嵌入式系統原理及應用開發技術 syuanyy 于 2002/04/20 13:35 加貼在 嵌入式系統論壇 設為精華 刪除 點擊瀏覽該文件 北航社新書介紹元 　　本書以32位新型微控制器的應用開發為主線，介紹了嵌入式系統的基本概念和軟／硬件體系結構，描述了應用支撐平臺及其構件的原理與功能，并以PDA的設計為例，系統地介紹了嵌入式應用系統的開發過程、工具環境和開發技術，還提供了豐富的設備驅動程序編寫示例。�� 本書取材新穎、內容翔實、技術實用、系統性強。它不僅可作為高等學校嵌入式應用技術課程的教材，還可供從事嵌入式產品開發的廣大工程技術人員自學與參考，對采用EPSON S1C33系列MCU的產品設計更具有直接的指導作用。 內　容　簡　介 　　本書以32位新型微控制器的應用開發為主線，介紹了嵌入式系統的基本概念和軟／硬件體系結構，描述了應用支撐平臺及其構件的原理與功能，并以PDA的設計為例，系統地介紹了嵌入式應用系統的開發過程、工具環境和開發技術，還提供了豐富的設備驅動程序編寫示例。�� 　　本書取材新穎、內容翔實、技術實用、系統性強。它不僅可作為高等學校嵌入式應用技術課程的教材，還可供從事嵌入式產品開發的廣大工程技術人員自學與參考，對采用EPSON S1C33系列MCU的產品設計更具有直接的指導作用。�� 前　　言 　　伴隨著21世紀的曙光，人類迎來了一個充滿希望的新時代。而作為20世紀人類社會最偉大的發明之一，計算機已邁入了另一個充滿機遇的階段--后PC時代。不知不覺中，形式多樣的數字化智能產品已經開始繼PC機之后成為信息處理的一大主力，并且正在逐步形成一個充滿商機的巨大產業。�� 后PC時代的到來，使得人們開始越來越多地接觸到一個新的概念--嵌入式產品，如手機、PDA、DVD、機頂盒、GPS和PLC等。�� 　　嵌入式軟件是智能產品的核心。如果說PC機的發展帶動了整個桌面軟件的發展，那么，數字化產品的廣泛普及必將為嵌入式軟件產業的蓬勃發展提供了無窮的推動力。�� 　　我國擁有世界上最大的家用電子產品消費市場和制造業，隨著消費品位的提高，人們對家電的靈活性和互動性提出了更高的要求，即智能化和網絡化在家電中必不可少；社會開放的擴大和人際交往的頻繁，使得PDA等移動設備成為今后個人數據通信和事務處理的最佳選擇之一；此外，現代化的醫療、測控儀器和機電產品等也需要有嵌入式系統的支持。以上這些需求都將極大地刺激了嵌入式系統的發展和產業化進程。�� 　　雖然目前智能產品還廣泛使用4位和8位的嵌入式處理器，如8051、DSP，但隨著應用的升級和微電子技術的發展，32位微處理器的大量使用已成為必然趨勢。�� 　　目前，我國嵌入式應用技術的教學基本上停留在8位單片機的水平，既沒有開設32位嵌入式系統開發的課程，也缺乏介紹32位嵌入式系統開發技術的教材，制約了后PC時期我國IT產業的發展。�� 　　為了改變嵌入式技術教育滯后的局面，特以32位先進微控制器應用設計為基礎，編寫了這本嵌入式系統應用開發技術教程。�� 　　本書各章節內容安排如下：�� 　　第一章概要介紹了嵌入式系統和實時系統的基本概念、特點、軟硬件基本體系結構和應用領域，使讀者對嵌入式系統有一個基本的了解；第二章以軟件生命期為引導，介紹可用于嵌入式應用開發的一些基本方法；第三章介紹了嵌入式系統的硬件構成，并以EPSON S1C33系列的32位MCU為例，較為詳細地介紹了各組成部分的功能、特點和電路原理；第四章是基于嵌入式系統運行平臺的結構，介紹了嵌入式操作系統、應用編程中間件和設備驅動程序等構件；第五章介紹了嵌入式應用軟件的調試方法，并重點講述EPSON的開發環境、目標監控程序MON33、在線調試器ICD33；在第六章的應用示例中，以PDA的系統開發為線索，具體介紹嵌入式應用開發各環節的支持技術。�� 　　本書主要用于高等學校嵌入式應用技術教學，還可作為從事嵌入式產品開發的廣大工程技術人員的技術參考，特別是對采用EPSON S1C33系列〖KG*2〗MCU的產品設計具有直接的指導作用。�� 　　在本書編寫的過程中，作者閱讀和消化了國內外大量的參考資料，融入了電子科技大學嵌入式實時系統研究室多年的寶貴經驗與技術積累，并整合了EPSON S1C33系列的應用設計參考資料，從而使本書內容具有較強的先進性和實用價值。�� 　　值得指出的是，嵌入式實時計算專家、博士生導師熊光澤教授對本書的編寫做出了重要貢獻。他不僅是我進入嵌入式領域的引路人，提供了編寫本書的機會，而且對本書的初稿進行了認真地審閱，并提出了寶貴的意見，在此表示衷心感謝！�� 　　還要感謝嵌入式實時系統研究室的其他老師。正是他們積累的嵌入式應用開發的經驗對豐富本書的內容起了重要作用。�� 　　同時感謝EPSON公司為本書的寫作提供了大量的S1C33系列MCU資料并允許在本書中引用，還要感謝該公司的蘇斌等先生，他們認真審閱了本書中有關S1C33的內容。 �� 　　也要感謝研究室的雷紅衛、楊霞等研究生，他們都為本書做出了一定的貢獻。�� 　　特別感謝我的家人：父母、妻子和兒子。他們雖然沒有提供技術上的幫助，但在精神上的支持和生活上的照顧，對我順利完成本書編寫工作起到了必不可少的作用。 �� 　　最后，衷心感謝所有為本書的編寫和出版提供了幫助的人們！�� 　　由于本書成書倉促，錯漏難免，歡迎有關專家賜教和讀者指正。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作者 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年2月 目　　錄 第一章 嵌入式系統概論 1.1 基本概念 1.2 嵌入式系統的特點 1.3 嵌入式系統的設計要求 1.4 硬件基本結構 1.5 軟件結構體系 第二章 嵌入式應用開發方法 2.1 軟件生存周期 2.2 嵌入式系統開發模式 2.3 嵌入式硬件開發 2.3.1 電子設計自動化 2.3.2 硬件描述語言HDL 2.3.3 知識產權核 2.3.4 軟、硬件協同開發 2.4 嵌入式軟件開發 2.5 面向對象開發方法 2.5.1 面向對象的概念 2.5.2 面向對象分析 2.5.3 面向對象設計 2.5.4 面向對象編程 2.5.5 面向對象測試 2.6 構件式開發方法 2.6.1 構件技術的起源 2.6.2 構件及構件模型 2.6.3 構件開發方法 2.6.4 軟件復用 第三章 嵌入式硬件平臺 3.1 嵌入式處理器 3.1.1 概 述 3.1.2 S1C33處理器 3.1.3 S1C33處理器的特性 3.1.4 S1C33處理器的核心塊 3.1.5 S1C33處理器的操作模式 3.1.6 總線控制單元 3.1.7 S1C33的寄存器 3.1.8 數據類型 3.1.9 S1C33的地址空間 3.1.10 引導地址 3.1.11 S1C33指令系統 3.1.12 中斷處理程序 3.2 片內周邊電路 3.2.1 可編程時鐘產生器 3.2.2 8位可編程定時器 3.2.3 16位可編程定時器 3.2.4 時鐘定時器 3.2.5 串 口 3.2.6 I／O端口 3.2.7 AD轉換器 3.2.8 直接存儲器存取 3.3 基本外圍電路 3.3.1 供 電 3.3.2 復位電路 3.3.3 存儲器連接電路 3.3.4 端 口 3.3.5 調試連接 3.4 其它支持 3.4.1 S1C33的語音處理接口 3.4.2 LCD支持 3.4.3 紅外接口 3.4.4 USB接口 第四章 嵌入式應用軟件的運行平臺 4.1 嵌入式軟件的特點 4.2 嵌入式操作系統 4.2.1 概 述 4.2.2 分 類 4.2.3 發展動向 4.2.4 體系結構 4.3 ROS33實時操作系統 4.3.1 概 述 4.3.2 任務管理 4.3.3 任務獨立部分 4.3.4 一個應用程序創建示例 4.4 S1C33應用編程接口 4.4.1 編程中間件GUI 4.4.2 語音處理 4.4.3 圖像處理�� 4.5 板級支持包 4.5.1 液晶顯示器 4.5.2 手寫筆 4.5.3 觸摸屏 4.5.4 通用串行總線 4.5.5 設備驅動接口 第五章 嵌入式軟件開發平臺 5.1 嵌入式應用軟件的開發過程 5.1.1 應用軟件的生成階段 5.1.2 應用軟件的調試階段 5.1.3 應用軟件的固化運行階段 5.2 嵌入式開發工具概況 5.2.1 開發方法簡介 5.2.2 交叉開發工具 5.2.3 仿真開發工具 5.3 S1C33編程工具包 5.3.1 EPSON C33 TOOLS CHAIN 5.3.2 S1C33 C編譯器gcc33 5.3.3 C語言語法 5.3.4 匯編語言語法 5.3.5 調試器db33 5.4 調試監控器 5.4.1 資源要求 5.4.2 啟 動 5.4.3 創建應用程序 5.4.4 通信控制程序 5.4.5 目標程序 5.4.6 調 試 5.5 在線調試器 5.5.1 DIP開關 5.5.2 監控終端 5.5.3 信號燈 5.5.4 信號線 5.5.5 供電支 5.5.6 通信接口 5.5.7 啟動／關閉 5.5.8 目標系統連接測試 第六章 應用示例的開發過程 6.1 PDA概述 6.1.1 PDA硬件配置 6.1.2 PDA軟件配置 6.1.3 PDA發展趨勢 6.1.4 幾款較新的PDA 6.2 PDA的硬件設計 6.2.1 硬件配置 6.2.2 原理圖設計 6.2.3 邏輯電路圖設計 6.2.4 PCB圖與制板 6.3 PDA的軟件配置與設計 6.3.1 軟件配置 6.3.2 系統軟件開發 6.3.3 應用軟件開發 附 錄 db33 的調試命令 附1 存儲器操作 附2 寄存器操作 附3 執行程序 附4 CPU復位 附5 中 斷 附6 設置斷點 附7 顯示程序 附8 Flash 操作 附9 跟 蹤 參考文獻