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第一篇 ARM嵌入式Linux系统的基础与平台构建第1章 嵌入式系统基础 1

1.1 嵌入式系统的概念与特点 1

1.1.1 嵌入式系统的概念 1

1.1.2 嵌入式系统的特点 1

1.1.3 嵌入式系统的软硬件可裁剪 2

1.1.4 嵌入式系统与单片机、传统PC的区别 2

1.2 嵌入式系统开发基础 3

1.2.1 嵌入式系统的硬件基础 3

1.2.2 嵌入式系统的软件基础 10

1.3 嵌入式系统开发流程与方法 14

1.3.1 嵌入式系统的抽象体系结构 14

1.3.2 实时软件分析设计方法DARTS 15

1.3.3 嵌入式系统的开发流程 16

1.3.4 嵌入式Linux系统的程序部署 17

习题 18

第2章 ARM与Linux基础 19

2.1 ARM概述 19

2.1.1 ARM体系结构 19

2.1.2 XScale体系结构 24

2.2 Linux系统的使用 27

2.2.1 Linux的使用基础 27

2.2.2 Linux内核与结构 37

2.2.3 嵌入式Linux的启动过程 41

2.3 Linux C程序设计 42

2.3.1 Linux C程序设计基础 43

2.3.2 调试工具 45

2.3.3 Linux多线程库编程 52

习题 56

第3章 嵌入式Linux内核、文件系统与存储 57

3.1 嵌入式引导系统技术 57

3.1.1 概述 57

3.1.2 u-boot目录结构 58

3.1.3 u-boot启动流程及相关代码分析 59

3.1.4 u-boot的常用命令 67

3.2 Linux内核定制、裁剪和添加 68

3.2.1 概述 68

3.2.2 配置文件和配置工具 69

3.2.3 内核的编译命令 71

3.2.4 内核的烧写过程 71

3.3 文件系统的构建 73

3.3.1 概述 73

3.3.2 BusyBox的移植 74

3.4 关于2.6版本内核的几点改进 78

习题 79

第二篇 ARM嵌入式Linux系统的驱动开发与软件应用第4章 嵌入式Linux接口设计与驱动程序 81

4.1 驱动程序设计基础 81

4.1.1 Linux驱动程序简介 81

4.1.2 开发驱动程序的方法 81

4.1.3 设备驱动程序的分类 82

4.1.4 主设备号和次设备号 82

4.1.5 udev介绍 83

4.2 虚拟驱动模块实验 90

4.2.1 内核的配置 90

4.2.2 编写驱动程序 94

4.2.3 测试程序和Makefile 96

4.2.4 测试程序的执行过程 96

4.3 AD接口驱动程序 97

4.3.1 AD转换器 97

4.3.2 AD转换有关参数 99

4.3.3 ARM自带的AD转换装置 99

4.3.4 程序说明 100

4.4 触摸屏接口设计与驱动 104

4.4.1 触摸屏的工作原理 104

4.4.2 S3C2410芯片的触摸屏相关配置寄存器 105

4.4.3 程序说明 109

4.5 帧缓冲与LCD驱动移植 110

4.5.1 帧缓冲机制介绍 110

4.5.2 LCD简介 111

4.5.3 LCD控制器初始化时所需的数据结构 111

4.5.4 移植LCD驱动程序 115

4.6 V4L程序设计 119

4.6.1 V4L概述 119

4.6.2 视频驱动实验 121

习题 128

第5章 嵌入式Linux开源软件移植与应用 129

5.1 开源软件移植的一般过程 129

5.1.1 软件移植的概念 129

5.1.2 软件移植过程 129

5.2 嵌入式WebServer GoAhead的移植与应用 130

5.2.1 嵌入式Web服务器 130

5.2.2 GoAhead介绍 131

5.2.3 GoAhead在ARM平台上的移植 131

5.2.4 页面操作 133

5.3 嵌入式WebService gSOAP的移植与应用 134

5.3.1 gSOAP介绍 134

5.3.2 gSOAP裁剪 137

5.3.3 gSOAP应用 140

5.3.4 gSOAP移植 145

5.4 嵌入式数据库SQLite的移植与应用 147

5.4.1 SQLite介绍 147

5.4.2 SQLite在ARM平台上的移植 148

5.4.3 SQLite的使用 151

5.5 播放器Mplayer的移植 154

5.5.1 Mplayer介绍 154

5.5.2 Mplayer在ARM平台上的移植 154

5.6 J2ME-phoneME的移植 157

5.6.1 phoneME介绍 157

5.6.2 软件移植过程 157

5.7 嵌入式浏览器Konqueror的移植 158

5.7.1 Konqueror介绍 158

5.7.2 软件移植过程 159

习题 161

第6章 嵌入式Linux图形用户接口 162

6.1 嵌入式GUI简介 162

6.1.1 嵌入式GUI的特点 162

6.1.2 嵌入式GUI的种类 162

