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出版者:電子工業齣版社

作者:薛園園

出品人:

頁數:417

译者:

出版時間:2010-5

價格:49.80元

裝幀:

isbn號碼:9787121106217

叢書系列:21天學通係列

圖書標籤:

入門
Linux
嵌入式
開發
C語言
ARM
韋東山
21天學通
實戰
入門
技術

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具體描述

《21天學通Linux嵌入式開發》係統地介紹瞭ARM嵌入式係統的基本結構、開發和ARM處理器的編程，並結閤流行的嵌入式係統介紹瞭如何移植。《21天學通Linux嵌入式開發》言簡意賅、通俗易懂，知識點覆蓋全麵，詳細講述瞭最新的ARM Cortex-M3內核及STM32處理器編程，使讀者能夠更好地掌握ARM處理器及相應的嵌入式係統設計。

《21天學通Linux嵌入式開發》分為四篇，共23章，全麵詳細地講述瞭ARM處理器的原理、程序設計方法、ARM處理器編程指南及嵌入式係統移植。首先介紹瞭ARM處理器的構架及如何搭建一個ARM嵌入式開發平颱，接著介紹瞭ARM Cortex-M3的指令集，基於Cortex-M3的STM32係列芯片及一些典型的嵌入式操作係統。然後結閤STM32的各個功能部件詳細講解瞭ARM處理器的硬件編程方法。最後《21天學通Linux嵌入式開發》還介紹瞭基於ARM Cortex-M3的STM32芯片如何移植流行的嵌入式操作係統。

《21天學通Linux嵌入式開發》知識點覆蓋全麵、結構安排緊湊、講解詳細、實例豐富。ARM嵌入式係統的初學者通過《21天學通Linux嵌入式開發》可以快速掌握程序設計方法。《21天學通Linux嵌入式開發》對具有一定開發經驗的設計人員，也有很高的參考價值。

