嵌入式軟件開發(fā)實(shí)用教程

內(nèi)容概要

　　《嵌入式軟件開發(fā)實(shí)用教程》是為嵌入式軟件入門開發(fā)者編寫的實(shí)用教程。全書根據(jù)初學(xué)者的特點(diǎn)，由淺入深、系統(tǒng)地講述了嵌入式軟件開發(fā)的方法和技能，目的是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·高等院校計(jì)算機(jī)系列教材：嵌入式軟件開發(fā)實(shí)用教程》后，能夠掌握嵌入式軟件的基本開發(fā)方法。全書從嵌入式系統(tǒng)的基本原理、概念開始，繼而對基于Windows CE的嵌入應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)行深入介紹。全書共分8章，第1章對嵌入式系統(tǒng)基本知識(shí)作初步介紹；第2章對嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)的詳細(xì)流程進(jìn)行剖析；第3章對嵌入式系統(tǒng)的硬件組成進(jìn)行講述；第4章主要介紹Windows CE操作系統(tǒng)；第5章介紹基于Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)定制；第6章從嵌入式軟件工程師的角度，著重介紹嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)，一些典型例題的選取讓初學(xué)者可以快速掌握嵌入式軟件編程技巧；第7章主要論述設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)與開發(fā)；第8章介紹BSP的開發(fā)技術(shù)?！　τ跊]有PXA255開發(fā)板的學(xué)習(xí)者，書中第6章詳細(xì)介紹了如何在模擬器上進(jìn)行嵌入式軟件開發(fā)的學(xué)習(xí)方法?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆濉币?guī)劃教材·高等院校計(jì)算機(jī)系列教材：嵌入式軟件開發(fā)實(shí)用教程》內(nèi)容充實(shí)、重點(diǎn)突出，所選例題均具有較強(qiáng)的代表性，適合舉一反三。教程特別適合嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)初學(xué)者，遵循循序漸進(jìn)的原則，從基本原理介紹到注重開發(fā)能力的逐步提高。

書籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)概述1.1 嵌入式系統(tǒng)定義與特點(diǎn)1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)1.2 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢1.2.1 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域1.2.2 應(yīng)用的發(fā)展趨勢1.3 嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)1.3.1 嵌入式系統(tǒng)的硬件1.3.2 嵌入式系統(tǒng)的軟件1.4 嵌入式系統(tǒng)分類1.5 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史1.5.1 嵌入式發(fā)展的初始階段1.5.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展階段1.5.3 未來嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢習(xí)題一第2章 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.1 嵌入式系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)流程2.1.1 單片機(jī)系統(tǒng)2.1.2 嵌入式處理器系統(tǒng)2.2 傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法2.3 嵌入式系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)2.4 嵌入式系統(tǒng)的測試技術(shù)2.4.1 嵌入式軟件的測試方法2.4.2 嵌入式軟件的測試工具2.4.3 嵌入式系統(tǒng)的測試策略習(xí)題二第3章 嵌入式系統(tǒng)硬件組成3.1 引言3.2 嵌入式系統(tǒng)微處理器3.2.1 微處理器3.2.2 嵌入式系統(tǒng)對微處理器的要求3.2.3 嵌入式處理器技術(shù)指標(biāo)3.2.4 嵌入式處理器選擇原則3.2.5 典型的嵌入式處理器3.3 多核處理器3.3.1 多核處理器的發(fā)展及其結(jié)構(gòu)3.3.2 多處理器結(jié)構(gòu)需要考慮的幾個(gè)方面3.3.3 多核編程應(yīng)用3.4 嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器3.4.1 嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)器的選擇原則3.4.2 示例3.5 嵌入式系統(tǒng)的外部設(shè)備和I／O接口3.5.1 外部設(shè)備3.5.2 常見輸入／輸出接口類型3.5.3 I／O接口原理習(xí)題三第4章 Windows CE介紹4.1 Windows CE概述4.2 Windows CE的特性4.3 Windows Embedded CE6.0新特點(diǎn)4.4 基于Windows CE的產(chǎn)品開發(fā)流程4.5 Windows Embedded CE6.0的體系結(jié)構(gòu)4.6 Windows Embedded CE6.0的進(jìn)程4.7 Windows Embedded CE6.0的線程4.8 Windows Embedded CE6.0的調(diào)度4.9 Windows Embedded CE6.0的同步4.10 Windows Embedded CE6.0的進(jìn)程問通信4.11 Windows Embedded CE6.0的內(nèi)存管理4.12 如何選擇嵌入式操作系統(tǒng)習(xí)題四第5章 基于Windows CE的嵌入式操作系統(tǒng)定制5.1 在PC上運(yùn)行Windows CE5.1.1 Windows CE6.0環(huán)境搭建5.1.2 軟件開發(fā)環(huán)境搭建5.2 Platform Builder集成開發(fā)環(huán)境5.2.1 Platform Builder概述5.2.2 Platform Builder6.0簡述5.2.3 VS2005簡介5.3 定制Windows CE操作系統(tǒng)的一般流程5.4 操作系統(tǒng)移植5.5 實(shí)例構(gòu)建習(xí)題五第6章 基于Windows CE的嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)實(shí)例6.1 概述6.2 基于Windows CE嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境6.2.1 硬件資源6.2.2 軟件資源6.3 基于Windows CE的嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)流程6.4 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)實(shí)訓(xùn)6.4.1 實(shí)訓(xùn)一 定制操作系統(tǒng)內(nèi)核6.4.2 實(shí)訓(xùn)二 用EVC開發(fā)應(yīng)用程序6.4.3 實(shí)訓(xùn)三 Windows CE.NET動(dòng)態(tài)鏈接庫6.4.4 實(shí)訓(xùn)四 Windows CE.NET虛擬內(nèi)存管理6.4.5 實(shí)訓(xùn)五 Windows CE.NET設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)6.4.6 實(shí)訓(xùn)六 Windows CE.NET文件系統(tǒng)開發(fā)6.4.7 實(shí)訓(xùn)七 個(gè)人通信錄6.4.8 實(shí)訓(xùn)八 畫圖程序6.4.9 實(shí)訓(xùn)九 計(jì)算器程序編制習(xí)題六第7章 驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)7.1 驅(qū)動(dòng)程序概述7.1.