嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　嵌入式系統(tǒng)是現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)平臺，因此成為目前國內(nèi)各高校信息類專業(yè)的必修課?？紤]到國內(nèi)本專科院校使用ARM實(shí)驗(yàn)開發(fā)設(shè)備和Linux嵌入式操作系統(tǒng)較多，因此《嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》主要圍繞ARM硬件環(huán)境和Linux軟件環(huán)境編寫而成?！　∪珪葾RM基本結(jié)構(gòu)與開發(fā)環(huán)境、Linux嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)與開發(fā)技術(shù)、嵌入式Linux綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)例3部分內(nèi)容構(gòu)成，共7章。重點(diǎn)闡述了基于Linux操作系統(tǒng)的ARM應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)和技術(shù)應(yīng)用，包括嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)主要設(shè)備的驅(qū)動、圖形界面的設(shè)計(jì)。較完整地闡述了基于Linux嵌入式系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)、智能家居、消費(fèi)電子等領(lǐng)域應(yīng)用的成功案例，并提供了實(shí)用程序?！　　肚度胧絃inux系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》著眼于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，內(nèi)容完整，案例具體、實(shí)用，可供本科生、研究生和工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和參考。

書籍目錄

前言第1章 嵌入式系統(tǒng)概述1.1嵌入式系統(tǒng)的定義1.1.1嵌入式系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)1.1.2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程及趨式1.2嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和分類1.2.1嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1.2.2嵌入式系統(tǒng)的分類1.3嵌入式微處理器1.3.1嵌入式微處理器的分類1.3.2ARM嵌入式處理器的內(nèi)核和架構(gòu)1.3.3ARM微處理器結(jié)構(gòu)1.3.4ARM嵌入式處理器的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域1.3.5嵌入式處理器的選型原則1.4嵌入式操作系統(tǒng)1.4.1操作系統(tǒng)的概念和分類1.4.2嵌入式Linux操作系統(tǒng)1.4.3WindowsCE操作系統(tǒng)1.4.4μC/OS-II操作系統(tǒng)1.4.5Symbian操作系統(tǒng)1.4.6VxWorks操作系統(tǒng)1.5嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)1.5.1嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)流程1.5.2嵌入式系統(tǒng)的模擬仿真與調(diào)試本章小結(jié)習(xí)題與思考題第2章 嵌入式Linux開發(fā)基礎(chǔ)2.1Linux的基本操作2.1.1用戶系統(tǒng)相關(guān)命令2.1.2文件目錄相關(guān)命令2.1.3壓縮打包相關(guān)命令2.1.4網(wǎng)絡(luò)相關(guān)命令2.1.5重定向與管道2.1.6Linux幫助系統(tǒng)2.2Linux下C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.2.1VI的使用2.2.2GCC編譯器2.2.3GDB調(diào)試器的使用2.2.4GNUmake和makefile2.3LinuxShell編程2.4Linux進(jìn)程控制編程2.4.1Linux進(jìn)程概述2.4.2Linux進(jìn)程編程2.4.3Linux進(jìn)程通信2.5Linux下的多線程編程2.5.1線程概述2.5.2線程的基本操作2.5.3線程的訪問控制2.5.4“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”實(shí)驗(yàn)本章小結(jié)習(xí)題與思考題第3章 