嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)方案與Linux驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)

1、嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)與Linux 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)書(shū)名：嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)與Linux 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)作者：劉淼出版社： 北京航天航空大學(xué)出版社ISBN：9787810778619定價(jià)：39.00 元出版日2006-5-1期：編輯推薦Linux 是源碼開(kāi)放的操作系統(tǒng)，它發(fā)展迅速，愛(ài)好者眾多，同時(shí)也是主流的嵌入式操作系統(tǒng)之一。以ARM為核心的處理器應(yīng)用廣泛，成本低廉，軟件支持好，也是當(dāng)今市場(chǎng)占有率最高的32 位嵌入式處理器。本書(shū)Linux 和 ARM處理器平臺(tái)為例，結(jié)合兩大主流軟件和硬件，講述嵌入系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)知識(shí), 是對(duì)深入學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)很有借鑒意義的書(shū)。內(nèi)容簡(jiǎn)介本書(shū)針對(duì) ARM處理器為核心的主流嵌入

2、式系統(tǒng)平臺(tái)，主要講述嵌入式Linux 驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程。內(nèi)容同時(shí)涵蓋嵌入式系統(tǒng)的軟硬件兩個(gè)方面：一方面是嵌入式系統(tǒng)常用的硬件接口時(shí)序、電氣特性等內(nèi)容的分析；另一方面講述對(duì)應(yīng)硬件的Linux驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)方法。本書(shū)共分為16 章。第 1、2 章介紹嵌入式系統(tǒng)和 Linux 驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)性知識(shí)。從第3 章開(kāi)始，詳細(xì)講述硬件平臺(tái)及其對(duì)應(yīng)的Linux 驅(qū)動(dòng)程序。硬件包括 I/O 口、CAN總線、觸摸屏、 I2CPS/2 、異步串口、音頻、顯示、IDE、PCMCIA、USB、以太網(wǎng)以及Flash的使用等內(nèi)容。軟件涉及針對(duì)上述硬件的各種驅(qū)動(dòng)程序在 Linux 下的體系結(jié)構(gòu)， Linux 的字符設(shè)備

3、、塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序， ARM Linux 的中斷處理， BootLoader 和內(nèi)核的啟動(dòng)過(guò)程等。本書(shū)可作為機(jī)器人技術(shù)、機(jī)電控制系統(tǒng)、信息家電、工業(yè)控制、手持設(shè)備、智能玩具、醫(yī)療儀器等方面嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的參考書(shū)，也可作為高等院校有關(guān)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的本科生或研究生的教材。作者簡(jiǎn)介劉焱，吉林省吉林市人。2000 年開(kāi)始從事嵌入式系統(tǒng)方面的研發(fā)工作，參加過(guò)多項(xiàng)國(guó)家863 、自然基金研究項(xiàng)目，熟練掌握ARM等 RISC 微處理器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及LinuxWinCEVxWorks 等操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì). 尤其擅長(zhǎng)硬件接口與驅(qū)動(dòng)程序等系統(tǒng)底層架構(gòu)設(shè)計(jì)。先后主持過(guò)基于S3C4480、S3C24

4、10、PXA270等多款嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及基于HMS30C7202.AT91RM9200的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作，作為主要研究人員完成的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)已在企業(yè)成功應(yīng)用。曾擔(dān)任過(guò)清華大學(xué)軟件學(xué)院、北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作及南開(kāi)大學(xué)軟件學(xué)院的嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)工作。現(xiàn)任中國(guó)電子學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)培訓(xùn)中心 ESTC認(rèn)證講師。目錄第 1 章典型的嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1.1 嵌入式系統(tǒng)概述11.2 嵌入式系統(tǒng)的組成1嵌入式平臺(tái)的硬件架構(gòu)2板級(jí)支持包和嵌入式系統(tǒng)2嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用程序31.3 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程和優(yōu)勢(shì)31.4 嵌入式系統(tǒng)的方案選擇5處理器的選擇5嵌入式操作系

5、統(tǒng)的選擇51.5 本書(shū)涉及的平臺(tái)及l(fā)inux內(nèi)核版本 7第 2 章 linux內(nèi)核與驅(qū)動(dòng)程序2.1linux內(nèi)核與 arm82.2 閱讀 arm linux內(nèi)核源碼 82.3 編譯環(huán)境的建立92.4linux驅(qū)動(dòng)程序12用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)12驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)13設(shè)備文件與設(shè)備文件系統(tǒng)13第 3 章簡(jiǎn)單的 linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序3.1linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)183.2 一個(gè)雙色led 的 linux驅(qū)動(dòng)程序19系統(tǒng)硬件平臺(tái)組成原理19下的雙色led 驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)21雙色 led 驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試323.3 按鍵的 linux驅(qū)動(dòng)程序 33系統(tǒng)硬件平臺(tái)組成原理34系統(tǒng)中斷分析35下按鍵驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)

