前言

嵌入式计算机已广泛应用于通信设备、消费电子、数字家电、汽车电子、医疗电子、工业控制、金融电子、军事科学、航空航天等各个领域。嵌入式系统已经成为航空航天和国防、汽车电子、医疗设备、通信工程和工业自动化领域的主要技术。根据《中国工业软件发展白皮书》相关统计，2024年中国嵌入式硬件市场规模达到12878.8亿美元，同比增长11.8%。技术的发展和生产力的提高离不开人才的培养。目前业界对嵌入式技术人才的需求巨大，尤其在迅速发展的电子信息、通信工程、计算机科学与技术等领域，这种需求更为显著。另外，企业对嵌入式系统开发从业者的工程实践能力、经验要求也越来越高，因此目前国内外很多专业协会和高校都致力于嵌入式相关课程体系的建设，结合嵌入式系统的特点，在课程内容设计、师资队伍建设、教学方法探索、教学条件和实验体系建设等方面加大了投入。

本书的编写依据2018年高等教育教学质量国家标准，参考了ACM&IEEE联合制定的计算机学科的课程体系（CS2023版）关于Embedded System的课程要求，结合了嵌入式设计师水平大纲要求和高等学校计算机学科课程大纲的要求。

本书特色

（1） 深挖嵌入式系统的特点，从底层硬件到操作系统内核和驱动程序层，最后至应用软件层级的阐述，实现嵌入式系统的全栈覆盖。

（2） 以ARM CortexA9处理器和嵌入式Linux操作系统为主要分析对象，采用ARMV7版本的CortexA9处理器架构作为系统核心处理器架构，取代原有ARM7/ARM9/ARM CortexA8处理器架构。在更新设备选择资源中，以CortexA9处理器架构的实验实训平台具有极高的性价比、良好的扩展性和众多嵌入式设备厂家支持； 同时，CortexA9处理器架构目前属于技术上稳定的处理器架构，有较多相关的嵌入式实验平台可供选择。因此，选择CortexA9处理器架构来介绍既是嵌入式市场的需求，也是理论教学和实验教学与时俱进的需要。

（3） 增加了本课程与系统观、价值观、科学精神等思想引领结合的案例，在电子文档中提供了相关文件。另外，针对纸质版教材容量有限的特点，本书配套资源的电子文档中包含了众多深化或者扩展的嵌入式系统知识。

（4） 案例源码丰富，从编者自身从事的科研项目和实践活动出发，选择具有一定实用价值的项目实例介绍。

（5） 配套资源丰富。

配 套 资 源

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学习资源

教学资源

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本书共11章。第1章介绍了嵌入式系统的基本概念、特点、分类、应用领域和发展趋势。第2章介绍了ARM处理器的系统结构。第3章介绍了ARM指令集的相关知识。第4章介绍了嵌入式微处理器Exynos 4412和嵌入式程序开发的相关知识。第5章介绍了ARMLinux内核相关知识。第6章介绍了嵌入式文件系统。第7章介绍了嵌入式Linux的移植过程及调试方法。第8章介绍了Linux的驱动程序设计。第9章介绍了Qt图形界面应用程序开发基础。第10章介绍了SQLite数据库。第11章介绍了嵌入式系统的开发设计案例。

本书编写过程中，王剑负责第1章、第5~8章和第11章的编写和全书的统稿，刘鹏负责第2~4章、第9章和第10章的编写工作。叶玲和计飞燕负责本书外文资料的查阅、翻译工作，以及本书配套资源的开发工作。本书的出版得到了清华大学出版社的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。

本书参考了国内外许多技术资料，书末有具体的参考文献，有兴趣的读者可以查阅相关信息。本书配有多种电子资源，需要的读者可以登录清华大学出版社官网下载。

由于编者水平有限，书中错误或者不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正，提出宝贵意见。

王剑

2026年1月