嵌入式LINUX系统实训教程(1CD)（高职）

《嵌入式Linux系统实训教程》：嵌入式系统系列教材

《嵌入式Linux系统实训教程》首先对嵌入式系统的开发做了简单的概述，然后介绍Super-ARM开发平台及如何在该平台上安装开发环境，接下来结合开发平台上丰富的资源及接口重点介绍一些典型案例，包括LED、键盘、UART、A/D、GPS、GPRS等。在这些案例中，深入解析Linux操作系统的移植与驱动程序的设计，同时介绍QT嵌入式图形界面工具，在《嵌入式Linux系统实训教程》的最后介绍了一个大型的综合型实验。这个实验是在前面的基础上衍生出来的，融合了已经介绍的技术，贯穿整个嵌入式开发的流程。通过前面各案例的学习及该大型实验的训练，读者将具备基本的嵌入式开发能力。
《嵌入式Linux系统实训教程》适合计算机应用技术、通信工程、软件工程等相关专业的大专(高职)学生阅读，也可作为社会办学机构中面向企业嵌入式应用开发的定向培养、培训课程的学员的参考教材。

第一篇开发环境篇
第1章概述2
1.1基本概念2
1.1.1嵌入式Linux2
1.1.2ARM处理器3
1.1.3宿主机和目标机5
1.1.4交叉编译7
1.1.5内核9
1.1.6根文件系统9
1.1.7系统引导程序(BootLoader)10
1.2嵌入式Linux开发过程简介11

第2章开发平台介绍13
2.1Super-ARM整体结构及资源13
2.1.1Super-ARM整体结构13
2.1.2Super-ARM教学系统主要资源14
2.2Super-ARM各模块简介15
2.2.1底板15
2.2.2主板17
2.2.3核心板19
2.2.4LCD模块19
2.2.5JTAG仿真器ProbeICE20
2.2.6连接电缆及配件20

第3章ADS开发环境搭建21
3.1搭建硬件开发环境21
3.1.1Super-ARM供电线路连接21
3.1.2JTAG连接22
3.2搭建软件开发环境22
3.2.1ProbeICE-ARM服务器配置23
3.2.2ProbeICE-ARM仿真器配置24
3.3新建工程及仿真调试26
3.3.1新建工程26
3.3.2编译及连接30
3.3.3仿真调试30

第4章嵌入式Linux开发环境搭建33
4.1安装Linux操作系统33
4.1.1在Windows中安装虚拟机33
4.1.2在虚拟机上安装Ubuntu37
4.2宿主机Linux系统中基本环境的配置与安装39
4.2.1网络配置39
4.2.2更新Linux操作系统40
4.2.3安装一些相关工具和程序库40
4.2.4实际项目工作空间目录的安排41
4.2.5配置Linux下的Minicom42
4.2.6配置Linux下的TFTP服务器45
4.3在主机Linux系统中建立交叉编译环境47
4.3.1准备工具链软件47
4.3.2建立交叉编译工具链48

第二篇系统移植篇
第5章BootLoader移植52
5.1系统引导程序基础52
5.1.1BootLoader的安装媒介(InstallationMedium)52
5.1.2BootLoader工作模式53
5.1.3BootLoader的启动过程53
5.1.4BootLoader与宿主机之间进行文件传输所用的通信设备及协议55
5.1.5几种常用的BootLoader55
5.2移植U-Boot58
5.2.1U-Boot源码结构58
5.2.2U-Boot移植过程详解59
5.2.3烧写U-Boot68
5.3U-Boot使用69
5.3.1U-Boot命令69
5.3.2U-Boot命令使用实例71
5.3.3U-Boot引导内核74
5.4U-Boot的环境变量74
5.4.1查看环境变量74
5.4.2设置环境变量75
5.4.3保存环境变量76

第6章Linux内核移植77
6.1选择Linux内核77
6.2Linux内核移植前准备79
6.2.1Linux内核源码79
6.2.2内核配置及方法81
6.2.3图形化内核配置选项81
6.2.4构建内核映像83
6.2.5构建模块84
6.2.6安装内核及内核模块84
6.3Linux内核移植实例84
6.3.1配置编译内核的过程84
6.3.2从NandFlash引导内核87
6.3.3网络引导内核88

第7章根文件系统移植90
7.1文件系统概述90
7.1.1文件系统90
7.1.2根文件系统92
7.2制作根文件系统93
7.2.1BusyBox工具93
7.2.2根文件系统制作实例94
7.3配置NFS服务101
7.3.1NFS简介101
7.3.2在Linux下配置NFS服务器103
7.4目标机挂载NFS根文件系统106
7.4.1移植网卡驱动106
7.4.2挂载NFS根文件系统108
7.5HelloWorld测试程序113
7.6文件系统移植114
7.6.1配置内核命令行参数114
7.6.2制作cramfs文件系统115
7.6.3将根文件系统烧写到NandFlash115