6、現(xiàn)53按鍵驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試60第 4 章 can 總線接口設(shè)計(jì)與linux驅(qū)動(dòng)程序4.1can 總線接口設(shè)計(jì)62總線概述62嵌入式處理器上擴(kuò)展can 總線接口644.2can 總線驅(qū)動(dòng)程序的體系結(jié)構(gòu)674.3can 總線的 linux驅(qū)動(dòng)程序684.4can 總線驅(qū)動(dòng)測(cè)試程序79第 5 章觸摸屏接口設(shè)計(jì)與linux驅(qū)動(dòng)程序5.1 觸摸屏接口設(shè)計(jì)83觸摸屏概述83嵌入式處理器上擴(kuò)展觸摸屏接口855.2 觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序的體系結(jié)構(gòu)875.3 觸摸屏的linux驅(qū)動(dòng)程序分析88自定義的字符設(shè)備88的輸入設(shè)備945.4 觸摸屏驅(qū)動(dòng)測(cè)試程序98自定義觸摸屏設(shè)備98輸入事件接口的觸摸屏設(shè)備995.5 觸摸屏的

7、校準(zhǔn)方法101第 6 章 i2c 總線與 linux驅(qū)動(dòng)程序6.1i2c總線接口設(shè)計(jì)106總線概述106嵌入式處理器上的i2c 總線接口 1096.2linux下 i2c 總線驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)1106.3s3c2410 上的 i2c 總線驅(qū)動(dòng)程序分析1116.4i2c總線驅(qū)動(dòng)測(cè)試程序116第 7 章ps/2接口設(shè)計(jì)與linux鍵盤(pán) / 鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序7.1ps/2接口設(shè)計(jì)120鍵盤(pán)接口與ps/2120接口的物理標(biāo)準(zhǔn)121接口的電氣特性122鍵盤(pán)的數(shù)據(jù)幀格式124鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)幀格式125嵌入式處理器上擴(kuò)展ps/2 接口 1267.2linux鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)1347.3up-netarm2410

8、平臺(tái)的 ps/2接口驅(qū)動(dòng)程序分析 1377.3.1現(xiàn)有的 i2c總線驅(qū)動(dòng)的不足 1387.3.2對(duì) linux 下 i2c 總線驅(qū)動(dòng)程序的改造 1387.3.3ps/2接口驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn) 1417.3.4ps/2鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序 1497.3.5ps/2鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序 1537.4ps/2接口驅(qū)動(dòng)的測(cè)試 1567.4.1ps/2鍵盤(pán) 1567.4.2ps/2鼠標(biāo) 156第 8 章音頻接口設(shè)計(jì)與linux驅(qū)動(dòng)程序8.1 音頻總線157總線接口158總線接口160音頻接口的硬件設(shè)計(jì)1638.2linux音頻驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)1648.3s3c2410 平臺(tái)的音頻驅(qū)動(dòng)分析165的重要性166標(biāo)準(zhǔn)的音頻設(shè)備167

9、8.4 音頻驅(qū)動(dòng)的測(cè)試175第 9 章異步串口與linux驅(qū)動(dòng)程序9.1 異步串口概述177異步傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)與分類(lèi)177兼容的異步串口控制器182異步串口的硬件設(shè)計(jì)1849.2linux終端與控制臺(tái)體系185終端概述185控制臺(tái)的初始化過(guò)程186啟動(dòng)命令行與控制臺(tái)定義189控制臺(tái)與printk輸出 1919.3linux串口驅(qū)動(dòng)程序與分析 1929.3.1uart驅(qū)動(dòng)注冊(cè)函數(shù) 1939.3.216c550 驅(qū)動(dòng)程序端口的初始化1979.3.3設(shè)備文件名和控制臺(tái)名的問(wèn)題1989.4linux串口的應(yīng)用 1999.4.1linux串口測(cè)試 1999.4.2linux串口編程 1999.4.3通過(guò) l

10、inux 串口實(shí)現(xiàn) gprs 撥號(hào)上網(wǎng) 201第 10章顯示接口與 linux 幀緩沖10.1 液晶顯示概述 20510.1.1液晶顯示簡(jiǎn)介 20510.1.2液晶屏接口 20610.1.3vga接口 21010.1.4tft接口到 vga 接口的轉(zhuǎn)換 21110.2 嵌入式處理器上的 lcd 控制器 21310.2.1lcd控制器 21410.2.2顯示緩存與顯示點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系21610.3linux幀緩沖驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)21710.4pxa270 上簡(jiǎn)單的幀緩沖驅(qū)動(dòng)程序22110.5linux幀緩沖的應(yīng)用程序接口 230一個(gè)簡(jiǎn)單的linux幀緩沖的應(yīng)用程序230下常用的基于幀緩沖的gui23