開發(fā)環(huán)境的建立3.1基于ARM9的博創(chuàng)2410s開發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺3.2ARM與宿主機(jī)的通信3.2.1串口通信3.2.2以太網(wǎng)接口3.2.3USB接口3.2.4JTAG接口3.3交叉編譯環(huán)境的建立3.3.1宿主機(jī)環(huán)境搭建3.3.2交叉編譯環(huán)境的建立3.4BootLoader技術(shù)3.4.1初識BootLoader工作原理3.4.2VIVI的代碼分析與移植3.4.3U-Boot的分析與移植3.5ARM-Linux內(nèi)核的編譯與移植3.5.1Linux內(nèi)核版本與特點(diǎn)3.5.2Linux內(nèi)核移植3.6根文件系統(tǒng)的建立與燒寫3.6.1嵌入式Linux常用的文件系統(tǒng)3.6.2根文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)3.6.3定制系統(tǒng)文件3.6.4NFS文件系統(tǒng)的建立與使用3.6.5Samba服務(wù)的建立與使用3.6.6使用BusyBox構(gòu)建根文件系統(tǒng)3.7建立嵌入式Linux應(yīng)用程序本章小結(jié)習(xí)題與思考題第4章 嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程4.1TCP/IP概述4.1.1OSI參考模型與TCP/IP參考模型4.1.2TCP/IP協(xié)議族4.1.3TCP和UDP4.2網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)4.2.1socket概述4.2.2socket的基本函數(shù)4.3socket應(yīng)用程序設(shè)計(jì)4.3.1TCP編程實(shí)例4.3.2UDP編程實(shí)現(xiàn)本章小結(jié)習(xí)題與思考題第5章 嵌入式設(shè)備驅(qū)動5.1Linux下設(shè)備驅(qū)動概述5.1.1設(shè)備的分類5.1.2設(shè)備文件5.1.3主設(shè)備號與次設(shè)備號5.1.4設(shè)備文件系統(tǒng)與系統(tǒng)文件系統(tǒng)5.2設(shè)備驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)5.3字符設(shè)備驅(qū)動5.4LCD設(shè)備驅(qū)動5.4.1LCD工作原理5.4.2FrameBuffer機(jī)制簡介5.4.3LCD驅(qū)動開發(fā)流程5.5塊設(shè)備驅(qū)動5.5.1塊設(shè)備驅(qū)動程序簡介5.5.2塊設(shè)備驅(qū)動程序工作原理5.5.3塊設(shè)備驅(qū)動主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.5.4塊設(shè)備驅(qū)動編寫流程5.6鍵盤驅(qū)動5.6.1鍵盤的分類5.6.2鍵盤工作原理5.6.3鍵盤驅(qū)動程序的實(shí)現(xiàn)5.7Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序5.7.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)概述5.7.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的加載方法5.7.3重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.7.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始化5.7.5打開和關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備5.7.6發(fā)送過程的實(shí)現(xiàn)5.7.7接收過程的實(shí)現(xiàn)5.7.8中斷控制5.7.9NE2000兼容網(wǎng)卡驅(qū)動程序的移植5.8觸摸屏接口設(shè)計(jì)與Linux驅(qū)動編程5.8.1觸摸屏接口概述5.8.2觸摸屏驅(qū)動的體系接口5.8.3觸摸屏的Linux驅(qū)動程序分析5.8.4觸摸屏的測試與校準(zhǔn)本章小結(jié)習(xí)題與思考題第6章 Qt圖形編程6.1嵌入式GUI簡介6.1.1Qt/Embedded6.1.2MiniGUI6.1.3Microwindows6.1.4OpenGUI6.1.5常見GUI的參數(shù)比較6.2Qt/Embedded開發(fā)基礎(chǔ)6.2.1Qt/Embedded介紹6.2.2Qt/Embedded的安裝與環(huán)境變量設(shè)置6.2.3Qt/Embedded信號和插槽機(jī)制6.2.4QtDesigner的使用6.2.5Qt/Embedded窗口實(shí)例6.3基于Qt技術(shù)的Qtopia6.3.1基于Qt技術(shù)的Qtopia系統(tǒng)平臺6.3.2Qtopia介紹及其開發(fā)環(huán)境的建立6.3.3Qt/Embedded和Qtopia下應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)6.4Qt編程綜合實(shí)驗(yàn)6.4.1基于PC的“HelloWorld”程序6.4.2發(fā)布Qt/Embedded程序到目標(biāo)板本章小結(jié)習(xí)題與思考題第7章 嵌入式Linux綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)例7.1網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)7.2車載信息娛樂系統(tǒng)7.2.1實(shí)例說明7.2.2設(shè)計(jì)思路分析7.2.3硬件電路設(shè)計(jì)7.2.4軟件設(shè)計(jì)7.3基于嵌入式平臺的電梯監(jiān)控系統(tǒng)7.3.1系統(tǒng)概述7.3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.3.