C++嵌入式开发实例精解

随着硬件开发的不断进步，越来越多的嵌入式系统由廉价而强大的系统芯片驱动，甚至能够运行通用的多任务系统，如Linux。不断增长的硬件能力需要我们编写更加复杂的软件，因此，C++越来越多地成为新的嵌入式系统的优选语言。C++允许开发人员创建使用计算和内存资源的应用程序，就像使用C语言编写的应用程序一样，但为开发人员提供了更多的工具处理复杂性和更安全的资源管理问题，如面向对象编程和RAII习惯用法。

本书详细阐述了与C++嵌入式开发相关的基本解决方案，主要包括嵌入式系统的基础知识，配置开发环境，与不同的体系结构协同工作，处理中断，调试、日志和分析，内存管理，多线程和同步机制，通信和序列化，外围设备，降低功耗，时间点和时间间隔，错误处理和容错机制，实时系统、安全性系统的指导原则，微控制器编程等内容。此外，本书还提供了相应的示例、代码，以帮助读者进一步理解相关方案的实现过程。 本书适合作为高等院校计算机及相关专业的教材和教学参考书，也可作为相关开发人员的自学用书和参考手册。

第1章 嵌入式系统的基础知识
1.1 考查嵌入式系统
1.1.1 与台式机或Web应用程序的不同之处
1.1.2 嵌入式系统的类型
1.1.3 微控制器
1.1.4 片上系统
1.1.5 专用集成电路
1.1.6 现场可编程门阵列
1.2 与有限的资源协同工作
1.3 考查性能影响
1.4 与不同的架构协同工作
1.4.1 字节顺序
1.4.2 对齐问题
1.4.3 定宽整数类型
1.5 处理硬件错误
1.5.1 硬件的早期版本
1.5.2 硬件的不可靠性
1.5.3 环境条件的影响
1.6 C++嵌入式开发
1.6.1 不必为无用的事务付诸实践
1.6.2 基于面向对象编程的代码复杂度计算
1.6.3 资源获取时即初始化
1.6.4 异常机制
1.6.5 强大的标准库
1.6.6 线程和内存模型
1.7 远程部署软件
1.8 远程运行软件
1.9 日志和诊断
1.10 本章小结
第2章 配置开发环境
2.1 在Docker容器中配置构建系统
2.1.1 实现方式
2.1.2 工作方式
2.1.3 更多内容
2.2 与模拟器协同工作
2.2.1 实现方式
2.2.2 工作方式
2.2.3 更多内容
2.3 交叉编译
2.3.1 准备工作
2.3.2 实现方式
2.3.3 工作方式
2.3.4 更多内容
2.4 连接至嵌入式系统
2.4.1 准备工作
2.4.2 实现方式
2.4.3 工作方式
2.4.4 更多内容
2.5 调试嵌入式应用程序
2.5.1 准备工作
2.5.2 实现方式
2.5.3 工作方式
2.5.4 更多内容
2.6 针对远程调试使用gdbserver
2.6.1 准备工作
2.6.2 实现方式
2.6.3 工作方式
2.6.4 更多内容
2.7 使用CMake作为构建系统
2.7.1 准备工作
2.7.2 实现方式
2.7.3 工作方式
2.7.4 更多内容
第3章 与不同的体系结构协同工作
3.1 定宽整数类型
3.1.1 实现方式
3.1.2 工作方式
3.1.3 更多内容
3.2 处理size_t类型
3.2.1 实现方式
3.2.2 工作方式
3.2.3 更多内容
3.3 检测平台的字节顺序
3.3.1 实现方式
3.3.2 工作方式
3.3.3 更多内容
3.4 转换字节顺序
3.4.1 实现方式
3.4.2 工作方式
3.5 处理数据对齐问题
3.5.1 实现方式
3.5.2 工作方式
3.5.3 更多内容
3.6 处理打包结构
3.6.1 实现方式
3.6.2 工作方式
3.6.3 更多内容
3.7 缓存行对齐数据
3.7.1 实现方式
3.7.2 工作方式
3.7.3 更多内容
第4章 处理中断
4.1 数据轮询
4.2 中断服务程序
4.3 对ISR的一般考虑
4.4 8051微控制器中断
4.5 实现中断服务程序
4.5.1 实现方式
4.5.2 工作方式
4.6 通过8位自动重载模式生成一个5 kHz的方波信号
4.6.1 实现方式
4.6.2 工作方式
4.7 使用Timer 1作为事件计数器计数一个1 Hz脉冲
4.7.1 实现方式
4.7.2 工作方式
4.7.3 更多内容
4.8 串行接收和传输数据
4.8.1 实现方式
4.8.2 工作方式
4.8.3 更多内容
第5章 调试、日志和分析
5.1 技术需求
5.2 在GDB中运行源程序
5.2.1 实现方式
5.2.2 工作方式
5.2.3 更多内容
5.3 处理断点
5.3.1 实现方式
5.3.2 工作方式
5.3.3 更多内容
5.4 处理核心转储
5.4.1 实现方式
5.4.2 工作方式
5.4.3 更多内容
5.5 使用gdbserver进行调试
5.5.1 准备工作
5.5.2 实现方式
5.5.3 工作方式
5.6 添加调试日志机制
5.6.1 实现方式
5.6.2 工作方式
5.6.3 更多内容
5.7 与调试和发布版本协同工作
5.7.1 实现方式
5.7.2 工作方式
5.7.3 更多内容
第6章 内存管理
6.1 使用动态内存分配
6.1.1 实现方式
6.1.2 工作方式
6.2 对象池
6.2.1 实现方式
6.2.2 工作方式
6.2.3 更多内容
6.3 环状缓冲区
6.3.1 实现方式
6.3.2 工作方式
6.4 使用共享内存
6.4.1 实现方式
6.4.2 工作方式
6.4.3 更多内容
6.5 使用专用内存
6.5.1 实现方式
6.5.2 工作方式
6.5.3 更多内容
第7章 多线程和同步机制
7.1 C++语言中的线程支持
7.1.1 实现方式
7.1.2 工作方式
7.2 数据同步机制
7.2.1 实现方式
7.2.2 工作方式
7.2.3 更多内容
7.3 使用条件变量
7.3.1 实现方式
7.3.2 工作方式
7.3.3 更多内容
7.4 使用原子变量
7.4.1 实现方式
7.4.2 工作方式
7.4.3 更多内容
7.5 使用C++内存模型
7.5.1 实现方式
7.5.2 工作方式
7.5.3 更多内容
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