前言 嵌入式無處不在已成為現(xiàn)實(shí)。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的領(lǐng)域日益廣闊，與網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字家庭、工業(yè)控制、國防軍事、醫(yī)療系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等行業(yè)的融合逐步加深，智能設(shè)備終端應(yīng)用市場的快速發(fā)展對嵌入式系統(tǒng)提出了持續(xù)需求，使得嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在前所未有的機(jī)遇下飛速發(fā)展。因此，系統(tǒng)開設(shè)嵌入式系列課程是非常必要的，這樣就需要合適的配套教材。鑒于這種情況，筆者參考了大量國內(nèi)外教材，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的特點(diǎn)，在原有第1版教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行更新和修訂，從而有了更具實(shí)踐性和應(yīng)用性的《嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程（第2版）》。本書著眼于應(yīng)用，立足于工程開發(fā)，強(qiáng)調(diào)工程訓(xùn)練，具有以下特點(diǎn)。1. 綜合性嵌入式系統(tǒng)是嵌入式硬件和嵌入式軟件的綜合體，硬件的設(shè)計(jì)服務(wù)于軟件功能，軟件的開發(fā)也必須考慮硬件資源的有限性。根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的這一特點(diǎn)，本書采用ARM9微處理器 Linux操作平臺 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) CDIO工程實(shí)訓(xùn)的教學(xué)體系。2. 基礎(chǔ)性本書詳細(xì)講解了ARM9體系結(jié)構(gòu)和編程方法，尤其是舉例講解了指令系統(tǒng)中的指令集及匯編語言與C/C 混合編程的方法，以便讀者掌握好底層嵌入式開發(fā)的技能。3. 實(shí)用性本書以S3C2440A芯片和Linux操作系統(tǒng)為例，舉例介紹了開發(fā)環(huán)境的使用與調(diào)試方法，詳細(xì)介紹了嵌入式軟件的編程技術(shù)。例如介紹了AC97音頻控制器設(shè)計(jì)實(shí)例。4. 針對性本書是筆者多年嵌入式教學(xué)的總結(jié)。主要是針對應(yīng)用型本科學(xué)生實(shí)踐性的特點(diǎn)，在介紹ARM9微處理器原理及結(jié)構(gòu)的同時(shí)，注重各功能模塊的應(yīng)用介紹。5. 工程性本書在第1版教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合CDIO教學(xué)模式，增加了嵌入式CDIO實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力，增強(qiáng)學(xué)生的工程意識。本書系統(tǒng)介紹嵌入式系統(tǒng)軟硬件的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。全書分為5部分，共12章，主要內(nèi)容和篇章結(jié)構(gòu)安排如下。第1部分為理論部分，由第1章組成。介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念，包括嵌入式系統(tǒng)的定義、組成、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用領(lǐng)域。第2部分為基礎(chǔ)部分，由第2～6章組成。第2章重點(diǎn)講解ARM9處理器的體系結(jié)構(gòu)； 第3章詳細(xì)講解基于ARM的嵌入式處理器指令系統(tǒng)； 第4章講解嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，包括匯編語言程序設(shè)計(jì)及與C/C 語言的混合編程技術(shù)； 第5、6章詳細(xì)講解S3C2440A芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外設(shè)及工作原理和應(yīng)用方法，并輔以實(shí)例講解。第3部分為開發(fā)工具部分，由第7章組成，著重講解ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境及嵌入式Linux的軟件開發(fā)環(huán)境的使用。第4部分為操作系統(tǒng)部分，由第8～11章組成。第8章詳細(xì)分析嵌入式系統(tǒng)的Boot Loader，第9～11章以實(shí)例的方式講解基于S3C2440A芯片 Linux操作平臺的設(shè)計(jì)方法。第5部分為CDIO工程實(shí)訓(xùn)，由第12章組成，詳細(xì)講解了8個(gè)實(shí)訓(xùn)實(shí)例，學(xué)生還可以進(jìn)行擴(kuò)展訓(xùn)練。本書由孟祥蓮任主編，孫平、王嘉鵬、姜波、于劍光任副主編。由于嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，加上筆者水平有限，時(shí)間倉促，書中難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，請讀者不吝賜教，以便我們在再版的時(shí)候及時(shí)糾正補(bǔ)充。本書的配套課件、代碼等可以從清華大學(xué)出版社網(wǎng)站www.tup.com.cn下載，如在本書使用或課件下載中遇到問題，請聯(lián)系fuhy@tup.tsinghua.edu.cn。編者2017年1月