6.2 嵌入式GUI——Qt 163

6.2.1 Qt与Qt/Embedded简介 163

6.2.2 Qt的特点 163

6.2.3 Qt的执行过程 164

6.2.4 Qt的插槽机制 166

6.2.5 一个完整的Qt程序 166

6.2.6 Qt Designer介绍 166

6.3 Qt/E4与键盘鼠标接口的映射 167

6.3.1 Qt/E4的移植过程 167

6.3.2 Qt/E4键盘鼠标接口的工作原理 170

6.3.3 Qt/E4与Linux PS/2键盘鼠标驱动的衔接 172

6.3.4 Qt/E4键盘驱动映射的实现 172

习题 174

第7章 嵌入式Linux下的通信应用 175

7.1 嵌入式Linux下的串口通信 175

7.1.1 串口简介 175

7.1.2 串口编程 175

7.1.3 串口编程应用实例 177

7.2 嵌入式Linux网络编程 179

7.2.1 网络通信 179

7.2.2 Socket简介 179

7.2.3 网络编程 180

7.2.4 网络编程应用实例 182

7.3 嵌入式蓝牙技术 185

7.3.1 蓝牙技术 185

7.3.2 蓝牙体系结构 185

7.3.3 蓝牙通信网络 186

7.3.4 Linux Bluetooth软件层 186

7.3.5 USB适配器 186

7.3.6 蓝牙应用实例 187

7.4 CAN总线 191

7.4.1 CAN总线简介 191

7.4.2 CAN总线硬件特征 191

7.4.3 CAN控制器驱动 194

7.4.4 CAN总线编程实例 196

7.5 GPS和GPRS的应用 199

7.5.1 GPS原理与应用 199

7.5.2 GPS编程实例 200

7.5.3 GPRS原理与应用 203

7.5.4 GPRS编程实例 204

习题 205

第三篇 ARM嵌入式Linux系统的解决方案与应用场合第8章 OMAP5910与Linux Gateway 207

8.1 OMAP5910体系结构 207

8.1.1 MPU子系统 207

8.1.2 DSP子系统 208

8.2 Linux DSP Gateway 210

8.2.1 DSP Gateway的由来 210

8.2.2 DSP Gateway的Mailbox机制 210

8.2.3 通信缓冲 210

8.2.4 Mailbox命令协议 213

8.2.5 DSP Gateway的设备接口 214

8.3 OMAP5910图像处理 215

8.3.1 图片格式 215

8.3.2 数字图像算法 216

8.4 基于OMAP的加密终端的实现（软件部分） 218

8.4.1 加密算法简介 218

8.4.2 加密终端的具体实现 220

习题 221

第9章 实时Mobile Linux系统 222

9.1 LiMo基金会 222

9.1.1 LiMo基金会介绍 222

9.1.2 LiMo手机解决方案的软件体系结构 222

9.2 开放手机联盟 224

9.2.1 开放手机联盟与Android 224

9.2.2 Android应用程序结构分析 227

9.2.3 Android开发环境搭建 229

9.2.4 Android应用程序开发——Hello World 234

9.3 Mobile Linux系统的构建实例 236

9.3.1 Marvell PXA310简介 236

9.3.2 基于PXA310的Mobile Linux系统构建过程 237

习题 240

第10章 嵌入式Linux系统的设计与优化 241

10.1 嵌入式产品的生产链与关键因素 241

10.2 嵌入式系统开发方法 241

10.2.1 软硬件“分离”设计方法 241

10.2.2 非形式化建模方法与形式化建模方法 242

10.2.3 结构化设计范式与面向对象设计范式 243

10.3 硬件选型对性能的影响 243

10.3.1 硬件平台的分类 244

10.3.2 嵌入式处理器的选择 244

10.3.3 外围设备的选择 244

10.3.4 硬件成本 245

10.4 软件设计对性能的影响 245

10.4.1 嵌入式软件开发的特点 245

10.4.2 嵌入式软件开发中存在的问题 245

10.4.3 常用嵌入式软件设计方法 246

10.5 软硬件协同设计方法 247

10.5.1 传统设计方法的局限性 247

10.5.2 嵌入式软硬件协同设计方法 247

习题 249

第11章 嵌入式Linux综合实例——数字油田生产监控系统的设计与实现 250

11.1 系统概述 250

11.1.1 系统结构和功能简介 250

11.1.2 软硬件环境 252

11.2 系统设计 252

11.2.1 系统总体方案设计 252

11.2.2 无线传感器节点设计 253

11.2.3 远程测控终端RTU设计 254

11.3 软件设计 259

11.3.1 远程测控终端RTU软件设计 259

11.3.2 监控中心软件设计 266

参考文献 271