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序7.1.2 Windows Embedded CE6.0驅(qū)動(dòng)程序的新特性7.1.3 驅(qū)動(dòng)程序的樣例源程序代碼7.2  Windows Embedded CE6.0驅(qū)動(dòng)程序分類7.2.1 分層驅(qū)動(dòng)程序、單體驅(qū)動(dòng)程序和混合驅(qū)動(dòng)程序7.2.2 Windows Embedded CE6.0驅(qū)動(dòng)程序加載7.2.3 本地驅(qū)動(dòng)、流式驅(qū)動(dòng)和文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)7.2.4 Windows Embedded CE6.0內(nèi)核模式驅(qū)動(dòng)和用戶模式驅(qū)動(dòng)7.3 本地設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)與樣例7.3.1 本地設(shè)備驅(qū)動(dòng)的分層結(jié)構(gòu)7.3.2 本地設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序樣例7.4 流式設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與樣例7.4.1 流式驅(qū)動(dòng)的接口函數(shù)7.4.2 接口函數(shù)詳細(xì)論述7.4.3 流式驅(qū)動(dòng)程序工作流程7.4.4 流式驅(qū)動(dòng)程序樣例7.5 Windows Embedded CE6.0庫函數(shù)與樣例7.5.1 CEDDK庫7.5.2 簡化注冊表操作的函數(shù)7.5.3 庫函數(shù)使用樣例7.6 中斷處理與實(shí)例7.6.1 中斷處理的過程7.6.2 中斷服務(wù)例程ISR7.6.3 中斷服務(wù)線程IST7.6.4 中斷延遲及實(shí)時(shí)性7.6.5 中斷處理樣例7.7 DMA處理與實(shí)例7.7.1 使用CEDDK庫函數(shù)7.7.2 使用內(nèi)核函數(shù)7.7.3 DMA處理樣例7.8 電源管理與實(shí)例7.8.1 電源管理器的結(jié)構(gòu)7.8.2 電源狀態(tài)7.8.3 設(shè)備電源管理7.8.4 電源管理接口7.8.5 在驅(qū)動(dòng)程序中添加電源管理7.8.6 電源管理驅(qū)動(dòng)程序樣例習(xí)題七第8章 BSP開發(fā)8.1 BSP概述8.1.1 BSP的特點(diǎn)8.1.2 BSP的組成8.1.3 Windows Embedded CE6.0自帶BSP8.2 開發(fā)BSP8.2.1 硬件開發(fā)的設(shè)計(jì)和測試8.2.2 克隆BSP8.2.3 開發(fā)Boot Loader8.2.4 開發(fā)OAL8.2.5 添加驅(qū)動(dòng)程序8.2.6 增加電源管理8.2.7 發(fā)布BSP8.3 標(biāo)準(zhǔn)CETK測試的使用8.3.1 CETK環(huán)境搭建8.3.2 自定義測試8.3.3 CETK實(shí)例習(xí)題八參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：成本函數(shù)是進(jìn)行軟硬件劃分的依據(jù)，成本函數(shù)考慮的主要因素有：軟件的執(zhí)行時(shí)間、硬件的成本、使用期的功耗、各個(gè)模塊之間潛在的并發(fā)性以及模塊的重用性等。軟硬件劃分的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)組合優(yōu)化問題，模型和求解算法的選擇是解決軟硬件功能劃分問題的關(guān)鍵。目前，常用的劃分算法有：免疫遺傳算法、遺傳算法、模擬退火算法、整數(shù)線性規(guī)劃算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法、基因算法、貪婪算法等。這些劃分算法在各自的使用環(huán)境和特定的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)取得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但它們不是通用的劃分方法，都只適用于某個(gè)具體領(lǐng)域和環(huán)境，因此在選擇軟硬件劃分算法時(shí)，要根據(jù)其使用環(huán)境和目標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)等具體要求進(jìn)行選擇。至今，仍然沒有一個(gè)軟硬件劃分方法明顯優(yōu)于其他方法，主要原因是劃分問題的內(nèi)在復(fù)雜性，加上嵌入式系統(tǒng)帶來的巨大搜索空間，使問題更難以解決，從系統(tǒng)描述自動(dòng)生成軟硬件代碼的自動(dòng)軟硬件劃分工具在近期內(nèi)還不可能實(shí)用。3.接口協(xié)同綜合軟硬件協(xié)同綜合是根據(jù)系統(tǒng)描述和軟硬件劃分的結(jié)果，在已有的設(shè)計(jì)規(guī)則和既定的設(shè)計(jì)目標(biāo)前提下，決定系統(tǒng)中軟件和硬件部分以及其接口的具體實(shí)現(xiàn)方法，并將其集成。具體地說，這一過程就是要明確系統(tǒng)將采用哪些硬件模塊（如全定制芯片、MCU、DSP、FPGA、存儲(chǔ)器、I／O接口部件等）、軟件模塊（嵌入式操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序、功能模塊等）以及軟硬件模塊之間的通信方法（如總線、共享存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)通道等）以及這些模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法。4.協(xié)同仿真與驗(yàn)證軟硬件協(xié)同仿真的目的是在硬件生產(chǎn)出來以前，通過仿真（模擬）的手段驗(yàn)證軟硬件集成方面的問題。軟件模擬和硬件仿真都存在不同層次的抽象，也取得了一定的成績。例如，SystemC是一個(gè)開放源代碼的C++建模平臺(tái)，提供支持門級(jí)、RTL級(jí)、系統(tǒng)級(jí)等各個(gè)抽象層次上硬件建模和仿真的C++類庫及相應(yīng)的仿真內(nèi)核。SystemC支持硬件／軟件協(xié)同設(shè)計(jì)，能夠描述由硬件和軟件組成的復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，支持在C++環(huán)境下對硬件、軟件和接口的描述。 協(xié)同仿真驗(yàn)證是檢驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)正確性的過程。它對設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性進(jìn)行評估，以避免在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題再進(jìn)行反復(fù)修改。在系統(tǒng)仿真驗(yàn)證的過程中，模擬的工作環(huán)境和實(shí)際使用環(huán)境相差甚遠(yuǎn)，軟硬件之間的相互作用方式及作用效果也就不同，這也難以保證系統(tǒng)在真實(shí)環(huán)境下工作的可靠性，因此系統(tǒng)仿真的有效性是有限的。

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《嵌入式軟件開發(fā)實(shí)用教程》為普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材,高等院校計(jì)算機(jī)系列教材之一。

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