本书主要以目前国内外流行的三种基于ARM架构的嵌入式微处理器及主流的嵌入式作业系统为例，详细介绍嵌入式微处理器的内部结构、工作原理等、接口设计等硬体平台设计的相关理论及开发流程，以及主流嵌入式作业系统的移植裁减、应用程式开发等开发软体平台的相关知识和相关技术。针对于从事嵌入式系统研发工作的读者，不仅需要掌握基于某些常用的嵌入式作业系统和嵌入式微处理器平台的技术研发，也要培养系统方案设计和软、硬体综合调试能力。为此，本书增添了部分相关的知识。

第1章 嵌入式系统概论 1

1.1 嵌入式系统概述 1

1.1.1 嵌入式系统的定义 1

1.1.2 嵌入式系统的特徵 2

1.2 嵌入式系统的套用领域及发展趋势 3

1.2.1 嵌入式系统的套用领域 4

1.2.2 嵌入式技术的发展趋势 8

1.3 嵌入式系统基本组成 10

1.3.1 嵌入式系统的组织架构 10

1.3.2 嵌入式系统的硬体组成 11

1.3.3 嵌入式系统的软体组成 14

习题与思考题 15

第2章 嵌入式系统的基础知识 16

2.1 嵌入式系统的硬体基础知识 16

2.1.1 硬体系统体系结构原理 16

2.1.2 嵌入式系统中採用的先进技术 18

2.1.3 存储器系统的基础知识 21

2.2 嵌入式系统的软体基础知识 26

2.2.1 嵌入式软体系统概述 27

2.2.2 嵌入式作业系统简介 30

2.3 ARM微处理器的指令系统和程式设计 39

2.3.1 概述 39

2.3.2 ARM指令系统的定址方式和分类 41

2.3.3 基于ARM体系的语言程式设计 47

习题与思考题 50

第3章 基于ARM架构的嵌入式微处理器 51

3.1 概述 51

3.1.1 ARM体系结构版本和特种功能介绍 52

3.1.2 ARM微处理器系列产品 54

3.2 嵌入式微处理器的组成 59

3.2.1 嵌入式微处理器内部结构 60

3.2.2 ARM微处理器结构特徵 62

3.3 常用的三种ARM微处理器介绍 72

3.3.1 S3C44B0微处理器 72

3.3.2 S3C2410微处理器 80

3.3.3 XScale PXA255/27x系列微处理器 86

习题与思考题 88

第4章　嵌入式系统设计 90

4.1　概述 90

4.1.1　嵌入式系统的设计步骤 90

4.1.2　设计层次和设计架构 93

4.2　嵌入式系统的硬体设计 95

4.2.1 微处理器晶片选型的原则 95

4.2.2　多路时钟电路的设计 96

4.2.3　系统复位电路的设计 97

4.2.4　电源管理器 98

4.2.5　存储系统的设计 98

4.3　嵌入式系统接口设计 102

4.3.1　通用I/O接口技术 102

4.3.2　串口的设计 106

4.3.3　A/D转换接口 111

4.3.4　数字音频设备接口 112

4.3.5 SD存储卡接口 113

4.4　嵌入式系统人机互动设备接口 113

4.4.1　显示器接口 113

4.4.2　键盘接口 117

4.4.3　触控萤幕接口 118

4.5　嵌入式系统的汇流排接口和网路接口设计 121

4.5.1 I2C汇流排接口设计 121

4.5.2　CAN汇流排接口设计 123

4.5.3　嵌入式乙太网接口设计 125

4.5.4　嵌入式Internet接口设计 130

4.6　嵌入式系统中常用的无线通信技术 131

4.6.1　无线区域网路Wi-Fi技术 131

4.6.2　蓝牙技术 132

4.6.3　其他无线通信技术 134

习题与思考题 138

第5章　嵌入式系统开发环境与相关开发技术 139

5.1　概述 139

5.2　嵌入式系统的开发工具 140

5.2.1 在嵌入式系统裸机开发阶段中常用的开发工具 141

5.2.2 基于嵌入式作业系统与应用程式开发阶段的常用工具 141

5.3　嵌入式系统调试技术 143

5.3.1 ARM调试技术概述 143

5.3.2 基于JTAG的调试系统 145

5.3.3　基于Angel的调试系统 147

