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嵌入式系统平台设计核心指南。
内容简介
嵌入式系统是一个面向应用、高度裁减的专用计算机系统。随着应用场景的不断丰富,嵌入式系统越发重要。龙芯1号是龙芯中科技术股份有限公司(简称龙芯中科)推出的低功耗、低成本专用微处理器芯片,其面向嵌入式专用应用领域。掌握嵌入式系统的软硬件平台设计,不仅是从业者的需求,也是龙芯中科构建自主创新生态体系不可或缺的一环。
本书第01章概要性地介绍嵌入式系统设计的特征,嵌入式系统的发展及应用、设计方法,并详细介绍了龙芯1B的开发工具。第02~04章介绍核心板、常用接口、人机接口这三大硬件平台。第05章和第06章分析嵌入式软件平台,包括汇编编程及启动引导程序、操作系统移植及驱动设计。第07章通过一个综合示例,带领读者实践从需求分析到软硬件平台设计的全流程。
作者简介
作者符意德,毕业于西安交通大学。现为南京理工大学计算机科学与工程学院副教授、硕士生导师。长期从事本科生教学及教学方法研究。
章节目录
版权信息
内容提要
序
前言
第01章 嵌入式系统简介
1.1 嵌入式系统设计的特征
1.1.1 什么是嵌入式系统
1.1.2 嵌入式系统的设计要求
1.1.3 嵌入式系统设计需考虑的问题
1.2 嵌入式系统的发展及应用
1.2.1 嵌入式系统硬件发展阶段
1.2.2 嵌入式系统软件平台
1.2.3 嵌入式系统应用领域
1.3 嵌入式系统的设计方法
1.3.1 需求分析与规格说明
1.3.2 体系结构设计
1.3.3 构件设计
1.3.4 系统集成
1.4 嵌入式系统的开发工具
1.4.1 LoongIDE简介
1.4.2 LoongIDE的操作界面
1.4.3 LoongIDE工具中的项目基本操作
1.4.4 LoongIDE工具中的项目编译和调试
第02章 硬件平台一:核心板设计
2.1 核心板的组成结构
2.1.1 核心板的硬件总体结构
2.1.2 电源电路
2.1.3 时钟电路
2.1.4 复位电路
2.1.5 调试接口电路
2.2 龙芯1B微处理器体系结构
2.2.1 龙芯微处理器芯片的系列及特点
2.2.2 龙芯1B芯片的总体结构
2.2.3 龙芯1B芯片的处理器核寄存器组
2.2.4 龙芯1B微处理器的中断机制
2.3 板级总线
2.3.1 总线的基本功能
2.3.2 龙芯1B芯片的信号引脚
2.3.3 板级总线标准
2.4 存储器芯片分类及接口电路设计
2.4.1 存储器芯片分类
2.4.2 SROM类存储器接口电路设计方法
2.4.3 DRAM类存储器接口电路设计方法
2.4.4 NAND Flash类存储器接口电路设计方法
2.4.5 DDR类存储器接口电路设计方法
第03章 硬件平台二:常用接口设计
3.1 接口部件的基本原理
3.1.1 接口的控制方式
3.1.2 接口的寻址方式
3.2 GPIO部件
3.2.1 龙芯1B芯片的GPIO
3.2.2 GPIO的应用示例
3.3 UART部件
3.3.1 异步串行通信的概念
3.3.2 异步串行通信协议
3.3.3 龙芯1B芯片的UART部件
3.3.4 UART部件的应用示例
3.4 SPI部件
3.4.1 SPI基本原理
3.4.2 龙芯1B芯片的SPI部件
3.5 I2C部件
3.5.1 I2C总线协议结构
3.5.2 龙芯1B芯片的I2C部件
3.6 定时部件
3.6.1 定时部件的工作原理
3.6.2 PWM部件
3.6.3 RTC部件
3.6.4 看门狗部件
第04章 硬件平台三:人机接口设计
4.1 键盘接口设计
4.1.1 按键的识别方法
4.1.2 键盘接口设计示例
4.2 LED显示器接口设计
4.2.1 LED显示器控制原理
4.2.2 LED显示器接口设计示例
4.3 LCD接口设计
4.3.1 LCD显示器的基本原理
4.3.2 龙芯1B芯片中的LCD控制器
4.4 OLED显示器接口设计
4.4.1 OLED工作原理
4.4.2 OLED显示器接口设计示例
第05章 软件平台一:汇编编程及启动引导程序
5.1 汇编程序的编写规范
5.1.1 龙芯1B芯片的汇编指令集
5.1.2 汇编的伪指令及指示符
5.1.3 汇编程序示例
5.2 嵌入式系统应用软件结构
5.2.1 应用软件复杂度
5.2.2 应用软件结构
5.3 启动引导程序
5.3.1 启动引导程序架构
5.3.2 龙芯1B芯片的启动
5.3.3 PMON介绍
5.3.4 PMON的代码解析
5.3.5 PMON的编译与烧写
5.4 其他启动引导程序
第06章 软件平台二:操作系统移植及驱动设计
6.1 操作系统概述
6.1.1 操作系统的功能组成
6.1.2 实时操作系统的概念
6.1.3 单内核与微内核
6.1.4 内核移植
6.2 RT-Thread操作系统
6.2.1 RT-Thread概述
6.2.2 RT-Thread的架构
6.2.3 RT-Thread移植
6.3 RT-Thread的驱动编程
6.3.1 设备驱动程序原理
6.3.2 驱动编程的任务
6.3.3 RT-Thread驱动的架构
6.3.4 RT-Thread驱动编程示例
第07章 综合示例
7.1 示例的需求描述
7.1.1 系统需求
7.1.2 规格说明
7.2 示例系统体系结构设计
7.2.1 软件结构
7.2.2 硬件结构
7.3 示例系统构件设计
7.3.1 硬件构件设计
7.3.2 软件构件设计
7.4 示例系统集成
7.4.1 系统工程建立
7.4.2 测试及调试
附录 UML元素、关系、符号和图
A.1 UML元素
A.2 UML关系
A.3 UML符号
A.4 UML的图
龙芯嵌入式系统软硬件平台设计是2023年由人民邮电出版社出版,作者符意德。
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