嵌入式系统原理及实践
本教材面向新工科建设,以工程教育认证为指导,将嵌入式系统理论知识与实际工程实践紧密结合,同时配合实验设备、课程网络资源等丰富资源,是一本供初学者系统全面地掌握嵌入式软硬件一体化开发技术的教材。

作者:孟利民,宋秀兰 主编;彭宏,卢为党,徐志江,应颂翔 副主编

丛书名:高等学校电子信息类专业系列教材

定价:89元

印次:1-1

ISBN:9787302662785

出版日期:2024.07.01

印刷日期:2024.07.10

图书责编:赵凯

图书分类:教材

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"本书以目前流行的基于ARM架构的嵌入式微处理器及Linux操作系统为核心,结合作者多年的教学与科研工作经验,循序渐进地介绍了嵌入式系统原理、嵌入式系统开发环境、Linux操作系统基础、Linux环境下驱动程序开发以及应用程序开发等。按嵌入式系统基础实验、Linux操作系统基础实验、 Linux环境下驱动实验、嵌入式系统应用实验四大分类,系统地介绍了将嵌入式系统技术实践融入无线通信、物联网等新技术中的相关案例。 本书共分为13章,第1章和第2章介绍了嵌入式系统基本概念和嵌入式处理器; 第3章至第5章介绍了嵌入式教学实验系统、ARM指令集以及开发环境的搭建; 第6章给出了配套的第一类嵌入式系统基础实验; 第7章和第8章介绍了Linux使用基础和Linux系统开发环境; 第9章给出了配套的第二类Linux操作系统基础实验,包含Linux虚拟机、文件挂载、交叉编译、内核编译等核心内容; 第10章介绍了Linux环境下驱动程序开发; 第11章给出了配套的第三类Linux环境下驱动实验,包含GPIO驱动、I2C驱动、RTC时钟驱动、按键驱动等实验; 第12章介绍了Linux环境下应用程序开发; 第13章给出了配套的第四类嵌入式系统应用实验,包含以太网传输、视频采集播放、WiFi传输、蓝牙传输、温度/湿度采集、超声波测距、加速度传感器等应用实验。 本书适合作为高等学校电子信息类、计算机类、自动化类等相关专业本科生和研究生的教材,也适合作为相关专业的大型实验、课程设计、专业实践、毕业设计以及电子设计竞赛等的指导书,同时也可作为从事嵌入式系统设计和开发工作的研究人员及技术人员的参考书。 "

孟利民,浙江工业大学信息工程学院教授、博士生导师;中国电子学会高级会员,中国计算机学会高级会员,浙江省电子学会常务理事,杭州市电子学会理事长,浙江省通信学会常务理事,浙江省中青年学科带头人,浙江省通信网技术应用研究重点实验室主任,浙江省现代通信与网络系统重点科技创新团队带头人。长期从事无线通信与网络、多媒体数字通信与网络、网络通信与管理、嵌入式系统与控制等领域的科研和教学工作。出版了学术专著《移动自组网路由协议研究》,出版了教材“嵌入式系统原理、应用与实践教程”,发表了 100 多篇学术论文,授权国家发明专利 25 件。

前言 随着无线通信、物联网、智能设备等新技术的飞速发展,面向信息化、网络化、智能化的各类高性能芯片不断涌现,开发者需要根据不同的设计方案,选择合适的开发技术以实现系统功能,而能够量身定做的嵌入式系统技术正是应对新技术挑战的绝佳选择。硬件软件化和软件硬件化是未来智能化设备开发的重要实现方法,基于ARM处理器在智能化、定制化和网络化设备的普及以及 Linux 操作系统的日益完善,为智能设备的硬件软件化和软件硬件化提供了非常好的实现路径。本书结合作者在浙江工业大学通信工程专业教授嵌入式系统课程的多年经验,将嵌入式系统技术应用于无线通信、物联网等领域的科研和体会呈现给广大读者,以帮助新工科人才应对信息化、网络化、智能化领域的新技术挑战。 本书起源于2008 年作者承担的无线网络摄像机科研项目,作者系统地研究了无线多媒体终端设备和相应的嵌入式软件,发现嵌入式技术具有巨大潜力,因为它将硬件软件化和软件硬件化的设计理念真正融入到了智能设备的制作中。之后作者着手制作了PNARM9嵌入式系统教学实验箱,配合自编实验讲义,在浙江工业大学通信工程专业的本科教学中加以实施。嵌入式系统教学是实践性很强的一门课程,学生除了学习一整套完整的理论体系和一系列的操作函数外,还必须针对某种应用进行实验,没有实验环节的嵌入式系统教学很难让学生融会贯通。为此,作者从基本知识、基础技能、综合应用等方面配以相应的实验案例,加强学生感性认识,培养学生的综合设计和应用能力。 2016年,作者主编的《嵌入式系统原理、应用与实践教程》由清华大学出版社出版,并在浙江工业大学通信工程专...

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第1章嵌入式系统概述

1.1嵌入式系统的定义

1.2嵌入式系统的特点

1.3嵌入式系统的组成

1.4嵌入式系统的分类

1.5嵌入式系统的发展

本章习题

第2章嵌入式处理器概述

2.1处理器原理

2.1.1CPU的指令系统

2.1.2CPU的分类

2.1.3CPU结构

2.1.4大端和小端

2.2嵌入式处理器的分类

2.3嵌入式处理器的特点

2.4熟悉ARM处理器

2.4.1ARM 技术的发展

2.4.2ARM处理器核

2.4.3ARM处理器的片内总线

2.5ARM处理器工作模式

2.6ARM处理器寄存器组织

2.6.1ARM状态下的寄存器组织

2.6.2Thumb/Thumb2 状态下的寄存器组

2.7ARM异常处理

2.7.1ARM异常种类、异常中断向量和优先级

2.7.2ARM异常的中断响应过程

2.8存储管理单元

2.8.1常见存储介质

2.8.2存储管理单元与存储器的关系

2.8.3存储管理单元的功能

2.8.4存储器访问的顺序

2.8.5MMU的地址转换

2.9ARM的选型原则

本章习题

第3章熟悉ARM嵌入式教学实验系统

3.1ARM嵌入式教学实验系统

3.2嵌入式教学实验系统的总体设计方案

3.3系统核心开发板硬件架构

3.4存储模块设计

3.5温度/湿度模块设计

3.6超声波模块设计

3.7Wi...

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