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)7.4無線點(diǎn)菜系統(tǒng)7.4.1設(shè)計(jì)思路分析7.4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)7.4.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)7.4.4總結(jié)7.5基于嵌入式與WebService的智能家居系統(tǒng)7.5.1系統(tǒng)概述7.5.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.5.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)附錄附錄AS3C2410X引腳及信號定義附錄B國外高校嵌入式系統(tǒng)課程的體系結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：3.基于數(shù)據(jù)庫的模塊設(shè)計(jì)家庭各種信息的管理只涉及一些數(shù)據(jù)庫的查詢與更新操作，本系統(tǒng)將這些操作包含在Web服務(wù)器端的Web服務(wù)方法中，Web客戶端通過遠(yuǎn)程調(diào)用這些Web服務(wù)方法來實(shí)現(xiàn)上述數(shù)據(jù)庫操作，從而實(shí)現(xiàn)家庭信息的遠(yuǎn)程管理。本系統(tǒng)中的每一種家庭信息的查詢和更新分別對應(yīng)一個Web服務(wù)方法。每一種信息的查詢都包含了若干種組合的模糊查詢。在更新操作對應(yīng)的Web服務(wù)方法中，有一個參數(shù)表示更新類型（即增加、刪除或修改）。下面以物資信息為例進(jìn)行設(shè)計(jì)說明。物資查詢用一個單獨(dú)的遠(yuǎn)程服務(wù)方法作為接口，客戶可選擇根據(jù)物資類型和物資名稱的組合來進(jìn)行查詢，也可以根據(jù)其中一項(xiàng)來查詢。輸入查詢參數(shù)后，調(diào)用Web服務(wù)接口，服務(wù)器端進(jìn)行身份驗(yàn)證，根據(jù)查詢參數(shù)的組合在數(shù)據(jù)庫的物資信息表中模糊查詢符合條件的信息，并以結(jié)構(gòu)體數(shù)組形式返回到客戶端?？蛻舳私邮詹僮鳡顟B(tài)信息以便知道操作是否成功，如果操作成功就將這些查詢結(jié)果以列表的形式顯示。物資更新用一個單獨(dú)的遠(yuǎn)程服務(wù)方法作為接口，客戶可選擇更新模式，根據(jù)更新模式要求輸入相關(guān)信息。增加信息時要輸入添加項(xiàng)的所有字段信息并提交，刪除信息時只需要輸入物資名稱提交即可，修改名稱時輸入物資名稱提交，服務(wù)器端根據(jù)輸入的物資名稱進(jìn)行模糊查詢并返回所有滿足的條目，客戶端單條顯示信息，并通過上一條和下一條方式瀏覽每一條信息，客戶瀏覽過程中選擇想要修改的條目，然后提交保存到服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫?？蛻舳颂峤徊僮骱螅{(diào)用Web服務(wù)接口，服務(wù)器端進(jìn)行身份驗(yàn)證，根據(jù)更新模式和相關(guān)傳入信息對數(shù)據(jù)庫的物資信息表進(jìn)行相關(guān)更新操作，將操作是否成功的標(biāo)志返回到客戶端，客戶端接收操作狀態(tài)信息以便知道操作是否成功并進(jìn)行界面提示。4.關(guān)于家庭設(shè)備操作及其通信過程設(shè)計(jì)（1）關(guān)于家庭設(shè)備操作的通信過程分析家庭設(shè)備管理和設(shè)備配置模塊中的相關(guān)工作涉及ARM2410S嵌入式開發(fā)板。此時的通信過程為：Web客戶端向Web服務(wù)器端發(fā)送請求，Web服務(wù)器端根據(jù)客戶端的請求來控制設(shè)備或采集設(shè)備信息，即向開發(fā)板發(fā)送操作請求，再根據(jù)開發(fā)板的響應(yīng)信息來對Web客戶端進(jìn)行響應(yīng)，即Web服務(wù)器端既充當(dāng)了服務(wù)器端也充當(dāng)了客戶端的角色。在某些操作中，為了提高操作效率，Web客戶端和開發(fā)板是直接通信的，如視頻數(shù)據(jù)的傳輸。也就是說，除了Web客戶端與Web服務(wù)器端之間的通信，還存在Web服務(wù)器端與嵌入式開發(fā)板之間的通信。于是出現(xiàn)了Web服務(wù)器端與開發(fā)板如何通信的問題，本系統(tǒng)通過socket來實(shí)現(xiàn)此通信。由于本系統(tǒng)涉及多個設(shè)備，每個設(shè)備有多個操作，每個操作需要一些參數(shù)，而操作返回的信息又不同，在開發(fā)板端，這些操作都是通過一個socket來監(jiān)聽實(shí)現(xiàn)的，所以又存在如何根據(jù)socket消息識別操作信息的問題。于是，分別設(shè)計(jì)了socket請求消息格式和socket響應(yīng)消息格式，通過設(shè)計(jì)好的固定格式，就可以很好地解決此問題。（2）請求消息格式當(dāng)Web服務(wù)器端（socket客戶端）向開發(fā)板（socket服務(wù)器端）發(fā)送設(shè)備操作請求時，開發(fā)板必須能夠根據(jù)接收到的socket消息識別出服務(wù)器端所請求的是在哪個設(shè)備上的哪種操作，而且還要在socket消息中包含操作所需要的參數(shù)。所以，針對本系統(tǒng)所需要的設(shè)備、設(shè)備操作以及操作所需要的參數(shù)，對socket請求消息的格式定義如圖7-31所示。

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