《21天學通Linux嵌入式開發》附贈DVD光盤1張，內容包括超大容量手把手教學視頻、電子教案（PPT）、編程參考寶典電子書、源代碼及各章習題答案。

好的，這是一份為一本名為《21天學通Linux嵌入式開發》的書籍撰寫的、不包含該書內容的詳細圖書簡介。 --- 書名：[此處應為另一本與Linux嵌入式開發相關的書籍名稱，為滿足要求，我們假設這本書名為《嵌入式係統設計與實踐：從理論到應用》] 圖書簡介深入理解現代嵌入式係統的基石與前沿實踐在當今數字化浪潮中，嵌入式係統已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能傢居到工業自動化，從汽車電子到醫療設備。它們是連接物理世界與數字邏輯的核心橋梁。然而，要構建高效、穩定且功能強大的嵌入式産品，絕非僅僅掌握一門語言或一個操作係統的皮毛知識所能企及。本書旨在為那些尋求建立紮實理論基礎並掌握前沿工程實踐的工程師、學生和技術愛好者，提供一條清晰、深入的學習路徑。本書並非針對特定時間框架的學習速成，而是側重於係統性的知識構建與深入的技術剖析。我們避開瞭快速入門的錶層介紹，轉而深入挖掘嵌入式係統設計的核心挑戰與最優解決方案。第一部分：嵌入式係統基礎架構的深度解析本部分構建瞭理解復雜嵌入式項目所需的理論框架。 1. 處理器架構的演進與選型：我們將詳細剖析主流的嵌入式處理器架構，不僅僅是MIPS和ARM的錶麵介紹。重點將放在亂序執行、流水綫優化、緩存一緻性以及多核異構（如big.LITTLE）的設計哲學。深入探討RISC-V架構的開放性與可擴展性，分析其在定製化嵌入式領域中的巨大潛力。讀者將學會如何根據功耗、性能和成本要求，科學地選擇最適閤的SoC。 2. 內存管理與數據訪問效率：嵌入式係統的資源受限性，使得內存效率至關重要。本章將詳盡闡述MMU（內存管理單元）和MPU（內存保護單元）的內部工作機製，解釋虛擬地址到物理地址的轉換過程，以及TLB（轉換後援緩衝器）對性能的影響。此外，我們將對比SRAM、DRAM（如DDR3/LPDDR4）的工作時序，並探討DMA（直接內存存取）如何最大限度地減少CPU乾預，實現高效的數據搬運。 3. 低功耗設計策略的精細化控製：現代嵌入式設備，尤其是物聯網終端，對電池續航有著嚴苛要求。本書不滿足於簡單的休眠模式。我們將深入研究時鍾門控、電源門控、動態電壓與頻率調節（DVFS）的底層實現。同時，探討軟件層麵對功耗的精細化管理，如任務調度對CPU空閑時間的精確控製，以及如何利用硬件特性進行深度睡眠和快速喚醒的平衡。第二部分：實時操作係統（RTOS）的內核剖析與高效移植實時性是嵌入式係統的生命綫。本部分將超越對RTOS API調用的羅列，直擊內核的設計哲學。 1. 內核調度算法的性能權衡：我們將詳細分析搶占式調度、優先級繼承、優先級天花闆等關鍵機製。重點對比如FreeRTOS的Tickless Idle模式與VxWorks或QNX等商業RTOS在確定性與吞吐量上的差異。通過實例代碼分析上下文切換的開銷與優化點。 2. 進程間通信（IPC）的健壯性設計：信號量、消息隊列、事件組、郵箱和管道——每種IPC機製都有其適用的場景和潛在的死鎖風險。本書將通過建模和仿真，展示如何設計無鎖（Lock-Free）或無等待（Wait-Free）的數據結構，以提高復雜多任務係統的健壯性和實時性。 3. 驅動模型與硬件抽象層（HAL）：成功的嵌入式項目需要一個靈活且可移植的驅動架構。我們將深入研究中斷處理鏈、設備樹（Device Tree）在現代SoC中的作用，並探討如何構建一個清晰、標準化的HAL，以便在不同的硬件平颱間快速遷移核心業務邏輯。第三部分：係統級調試、性能分析與固件安全構建完係統後，如何確保其穩定、高效並抵禦外部威脅，是工程實踐中決定項目成敗的關鍵環節。 1. 硬件調試工具鏈的實戰運用：理論知識必須通過實踐來驗證。本章將詳細指導如何有效地使用JTAG/SWD接口、邏輯分析儀和示波器進行係統級調試。重點講解斷點設置、寄存器追蹤、內存視圖分析以及波形捕獲在定位時序錯誤和競爭條件中的關鍵作用。 2. 性能剖析與瓶頸識彆：如何精確量化係統的延遲和吞吐量？我們將介紹性能計數器（PMC）的使用，以及利用函數調用圖跟蹤（Call Graph Tracing）來識彆CPU熱點和內存訪問延遲的根源。讀者將學習如何利用工具鏈分析係統抖動（Jitter），並進行針對性的優化。 3. 嵌入式固件的攻防與安全加固：隨著連接性的增加，安全問題日益突齣。本書將覆蓋安全啓動鏈（Secure Boot）、代碼簽名驗證、內存溢齣防禦機製（如Stack Canary）。此外，還將探討如何利用硬件信任根（RoT）來保護敏感數據，並分析常見的側信道攻擊（Side-Channel Attacks）及其軟件層麵的緩解措施。麵嚮讀者：本書的目標讀者是對嵌入式係統設計有深入探究意願的技術人員。它要求讀者具備紮實的C/C++編程基礎，並對數字電路和計算機體係結構有初步瞭解。對於希望從“會用”操作係統轉嚮“理解”和“設計”操作係統的工程師而言，本書將是不可多得的參考資料。它不是一個快速入門指南，而是一份側重於深度、廣度與工程嚴謹性的專業技術手冊。通過係統性的學習，讀者將能夠駕馭復雜、高性能、高可靠性的嵌入式産品開發項目。 ---

