图书前言

About the Author

Raj Kamal did his M.Sc. at the age of 17, published his first research paper in a UK journal at the age of 18, wrote his first

program in FORTRAN that ran at ICT 1904, also at the age of 18 and completed his Ph.D. from the indian institute of

Technology, Delhi, at 22. He has 40 years of experience in research and teaching. He has so far successfully guided nine

research students and has published about 90 research papers in journals and conferences of both international and national

repute. Due to his constant drive for understanding emerging technologies and passion for acquiring the latest knowledge

and its dissemination, he is lovingly referred by a few colleagues as the 'learning machine' and by a few others as a

'human dynamo' ! He has authored ten textbooks (refer www.rajkamal.org) for students of Computers, Electronics, and

Communication and information Technology, which includes books on Embedded Systems, Computer Architecture (a

Schaum Series adaptation) and internet and Web technologies, published from McGraw--Hill india, McGraw--Hill China,

McGraw--Hill South Korea, McGraw--Hill Singapore, and McGraw--Hill USA. He has been associated for several years

with Pun jab University, Pun jab; Kalasalingam University, Tamilnadu; and Guru Nanak Engineering College, Andhra

Pradesh. Currently, he is a Senior Professor in School of Computer Sciences and Electronics, Devi Ahilya Viswavidyalaya,

Indore.

Preface to the Second Edition

Embedded system design needs hardware and software professionals as a team. Explaining both hardware and software

concepts while keeping multidisciplinary undergraduates in mind in a single book is a difficult task. It appears that the

earlier edition met this task successfully, considering the positive response it has received in india as well as internationally.

A rough estimate is that 80000 engineering and professional tfaining students became the first--time readers of this book in

India alone. The book originally published in india has now McGraw--Hill translations published in China and South

Korea, an international Students Edition and McGraw--Hill USA editions published from Singapore and New YOrk.

After the publication of the earlier edition, there have been two developments: (l) numerous technology advancements

occurred at a fast pace, and (2) many universities introduced syllabi on an Embedded Systems course at the Bachelors of

Technology level in multiple engineering disciplines, for example, Computer Science and Engineering, Information

Technology, Electronics and Communication, and instrumentation and control engineering.

The new edition has been written to take the above--mentioned developments into account, besides providing a simpler

presentation, keeping the multidisciplinary undergraduates in mind.

The new edition includes several new topics, the important ones being 'Design Process in Embedded Systems',

'Formalism of System Design', 'Wireless Communication Devices', 'Internet Enabled Systems', Wireless and Mobile

System Protocols', and 'Windows CE and RTLinux RTOSes'.

The reader will find application of software engineering practices and UML modeling in all case studies and also three

additional case studies (Digital Camera, Robot Orchestra and Mobile Phone SMS Creating and Sending).

Further, since the publication of the earlier edition I have been interacting with a number of teachers and students, and

receiving feedback from them almost at regular intervals. The chapters of the new edition have also been reviewed by a

few young, forthright and dedicated engineering college teachers. It is hoped that this edition takes care of most of their

valuable suggestions and criticisms.

This book caters to young minds, who constantly crave for knowledge and would also be a useful reference for

professionals, who are required to learn latest topics. The following are new to this edition.

1. Design process in embedded systems and formalism of system design (Chapter I )

2. 8051 basics, real--world interfacing and introduction to advanced architectures (Chapter 2)

3. Additional topics for port interfacing, for example, touch screen interfacing, an inclusion of SDIO, wireless

communication devices, internet enabled systems, wireless and mobile system protocols (Chapter 3)

4. Examples of software intermpts and interrupt service routines, and interrupt service threads as second--level

intemipt handlers (Chapter 4)

5. Timer and event functions, basic design using a real--time operating system (Chapter 8, Chapter 9 of the earlier

edition)

6. Host-- and target--based, and self--host based development approaches, and types of RTOSes (Chapter 9, Chapter ic

of the earlier edition)

7. TWo new RTOSes--Windows CE and RTLinux (Chapter 10, a new chapter)

8. Use of software engineering and UML modeling practices in seven case studies, and three more case 

studiesDigital Camera, Robot Orchestra and Mobile Phone SMS Creating and Sending (Chapter I 1 and Chapter 12)

9. Select bibliography at the end of the book, (a highlight of the previous edition) has been more enriched.

I would encourage every reader to login at the book's website for accessing the entire information. The new edition has

a number of enhancements in the web supplement accompanying this book. A chapter titled 'Software Engineering

Practices in the Embedded Software Development Process' in the earlier edition is included in the web supplement at

A student can hone his/her problem--solving and system design skills using modeling practices and learn more key

concepts in embedded hardware architecture, interfaces, buses, software programming design and RTOSes from the new

edition.

D Preface to the Second Edition

This book is expected to find even more favour internationally than the first edition. It would be helpful to

. Undergraduate and post--graduate engineering students of computer science, information technology, electronics

and communication, instrumentation and control

. Software professional trainers, and

. Embedded system design professionals.