第1版前言
嵌入式無處不在已成為現(xiàn)實(shí)。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的領(lǐng)域日益廣闊，與網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字家庭、工業(yè)控制、國防軍事、醫(yī)療系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等行業(yè)融合正在加深，智能設(shè)備終端應(yīng)用市場的快速發(fā)展對嵌入式系統(tǒng)提出了持續(xù)需求，使得嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在前所未有的機(jī)遇下快速地發(fā)展。因此，系統(tǒng)地開設(shè)嵌入式系列課程是必要的，這樣就需要合適的配套教材，鑒于這種情況，作者參考了大量國內(nèi)外教材，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的特點(diǎn)，編寫了《嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程》一書。全書著眼于應(yīng)用、立足于工程開發(fā)，具有以下特點(diǎn)。1. 綜合性嵌入式系統(tǒng)是嵌入式硬件和嵌入式軟件的綜合體，硬件的設(shè)計(jì)服務(wù)于軟件功能，軟件的開發(fā)也必須考慮硬件資源的有限性。根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的這一特點(diǎn)，本書采用ARM9處理器 Linux操作平臺 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的介紹方法。2. 基礎(chǔ)性本書詳細(xì)地講解了ARM9處理器的體系結(jié)構(gòu)和編程方法，尤其是舉例講解了指令系統(tǒng)中的指令集及匯編語言與C/C 混合編程的方法，以便讀者掌握好底層嵌入式開發(fā)的技能。3. 實(shí)用性本書以S3C2440A芯片和Linux操作系統(tǒng)為例，舉例介紹了開發(fā)環(huán)境的使用與調(diào)試方法，詳細(xì)介紹了嵌入式軟件的編程技術(shù)。例如介紹AC97音頻控制器和觸摸屏的設(shè)計(jì)實(shí)例。4. 針對性本書是編者幾年嵌入式教學(xué)的總結(jié)。主要是針對應(yīng)用型本科學(xué)生實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，在介紹ARM9處理器的原理及結(jié)構(gòu)的同時(shí)，注重了各功能模塊的應(yīng)用介紹。本書系統(tǒng)地介紹了嵌入式系統(tǒng)軟硬件的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。全書分為4部分，共11章，主要內(nèi)容和篇章結(jié)構(gòu)安排如下。第1部分為理論部分，由第1章組成。介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念，包括嵌入式系統(tǒng)的定義、組成、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用領(lǐng)域。第2部分為基本部分，由第2～6章組成。第2章重點(diǎn)講解ARM9處理器的體系結(jié)構(gòu)； 第3章詳細(xì)講解基于ARM的嵌入式處理器指令系統(tǒng)； 第4章講解其嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，包括匯編語言程序設(shè)計(jì)及與C/C 語言的混合編程技術(shù)； 第5～6章詳細(xì)講解S3C2440A芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部外設(shè)及工作原理和應(yīng)用方法，并輔以實(shí)例講解。第3部分為開發(fā)工具部分，由第7章組成。著重講解ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境及嵌入式Linux的軟件開發(fā)環(huán)境的使用。第4部分為操作系統(tǒng)部分，由第8～11章組成。第8章詳細(xì)分析嵌入式系統(tǒng)的Boot Loader； 第9～11章以實(shí)例的方式講解基于S3C2440A芯片 Linux操作平臺的設(shè)計(jì)方法。全書由孟祥蓮主編并編寫第3~6章，高洪志編寫第1~2章，孫平編寫第7~8章，朱國晗編寫第9~11章。由于嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，加上作者水平有限，時(shí)間倉促，書中難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，無論如何，請讀者不吝賜教，以便我們在改版或再版的時(shí)候及時(shí)糾正補(bǔ)充。
作者2010年8月