图书简介：
本书作者结合多年的教学和开发经验，并借鉴多本优秀教材，以理论与实践相结合的方式由浅入深地介绍了嵌入式图形的基础、理论与方法。
本书共分7章。第1章主要涉及硬件及软件的基础知识。第2章介绍嵌入式开发环境的建立。第3章介绍硬件平台的构建。第4章详细介绍嵌入式微处理器方面的知识。第5章介绍嵌入式系统开发的交叉编译开发方法。第6章介绍嵌入式图形界面工具，包括MiniGUI以及Qt图形界面设计工具，同时还介绍了相关实例。第7章以LCD控制器为例，综合讲解了Qt图形界面工具的具体使用方法。
本书适合从事嵌入式应用系统设计的广大工程技术人员使用，也可以作为高等学校和职业学校嵌入式系统软硬件设计与机电一体化专业教育培训的理想教材和参考书。
前 言
为何编写本书
近年来，随着以计算机技术、通信技术为主的信息技术的快速发展和Internet的广泛应用，嵌入式系统得到了越来越广泛的发展。嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件，和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成，共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心，以微电子技术、控制技术、计算机技术和通信技术为基础，强调软硬件的协同性与整合性，软件与硬件可剪裁，以满足系统对功能、成本、体积和功耗等的要求。
近年来，嵌入式图形设计及应用越来越受到人们的关注，也有许多该方面的图书出版。已有的图书大多是专一地介绍硬件或软件方面的知识，很少将它们系统地结合在一起讲述。本书则从理论基础及图形设计实际应用的角度出发，不仅详细地讲述了嵌入式系统基础理论方面的知识，还结合实例讲述了嵌入式图形系统设计的详细开发方法和步骤，内容的可读性、可用性和实践性强。
全书共分7章。
第1章介绍嵌入式系统基础知识，主要涉及硬件及软件的介绍。
* 第2章介绍嵌入式开发环境的建立，其中包括操作系统内核、进程与中断管理、调度机制、I/O设备等内容。
* 第3章介绍嵌入式系统硬件平台的构建，其中包括存储器、电源转换与管理、接口技术、总线等内容。
* 第4章介绍嵌入式ARM处理器，在第1章的基础上，详细介绍嵌入式微处理器方面的知识，重点介绍ARM微处理器的特点及应用编程方法，最后简单介绍其他一些主流嵌入式微处理器的知 识。
* 第5章介绍嵌入式系统交叉编译，在嵌入式系统开发中，交叉编译是非常重要的一种开发方法，本章将详细介绍。
* 第6章介绍图形用户界面，包括MiniGUI以及Qt图形界面设计工具，同时还介绍了相关实例。
* 第7章是有关图形界面设计的具体实例，本章以LCD控制器为例，综合讲解了Qt图形界面工具的具体使用方法。
适用读者群
* 高校本科学生。
* 嵌入式图形系统的初学者。
* 嵌入式图形系统的设计人员。
本书由河北联合大学张宝银编写并负责全书的统稿工作，其中第2、4、5、7章由张宝银编写，第1、3、6章由李伟编写。
由于时间仓促以及作者水平有限，书中难免存在疏漏之处，欢迎广大读者和同仁提出宝贵意见。
编 著
目 录第1章 嵌入式系统基础知识 1
1.1 嵌入式系统简介 2
1.1.1 嵌入式系统的定义 2
1.1.2 嵌入式系统的软硬件特征 2
1.1.3 嵌入式操作系统 3
1.1.4 学习嵌入式系统的意义 3
1.2 嵌入式系统的硬件基础 3
1.2.1 嵌入式处理器 3
1.2.2 嵌入式微处理器 4
1.2.3 嵌入式微控制器 5
1.2.4 嵌入式DSP处理器 6
1.2.5 嵌入式片上系统 6
1.2.6 嵌入式处理器的选择 7
1.3 嵌入式系统的软件基础 8
1.3.1 操作系统的发展史 9
1.3.2 主流嵌入式操作系统介绍 10
1.4 实训：编译Bootloader 12
1.5 习题 17
第2章 嵌入式开发环境的建立 19
2.1 操作系统内核 20
2.1.1 内存管理功能 20
2.1.2 内存分割 20
2.1.3 虚拟内存 21
2.2 进程与中断管理 23
2.2.1 进程描述与控制 24
2.2.2 并发控制：互斥与同步 29
2.2.3 并发控制：死锁处理 36
2.2.4 中断及中断处理 40
2.3 调度机制 42
2.3.1 调度类型 42
2.3.2 单处理器调度 43
2.3.3 多处理器调度 46
2.3.4 实时调度 48
2.4 I/O设备 51
2.4.1 I/O设备描述参数 52
2.4.2 I/O技术的演变 52
2.4.3 I/O设备逻辑描述 53
2.4.4 I/O缓冲技术 54
2.4.5 磁盘调度 56
2.5 文件管理 59
2.5.1 文件与文件系统 60
2.5.2 文件组织与访问 60
