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嵌入式系统原理实践教程

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作者:符意德
丛书名:21世纪高等学校嵌入式系统专业规划教材
定价:25
印次:1-1
ISBN:9787302429173
出版日期:2016.04.01
印刷日期:2016.03.18

嵌入式系统原理实践教程》是教材《嵌入式系统原理及接口技术(第2版)》的配套实验教程,是针对基于ARM9微处理器为核心的嵌入式系统实践教学用书。书中介绍了相关的开发环境及工具软件(如ADS 1.2开发套件)的使用。书中结合S3C2440芯片的特点,介绍了其多种I/O接口的驱动程序编写方法,并从具体的示例中归纳出了具有普遍指导意义的嵌入式系统开发方法,给出了一个基于S3C2440芯片的嵌入式系统整体设计示例。全书共分10章,分别是第1章嵌入式系统开发环境构建; 第2章汇编指令基础实验; 第3章GPIO的用途实验; 第4章RS232通信接口实验; 第5章RTC部件实验; 第6章Timer部件实验; 第7章启动引导程序实验; 第8章中断机制实验; 第9章人机接口实验; 第10章数字电子钟设计。

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嵌入式系统是计算平台的一种体现形式,被广泛地应用到了工业控制、信息家电、通信设备、医疗仪器、军事装备等众多领域。基于32位的ARM微处理器来开发的嵌入式系统,在国内有广泛的市场。要掌握基于ARM的嵌入式系统设计技术,除了要掌握必要的原理及理论知识外,还必须掌握相关的开发环境及工具,掌握底层程序编写技术。本实践教程是《嵌入式系统原理及接口技术(第2版)》的配套实验教程。重点介绍了以S3C2440芯片为核心的嵌入式系统的底层程序编写技术。 嵌入式系统涉及的知识点非常多,因此,对于初学者来说,如何结合自己的目标,找准学习嵌入式系统设计知识的切入点,是非常必要的。从狭义上说,学习嵌入式系统设计知识可以从两个不同的层面进行切入。第一层面,针对于将来只是应用嵌入式系统硬件、软件平台来进行二次开发的学生而言,应侧重学习基于某个嵌入式系统平台上(包括硬件平台和软件平台)进行应用系统设计和开发的能力,即主要是学习在某个嵌入式操作系统(如嵌入式Linux)环境下的应用程序的编写、调试,学习其API函数的使用,学习I/O接口部件的驱动程序编写等。第二层面,针对于将来从事嵌入式系统平台设计,或者,需要结合应用环境设计专用硬件平台的学生而言,需重点学习嵌入式系统体系结构及接口设计原理。即主要学习某个具有代表性的嵌入式微处理器(如ARM系列)内部寄存器结构、汇编指令系统、中断(异常)管理机制及常用的外围接口,同时要学习无操作系统下的编程技术。在此基础上,还需要学习启动程序的编写和操作系统移植等方面的知识。 本书是从第二个层面的角度来组织编写的,希望培养学生能够具备从事嵌入式系统平台构建的基础能力。书中首先介绍了一些开发环境及工具软件,然后结合S3C2440芯片的结构特征,介绍了一些基本的I/O接口底层驱动程序编写示例,更进一步地介绍了启动引导程序、中断编程的示例,最后给出了一个完整的示例程序。 本书由符意德主笔,另外王丽芳参加了第1章的编写,年瑞参加了第3章的编写,葛二灵参加了第6章的编写,周昆参加了第7章的编写,钱俊参加了第10章的编写。在本书的编写过程中,参考了许多专家学者的成果,在此向他们表示感谢! 感谢本书责任编辑的支持! 感谢家人的关心和支持! 嵌入式系统目前正处于一个快速发展的阶段,新的技术和应用成果不断地涌现,囿于编者的水平,对于书中的疏漏和不足之处希望广大读者批评、指出。 编者2015年11月6日 于紫金山麓

