嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用第2版

第1章 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 嵌入式系統(tǒng)的含義

1.2 對(duì)比嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算系統(tǒng)

1.3 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程

1.4 嵌入式系統(tǒng)的分類(lèi)

1.4.1 基于時(shí)代的分類(lèi)

1.4.2 基于復(fù)雜度和性能的分類(lèi)

1.5 嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

1.6 嵌入式系統(tǒng)的用途

1.6.1 數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)顯示

1.6.2 數(shù)據(jù)通信

1.6.3 數(shù)據(jù)（信號(hào)）處理

1.6.4 監(jiān)測(cè)

1.6.5 控制

1.6.6 專(zhuān)用用戶(hù)界面

1.7 adidas公司推出的智能跑鞋嵌入式技術(shù)與生活方式的創(chuàng)新結(jié)合

1.8 本章小結(jié)

1.9 重要術(shù)語(yǔ)

1.10 課后習(xí)題

1.11 復(fù)習(xí)題

第2章 典型的嵌入式系統(tǒng)

2.1 嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)核

2.1.1 通用處理器與專(zhuān)用處理器

2.1.2 專(zhuān)用集成電路

2.1.3 可編程邏輯器件

2.1.4 商用現(xiàn)貨

2.2 存儲(chǔ)器

2.2.1 程序存儲(chǔ)器

2.2.2 讀-寫(xiě)存儲(chǔ)器/隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

2.2.3 基于接口類(lèi)型的存儲(chǔ)器分類(lèi)

2.2.4 存儲(chǔ)器映射

2.2.5 嵌入式系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器選型

2.3 傳感器與激勵(lì)器

2.3.1 傳感器

2.3.2 激勵(lì)器

2.3.3 i/o子系統(tǒng)

2.4 通信接口

2.4.1 板上通信接口

2.4.2 外部通信接口

2.5 嵌入式固件

2.6 系統(tǒng)其他元件

2.6.1 復(fù)位電路

2.6.2 欠壓保護(hù)電路

2.6.3 振蕩器

2.6.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘

2.6.5 看門(mén)狗定時(shí)器

2.7 pcb與無(wú)源元件

2.8 本章小結(jié)

2.9 重要術(shù)語(yǔ)

2.10 課后習(xí)題

2.11 復(fù)習(xí)題

2.12 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第3章 嵌入式系統(tǒng)的特征與質(zhì)量屬性

3.1 嵌入式系統(tǒng)的特征

3.1.1 面向特定應(yīng)用和特定領(lǐng)域

3.1.2 反饋與實(shí)時(shí)性

3.1.3 能夠在惡劣環(huán)境中工作

3.1.4 分布式

3.1.5 尺寸小、重量輕

3.1.6 低功耗、節(jié)能

3.2 嵌入式系統(tǒng)的質(zhì)量屬性

3.2.1 工作模式下的質(zhì)量屬性

3.2.2 非工作模式下的質(zhì)量屬性

3.3 本章小結(jié)

3.4 重要術(shù)語(yǔ)

3.5 課后習(xí)題

3.6 復(fù)習(xí)題

第4章 嵌入式系統(tǒng)面向特定應(yīng)用與特定領(lǐng)域

4.1 洗衣機(jī) 面向特定應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)

4.2 汽車(chē) 面向特定領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)

4.2.1 汽車(chē)嵌入式系統(tǒng)工作的內(nèi)部情況

4.2.2 汽車(chē)通信總線(xiàn)

4.2.3 汽車(chē)嵌入式市場(chǎng)上的主流廠商

4.3 本章小結(jié)

4.4 重要術(shù)語(yǔ)

4.5 課后習(xí)題

4.6 復(fù)習(xí)題

第5章 使用8位微控制器8051設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)