5.4　嵌入式系统开发经验 149

5.5 嵌入式系统的Bootloader技术 150

5.5.1　Bootloader的职能 151

5.5.2　Bootloader的操作模式 152

5.5.3 Bootloader的程式结构与调试 153

5.5.4　常用Bootloader的简介 154

习题与思考题 155

第6章　嵌入式mC/OS-Ⅱ作业系统及套用 157

6.1　C/OS-Ⅱ作业系统概述 157

6.1.1　µC/OS-Ⅱ作业系统功能和特点 157

6.1.2　µC/OS-Ⅱ作业系统的核心结构 158

6.1.3　µC/OS-Ⅱ作业系统的主要功能模组 162

6.1.4　µC/OS-Ⅱ 作业系统的初始化 165

6.2　ARM ADS开发环境 165

6.2.1　代码生成开发工具 166

6.2.2　集成开发环境IDE 166

6.2.3　调试器 167

6.2.4　ARM套用库和实用程式 167

6.3 C/OS-Ⅱ作业系统在ARM系统中的移植 168

6.3.1　µC/OS-Ⅱ作业系统的移植条件 168

6.3.2　µC/OS-Ⅱ作业系统的移植步骤 169

6.4　基于C/OS-Ⅱ作业系统的套用开发 175

6.4.1　基于µC/OS-Ⅱ作业系统的应用程式结构 175

6.4.2　µC/OS-Ⅱ作业系统的API 176

6.4.3　基于µC/OS-Ⅱ作业系统的绘图函式及套用 177

习题与思考题 183

第7章 嵌入式Linux作业系统及套用 184

7.1 嵌入式Linux作业系统概述 184

7.1.1 嵌入式Linux作业系统分类 184

7.1.2 嵌入式Linux核心组成与启动过程 186

7.2 嵌入式Linux作业系统的开发工具 188

7.2.1 编译器GCC 188

7.2.2 编译器Makefile 189

7.2.3 调试器gdb 191

7.3　嵌入式Linux作业系统的核心编译及驱动程式的开发 192

7.3.1　嵌入式Linux作业系统的定製过程 193

7.3.2　增加新的核心组件 194

7.3.3　配置作业系统核心及核心的生成和装载 196

7.3.4 嵌入式系统的档案系统 197

7.3.5 嵌入式Linux作业系统的驱动程式开发 197

7.4　嵌入式Linux作业系统的套用开发 204

7.4.1 概述 204

7.4.2　作业系统图形用户接口（GUI） 204

7.4.3　Qt/Embedded开发技术 205

习题与思考题 210

第8章　Windows CE作业系统的套用与开发 211

8.1　Windows CE作业系统概述 211

8.1.1 Windows CE 作业系统的发展 211

8.1.2　Windows CE 作业系统的特点 211

8.1.3　Windows CE作业系统的体系结构 213

8.2　Windows CE作业系统的开发工具 216

8.2.1　eMbedded Visual C++ 216

8.2.2　Platform Builder 217

8.3　Windows CE作业系统核心编译及驱动程式的开发 218

8.3.1　Windows CE核心的裁剪与编译 218

8.3.2　驱动程式的开发 224

8.4　基于Windows CE作业系统的套用开发 226

8.4.1　eMbedded Visual C++集成开发环境的套用 227

8.4.2　应用程式的创建 228

8.4.3　编译生成执行档 229

8.4.4　应用程式的调试 231

习题与思考题 233

第9章　开发套用实例——物流盘点机 234

9.1　概述 234

9.2　物流盘点机硬体系统的设计 234

9.2.1　系统核心板的组成与工作原理 235

9.2.2　系统板的组成与工作原理 237

9.2.3　专用键盘的设计 240

9.3　物流盘点机软体系统的设计 241

9.3.1　作业系统的定製与实现 241

9.3.2　系统驱动程式的开发 243

9.3.3　用户应用程式的开发 245

参考文献 247