zihuakyn的博客

前 言................................................................................................................................................1 第一章 嵌入式系统的硬件构成.....................................................................................................3 1.1. 嵌入式系统硬件...............................................................................................................3 1.1.1. 嵌入式处理器........................................................................................................3 1.1.1.1. 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) ......................3 1.1.1.2. 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)..........................................4 1.1.1.3. 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP).............4 1.1.1.4. 嵌入式片上系统(System On Chip)............................................................5 1.1.1.5. 嵌入式处理器的选择.................................................................................5 1.1.2. 存储器....................................................................................................................6 1.1.2.1. ROM.............................................................................................................7 1.1.2.2. RAM.............................................................................................................7 1.1.3. 输入输出设备........................................................................................................8 1.1.3.1. 液晶显示.....................................................................................................8 1.1.3.2. 触摸屏.........................................................................................................9 1.1.3.3. 语音输入输出技术...................................................................................10 1.1.3.4. 键盘...........................................................................................................11 1.1.4. 电源转换与管理..................................................................................................13 1.1.4.1. 电源IC 分类.............................................................................................13 1.1.4.2. 电源IC 的特点.........................................................................................14 1.1.4.3. 电源IC 选用指南.....................................................................................14 1.2. 嵌入式系统硬件开发相关技术.....................................................................................15 1.2.1. 接口技术..............................................................................................................15 1.2.1.1. 并行接口...................................................................................................16 1.2.1.2. 串口...........................................................................................................16 1.2.1.3. USB............................................................................................................17 1.2.1.4. PCMCIA 和CF..........................................................................................18 1.2.1.5. 红外线接口...............................................................................................19 1.2.2. 总线......................................................................................................................20 1.2.2.1. ISA .............................................................................................................20 1.2.2.2. PCI .............................................................................................................20 1.2.2.3. I2C 总线.....................................................................................................21 1.2.2.4. SPI 总线.....................................................................................................21 1.2.2.5. PC104 总线................................................................................................22 1.2.2.6. CAN 总线..................................................................................................23 1.2.3. 嵌入式系统开发常用的硬件调试和编程技术..................................................24 1.2.3.1. 微代码支持的串口调试...........................................................................24 1.2.3.2. 编程技术...................................................................................................24 1.2.3.3. JATG 与IEEE1149 协议简介...................................................................25 1.2.4. 3.3V 和5V 装置的互连.......................................................................................26 1.3. 嵌入式系统开发示例——EZ 开发板...........................................................................27 1.3.1. 系统性能..............................................................................................................27 1.3.2. 系统硬件设计......................................................................................................28 1.3.2.1. CPU 与存储器模块...................................................................................28 - ii - 1.3.2.2. LCD 显示模块...........................................................................................28 1.3.2.3. 串口模块...................................................................................................29 1.3.2.4. 电源模块...................................................................................................29 1.3.2.5. 进入BOOTSTRAP 电路模块..................................................................30 1.3.3. TQFP 和LQFP 器件的焊接方法......................................................................30 1.3.4. 硬件调试..............................................................................................................31 第二章 操作系统...........................................................................................................................32 2.1. 基础知识.........................................................................................................................32 2.1.1. 操作系统功能......................................................................................................32 2.1.2. 操作系统发展史..................................................................................................32 2.1.3. Linux 与嵌入式Linux..........................................................................................33 2.2. 操作系统内核.................................................................................................................34 2.2.1. 内存管理..............................................................................................................34 2.2.1.1. 内存管理功能...........................................................................................34 2.2.1.2. 内存分割...................................................................................................34 2.2.1.3. 虚拟内存...................................................................................................35 2.2.1.4. Linux 的内存管理机制.............................................................................37 2.2.2. 进程与中断管理..................................................................................................40 2.2.2.1. 进程描述与控制.......................................................................................41 2.2.2.2. 并发控制：互斥与同步...........................................................................45 2.2.2.3. 并发控制：死锁处理...............................................................................52 2.2.2.4. 中断及中断处理.......................................................................................56 2.2.2.5. Linux 的进程与中断管理机制.................................................................58 2.2.3. 调度机制..............................................................................................................63 2.2.3.1. 调度类型...................................................................................................63 2.2.3.2. 单处理器调度...........................................................................................65 2.2.3.3. 多处理器调度...........................................................................................67 2.2.3.4. 实时调度...................................................................................................69 2.2.3.5. Linux 的调度机制.....................................................................................72 2.2.4. I/O 设备................................................................................................................74 2.2.4.1. I/O 设备描述参数......................................................................................74 2.2.4.2. I/O 技术的演变..........................................................................................74 2.2.4.3. I/O 设备逻辑描述......................................................................................75 2.2.4.4. I/O 缓冲技术.............................................................................................77 2.2.4.5. 磁盘调度...................................................................................................79 2.2.5. 文件管理..............................................................................................................82 2.2.5.1. 文件与文件系统.......................................................................................82 2.2.5.2. 文件组织与访问.......................................................................................83 2.2.5.3. 文件共享...................................................................................................86 2.2.5.4. 记录分块...................................................................................................86 2.2.5.5. 外围存储设备管理...................................................................................87 2.2.5.6. Linux 的文件系统管理.............................................................................88 2.3. 用户界面.........................................................................................................................89 2.3.1. 图形用户界面......................................................................................................90

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