5.1 控制器選型時(shí)需要考慮的因素

5.1.1 功能集合

5.1.2 運(yùn)行速度

5.1.3 代碼存儲(chǔ)空間

5.1.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間

5.1.5 開(kāi)發(fā)環(huán)境支持

5.1.6 可用性

5.1.7 功耗

5.1.8 成本

5.2 選用8051微控制器的原因

5.3 基于8051的設(shè)計(jì)

5.3.1 8051的基本架構(gòu)

5.3.2 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

5.3.3 寄存器

5.3.4 振蕩器

5.3.5 端口

5.3.6 中斷

5.3.7 8051中斷系統(tǒng)

5.3.8 定時(shí)器

5.3.9 串口

5.3.10 復(fù)位電路

5.3.11 省電節(jié)能模式

5.4 8052微控制器

5.5 8051/52的衍生產(chǎn)品

5.5.1 atmel公司的at89c51rd2/ed2

5.5.2 maxim公司的ds80c320/ds80c323

5.6 本章小結(jié)

5.7 重要術(shù)語(yǔ)

5.8 課后習(xí)題

5.9 復(fù)習(xí)題

5.10 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第6章 基于8051微控制器的編程

6.1 8051支持的各種尋址模式

6.1.1 直接尋址

6.1.2 間接尋址

6.1.3 寄存器尋址

6.1.4 立即尋址

6.1.5 索引尋址

6.2 8051指令集

6.2.1 數(shù)據(jù)傳輸指令

6.2.2 算術(shù)運(yùn)算指令

6.2.3 邏輯指令

6.2.4 布爾運(yùn)算指令

6.2.5 程序控制轉(zhuǎn)移指令

6.3 本章小結(jié)

6.4 重要術(shù)語(yǔ)

6.5 課后習(xí)題

6.6 復(fù)習(xí)題

6.7 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第7章 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與程序建模

7.1 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的基本概念

7.2 嵌入式設(shè)計(jì)的計(jì)算模型

7.2.1 數(shù)據(jù)流程圖模型

7.2.2 控制數(shù)據(jù)流程圖

7.2.3 狀態(tài)機(jī)模型

7.2.4 順序程序模型

7.2.5 并發(fā)處理模型/通信處理模型

7.2.6 面向?qū)ο竽Ｐ?/p>

7.3 統(tǒng)一建模語(yǔ)言簡(jiǎn)介

7.3.1 uml構(gòu)建塊

7.3.2 uml工具

7.4 軟硬件權(quán)衡

7.5 本章小結(jié)

7.6 重要術(shù)語(yǔ)

7.7 課后習(xí)題

7.8 復(fù)習(xí)題

7.9 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第2部分 嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

第8章 嵌入式硬件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

8.1 模擬電子元件

8.2 數(shù)字電子元件

8.2.1 集電極開(kāi)路與三態(tài)輸出

8.2.2 邏輯門(mén)

8.2.3 緩沖器

8.2.4 鎖存器

8.2.5 譯碼器

8.2.6 編碼器

8.2.7 多路復(fù)用器

8.2.8 多路輸出選擇器

8.2.9 組合電路

8.2.10 時(shí)序電路

8.3 vlsi與集成電路設(shè)計(jì)

8.4 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具

8.5 orcad eda工具的用法

8.6 使用orcad的capture cis 工具實(shí)現(xiàn)電路圖設(shè)計(jì)

8.6.1 電路圖繪制窗口

8.6.2 電路圖繪圖工具

8.6.3 電路圖繪制明細(xì)

8.6.4 創(chuàng)建元件編號(hào)

8.6.5 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查

8.6.6 創(chuàng)建材料清單

8.6.7 創(chuàng)建網(wǎng)表

8.7 pcb布局布線(xiàn)設(shè)計(jì)

8.7.1 布局布線(xiàn)構(gòu)建塊

8.7.2 使用orcad布局布線(xiàn)工具完成布局布線(xiàn)設(shè)計(jì)

