前言

为什么要写这本书

嵌入式系统的应用领域包括科学研究、工业控制、交通通讯、医疗卫生、国防军事、消费娱乐等等。今天，几乎所有的电子设备里面都有嵌入式系统的影子。手机、PDA、掌上电脑、机顶盒、智能家电等等这些嵌入式产品的典型代表正在影响着人们的生活。

研究和开发嵌入式系统及其产品，逐渐成为当前热点之一。作者也有幸比较早的加入了这一行列。多年的教学科研以及产品开发经历，深刻体会到嵌入式系统的极大魅力，很想将其中的哪怕是很少的经验和感受整理出来，与广大同行分享。写书的念头是有了，但是却迟迟决定不下来。主要考虑以下两个原因：嵌入式系统涵盖的内容实在太广泛，如何在有限的篇幅里聚焦到读者需求最多的几个方面中；应该面向什么样的读者以及书中的原理介绍和实践经验介绍这两者之间如何平衡更适合读者的要求。

Intel公司是全球最大的半导体芯片制造商。一直积极推动中国教育事业的发展，其大学合作计划的重点之一就是在中国推广嵌入式系统课程的建设。作者代表浙江大学参加了2003和2004的Intel高校嵌入式课程研讨会，期间认识了Intel第三方合作伙伴亿道电子，同时也坚定了我们要写一本以Intel嵌入式开发平台为主的，面向大学师生和嵌入式开发工程师的教材的决心。希望能起到抛砖引玉的作用。

本书的组织

本书是作者在浙江大学为研究生和高年级本科生开设的“嵌入式系统”课程的讲稿的基础上修改而成的。在编写时，充分考虑了嵌入式开发过程中不同层次读者的要求，努力做到以下几点：

* 内容紧凑。使读者能掌握基本概念和基本理论，叙述上力求简明扼要，由浅入深。

* 面向实践。本书兼顾教学、科研和应用的需要，对于广大高等院校高年级学生和硕士生而言是一本学习嵌入式系统开发的教科书；对于从事嵌入式系统开发工作者而言是一本实用的参考书。

* 突出试验。书中几乎每章都有试验设计，而且绝大部分试验均系作者设计验证，具有参考价值。而且在每章之后都有相应的思考题或试验提示，供读者进一步深化研究。

全书包括十章正文和一张光盘。

第一章“嵌入式系统概述”。介绍嵌入式系统的应用领域和发展方向，并为刚开始学习嵌入式系统的技术人员进行一个入门级的介绍，内容包括嵌入式开发平台的选择以及嵌入式开发的基本流程等。

第二章“PXA255开发系统”。介绍XScale微处理器的技术亮点，展示它的高性能与低功耗的完美结合。首先介绍XScale系统结构，接着介绍XScale系列中应用广泛的一款处理器PXA255的结构与特性，最后介绍采用PXA255处理器的嵌入式开发平台XSBase255。

第三章“开发环境的建立”。 介绍了在Linux宿主机操作系统环境下，嵌入式开发环境的建立过程和常用软件的使用方法。并设计了四个相关试验。

第四章“嵌入式系统的Boot Loader技术”。介绍一些Boot Loader的概念和程序框架结构以及Boot Loader的移植等几个方面的内容。并设计了两个相关试验。

第五章“ARMLinux 内核”。介绍基于ARM系统结构的Linux内核。包括内存管理，中断响应和处理系统调用，系统的启动和初始化，进程管理和调度以及Linux的模块机制。并设计了两个相关试验。

第六章“嵌入式文件系统”。介绍文件系统的各种基本概念，以及嵌入式系统中特有的几种文件系统比如Ext2、JFFS、YAFFS等。并设计了四个相关试验。

第七章“嵌入式系统的调试”。介绍如何使用GDB工具来对嵌入式系统的应用程序和嵌入式Linux内核进行调试。并设计了三个相关试验。

第八章“嵌入式设备驱动”。介绍嵌入式Linux设备驱动程序的基本概念、程序结构以及驱动程序如何编写、测试、安装和加载。并设计了四个相关试验。

第九章“嵌入式GUI”。介绍嵌入式图形用户界面Tiny-X的系统结构和应用程序开发以及另一个嵌入式图形用户界面QT/E的安装、移植。并设计了三个相关试验。

第十章“综合创新实验”。设计了一个综合实验，目的是引导读者去实践和体会嵌入式系统开发的流程。使读者学习到可编程逻辑器件FPGA的相关知识，并且学习如何应用XScale处理器与FGPA进行综合应用设计。

作者介绍

在写书过程中得到了各方支持。以石庆先生为代表的亿道电子公司对本书的帮助极大，不仅提供试验开发板还提供了相关的素材。我的不少硕士生、博士生也参与了执笔工作。他们是这样分工的：亿道电子的张天飞先生参与编写第二、第九和第十章；陈艳小姐参与编写第一和第三章；张鹏先生参与编写第三章；陈体建先生参与编写第四和第六章；蒋文杰先生参与编写第五和第七章；俞立峰先生参与编写第五、第七和第八章。值得一提的是网友詹荣开先生，本书的第四章是在他的无私帮助下完成的。张天飞还协助整理了许多原始材料和参考文献，写书过程中繁杂的组织工作得到了俞立峰的尽心协助。全书由陈文智统一编排定稿。

声明和致谢

在编写本书的过程中，我们已尽全力保证本书内容特别是实验的正确性，但我相信仍然有错误存在。这也许是时间匆忙的原因，也许是作者自身水平有限的原因。无论如何，请您告诉我们您找到的错误或者您对本书的建议，以便我们在改版或再版的时候及时纠正补充。

趁本书出版之际，我要感谢Intel公司大学合作部的王宇琪（Jolly Wang）女士和朱文利（Julia Zhu）女士，无论是课程的建设还是教材的编写都得到了她们的热情关心和帮助。

还感谢亿道电子的石庆、张天飞以及何章龙先生；浙江大学的俞立峰、陈艳、陈体建、蒋文杰、张鹏等同学；网友詹荣开先生。

浙江大学的李善平老师一直都非常支持本书的编写工作。本书得以顺利出版，得到了他的大力帮助。在此特别感谢。

也感谢Intel公司中国区总裁陈伟锭先生百忙之中给本书写序。

再次感谢所有对本书提供帮助的朋友、同行和同事们！

作者 

2005年春 求是园