嵌入式系统开发与应用

第1章嵌入式系统发展绪论1
1.1嵌入式系统简介1
1.1.1嵌入式系统发展历史2
1.1.2嵌入式系统概念及特点4
1.1.3嵌入式系统分类及应用5
1.2嵌入式系统硬件组成7
1.2.1嵌入式微处理器/微控制器7
1.2.2嵌入式DSP/FPGA10
1.2.3嵌入式SoC/SoPC10
1.2.4嵌入式系统接口及外设12
1.3嵌入式系统软件组成14
1.3.1嵌入式系统的软件分层体系14
1.3.2嵌入式操作系统综述15
1.3.3嵌入式系统软件集成开发环境19
1.4嵌入式系统发展趋势21
1.5课后习题23
第2章ARM技术概述25
2.1ARM体系结构25
2.1.1ARM体系结构的发展25
2.1.2ARM体系结构的特点28
2.1.3ARM流水线30
2.1.4ARM核简述36
2.2ARM CortexA5543
2.2.1CortexA55内核及其特征43
2.2.2CortexA55内核结构43
2.2.3CortexA55内存管理单元46
2.2.4CortexA55中断控制器CPU接口47
2.3课后习题48
第3章ARMv8架构基础知识49
3.1ARMv8架构49
◆嵌入式系统开发与应用目录3.1.1ARMv8架构介绍49
3.1.2ARMv8基础概念50
3.1.3ARMv8处理器的运行状态51
3.1.4ARMv8架构支持的数据宽度51
3.2ARMv8寄存器52
3.2.1通用寄存器52
3.2.2处理器状态寄存器53
3.2.3特殊寄存器54
3.2.4系统寄存器57
3.3A64指令集58
3.3.1加载与存储指令59
3.3.2算术与移位指令65
3.3.3比较与跳转指令74
3.3.4其他重要指令76
3.4ARM64异常处理78
3.4.1异常类型78
3.4.2同步异常和异步异常79
3.4.3异常的发生和退出80
3.4.4异常向量表80
3.5ARM64内存管理81
3.5.1页表81
3.5.2页表映射84
3.5.3页表粒度86
3.5.4两套页表87
3.5.5两套描述符87
3.5.6页表属性91
3.5.7连续块表项94
3.6课后习题94
第4章Linux嵌入式操作系统96
4.1Linux系统发展96
4.1.1Linux的起源96
4.1.2Linux的特点97
4.1.3Linux的发展历史97
4.1.4Linux的发行版本98
4.1.5Linux的应用领域100
4.1.6Linux虚拟机安装100
4.2Linux文件系统102
4.2.1用户与用户组102
4.2.2文件和目录的权限105
4.2.3文件系统的目录结构110
4.2.4常见的Linux文件系统111
4.3Linux指令112
4.3.1文件管理112
4.3.2文档编辑116
4.3.3文件传输118
4.3.4磁盘管理119
4.3.5网络通信122
4.3.6系统管理124
4.4Linux常用工具126
4.4.1Vi和Vim126
4.4.2shell129
4.4.3SSH146
4.4.4FTP148
4.4.5git项目管理工具151
4.5课后习题159
第5章基于ARM的嵌入式软件开发160
5.1嵌入式C语言程序设计基础160
5.1.1Hello World160
5.1.2GCC与交叉编译器161
5.1.3Makefile163
5.1.4CMake166
5.2嵌入式C语言程序设计技巧168
5.2.1C编译器及其优化方法169
5.2.2C语言面向对象编程思想174
5.2.3C语言模块化编程思想178
5.3C语言与汇编语言混合编程193
5.3.1ATPCS规则193
5.3.2在C程序中内嵌汇编代码195
5.3.3在汇编程序中调用C程序196
5.4课后习题197
第6章通信接口及其昇腾实例198
6.1通用输入/输出接口198
6.1.1GPIO功能与特点198
6.1.2GPIO功能描述199
6.1.3GPIO使用说明199
6.1.4GPIO应用例程200
6.2I2C总线201
6.2.1I2C功能与特点202
6.2.2I2C特征与结构203
6.2.3I2C协议时序211
6.2.4昇腾I2C接口介绍213
6.2.5昇腾I2C应用例程213
6.3SPI总线216
6.3.1SPI功能与特点216
6.3.2SPI特征与结构222
6.3.3SPI协议时序230
6.3.4昇腾SPI接口介绍233
6.3.5昇腾SPI接口应用例程233
6.4UART总线235
6.4.1UART功能与特点236
6.4.2UART特征与结构238
6.4.3UART协议时序243
6.4.4昇腾UART接口介绍244
6.4.5昇腾UART应用例程244
6.5课后习题247
第7章昇腾AI应用与开发249
7.1昇腾AI处理器介绍249
7.1.1华为AI全栈解决方案介绍249
7.1.2昇腾AI处理器硬件架构251
7.1.3昇腾AI处理器软件逻辑架构254
7.2基于昇腾的嵌入式系统环境搭建257
7.2.1制作系统镜像257
7.2.2串口连接258
7.3AI应用例程设计259
7.3.1目标检测例程259
7.3.2人体语义分割例程261
7.3.3基于骨骼行为识别例程262
7.3.4模型部署相关工具及流程264
7.4课后习题270
参考文献271
附录AAtlas 200 Dev Board方案框图272
附录BAtlas 200 Dev Board原理图273
附录CAtlas 200 Dev Board外设引脚286