8.7.3 pcb布局布線(xiàn)準(zhǔn)則

8.8 印刷電路板制造

8.8.1 各種類(lèi)型的pcb

8.8.2 pcb制造方法

8.8.3 pcb設(shè)計(jì)完成后，電路板外形及其調(diào)試測(cè)試

8.9 本章小結(jié)

8.10 重要術(shù)語(yǔ)

8.11 課后習(xí)題

8.12 復(fù)習(xí)題

8.13 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第9章 嵌入式固件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

9.1 嵌入式固件設(shè)計(jì)方法

9.1.1 基于超循環(huán)的方法

9.1.2 基于嵌入式操作系統(tǒng)的方法

9.2 嵌入式固件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言

9.2.1 基于匯編語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)

9.2.2 基于高級(jí)語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)

9.2.3 匯編語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言混合編程

9.3 嵌入式c編程

9.3.1 對(duì)比c語(yǔ)言與嵌入式c語(yǔ)言

9.3.2 對(duì)比編譯器與交叉編譯器

9.3.3 在嵌入式c編程中使用c語(yǔ)言

9.4 本章小結(jié)

9.5 重要術(shù)語(yǔ)

9.6 課后習(xí)題

9.7 復(fù)習(xí)題

9.8 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第10章 基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

10.1 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

10.2 操作系統(tǒng)分類(lèi)

10.2.1 通用操作系統(tǒng)

10.2.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

10.3 任務(wù)、進(jìn)程與線(xiàn)程

10.3.1 進(jìn)程

10.3.2 線(xiàn)程

10.4 多處理與多任務(wù)

10.5 任務(wù)調(diào)度

10.5.1 非搶占式調(diào)度

10.5.2 搶占式調(diào)度

10.6 結(jié)合使用線(xiàn)程、進(jìn)程與調(diào)度

10.7 任務(wù)通信

10.7.1 存儲(chǔ)器共享

10.7.2 消息傳遞

10.7.3 遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用與套接字

10.8 任務(wù)同步

10.8.1 任務(wù)通信/同步問(wèn)題

10.8.2 任務(wù)同步技術(shù)

10.9 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

10.10 選擇rtos的方法

10.10.1 功能性需求

10.10.2 非功能性需求

10.11 本章小結(jié)

10.12 重要術(shù)語(yǔ)

10.13 課后習(xí)題

10.14 復(fù)習(xí)題

10.15 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第11章 基于vxworks與microc/os-iirtos的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

11.1 vxworks

11.1.1 任務(wù)創(chuàng)建與管理

11.1.2 任務(wù)調(diào)度

11.1.3 內(nèi)核服務(wù)

11.1.4 任務(wù)間通信

11.1.5 任務(wù)同步與互斥

11.1.6 中斷處理

11.1.7 監(jiān)控任務(wù)執(zhí)行的看門(mén)狗

11.1.8 定時(shí)與定時(shí)基準(zhǔn)

11.1.9 vxworks開(kāi)發(fā)環(huán)境

11.2 microc/os-ii

11.2.1 任務(wù)創(chuàng)建與管理

11.2.2 內(nèi)核函數(shù)與初始化

11.2.3 任務(wù)調(diào)度

11.2.4 任務(wù)間通信

11.2.5 互斥與任務(wù)同步

11.2.6 定時(shí)與定時(shí)基準(zhǔn)

11.2.7 存儲(chǔ)器管理

11.2.8 中斷處理

11.2.9 microc/os-ii開(kāi)發(fā)環(huán)境

11.3 本章小結(jié)

11.4 重要術(shù)語(yǔ)

11.5 課后習(xí)題

11.6 復(fù)習(xí)題

11.7 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第12章 嵌入式硬件與固件的集成與測(cè)試

12.1 硬件與固件的集成

12.1.1 離線(xiàn)編程

12.1.2 在系統(tǒng)編程

12.1.3 在應(yīng)用編程

12.1.4 使用廠家編程芯片

12.1.5 對(duì)基于操作系統(tǒng)的器件實(shí)現(xiàn)固件加載

12.2 電路板加電

12.3 本章小結(jié)

