嵌入式系統設計原理及套用（第2版）

《嵌入式系統設計原理及套用（第2版）》是2014年2月出版的圖書，作者是符意德。

基本介紹

• 書名：嵌入式系統設計原理及套用（第2版）
• 作者：符意德
• ISBN：9787302222231
• 定價：29
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2014-2-24
• 裝幀：平裝

圖書簡介

本書從嵌入式系統設計及平台構建角度，全面地介紹嵌入式系統的軟硬體平台設計方法。書中以基於ARM9微處理器核的S3C2410晶片為背景，首先介紹嵌入式系統硬體平台設計技術即接口技術，然後介紹軟體平台的構建方法以及網路接口的設計方法，最後從方法學角度介紹複雜嵌入式系統的設計方法。書中講述具體的嵌入式微處理器的目的是使其原理概念具體化，從而避免抽象、深奧。本書從具體的案例中歸納出了具有普遍指導意義的嵌入式系統設計原理和方法，所討論的原理及概念並不僅僅對S3C2410微處理器有用，而且適用於多種不同的微處理器。

本書內容豐富，圖文並茂，講解深入淺出,適合作為計算機科學與技術、電子工程、通信工程等專業的高年級本科生或碩士研究生相關課程的教材。

目錄

第1章緒論1

1.1什麼叫嵌入式系統1

1.2嵌入式系統的特點2

1.2.1嵌入式系統的要求2

1.2.2嵌入式系統的核心3

1.2.3嵌入式系統設計所面臨的問題4

1.3嵌入式系統的設計過程5

1.3.1需求分析與規格說明5

1.3.2體系結構設計7

1.3.3構件設計8

1.3.4系統集成8

第2章嵌入式微處理器體系結構9

2.1ARM9簡介9

2.1.1ARM9的結構特點9

2.1.2ARM9指令集特點10

2.1.3ARM9的工作模式12

2.2ARM9的存儲組織結構13

2.2.1大端存儲和小端存儲13

2.2.2I/O接口的訪問方式15

2.2.3內部暫存器15

2.3ARM9的異常18

2.3.1類型及向量地址19

2.3.2優先權20

2.3.3進入異常和退出異常21

2.4ARM9彙編指令22

2.4.1定址方式24◆嵌入式系統設計原理及套用(第2版)目錄2.4.2暫存器裝載及存儲指令27

2.4.3算術和邏輯指令29

2.4.4比較指令33

2.4.5分支指令34

2.4.6軟體中斷指令35

第3章嵌入式系統的存儲系統36

3.1存儲器組織及接口方式36

3.1.1隨機存儲器組織37

3.1.2隻讀存儲器組織38

3.2存儲器接口設計40

3.2.1SRAM的接口設計40

3.2.2DRAM的接口設計42

3.2.3NANDFlash的接口設計42

3.3高速快取機制45

3.3.1高速快取機制原理45

3.3.2數據替換策略47

3.3.3數據一致性49

3.3.4高速快取性能分析49

3.4虛擬存儲機制51

3.4.1虛擬記憶體技術原理51

3.4.2一個具體實例52

第4章嵌入式系統的接口設計58

4.1接口控制方式58

4.1.1程式查詢方式59

4.1.2中斷方式60

4.1.3I/O接口的定址62

4.2通用並行I/O接口63

4.2.1GPIO的一般性原理63

4.2.2一個具體的GPIO65

4.2.3GPIO設計實例68

4.3定時/計數器部件70

4.3.1定時/計數器的原理70

4.3.2一個具體的定時器71

4.3.3定時器的設計實例75

4.4人機接口77

4.4.1鍵盤接口設計77

4.4.2LED顯示器接口設計79

4.4.3LCD顯示器接口設計82

第5章嵌入式系統軟體平台87

5.1嵌入式系統軟體概述88

5.1.1嵌入式軟體平台的發展88

5.1.2嵌入式軟體開發特點89

5.1.3嵌入式Linux91

5.2嵌入式作業系統移植96

5.2.1啟動引導程式的移植96

5.2.2Linux核心移植98

5.3檔案系統移植100

5.3.1Linux檔案系統結構及類型100

5.3.2Linux檔案系統的原理102

5.3.3Linux檔案系統的創建104

5.4設備驅動106

5.4.1設備管理機制106

5.4.2設備驅動原理108

5.4.3驅動程式開發實例110

5.5其他嵌入式作業系統111

5.5.1μC/OS-II111

5.5.2VxWorks119

第6章嵌入式網路技術140

6.1分散式嵌入式系統結構140

6.1.1網路結構141

6.1.2通信方式142

6.2常規嵌入式系統網路143

6.2.1異步串列通信網路143

6.2.2I2C匯流排160

6.2.3CAN匯流排164

6.3USB網路166

6.3.1USB的概念及特點166

6.3.2USB匯流排體系結構167

6.3.3USB主機171

6.3.4USB設備176

6.3.5實例--S3C2410的USB接口部件182

6.4嵌入式TCP/IP網路194

6.4.1嵌入式TCP/IP協定實現的特點195

6.4.2乙太網及TCP/IP協定196

6.4.3嵌入式TCP/IP實現199

6.5基於網路設計的性能分析208

6.5.1通信分析208

6.5.2系統性能分析211

6.5.3網路分配和調度212

第7章嵌入式系統設計和分析214

7.1系統設計的形式化方法214

7.1.1統一建模語言214

7.1.2結構描述220

7.1.3行為描述221

7.2嵌入式系統設計范型221

7.2.1狀態機設計范型221

7.2.2循環佇列設計范型222

7.3編程模型223

7.3.1數據流圖223

7.3.2控制/數據流圖224

7.4程式執行時間的分析與最佳化224

7.4.1執行時間的描述225

7.4.2性能分析226

7.4.3最佳化執行速度230

7.5能量和功率的分析與最佳化231

7.5.1程式功耗分析231

7.5.2功耗最佳化233

7.6程式長度的分析與最佳化234

7.6.1數據的影響234

7.6.2代碼的影響234

第8章系統設計實例236

8.1實例一：數字式時鐘236

8.1.1系統需求236

8.1.2規格說明237

8.1.3系統體系結構240

8.1.4構件設計與測試241

8.2實例二：醫用心電儀241

8.2.1系統需求241

8.2.2需求分析243

8.2.3靜態結構模型247

8.2.4動態行為模型254

8.2.5物理模型264

8.2.6小結264

8.3實例三：嵌入式Web伺服器265

8.3.1嵌入式Web伺服器結構265

8.3.2嵌入式Web伺服器的設計268

8.3.3基於嵌入式Web的套用結構270

8.3.4基於嵌入式Web的應用程式設計277

8.3.5小結288

附錄AUML元素、關係、符號289

參考文獻293