2.5.3 文件共享 63
2.5.4 记录分块 64
2.5.5 外围存储设备管理 65
2.6 用户界面 66
2.6.1 图形用户界面 66
2.6.2 关键技术 67
2.7 智能化用户界面 69
2.7.1 Agent技术 69
2.7.2 Agent技术与用户界面的
结合 71
2.8 实训：编译 Linux 内核 73
2.9 习题 89
第3章 嵌入式系统硬件平台的构建 91
3.1 存储器 92
3.1.1 ROM 92
3.1.2 RAM 92
3.2 输入/输出设备 93
3.2.1 液晶显示 93
3.2.2 触摸屏 94
3.2.3 语音输入/输出技术 96
3.2.4 键盘 96
3.3 电源转换与管理 98
3.3.1 电源IC分类 99
3.3.2 电源IC的特点 99
3.3.3 电源IC选用指南 100
3.4 接口技术 102
3.4.1 并行接口 102
3.4.2 串口 103
3.4.3 USB 104
3.4.4 PCMCIA和CF 104
3.4.5 红外线接口 106
3.5 总线 107
3.5.1 ISA 107
3.5.2 PCI 108
3.5.3 I2C总线 108
3.5.4 SPI总线 109
3.5.5 PC104总线 110
3.5.6 CAN总线 110
3.6 嵌入式系统开发常用的硬件调试和编程技术 111
3.6.1 微代码支持的串口调试 111
3.6.2 常用编程技术 112
3.6.3 JTAG与IEEE 1149协议简介 113
3.6.4 3.3V和5V装置的互连 114
3.7 实训：烧写各部分到目标板 115
3.8 习题 120
第4章 嵌入式ARM处理器介绍 121
4.1 ARM处理器概述 122
4.1.1 ARM处理器的发展 122
4.1.2 ARM处理器的应用领域 122
4.1.3 ARM处理器的特点 123
4.1.4 ARM处理器的重要特性 123
4.2 ARM处理器指令系统 135
4.2.1 ARM处理器的寻址方式 135
4.2.2 ARM指令集 137
4.2.3 Thumb指令 160
4.3 S3C44B0处理器结构 161
4.3.1 S3C44B0片上资源简介 161
4.3.2 内部结构及引脚信号定义 163
4.4 S3C44B0初始化汇编程序实例 166
4.4.1 BootLoader介绍 166
4.4.2 初始化代码 166
4.4.3 调试与运行 175
4.5 实训：制作文件系统及程序的烧写 180
4.6 习题 184
第5章 嵌入式系统交叉编译 185
5.1 编译原理 186
5.1.1 编译的一般过程 186
5.1.2 与编译器相关的程序 187
5.1.3 编译器的移植 187
5.2 词法分析 188
5.2.1 词法的形式化描述 188
5.2.2 词法分析程序的设计 191
5.3 语法分析 192
5.3.1 自顶向下的语法分析 193
5.3.2 自底向上的语法分析 195
5.4 中间代码 197
5.5 代码优化 199
5.6 交叉编译技术 202
5.7 GCC交叉编译器 203
5.7.1 GCC编译流程 203
5.7.2 Linux环境下的GCC交叉编译器 206
5.8 一个交叉编译器的生成实例 207
5.8.1 可执行文件格式 207
5.8.2 交叉编译器 208
5.8.3 相关问题 210
5.9 实训：交叉编译并运行简单程序 210
5.10 习题 215
第6章 图形用户界面 217
6.1 显示驱动接口 218
6.1.1 framebuffer驱动接口 218
6.1.2 qvfb虚拟驱动接口 219
6.2 MiniGUI图形界面工具 221
6.2.1 MiniGUI的简介与安装 221
6.2.2 MiniGUI使用基础 225
6.2.3 MiniGUI对话框、控件、菜单与绘图 228
6.3 Qt embeded图形界面工具 237
6.3.1 Qt embeded的简介与安装 237
6.3.2 Qt embeded使用基础 239
6.3.3 Qt Designer介绍 242
6.4 实训：使用开发工具Qt Designer 243
6.5 习题 251
第7章 LCD控制器实例 253
7.1 LCD控制器 254
7.1.1 LCD介绍 254
7.1.2 LCD控制器介绍 254
7.1.3 LCD控制器的结构 255
7.1.4 LCD控制器操作 256
7.1.5 特殊寄存器 260
7.2 实例过程 266
7.2.1 电路连接 266
7.2.2 寄存器设置 266
7.2.3 程序的编写 268
7.2.4 调试与运行结果 270