12.4 重要術(shù)語(yǔ)

12.5 復(fù)習(xí)題

第13章 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境

13.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

13.1.1 基于8051的keil&muvision3

13.1.2 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)ide概述

13.2 交叉編譯過(guò)程中生成的各種文件

13.2.1 列表文件（.lst）

13.2.2 預(yù)處理器輸出文件

13.2.3 目標(biāo)文件（.obj）

13.2.4 map文件（.map）

13.2.5 hex文件（.hex）

13.3 反匯編器與反編譯器

13.4 模擬器、仿真器與調(diào)試

13.4.1 模擬器

13.4.2 仿真器與調(diào)試器

13.5 目標(biāo)硬件調(diào)試

13.5.1 放大鏡

13.5.2 萬(wàn)用表

13.5.3 數(shù)字cro

13.5.4 邏輯分析儀

13.5.5 函數(shù)生成器

13.6 邊界掃描

13.7 本章小結(jié)

13.8 重要術(shù)語(yǔ)

13.9 課后習(xí)題

13.10 復(fù)習(xí)題

13.11 實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

第14章 產(chǎn)品外殼設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

14.1 產(chǎn)品外殼設(shè)計(jì)工具

14.2 產(chǎn)品外殼開(kāi)發(fā)技術(shù)

14.2.1 外殼手工設(shè)計(jì)

14.2.2 快速原型開(kāi)發(fā)

14.2.3 加工與制模

14.2.4 金屬薄板

14.2.5 商用現(xiàn)貨外殼

14.3 本章小結(jié)

14.4 重要術(shù)語(yǔ)

14.5 課后習(xí)題

14.6 復(fù)習(xí)題

第15章 嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生命周期

15.1 edlc的含義

15.2 edlc的作用

15.3 edlc的目標(biāo)

15.3.1 保障產(chǎn)品質(zhì)量

15.3.2 通過(guò)管理降低風(fēng)險(xiǎn)并預(yù)防缺陷

15.3.3 提高生產(chǎn)效率

15.4 edlc的各個(gè)階段

15.4.1 需求

15.4.2 概念成型

15.4.3 分析

15.4.4 設(shè)計(jì)

15.4.5 開(kāi)發(fā)與測(cè)試

15.4.6 部署

15.4.7 支持

15.4.8 升級(jí)

15.4.9 退市

15.5 edlc方法（edlc建模）

15.5.1 線(xiàn)性/瀑布模型

15.5.2 迭代/增量模型（也稱(chēng)為噴泉模型）

15.5.3 原型/演化模型

15.5.4 螺旋模型

15.6 本章小結(jié)

15.7 重要術(shù)語(yǔ)

15.8 課后習(xí)題

15.9 復(fù)習(xí)題

第16章 嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

16.1 嵌入式系統(tǒng)處理器發(fā)展趨勢(shì)

16.1.1 片上系統(tǒng)

16.1.2 多核處理器/片上多處理器

16.1.3 可重構(gòu)處理器

16.2 嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

16.3 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言發(fā)展趨勢(shì)

16.3.1 基于java的嵌入式開(kāi)發(fā)

16.3.2 基于.net cf的嵌入式開(kāi)發(fā)

16.4 開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)、框架與聯(lián)盟

16.4.1 開(kāi)放式移動(dòng)聯(lián)盟

16.4.2 開(kāi)放式手機(jī)聯(lián)盟

16.4.3 android

16.4.4 openmoko

16.5 瓶頸

16.5.1 存儲(chǔ)器性能

16.5.2 缺少標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力度不夠

16.5.3 缺少專(zhuān)業(yè)的人力資源

附錄a pic系列微控制器、avr系列微控制器、arm處理器簡(jiǎn)介

附錄b 設(shè)計(jì)案例研究

參考文獻(xiàn)