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嵌入式系统原理及应用开发技术 syuanyy 于 2002/04/20 13:35 加贴在 嵌入式系统论坛 设为精华 删除
点击浏览该文件 北航社新书介绍元 本书以32位新型微控制器的应用开发为主线，介绍了嵌入式系统的基本概念和软／硬件体系结构，描述了应用支撑平台及其构件的原理与功能，并以PDA的设计为例，系统地介绍了嵌入式应用系统的开发过程、工具环境和开发技术，还提供了丰富的设备驱动程序编写示例。 本书取材新颖、内容翔实、技术实用、系统性强。它不仅可作为高等学校嵌入式应用技术课程的教材，还可供从事嵌入式产品开发的广大工程技术人员自学与参考，对采用EPSON S1C33系列MCU的产品设计更具有直接的指导作用。 内 容 简 介 本书以32位新型微控制器的应用开发为主线，介绍了嵌入式系统的基本概念和软／硬件体系结构，描述了应用支撑平台及其构件的原理与功能，并以PDA的设计为例，系统地介绍了嵌入式应用系统的开发过程、工具环境和开发技术，还提供了丰富的设备驱动程序编写示例。 本书取材新颖、内容翔实、技术实用、系统性强。它不仅可作为高等学校嵌入式应用技术课程的教材，还可供从事嵌入式产品开发的广大工程技术人员自学与参考，对采用EPSON S1C33系列MCU的产品设计更具有直接的指导作用。 前 言 伴随着21世纪的曙光，人类迎来了一个充满希望的新时代。而作为20世纪人类社会最伟大的发明之一，计算机已迈入了另一个充满机遇的阶段--后PC时代。不知不觉中，形式多样的数字化智能产品已经开始继PC机之后成为信息处理的一大主力，并且正在逐步形成一个充满商机的巨大产业。 后PC时代的到来，使得人们开始越来越多地接触到一个新的概念--嵌入式产品，如手机、PDA、DVD、机顶盒、GPS和PLC等。 嵌入式软件是智能产品的核心。如果说PC机的发展带动了整个桌面软件的发展，那么，数字化产品的广泛普及必将为嵌入式软件产业的蓬勃发展提供了无穷的推动力。 我国拥有世界上最大的家用电子产品消费市场和制造业，随着消费品位的提高，人们对家电的灵活性和互动性提出了更高的要求，即智能化和网络化在家电中必不可少；社会开放的扩大和人际交往的频繁，使得PDA等移动设备成为今后个人数据通信和事务处理的最佳选择之一；此外，现代化的医疗、测控仪器和机电产品等也需要有嵌入式系统的支持。以上这些需求都将极大地刺激了嵌入式系统的发展和产业化进程。 虽然目前智能产品还广泛使用4位和8位的嵌入式处理器，如8051、DSP，但随着应用的升级和微电子技术的发展，32位微处理器的大量使用已成为必然趋势。 目前，我国嵌入式应用技术的教学基本上停留在8位单片机的水平，既没有开设32位嵌入式系统开发的课程，也缺乏介绍32位嵌入式系统开发技术的教材，制约了后PC时期我国IT产业的发展。 为了改变嵌入式技术教育滞后的局面，特以32位先进微控制器应用设计为基础，编写了这本嵌入式系统应用开发技术教程。 本书各章节内容安排如下： 第一章概要介绍了嵌入式系统和实时系统的基本概念、特点、软硬件基本体系结构和应用领域，使读者对嵌入式系统有一个基本的了解；第二章以软件生命期为引导，介绍可用于嵌入式应用开发的一些基本方法；第三章介绍了嵌入式系统的硬件构成，并以EPSON S1C33系列的32位MCU为例，较为详细地介绍了各组成部分的功能、特点和电路原理；第四章是基于嵌入式系统运行平台的结构，介绍了嵌入式操作系统、应用编程中间件和设备驱动程序等构件；第五章介绍了嵌入式应用软件的调试方法，并重点讲述EPSON的开发环境、目标监控程序MON33、在线调试器ICD33；在第六章的应用示例中，以PDA的系统开发为线索，具体介绍嵌入式应用开发各环节的支持技术。 本书主要用于高等学校嵌入式应用技术教学，还可作为从事嵌入式产品开发的广大工程技术人员的技术参考，特别是对采用EPSON S1C33系列〖KG*2〗MCU的产品设计具有直接的指导作用。 在本书编写的过程中，作者阅读和消化了国内外大量的参考资料，融入了电子科技大学嵌入式实时系统研究室多年的宝贵经验与技术积累，并整合了EPSON S1C33系列的应用设计参考资料，从而使本书内容具有较强的先进性和实用价值。 值得指出的是，嵌入式实时计算专家、博士生导师熊光泽教授对本书的编写做出了重要贡献。他不仅是我进入嵌入式领域的引路人，提供了编写本书的机会，而且对本书的初稿进行了认真地审阅，并提出了宝贵的意见，在此表示衷心感谢！ 还要感谢嵌入式实时系统研究室的其他老师。正是他们积累的嵌入式应用开发的经验对丰富本书的内容起了重要作用。 