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第1章 嵌入式系统基础知识1

1.1嵌入式系统概述1

1.1.1嵌入式系统简介1

1.1.2嵌入式系统的组成2

1.1.3嵌入式系统的应用领域4

1.1.4嵌入式系统的发展趋势5

1.2 ARM处理器平台介绍5

1.2.1 ARM处理器简介6

1.2.2 ARM体系结构6

1.2.3 ARM微处理器系列8

1.2.4 ARM处理器的应用领域和特点11

1.3 Linux操作系统12

1.3.1 Linux的发展历史12

1.3.2 Linux发行版本13

1.3.3 Linux系统的特点和组成14

1.3.4 Linux常用命令16

1.4嵌入式系统开发22

本章小结24

思考与练习24

第2章Linux环境下C语言的开发25

2.1 C语言简单回顾25

2.2 Linux程序设计基础知识26

2.2.1程序安装目录26

2.2.2头文件27

2.2.3库文件27

2.3 Linux下的C语言开发环境30

2.4嵌入式Linux C语言开发流程和开发工具30

2.5嵌入式Linux中程序的运行原理31

2.6 Linux程序设计的特点33

2.7 Linux下C语言编码的风格34

本章小结35

思考与练习35

第3章Bootloader36

3.1 Bootloader的工作原理36

3.1.1 Bootloader概述36

3.1.2 Bootloader的启动流程37

3.2 ViVi42

3.2.1 ViVi的源代码结构42

3.2.2 ViVi的启动过程43

3.3 U-Boot50

3.3.1 U-Boot的特点50

3.3.2 U-Boot的目录结构50

3.3.3 U-Boot的启动过程51

3.3.4 U-Boot的移植55

3.3.5 U-Boot与内核的关系55

本章小结61

思考与练习61

第4章Linux环境下C语言编程基础62

4.1 Vi编辑器62

4.1.1 Vi的基本模式62

4.1.2 V i的基本操作63

4.2 Vim编辑器65

4.2.1 Vim的启动66

4.2.2保存与打开文件67

4.2.3移动光标67

4.2.4插入68

4.2.5删除69

4.2.6取消69

4.2.7保存70

4.2.8退出70

4.3 GCC编译器70

4.3.1 GCC编译流程分析71

4.3.2实例：GCC编译程序71

4.3.3实例：GCC编译多重源代码文件77

4.3.4 GCC编译选项分析78

4.3.5 GCC使用库函数80

4.3.6实例：静态库的创建81

4.4 GDB调试器82

4.4.1 GDB调试器概述82

4.4.2实例：GDB调试程序83

4.5 Make工程管理器86

4.5.1 Makeile文件的构成87

4.5.2 Makeile变量88

4.5.3 Make工程管理器的使用90

本章小结91

思考与练习91

第5章Linux Shell编程92

5.1什么是Shell92

5.2 几种流行的Shell93

5.3 bash的特点94

5.4 Shell程序设计基础95

5.4.1 Shell的基本语法95

5.4.2 Shell程序的变量和参数96

5.4.3 Shell的测试命令100

5.4.4 Shell的条件语句101

5.4.5 Shell的循环语句102

5.4.6函数104

5.4.7命令分组104

5.4.8引号的使用方法104

5.4.9实例：Shell菜单程序105

5.4.10实例：自动调用ftp传输软件106

5.5运行Shell程序的方法107

5.6 bash的内部命令和外部命令107

本章小结109

思考与练习109

第6章 创建嵌入式系统开发环境111

6.1嵌入式系统开发环境的构建111

6.2 Cygwin114

6.3超级终端和minicom的配置及使用115

6.4嵌入式Linux操作系统内核编译116

6.4.1 Linux内核结构116

6.4.2内核的配置119

6.4.3内核编译的过程120

6.4.4内核的移植121

6.5 NFS122

6.6 Tftp124

本章小结125

思考与练习125

第7章C程序基础126

7.1数据、运算符、表达式126

7.1.1 C程序的结构和语法规则126

7.1.2 C程序语句概述126

7.1.3标识符127

7.1.4关键字128

7.1.5常量128

7.1.6变量128

7.1.7基本数据类型129

7.1.8算术运算符、赋值运算符及其表达式130

7.1.9关系运算符、逻辑运算符及其表达式132

7.2数据的输入和输出133

7.2.1数据的输出134

7.2.2数据的输入135

7.2.3实例：汉诺塔136

7.3基本语句138

7.3.1语句和复合语句138

7.3.2条件语句139

7.3.3实例：查找最小值140

7.3.4循环控制141

7.4数组143

7.4.1一维数组143

7.4.2二维数组145

7.4.3字符数组和字符串146

7.4.4实例：数值顺序输出147

7.5函数与指针148

7.5.1函数149

7.5.2指针151

7.5.3函数使用实例：数值比较154

7.5.4指针使用实例：倒序输出155

本章小结156

思考与练习157

第8章 嵌入式GUI技术158

8.1嵌入式图形用户界面简介158

8.2 Linux下几种主流GUI介绍158

8.2.1紧缩的X Window系统158

8.2.2 MiniGUI159

8.2.3 Qt/Embedded159

8.2.4 MicroWindows160

8.2.5 OpenGUI161

8.2.6 GTK+161

8.3基于MiniGUI的图形界面开发162

8.3.1 MiniGUI程序框架163

8.3.2 MiniGUI的窗口和消息164