第三篇基础实验篇
第8章Linux设备驱动概述118
8.1设备驱动的角色118
8.2设备驱动和操作系统119
8.2.1无操作系统时的设备驱动119
8.2.2有操作系统时的设备驱动121
8.3Linux设备驱动122
8.3.1Linux设备的分类及特点122
8.3.2不同设备的驱动设计概述124
8.3.3Linux设备文件的创建127
8.3.4Linux驱动程序的加载和卸载128
8.3.5学习Linux驱动程序的基础及方法129

第9章LED实例130
9.1字符设备驱动程序的结构130
9.1.1常用的头文件130
9.1.2主次设备号131
9.1.3cdev结构体132
9.1.4分配和释放设备号133
9.1.5File_operation结构体134
9.1.6字符设备驱动程序一般结构135
9.2LED设备驱动实例137
9.2.1实验目的137
9.2.2实验原理137
9.2.3实验任务139
9.2.4实验步骤139

第10章按键中断实例147
10.1S3C2410中断机制147
10.1.1中断向量表147
10.1.2中断控制器148
10.2嵌入式Linux中断处理程序架构154
10.2.1Linux中断处理程序的上半部与下半部机制154
10.2.2Linux中断编程155
10.3按键中断驱动实例158
10.3.1实验目的158
10.3.2实验原理158
10.3.3实验任务158
10.3.4实验步骤159

第11章数码管实例167
11.1数码管显示原理167
11.1.1数码管简介167
11.1.2数码管显示原理168
11.1.3数码管驱动电路设计169
11.2数码管设备驱动实例171
11.2.1实验目的171
11.2.2实验原理171
11.2.3实验任务172
11.2.4实验步骤172

第12章4×4矩阵键盘实例183
12.1键盘接口概述183
12.1.1键盘的分类183
12.1.2键盘的扫描184
12.1.3键盘的防抖185
12.1.4键盘的缓冲算法186
12.24×4键盘驱动实例186
12.2.1实验目的187
12.2.2实验原理187
12.2.3实验任务188
12.2.4实验步骤189

第13章LCD驱动实例204
13.1LCD的硬件原理204
13.1.1LCD的显像原理204
13.1.2LCD的分类205
13.1.3TFTLCD的工作时序及参数设置206
13.2S3C2410的LCD控制器及IO配置209
13.2.1LCD控制器209
13.2.2LCD控制器的寄存器设置209
13.2.3S3C2410的LCD接口及配置212
13.3基于帧缓冲(FrameBuffer)的LCD驱动分析213
13.3.1FrameBuffer设备驱动分析214
13.3.2基于FrameBuffer的LCD驱动分析218
13.3.3FrameBuffer驱动与LCD驱动之间的关系226
13.4LCD驱动移植实例226
13.4.1实验目的226
13.4.2实验原理226
13.4.3实验任务227
13.4.4实验步骤227

第14章触摸屏实例230
14.1触摸屏的硬件原理230
14.2S3C2410的触摸屏控制231
14.2.1S3C2410的ADC及触摸屏接口原理231
14.2.2S3C2410的ADC和触摸屏接口模式233
14.2.3S3C2410的ADC及触摸屏控制寄存器234
14.2.4S3C2410的触摸屏中断控制236
14.3Linux输入子系统236
14.3.1Input子系统架构236
14.3.2Input子系统数据结构237
14.3.3Input设备驱动编写237
14.3.4Input设备驱动范例238
14.4触摸屏驱动移植实例239
14.4.1实验目的239
14.4.2实验原理239
14.4.3实验任务246
14.4.4实验步骤246
第四篇图形应用篇

第15章嵌入式QT环境搭建250
15.1嵌入式GUI简介250
15.1.1MiniGUI251
15.1.2OpenGUI252
15.1.3QT/Embedded252
15.2QT开发环境搭建254
15.2.1Ubuntu下安装QT开发环境254
15.2.2QTAssistant255
15.2.3QTDesigner256
15.2.4QDevelop258
15.3QT/Embedded环境的安装259
15.3.1安装tslib259
15.3.2安装QT/Embedded260
15.3.3环境配置及触摸屏校准262

第16章嵌入式QT之HelloWorld265
16.1QT/E信号与插槽机制265
16.1.1信号和插槽机制265
16.1.2信号和插槽机制的实现266
16.2HelloWorld实例269
16.2.1实验目的269
16.2.2实验任务269
16.2.3实验步骤270

第17章综合实例276
17.1实验目的276
17.2实验任务276
17.3实验步骤277
参考文献291