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  • 嵌入式计算机技术是21世纪计算机技术两个重要发展方向之一,其应用领域相当广泛,包括工业控制、消费电子、网络通信、科学研究、军事国防、医疗卫生、航空航天等方方面面。我们今天所熟悉的电子产品几乎都可以找到嵌入式系统的影子,它从各个方面影响着我们的生活。
        技术的发展和生产力的提高,离不开人才的培养。目前国内外各高等院校、职业学校和培训机构都涉足了嵌入式技术人才的培养工作,高校及其软件学院和专业的培训机构更是嵌入式领域高端人才培养的前沿阵地。国家有关部门针对专业人才需求大增的现状,也着手开发“国家级”嵌入式技术培训项目。2006年6月底,国家信息技术紧缺人才培养工程(NITE)在北京正式启动,首批设定的10个紧缺专业中,嵌入式系统设计与软件开发、软件测试等IT课程一同名列其中。嵌入式开发因其广泛的应用领域和巨大的人才缺口,其培训也被列入国家商务部门实施服务外包人才培训“千百十工程”,并对符合条件的人才培训项目予以支持。
    为了进一步提高国内嵌入式系统课程的教学水平和质量,培养适应社会经济发展需要的、兼具研究能力和工程能力的高质量专业技术人才。在教育部相关教学指导委员会专家的指导和建议下,清华大学出版社与国内多所重点大学共同对我国嵌入式系统软硬件开发人才培养的课程框架和知识体系,以及实践教学内容进行了深入的研究,并在该基础上形成了“嵌入式系统教学现状分析及核心课程体系研究”、“微型计算机原理与应用技术课程群的研究”、“嵌入式Linux课程群建设报告”等多项课程体系的研究报告。
    本系列教材是在课程体系的研究基础上总结、完善而成,力求充分体现科学性、先进性、工程性,突出专业核心课程的教材,兼顾具有专业教学特点的相关基础课程教材,探索具有发展潜力的选修课程教材,满足高校多层次教学的需要。
    本系列教材在规划过程中体现了如下一些基本组织原则和特点。
    (1) 反映嵌入式系统学科的发展和专业教育的改革,适应社会对嵌入式人才的培养需求,教材内容坚持基本理论的扎实和清晰,反映基本理论和原理的综合应用,在其基础上强调工程实践环节,并及时反映教学体系的调整和教学内容的更新。
    (2) 反映教学需要,促进教学发展。教材要适应多样化的教学需要,正确把握教学内容和课程体系的改革方向,在选择教材内容和编写体系时注意体现素质教育、创新能力与实践能力的培养,为学生知识、能力、素质协调发展创造条件。
    (3) 实施精品战略,突出重点。规划教材建设把重点放在专业核心(基础)课程的教材建设上;  特别注意选择并安排一部分原来基础比较好的优秀教材或讲义修订再版,逐步形成精品教材;  提倡并鼓励编写体现工程型和应用型的专业教学内容和课程体系改革成果的教材。
    (4) 支持一纲多本,合理配套。专业核心课和相关基础课的教材要配套,同一门课程可以有多本具有各自内容特点的教材。处理好教材统一性与多样化,基本教材与辅助教材、教学参考书,文字教材与软件教材的关系,实现教材系列资源的配套。
    (5) 依靠专家,择优落实。在制定教材规划时依靠各课程专家在调查研究本课程教材建设现状的基础上提出规划选题。在落实主编人选时,要引入竞争机制,通过申报、评审确定主编。书稿完成后认真实行审稿程序,确保出书质量。
    繁荣教材出版事业,提高教材质量的关键是教师。建立一支高水平的、以老带新的教材编写队伍才能保证教材的编写质量,希望有志于教材建设的教师能够加入到我们的编写队伍中来。
    21世纪高等学校嵌入式系统专业规划教材
    联系人:  魏江江 weijj@tup.tsinghua.edu.cn

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  • 目录

    开发工具篇

    第1章嵌入式系统开发环境构建

    1.1宿主机目标机开发架构

    1.1.1基于JTAG信道的调试架构

    1.1.2基于串口信道的调试架构

    1.1.3基于以太网信道的调试架构

    1.2实验平台(目标机)介绍

    1.2.1硬件环境

    1.2.2软件环境

    1.3ADS 1.2的使用

    1.3.1ADS 1.2的集成开发环境

    1.3.2工程项目建立

    1.3.3ADS 1.2的配置

    1.3.4ADS 1.2的调试

    1.4超级终端的使用

    1.4.1超级终端的配置

    1.4.2程序下载

    基础篇

    第2章汇编指令基础实验

    2.1实验目标及要求

    2.2实验步骤

    2.3实验关键点

    2.3.1ARM9微处理器寄存器组织

    2.3.2ARM9微处理器相关汇编指令

    2.3.3ADS 1.2汇编程序编写规范

    2.3.4实验程序源码解释

    第3章GPIO的用途实验

    3.1实验目标及要求

    3.2实验步骤

    3.3实验关键点

    3.3.1端口引脚功能介绍

    3.3.2端口的控制寄存器介绍

    3.3.3实验程序源码解释

    第4章RS232通信接口实验

    4.1实验目标及要求

    4.2实验关键点

    4.2.1RS232协议介绍

    4.2.2UART部件寄存器

    4.2.3实验程序源码解释

    第5章RTC部件实验

    5.1实验目标及要求

    5.2实验关键点

    5.2.1内部寄存器介绍

    ...

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