8.3.3实例：MiniGUI窗口编程167

8.3.4菜单172

8.3.5键盘与鼠标172

8.3.6对话框173

8.3.7常用控件174

8.3.8实例：MiniGUI控件编程177

本章小结181

思考与练习181

第9章 嵌入式文件系统与存储技术183

9.1嵌入式文件系统的功能和特点183

9.2 Linux常见的文件系统184

9.3 Linux文件结构186

9.3.1 Linux文件类型188

9.3.2 Linux文件的访问权限控制190

9.3.3 MTD192

9.4 FLASH存储技术193

9.4.1 FLASH的类型196

9.4.2 NOR FLASH与NAND FLASH的区别197

9.5基于FAT的嵌入式文件系统设计198

9.5.1 FAT文件系统的组成198

9.5.2 FAT层逻辑文件系统的总体框架199

本章小结202

思考与练习202

第10章 嵌入式Linux设备驱动开发203

10.1 Linux设备驱动开发概述203

10.1.1设备驱动和文件系统的关系204

10.1.2设备类型和设备号204

10.2设备驱动模块化编程205

10.2.1设备驱动程序原理205

10.2.2设备访问方式及实现207

10.2.3内核与驱动程序的关系209

10.2.4中断处理210

10.3 Linux字符设备驱动211

10.3.1字符设备驱动概述211

10.3.2实例：字符设备驱动214

10.4块设备驱动217

10.4.1块设备驱动简介217

10.4.2块设备相关结构体218

10.5网络设备驱动223

10.5.1网络设备概述223

10.5.2网络设备的运行机制224

10.5.3 sk buff数据结构225

10.5.4数据包的发送与接收227

10.5.5网络设备驱动程序的加载228

本章小结229

思考与练习229

第11章 进程230

11.1进程概述230

11.1.1进程标识230

11.1.2实例：获得进程ID231

11.1.3 Linux进程的结构232

11.1.4 Linux进程状态232

11.1.5 Linux进程控制块结构描述233

11.2进程控制234

11.2.1创建进程234

11.2.2实例：创建进程234

11.2.3创建守护进程235

11.2.4实例：创建守护进程236

11.2.5进程退出238

11.2.6改变进程的优先级238

11.2.7执行新程序240

11.2.8等待进程结束240

11.2.9实例：进程等待241

11.3进程的内存映像243

11.4 Linux进程调度243

11.5进程间通信244

11.5.1管道245

11.5.2有名管道246

11.5.3消息队列246

11.5.4信号量249

11.5.5共享内存250

11.5.6实例：进程通信252

本章小结255

思考与练习255

第12章 线程256

12.1线程概述256

12.2创建线程256

12.2.1创建线程概述256

12.2.2实例：创建线程257

12.3获取/设置线程属性258

12.3.1获取/设置线程属性的函数259

12.3.2实例：读取和设置线程属性262

12.4取消线程263

12.5线程的私有数据264

12.5.1操作线程私有数据的函数264

12.5.2实例：线程私有数据265

12.6等待线程266

12.7信号量267

12.8互斥锁269

12.8.1互斥锁操作函数269

12.8.2实例：互斥锁271

12.9条件变量272

12.9.1条件变量操作272

12.9.2实例：条件变量使用274

本章小结275

思考与练习276

第13章Linux网络编程277

13.1网络编程的基本概念277

13.1.1 IP地址277

13.1.2端口278

13.1.3域名278

13.1.4 TCP/IP协议279

13.1.5 PPP协议280

13.2 Socket通信281

13.2.1 Socket概述281

13.2.2 Socket基础282

13.2.3 Socket网络编程283

13.2.4实例：Socket聊天编程287

13.2.5实例：利用Socket进行通信292

本章小结296

思考与练习296

第14章 嵌入式视频采集系统297

14.1系统方案论证297

14.2嵌入式开发平台搭建298

14.2.1 Linux操作系统298

14.2.2建立交叉编译环境298

14.3 S3C2440A介绍300

14.4嵌入式软件平台303

14.4.1 U-Boot移植304

14.4.2 Linux内核移植309

14.4.3根文件系统移植311

14.4.4配置对USB设备的支持314

14.4.5 USB摄像头驱动移植315

14.5视频采集系统平台的软件实现316

14.5.1嵌入式Web服务器316

14.5.2嵌入式视频服务器318

本章小结322

第15章 指纹识别门禁系统设计323

15.1自动指纹识别系统概述323

15.2指纹识别原理323

15.2.1指纹特征324

15.2.2指纹图像增强的方法325

15.2.3指纹特征的提取326

15.2.4指纹图像匹配326

15.2.5指纹识别系统的性能参数327

15.3系统硬件结构介绍327

15.4指纹传感器U.are.U 4000b sensor328

15.5系统的软件结构329

15.6 Linux内核以及Bootloader移植330

15.7界面功能介绍335

本章小结336

第16章 基于Web Service的嵌入式智能家居系统337

16.1系统概述337

16.2 Web Service介绍338

16.3系统设计339

16.4家庭设备操作341

16.5服务器对外接口的Web Service实现342

16.6视频采集343

本章小结351