11、4第 11 章 ide 接口與 linux 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)11.1ide接口概述 235接口物理及電氣特性237接口寄存器241應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備243模式的 cf 卡 24411.2 嵌入式處理器的ide 接口擴(kuò)展24611.3linux的 ide 驅(qū)動(dòng)程序接口 24911.4uptechpxa270 上的 ide 接口驅(qū)動(dòng)程序分析 25011.4.1linux 2.4內(nèi)核中 ide 接口驅(qū)動(dòng)程序 25011.4.2linux 2.6內(nèi)核中 ide 接口驅(qū)動(dòng)程序 25211.5ide驅(qū)動(dòng)程序測(cè)試 254硬盤(pán)分區(qū)工具255常見(jiàn)的磁盤(pán)文件系統(tǒng)255下 fat和 ext3 文件系統(tǒng)的使用25

12、7第 12 章 pcmcia 接口與 linux 驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)12.1pcmcia 接口 259接口概述 259接口引腳定義260卡的類(lèi)型檢測(cè)265與 cf 卡 26712.2 為嵌入式處理器擴(kuò)展pcmcia 接口 27012.3linux下 pcmcia驅(qū)動(dòng)程序接口27512.4upnetarm2410s 平臺(tái)的pcmcia接口驅(qū)動(dòng)程序分析27612.5pcmcia接口測(cè)試283接口cf卡的應(yīng)用283接口無(wú)線網(wǎng)卡的應(yīng)用284第 13 章 usb host 接口與 linux 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)13.1usb 接口概述 28613.2usb ohci標(biāo)準(zhǔn)28813.3usb host接口的硬件設(shè)計(jì)2

13、8913.4linux的 usb ohci驅(qū)動(dòng)程序接口分析29013.5usb host驅(qū)動(dòng)程序測(cè)試295熱插拔腳本296利用熱插拔腳本實(shí)現(xiàn)u 盤(pán)的自動(dòng)加載298第 14章建立 flash上的文件系統(tǒng)14.1flash的特性 30114.1.1flash的分類(lèi)與比較 30214.1.2nand flash與處理器的接口30314.2linux下 mtd 驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)30714.2.1uptechpxa270平臺(tái)上 nor flash驅(qū)動(dòng)程序 30914.2.2uptechpxa270平臺(tái)上 nand flash驅(qū)動(dòng)程序 31514.2.3mtd驅(qū)動(dòng)程序的配置 32014.3mtd 驅(qū)動(dòng)程序

14、的接口與測(cè)試 32014.4建立在 flash上的文件系統(tǒng) 32114.4.1jffsx文件系統(tǒng) 32114.4.2yaffs/yaffs2文件系統(tǒng) 32414.4.3cramfs 文件系統(tǒng) 326第 15章以太網(wǎng)接口與 linux 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)15.1以太網(wǎng)概述 328以太網(wǎng) mac層幀格式329網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧與常用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議33015.2 嵌入式處理器上擴(kuò)展以太網(wǎng)接口332帶有 mac層控制器的嵌入式處理器332通過(guò) mac+phy的以太網(wǎng)芯片擴(kuò)展33315.3linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)334網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的層次334網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始化335網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收336網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的內(nèi)核加

15、載337網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模塊加載33915.4ne2000 兼容的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的移植34015.5 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與測(cè)試344的網(wǎng)絡(luò)配置344網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)嗅探器軟件345文件系統(tǒng)的使用347第 16 章嵌入式 linux的啟動(dòng)過(guò)程16.1bootloader350概述 350常見(jiàn)的 linux bootloader35216.1.3uptechpxa270平臺(tái)上的 blob分析 35316.2arm linux內(nèi)核的啟動(dòng)過(guò)程 36216.2.1編譯生成 linux內(nèi)核 36216.2.2uptechpxa270平臺(tái)上的 linux啟動(dòng)過(guò)程 36416.3linux的根文件系統(tǒng) 38216.3.1基本的 linux 根文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 38216.3.2用 busybox 建立簡(jiǎn)單的根文件系統(tǒng)38316.3.3在 flash上建立 jffs2 根文件系統(tǒng) 386附錄 a 鍵盤(pán)掃描碼表a.1第 1套鍵盤(pán)掃描碼 388a.2第 2套鍵盤(pán)掃描碼 390a.3第 3套鍵盤(pán)掃描碼 392附錄 barm mmu簡(jiǎn)介b.1arm mmu 的基本結(jié)構(gòu)394b.2arm 的存儲(chǔ)器訪問(wèn)方法395b.3 允許和禁止mmu396b.4 虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換過(guò)程396轉(zhuǎn)換表基址397取