Salient Features

. Thorough explanation of embedded hardware architecture, interfacing techniques, buses and protocols, hardware

and software interrupts, embedded software programming, modeling, inter--process synchronization and real--time

operating systems

. Comprehensive explanation with examples for learning the widely used RTOSes--UCOS--II, VxWOrks, Windows

CE, OSEK and RTLinux

. Insight into the fundamental aspects that form the basis of hardware and software designing of Embedded Systems

. Explains modeling of programs and software engineering practices for system design using case studies of systems

for automatic chocolate vending machine, digital camera, TCP/IP stack creation, robot orchestra, automatic cruise

contfol, smug card and mobile phone

. Incorporates pedagogical features such as a large number of examples, sample codes and demonstrates how to use

design and program a system. Also includes chapter--end glossary of terms, review questions and practice exercises

. Detailed selected bibliography of books, journal references and impoftant web links at the end of the book to

facilitate building a startup library for further studies in embedded systems

There is an accompanying web supplement at that is periodically updated and

includes

. Solution guide to review questions and practice exercises

. Write--up on 'Software Engineering for Embedded Systems Design'

. Additional details of seven case studies described in the book

. Multiple--choice questions (with answers) for each chapter to test the understanding of concepts and their solutions

. Powerpoint slides for each chapter to supplement lecture presentations

Although much care has been taken to ensure an error--free text, yet a few mistakes may have crept in--I shall be

grateful if they are pointed out. The feedback on the content of the book as well as online PPTs and web supplement

material at the McGraw--Hill site from readers will be highly appreciated through 'Query' or 'Contact me' links at my

website (http..//www.rajkamal.org).

June 2008 RAJ KAMAL

Acknowledgements

I am immensely grateful to my teachers at the indian institute of Technology, Delhi (1966--72), and the University of

UPpsala, Sweden (1978--79, 1984), for teaching me the importance of self--learning and the essence of keeping up with

emerging technology. I would like to thank Prof. MS Sodha, FNA, for his suppoft and blessings throughout my academic

life. I acknowledge my indore colleagues--Dr PC Sharma, Dr PK Chande, Dr Sanjeev TOkekar, Mrs Vrinda TOkekar, Dr AK

Ramal, Dr Maya ingle, Dr San jay Tanwani, Ms Preen Saxena, Ms Shraddha Masih, Ms AParna DeV, and Ms Vasanti G

Parulkax and other university acadendcians, Dr PS Grover (Delhi), Dr Harvinder Singh Saint (Hyderabad), Dr S RadhAnshnan

(Srivilliputtur), Dr TV Gopal (Anna University) and Dr KM Mehata (Anna University)--for their constant encouragement

and aPPreciation of my effofts. I am thankful to the editorial team at McGraw--Hill Education india for their reviews and

suggestions. I acknowledge my late colleague Dr MK Sahu, Head, Computer Centfe of the University, who will bass seeing

this new edition as he passed away during the last phase of the Prepaxation of this book.

I would also like to thank all those reviewers who took out time to go through the script and give me their feedback.

Their names are listed below.

S Ramanaryan Reddy P Kabisatpathy

Dept. of Computer Science and Engineering, Dept. of Electronics and instrumentation Engineering,

Indira Gandhi institute of Technology, New Delhi College of Engineering and Technology, Bhubaneswar

KK Mohapatra

Nilima Fulmare

Hindustan COllege of Science and Technology, Agra Dept. of Electronics,

National institute of Technology, Rourkela

Nikhil Kothari JK Melldiratta

Dept. Of Electronics and Communication Engineering' Dept. of Electronics and Communication and Engineering,

Dharam Sinh Desai institute of Technology, Gujarat R. V College of Engineering, Bangalore

Supriya Kelkar Lyla B Das

Cummins institute Of Engineering and Technology, Dept. of Electronics Engineering,

Pune University National institute of Technology, Calicut

Santa Kumari

Jhimli Adhikari

DePL of Electronics and Communication and Engineering,::S: r:ft:::::::;t,:::afnoa::t::l:a non Eng in e e ring,

Calcutta institute ofEngineering andManagement, Kolkata 1' 

V Murlidharan

Dipankar Ghosh Dept. of Computer Science and Engineering,

Dept. of Electronics and Communication Engineering MS Ramaiah institute of Technology, Bangalore

Bengal institute of Technology, Kolkata

Josephine P Kumar

Debashish De Dept. Of COInputer Science and Engineering,

Dept. Of Electronics and Communication Engineering, MVJ College Of Engineering, Bangalore

Meghnad Saha institute Of Technology, Kolkata Stanley Johnson

Invensys india Pvt. Ltd., Chennai

Finally, I acknowledge my wife, Sushil Mittal, and my family members--Shalin Mittal, Needhi Mittal, Dr Atul

Kondaskar, Dr Shilpi Kondaskar, and Ms Arushi Kondaskar--for their immense love, understanding, and support during

the writing of this revised edition.