《嵌入式系统设计与实例开发》(基于ARM微处理器与uc/OS-2实时操作系统)[PDF]

引用本书以目前流行的ARM架构的嵌入式微处理器及易于学习开发的μC/OS嵌入式操作系统为核心，结合作者的教学与科研工作，介绍了嵌入式系统的原理、设计方法及实例编程开发。本书共分10章，前3章介绍了嵌入式系统的基本概念及嵌入式系统设计的一般方法。第4-8章是本书的核心内容，介绍了如何在μC/OS-Ⅱ在ARM7微处理器上移植、文件系统、外设驱动、Unicode汉字库、图形用户接口GUI和其他应用程序接口（API）的设计，并介绍了在扩展的嵌入式系统开发平台上进行编程的方法。最后2章介绍了二次开发的实例——嵌入式机器人控制器和嵌入式工程机械监控器的设计。本书可以作为机器人技术、机电控制系统、信息家电、工业控制、手持设备、智能玩具、医疗仪器等方面嵌入式系统开发与应用的参考书，也可作为高等学校有关嵌入式系统教学的本科生或研究生的教材。



引用 王田苗，1960.2出生，教授，博士生导师，国家教育部长江学者特聘教授。现任国家863计划机器人技术主题专家组组长、国家科技部制造业信息化工程专家组副组长、机器人专业委员会委员、北京航空航天大学机器人研究所所长及校学术和校学位委员会委员、IEEE会员等。主要研究方向为先进机器人技术，在医用机器人、仿生机器鱼与嵌入式技术等方面取得过突出成绩。

近年来在国内外核心刊物上发表论文约20篇，合作出版专著3部。“机器人行动规划与控制技术”项目荣获国家电子工业部科技进步一等奖、“基于多传感器局部自主的臂手集成系统”项目荣获国家航空部科技进步二等奖、“立体定向脑外科机器人集成系统”项目荣获北京市科技进步二等奖。先后被国家人事部列为全国首批20名重点资助优秀回国留学人员，被授予北京高等学校学科带头人和中国航空总公司有突出贡献的青年专家称号，荣获茅以升北京青年科技提名奖、美国联合技术容闳科技教育奖等。

第1章 嵌入式系统概述
1．1 嵌入式系统简介
1．1．1 什么是嵌入式系统
1．1．2 嵌入式系统的特点
1．1．3 嵌入式系统的分类
1．2 嵌入式系统的应用领域
1．3 嵌入式系统在机电产品方面的应用
1．4 嵌入式系统的现状和发展趋势
1．4．1 嵌入式系统的现状
1．4．2 未来嵌入式系统的发展趋势
第2章 嵌入式系统的基本知识
2．1 嵌入式微处理器和嵌入式操作系统
2．1．1 嵌入式微处理器
2．1．2 嵌入式操作系统
2．2 嵌入式系统的选型原则
2．2．1 硬件平台的选择
2．2．2 嵌入式操作系统的选型原则
2．3 嵌入式系统中的一些重要概念
2．3．1 基本概念

