嵌入式边缘计算软硬件开发教程(高级)——龙芯2K1000处理器应用开发

为开展《嵌入式边缘计算软硬件开发》1+X证书（高级）培训和考证工作，校企共同编写。本教材以1+X证书职业技能等级标准（高级）作为基准，以龙芯2K1000处理器、国产操作系统（Loongbian）、OpenCV、QT作为主要内容，以任务驱动为导向，设计了22个由简到繁、由浅入深的实训任务，重构教材内容、章节顺序，保证教材内容具备系统化的知识体系和技能体系。本教材是1+X证书《嵌入式边缘计算软硬件开发》（高级）第一本配套教材，做到1+X证书职业技能等级标准、1+X证书设备、教材、课程资源四位一体，实现"课证”融合，填补高职院校国产化嵌入式技术教材空白。本教材适用高职院校、职教本科院校电子信息工程技术、物联网应用技术、嵌入式应用技术等专业的嵌入式技术相关课程。

杨黎，副教授，高级技师，广东省高等学校优秀青年教师，现工作于深圳职业技术学院电子与通信工程学院,长期从事嵌入式、物联网、自动化控制等技术领域的教学与科研工作。荣获广东省教育教学成果二等奖1项、广东省科学技术进步三等奖1项、专利5项，主持市级以上科研项目4项，发表学术论文10多篇，主编教材2部，指导学生参加全国大学生电子设计竞赛、全国职业院校技能大赛荣获国家一等奖7项，省级一等奖10多项。

第一篇龙芯2K1000处理器快速入门
第1章 龙芯2K1000开发平台
1.1 龙芯教育派2K1000简介
1.2 硬件资源与布局
1.3 2K1000处理器介绍
1.3.1 概述
1.3.2 芯片体系结构
1.4 龙芯2K1000支持的 Linux发行版
任务1 龙芯2K1000开发平台测试
第2章 Linux系统基本操作
2.1 Linux的系统目录树
2.2 Linux软件包管理
2.3 Linux远程登录
2.4 Linux文件与磁盘管理
2.5 GCC编译器使用
2.5.1 GCC编译器简介
2.5.2 基本用法
任务2 Linux常用命令操作
第3章 龙芯教育派使用入门
3.1 龙芯教育派上电启动
3.2 龙芯教育派显示器配置
3.3 龙芯教育派连接网络
3.4 龙芯教育派 SSH远程控制
3.5 龙芯教育派系统安装
第二篇 Linux应用开发
第4章 Linux开发环境搭建
4.1 本地编译与交叉编译
4.2 龙芯交叉编译工具链安装与使用
4.2.1 安装交叉编译工具链
4.2.2 交叉编译的使用
4.3 Linux应用编程基础知识
4.4 Makefile工程管理
4.4.1 Makefile简介
4.4.2 Makefile文件举例
任务3 编写龙芯教育派第一行代码
第5章 Linux编程基础
5.1 Linux内存管理
5.1.1 进程与内存
5.1.2 内存分配机制
5.2 内存管理函数 malloc()和 free()
5.3 文件指针和流
5.4 标准输入、标准输出和标准错误
5.5 文件操作
任务4 Linux文件操作用户空间编程
第6章 Linux多进程/线程应用开发
6.1 进程基本概念
6.2 进程环境和属性
6.3 创建进程
6.4 退出进程
6.4.1 常见的退出方法
6.4.2 信号处理程序
6.4.3 退出函数说明
6.5 常用的进程间通信方式
6.5.1 管道
6.5.2 消息队列
6.5.3 共享内存
任务5 多进程应用编程
6.6 多线程操作
6.6.1 pthread线程操作库
6.6.2 线程基本操作
6.6.3 线程的属性
6.6.4 线程的锁
任务6 多线程应用编程
第7章 Linux网络通信应用
7.1 网络编程的基础概念
7.1.1 网络层次划分
7.1.2 OSI 7层模型
7.2 TCP/IP
7.2.1 IP地址、端口与域名
7.2.2 套接字（Socket）
7.2.3 TCP/IP通信简单实现
7.3 多连接环境 Socket编程
7.3.1 使用 select()处理多连接
7.3.2 使用poll()函数处理多连接
任务7 Linux网络编程
第三篇 Linux驱动开发
第8章 Linux驱动开发基础
8.1 设备驱动介绍
8.2 Linux设备驱动分类
8.3 字符设备驱动
8.3.1 驱动初始化
8.3.2 实现设备操作
8.3.3 驱动注销
8.3.4 字符设备驱动程序基础
8.4 Linux内核模块介绍
第9章 GPIO驱动应用开发
9.1 Linux GPIO驱动
9.2 Linux GPIO中断控制
9.3 GPIO引脚复用配置
任务8 GPIO控制实验
9.4 Python GPIO外设控制
任务9 Python控制 GPIO
第10章 PWM驱动应用开发
10.1 PWM工作原理
10.2 sysfs方式控制 PWM
任务10 PWM-LED呼吸灯
第11章 UART总线与设备驱动
11.1 UART工作原理
11.2 UART驱动
11.2.1 stty命令
11.2.2 程序驱动
11.3 串口库pyserial
任务11 龙芯2K串口数据传输
第12章 IIC总线与设备驱动
12.1 配置I2C设备驱动
12.1.1 打开 I2C接口
12.1.2 设置器件地址
12.1.3 数据的读写
12.1.4 I2C tools
任务12 IIC总线传感器数据获取
第13章 CAN总线与设备驱动
13.1 CAN总线概述
13.2 CAN总线工作原理
13.2.1 CAN总线结构及帧格式
13.2.2 CAN总线位速率
13.3 龙芯2K1000处理器CAN总线驱动配置
13.3.1 龙芯2K1000处理器CAN总线复用配置
13.3.2 CAN接口测试
任务13 使用龙芯2K1000处理器传输 CAN总线数据
第四篇 龙芯处理器综合实战
第14章 Qt应用开发
14.1 Qt简介
14.1.1 GUI编程学什么
14.1.2 PyQT是什么
14.2 开发环境的安装
14.3 第一个 Qt桌面应用
14.4 Qt Designer的使用
14.5 控件快速入门
14.5.1 Qt Designer基本控件介绍
14.5.2 设计 Qt简单应用程序
14.6 Qt核心 API的使用
14.7 Qt中常用控件 API的使用
任务14 俄罗斯方块游戏设计
任务15 用户管理系统设计
任务16 门禁系统设计
第15章 龙芯2KOpenCV应用开发
15.1 OpenCV简介
15.2 Opencv安装
15.3 Opencv快速入门
15.3.1 显示图像
15.3.2 实时视频
15.3.3 OpenCV中的绘图功能
任务17 形状检测
任务18 瓶盖缺陷检测
任务19 多目标跟踪
第16章 嵌入式AI与边缘计算应用开发
16.1 嵌入式人工智能开发概述
16.2 NCNN计算框架应用
16.2.1 配置NCNN框架
16.2.2 部署NCNN模型到龙芯 2K1000处理器
16.3 Caffe
16.3.1 Ubuntu上安装 Caffe
16.3.2 源码安装 Caffe（CPU）
16.3.3 Caffe使用方法
任务20 基于神经网络的手势识别
任务21 基于神经网络的人脸口罩佩戴检测