同时感谢EPSON公司为本书的写作提供了大量的S1C33系列MCU资料并允许在本书中引用，还要感谢该公司的苏斌等先生，他们认真审阅了本书中有关S1C33的内容。 也要感谢研究室的雷红卫、杨霞等研究生，他们都为本书做出了一定的贡献。 特别感谢我的家人：父母、妻子和儿子。他们虽然没有提供技术上的帮助，但在精神上的支持和生活上的照顾，对我顺利完成本书编写工作起到了必不可少的作用。 最后，衷心感谢所有为本书的编写和出版提供了帮助的人们！ 由于本书成书仓促，错漏难免，欢迎有关专家赐教和读者指正。 作者 2002年2月 目 录 第一章 嵌入式系统概论 1.1 基本概念 1.2 嵌入式系统的特点 1.3 嵌入式系统的设计要求 1.4 硬件基本结构 1.5 软件结构体系 第二章 嵌入式应用开发方法 2.1 软件生存周期 2.2 嵌入式系统开发模式 2.3 嵌入式硬件开发 2.3.1 电子设计自动化 2.3.2 硬件描述语言HDL 2.3.3 知识产权核 2.3.4 软、硬件协同开发 2.4 嵌入式软件开发 2.5 面向对象开发方法 2.5.1 面向对象的概念 2.5.2 面向对象分析 2.5.3 面向对象设计 2.5.4 面向对象编程 2.5.5 面向对象测试 2.6 构件式开发方法 2.6.1 构件技术的起源 2.6.2 构件及构件模型 2.6.3 构件开发方法 2.6.4 软件复用 第三章 嵌入式硬件平台 3.1 嵌入式处理器 3.1.1 概 述 3.1.2 S1C33处理器 3.1.3 S1C33处理器的特性 3.1.4 S1C33处理器的核心块 3.1.5 S1C33处理器的操作模式 3.1.6 总线控制单元 3.1.7 S1C33的寄存器 3.1.8 数据类型 3.1.9 S1C33的地址空间 3.1.10 引导地址 3.1.11 S1C33指令系统 3.1.12 中断处理程序 3.2 片内周边电路 3.2.1 可编程时钟产生器 3.2.2 8位可编程定时器 3.2.3 16位可编程定时器 3.2.4 时钟定时器 3.2.5 串 口 3.2.6 I／O端口 3.2.7 AD转换器 3.2.8 直接存储器存取 3.3 基本外围电路 3.3.1 供 电 3.3.2 复位电路 3.3.3 存储器连接电路 3.3.4 端 口 3.3.5 调试连接 3.4 其它支持 3.4.1 S1C33的语音处理接口 3.4.2 LCD支持 3.4.3 红外接口 3.4.4 USB接口 第四章 嵌入式应用软件的运行平台 4.1 嵌入式软件的特点 4.2 嵌入式操作系统 4.2.1 概 述 4.2.2 分 类 4.2.3 发展动向 4.2.4 体系结构 4.3 ROS33实时操作系统 4.3.1 概 述 4.3.2 任务管理 4.3.3 任务独立部分 4.3.4 一个应用程序创建示例 4.4 S1C33应用编程接口 4.4.1 编程中间件GUI 4.4.2 语音处理 4.4.3 图像处理 4.5 板级支持包 4.5.1 液晶显示器 4.5.2 手写笔 4.5.3 触摸屏 4.5.4 通用串行总线 4.5.5 设备驱动接口 第五章 嵌入式软件开发平台 5.1 嵌入式应用软件的开发过程 5.1.1 应用软件的生成阶段 5.1.2 应用软件的调试阶段 5.1.3 应用软件的固化运行阶段 5.2 嵌入式开发工具概况 5.2.1 开发方法简介 5.2.2 交叉开发工具 5.2.3 仿真开发工具 5.3 S1C33编程工具包 5.3.1 EPSON C33 TOOLS CHAIN 5.3.2 S1C33 C编译器gcc33 5.3.3 C语言语法 5.3.4 汇编语言语法 5.3.5 调试器db33 5.4 调试监控器 5.4.1 资源要求 5.4.2 启 动 5.4.3 创建应用程序 5.4.4 通信控制程序 5.4.5 目标程序 5.4.6 调 试 5.5 在线调试器 5.5.1 DIP开关 5.5.2 监控终端 5.5.3 信号灯 5.5.4 信号线 5.5.5 供电支 5.5.6 通信接口 5.5.7 启动／关闭 5.5.8 目标系统连接测试 第六章 应用示例的开发过程 6.1 PDA概述 6.1.1 PDA硬件配置 6.1.2 PDA软件配置 6.1.3 PDA发展趋势 6.1.4 几款较新的PDA 6.2 PDA的硬件设计 6.2.1 硬件配置 6.2.2 原理图设计 6.2.3 逻辑电路图设计 6.2.4 PCB图与制板 6.3 PDA的软件配置与设计 6.3.1 软件配置 6.3.2 系统软件开发 6.3.3 应用软件开发 附 录 db33 的调试命令 附1 存储器操作 附2 寄存器操作 附3 执行程序 附4 CPU复位 附5 中 断 附6 设置断点 附7 显示程序 附8 Flash 操作 附9 跟 踪 参考文献