.2．3．2 关于实时系统的概念
2．4 基于ARM和μC/OS-II的嵌入式开发平台
2．4．1 为什么选择ARM和μC／OS-II
2．4．2 ΜP-NetARM200嵌入式开发平台简介
2．4．3 ΜP-NetARM200嵌入式开发平台结构
第3章 嵌入式系统的设计准则及开发方法
3．1 嵌入式系统设计的一般方法
3．2 嵌入式系统的硬件/软件协同设计技术
3．3 嵌入式系统的测试技术
3．3．1 软件分析和仿真技术
3．3．2 软件测试技术
3．3．3 嵌入式软件的测试工具
3．4 嵌入式系统的可靠性[6]
3．4．1 嵌入式系统失效特征
3．4．2 常用的可靠性参数
第4章 ARM SDT仿真环境
4．1 SDT仿真环境概述
4．1．1 ARM仿真器的流程简介
4．1．2 重要概念
4．2 APM开发工具
4．2．1 建立项目文件
4．2．2 配置项目工具
4．3 ADW开发工具
4．3．1 环境简介
4．3．2 工具配置和调试
第5章 μC／OS-II在ARM微处理器上的移植
5．1 移植--将μC/OS-II移植到自己的硬件平台
5．2 μC/OS-II在S3C44BOX上的移植
第6章 基于μC/OS-II建立自己的RTOS
6．1 基于μC/OS-II扩展RTOS的体系结构
6．2 建立文件系统
6．2．1 文件系统简介
6．2．2 文件系统的实现过程
6．2．3 文件系统相关的API函数功能详解
6．3 外设及驱动程序
6．3．1 串行口
6．3．2 液晶显示驱动程序
6．3．3 键盘驱动程序
6．3．4 USB接口
6．3．5 网络相关组件
6．4 图形用户接口(GUI)函数
6．4．1 基于Unicode的汉字字库
6．4．2 Unicode字库的显示及相关函数
6．5 基本绘图函数
6．5．1 相关绘图函数
6．5．2 典型的控件
6．6 系统的消息队列
6．6．1 系统消息
6．6．2 消息相关函数
6．7 其他实用的应用程序接口(API)函数
第7章 ARM7的硬件开发平台介绍
7．1 ARM7微处理器简介
7．1．1 ARM系列芯片简介
7．1．2 ARM7TDMI简介
7．1．3 Samsung S3C44BOX介绍
7．2 基于S3C44BOX微处理器的嵌入式系统
7．2．1 Samsung S3 C44BOX简介
7．2．2 基于S3C44BOX微处理器的嵌入式系统体系结构
7．3 存储器系统介绍
7．4 接口介绍
7．4．1 通用异步收发器(UART)
7．4．2 USB接口
7．4．3 JTAG调试接口
7．5 人机交互接口
7．5．1 LCD显示模块
7．5．2 键盘模块
第8章 用户应用程序的建立与调试
8．1 在嵌入式系统上运行的应用程序的结构
8．2 建立应用程序
8．2．1 系统的消息循环
8．2．2 创建新任务以及任务之间的同步
8．2．3 使用绘图函数
8．2．4 系统的控件
8．3 用户应用程序综合举例
8．3．1 配置ARM SDT 2．5开发环境
8．3．2 开发基本的嵌入式应用程序
第9章 嵌入式应用程序举例
9．1 绘图API函数
9．1．1 绘图的API函数应用举例
9．1．2 绘图的API函数应用举例的源代码
9．2 系统的消息循环
9．2．1 使用系统的消息循环
9．2．2 系统的消息循环使用的源代码
9．3 USB连机通信
9．3．1 USB连机通信程序的实现过程
9．3．2 USB连机通信程序实现的源代码
9．4 文件的使用
9．4．1 文件的读取应用举例
9．4．1 文件的读取实现的源代码
9．5 列表框控件的使用
9．5。1 列表框控件的使用举例
9．5．2 列表框控件举例的源代码
9．6 文本框控件的使用
9．6．1 文本框控件的使用举例
9．6．2 文本框控件的举例源代码
9．7 系统的多任务和系统时钟
9．7．1 系统的多任务和系统时钟应用举例
9．7．2 系统的多任务和系统时钟举例源代码
9．8 综合举例
9．8．1 综合举例的设计思路
9．8．2 综合举例的源代码
第10章 嵌入式机器人控制器的设计
10．1 基于PC的机器人控制系统
10．1．1 基于DSP的嵌入式网络直流伺服驱动器
10．1．2 PC机与网络直流伺服驱动器的接口关系
10．2 两自由度机器人控制软件结构设计
10．2．1 G代码编辑环境
10．2．2 G代码解析
10．2．3 轨迹插补与运动学逆解
10．3 机器人控制
10．3．1 两自由度机器人控制软件的实现
10．3．2 运动轨迹仿真及机器人运动学逆解的实现
10．3．3 机器人控制的实现
10．4 嵌入式机器人控制器设计
10．4．1 嵌入式控制器可以取代PC机吗
10．4．2 嵌入式机器人控制器的结构
10．4．3 嵌入式机器人控制器应用程序设计
10．4．4 菜单式应用程序的结构分析
10．4．4 用嵌入式控制器实现机器人控制
10．4．5 嵌入式控制与网络直流伺服驱动器的通信接口
第11章 嵌入式工程机械智能监控器
11．1 工程机械简介
11．1．1 中国的工程机械
11．1．2 工程机械的监控器
11．2 基于ARM的工程机械监控器的设计
11．2．1 监控器的硬件结构
11．2．2 监控器的功能及相关函数
附录1 基于μC/OS-II和μC／OS的一些产品
附录2 国外高校嵌入式系统课程的体系结构
参考文献