《嵌入式系统设计原理及应用》系统地描述了嵌入式系统设计原理及方法,对嵌入式系统的设计过程进行了完整地介绍。《嵌入式系统设计原理及应用》中采用了自底向上的方法来介绍嵌入式系统,首先介绍了ARM7微处理器核这一典型的用于嵌入式系统开发的微处理器嵌入式系统相关硬件平台,然后介绍了嵌入式系统设计原理及方法,以及嵌入式操作系统及嵌入式网络技术。
《嵌入式系统设计原理及应用》可作为计算机类、电子工程类、通信工程类等高年级本科生及研究生的相关课程教材,同时也可供相关工程技术人员参考。

第1章绪论
1.1什么是嵌入式系统
1.2嵌入式计算的特点
1.3嵌入式系统的设计过程
1.4本书内容简介

第2章ARM体系结构
2.1ARM微处理器结构
2.2ARM处理模式和状态
2.3ARM存储器组织
2.4异常
2.**RM寻址方式

第3章ARM指令系统
3.1ARM指令集
3.2Thumb指令集
3.3ARM汇编程序设计

第4章嵌入式计算平台
4.1CPU总线
4.2存储器及存储系统机制
4.3接口控制方式
4.4I/O设备
4.5定时器和计数器

第5章系统设计和分析
5.1系统设计的形式化方法
5.2嵌入式系统设计范型
5.3编程模型
5.4程序执行时间的分析与优化
5.5能量和功率的分析与优化
5.6程序长度的分析与优化

第6章嵌入式操作系统
6.1嵌入式系统的进程
6.2进程调度
6.3进程间通信机制
6.4嵌入式操作系统的其他功能
6.5嵌入式操作系统

第7章嵌入式网络技术
7.1分布式嵌入体系结构
7.2嵌入式系统网络
7.3USB网络
7.4嵌入式TCP/IP技术
7.5基于网络设计的性能分析

第8章系统设计实例
8.1实例一:数字式时钟
8.2实例二:医用心电仪
8.3实例三:嵌入式Web服务器
附录AUML元素、关系、符号
参考文献
……

第1章
绪论
1.1什么是嵌入式系统
21世纪是嵌入式计算系统时代,人们日常生活和工作中所接触的仪器与设备中,都将嵌入具有强大计算能力的微处理器。据统计,目前每年只有10 %~20%的微处理器芯片用于台式计算机或笔记本电脑,80 9/6左右的微处理器芯片是为嵌入式计算系统设计和制造的。嵌入式计算系统已广泛地应用到工业控制系统、信息家电、通信设备、**仪器、军事设备等众多领域中。尤其是*近几年,嵌入式计算系统不断进入到新的应用领域,如PDA、手持设备、智能家庭设备、智能电话等。
那么,什么是嵌入式计算系统呢?它是任意包含一个可编程计算机的设备,但是这个设备不是作为通用计算机而设计的。即嵌入式计算系统是嵌入在其他设备中,起智能控制作用的专用计算机系统。一台通用个人电脑不能称为嵌入式计算系统,尽管有时会把它嵌入到某些设备中;而一台包含有微处理器的打印机、数码相机就可以算嵌入式计算系统。以后章节把嵌入式计算系统简称为嵌入式系统。
显而易见,嵌入式计算技术是一种十分实用的技术,它广泛应用于多种类型的产品设计中。针对如此巨大的市场,围绕嵌入式系统展开研究和开发也就成了计算机技术领域发展*活跃的方向之一。虽然微处理器的出现已有很长时间了,传统的嵌入式系统设计起源于20世纪70年代初,但是,嵌入式系统对信息技术(IT)产业产生强有力的影响还只是近几年的事。随着技术的发展,对嵌入式系统的设计要求也越来越复杂,传统的手工设计方法已不能满足快速、**地设计复杂嵌入式系统的要求。
根据摩尔定律,微处理器飞速发展的结果是使嵌入式计算成为一门学科。在嵌入式系统的早期阶段,所有基本硬件构件相对较小也较简单,如8位的CPU、74系列的芯片及晶体管等,其软件子系统采用一体化的监控程序,不存在操作系统平台。目前组成嵌入式系统的基本硬件构件已较复杂,如16位、32位CPU或特殊功能的微处理器、特定功能的集成芯片、FPGA或CPLD等,其软件设计的复杂性成倍增长。因此研究嵌入式系统的设计原理及技术,提供系统的设计方法和开发工具是嵌入式计算学科的关键技术。
本书中仅介绍嵌入式系统本身。虽然设计嵌入式系统时,遇到的问题并不都是计算机技术方面的问题,还有机械或模拟电信号方面的问题,但本书仅关心嵌入式系统硬件和软件设计问题。 在科教兴国方针的指引下,我国高等教育进入了一个新的历史发展时期,招生规模和在校生数量都有了大幅度的增长。我们在进行着世界上规模*大的高等教育。与此同时,对于高等教育的研究和认识也在不断深化。高等学校要明确自己的办学方向和办学特色,这既是不断提高高等教育水平的必然要求,更是高校不断发展和壮大必须首先考虑的问题。
教育部领导明确提出要有相当部分的高校致力于培养应用型人才,此类院校在计算机教学中如何实现自己的培养目标,如何选择适用的应用型教材,已成为十分重要和迫切的任务。应用型人才的培养不能简单照搬研究型人才的培养方案,要在丰富的实践基础上认真总结,摸索新形势下的教学规律,在此基础上设计相关课程、改进教学方法,同时编写应用型教材。这一工作是非常艰巨的,也是非常有意义的。
在清华大学出版社的大力支持和配合下,于2003年成立了应用型教材编委会。编委会汇集了众多高校的实践经验,并经过集中讨论和专家评审,遴选了一批**教材,希望能够通过这套教材的出版和使用,促进应用型人才培养的发展,为建立新的人才培养模式作出贡献。
我们编写应用型教材的主要出发点是:
1.适应教育部对高等教育的新要求,以及市场对应用型人才需求量的不断增加。
2.计算机科学技术不断更新,发展速度加速,教材内容和教学方式将适时更新和改进。
3.教育技术的发展,对教材建设提出了更高的要求,教材将呈现出纸介质出版物、电子课件以及网络学习环境等相互配合的立体化形态。

《嵌入式系统设计原理及应用》特色
《嵌入式系统设计原理及应用》采用自底向上的方法,从嵌入式系统设计一般性原理及方法的角度来介绍嵌入式系统的设计。《嵌入式系统设计原理及应用》中以ARM7微处理器核为背景,分层次、系统性地介绍嵌入式系统设计原理及设计方法。虽然微处理器技术发展很快,但《嵌入式系统设计原理及应用》所讨论的是嵌入式系统设计的基本方法和原理,因此《嵌入式系统设计原理及应用》所讨论的概念不仅仅对ARM7微处理器有用,而是适用于多种不同的微处理器。
《嵌入式系统设计原理及应用》在内容完整性、系统性的前提下,分成两大部分来组织编写。**部分侧重硬件平台的介绍,第二部分侧重设计方法及软件平台的介绍。对于不同硬件基础的读者,通过《嵌入式系统设计原理及应用》均能熟悉并掌握嵌入式系统的整体设计方法。