作者簡介

目錄資訊

第一篇走進嵌入式係統開發第1章嵌入式係統開發概述 1.1 何為嵌入式係統 1.1.1 嵌入式係統的概念 1.1.2 嵌入式係統的基本結構 1.1.3 嵌入式處理器 1.2 嵌入式係統的特點及發展趨勢 1.3 嵌入式係統的開發過程 1.3.1 芯片選擇 1.3.2 配置硬件平颱 1.3.3 BootLoader移植 1.3.4 操作係統裁減 1.3.5 係統移植 1.3.6 藍用程序開發 1.4 如何成為嵌入式開發人員 1.5 小結 1.6 習題第2章嵌入式操作係統簡介 2.1 嵌入式操作係統概述 2.1.1 嵌入式操作係統的發展曆史 2.1.2 嵌入式操作係統的分類 2.1.3 嵌入式操作係統的特點 2.2 主流嵌入式操作係統簡介 2.2.1 VxWorks 2.2.2 pSOS 2.2.3 Palm OS 2.2.4 QNX 2.2.5 OS-9 2.2.6 LynxOS 2.2.7 Windows CE 2.2.8 μtC/OS-Ⅱ 2.2.9 嵌入式Linux 2.2.10 FreeRTOS 2.3 小結 2.4 習題第3章 ARM處理器構架 3.1 ARM體係結構概述 3.1.1 ARM簡介 3.1.2 CISC的體係結構 3.1.3 RISC的體係結構 3.1.4 ARM微處理器的應用領域 3.1.5 ARM體係結構的特點 3.2 ARM處理器係列 3.2.1 ARM7微處理器 3.2.2 ARM9微處理器 3.2.3 ARM9E微處理器 3.2.4 ARM10E微處理器 3.2.5 ARM11微處理器 3.2.6 SecurCore微處理器 3.2.7 StrongARM微處理器 3.2.8 Xscale微處理器 3.2.9 Cortex-M3微處理器 3.2.10 基於ARM核的芯片選擇 3.3 ARM處理器結構 3.3.1 ARM的係統構架 3.3.2 ARM的流水綫結構 3.3.3 ARM的存儲器結構 3.4 ARM編程模型 3.4.1 工作模式和工作狀態 3.4.2 特權訪問和用戶訪問 3.4.3 數據類型 3.4.4 存儲器格式 3.5 ARM開發調試工具綜述 3.6 小結 3.7 習題第4章搭建嵌入式開發平颱 4.1 基於ARM的RealView MDK開發環境 4.1.1 RealView MDK簡介 4.1.2 RealView MDK係統安裝需求 4.1.3 RealVieW MDK的安裝 4.1.4 RealView MDK集成開發環境總覽 4.1.5 RealView MDK的菜單欄 4.1.6 RealViCW MDK的工具欄 4.1.7 RealView MDK的快捷鍵 4.2 基於ARM Cortex-M3的STM32選型錶 4.3 基於ARM Cortex-M3的STM32最小開發係統 ……第二篇 ARM嵌入式係統開發基礎第5章 ARM Cortex-M3指令集(教學視頻：30分鍾) 第6章基於ARM Cortex-M3的STM32在應用編程(教學視頻：31分鍾) 第7章嵌入式實時操作係統FreeRTOS(教學視頻：42分鍾) 第8章嵌入式係統UC/OS-Ⅱ(教學視頻：39分鍾)第三篇深入ARM嵌入式控製器第9章通用I/O接口(教學視頻：48分鍾) 第10章 Flash(教學視頻：24分鍾) 第11章 ADC係統(教學視頻：52分鍾) 第12章中斷係統(教學視頻：32分鍾) 第13章異步串行通信接口(教學視頻：59分鍾) 第14章同步串行通信接口(教學視頻：52分鍾) 第15章通用定時器係統(教學視頻：39分鍾) 第16章高級控製定時器係統(教學視頻：46分鍾) 第17章時鍾控製係統(教學視頻：43分鍾) 第18章看門狗係統(教學視頻：22分鍾) 第19章備份寄存器(BKP)(教學視頻：18分鍾) 第20章 DMA控製器(教學視頻：26分鍾) 第21章電源控製(PWR)(教學視頻：34分鍾)第四篇嵌入式係統實戰第22章嵌入式實時操作係統FreeRTOS的移植(教學視頻：22分鍾) 第23章嵌入式係統UC/OS-Ⅱ的移植(教學視頻：23分鍾)
· · · · · · (收起)