《嵌入式系统开发原理与实验》由杨延军主编，主要对嵌入式系统开发原理与实验知识作了介绍。具体内容包括嵌入式系统概述、Linux作为开发平台、ARM体系结构与指令系统、Linux环境程序设计、Linux模块化驱动程序原理等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

《嵌入式系统开发原理与实验》是北京大学电子信息科学基础实验中心《电子信息科学基础实验课程丛书》之一，由杨延军主编，在北京大学电子信息科学基础实验课程体系中属于研究创新层次。全书共分为八章，每章都包括背景知识介绍和实验两个部分，内容涉及从底层的汇编语言设计到高层的图形界面程序设计，基本涵盖了嵌入式LinllX软件开发的主要方面。

《嵌入式系统开发原理与实验》以GNU/Linux操作系统作为实验平台，嵌入式开发板采用最流行的ARM处理器，对于没有开发板的读者还可以使用附录中介绍的QEMU完成本书的大部分实验内容。本书可以作为高等院校电子信息类本科生嵌入式相关课程的教材，也可以作为教师和工程技术人员的参考书。

第一章 嵌入式系统概述

 1.1 嵌入式系统的定义

 1.2 嵌入式处理器简介

1.2.1 MIPS

1.2.2 PowerPC

1.2.3 ARM

1.2.4 DSP系列

1.2.5 SoPC

 1.3 嵌入式操作系统简介

1.3.1 WindowsCE

1.3.2 VxWorks

1.3.3 uC/OS

1.3.4 Linux

 1.4 本书所使用的软硬件环境

1.4.1 实验环境

1.4.2 下载文件内容

 1.5 实验：安装Linux操作系统

第二章 Linux作为开发平台

 2.1 Linux操作系统入门

2.1.1 文件操作命令

2.1.2 man命令

2.1.3 vi命令

2.1.4 bash相关命令与技巧

2.1.5 进程和作业管理

2.1.6 系统管理类命令

2.1.7 其他命令

 2.2 GCC及GNU工具简介

2.2.1 gce用法简介

2.2.2 binutils简介

2.2.3 GNU工具应用示例

 2.3 Makefile简介

2.3.1 Makefile基本语法

2.3.2 Makefile中变量的用法

2.3.3 Makefile中的函数

 2.4 交叉编译原理

2.4.1 交叉工具链的生成

2.4.2 自动生成工具链

 2.5 boot loader简介

2.5.1 RedBoot简介

2.5.2 U-Boot简介

 2.6 实验：开发环境建立

第三章 ARM体系结构与指令系统

 3.1 ARM处理器概述

 3.2 ARM指令集结构

3.2.1 指令集设计

3.2.2 RISC体系结构

3.2.3 ARM指令集结构

 3.3 ARM流水线组织

3.3.1 流水线技术

3.3.2 ARM架构的流水线设计

 3.4 ARM存储器结构

3.4.1 存储器层次

3.4.2 Cache

3.4.3 存储器管理

 3.5 ARM寄存器组织

3.5.1 ARM处理器模式

3.5.2 ARM状态下的寄存器

3.5.3 Thumb状态下的寄存器

3.5.4 协处理器寄存器

 3.6 ARM I/O结构

3.6.1 AMBA总线

3.6.2 存储器和存储器映像I/O

3.6.3 中断和直接存储器存取

 3.7 ARM体系结构版本及命名方法

3.7.1 ARM体系结构版本

3.7.2 ARM体系的变种

3.7.3 ARM/Thumb体系结构版本的命名格式

 3.8 ARM处理器核

3.8.1 ARM7系列

3.8.2 ARM9系列

3.8.3 ARM10系列

3.8.4 Intel XScale

 3.9 ARM指令系统

3.9.1 ARM指令概述

3.9.2 ARM数据处理指令

3.9.3 ARM Load/Store存储器访问指令

3.9.4 ARM转移指令

3.9.5 ARM协处理器指令

3.9.6 ARM信号处理指令

3.9.7 ARM异常及中断指令

3.9.8 Thumb指令简介

 3.10 ARM汇编语言程序设计

3.10.1 ARM汇编中的语句格式

3.10.2 ARM汇编中的指示符

3.10.3 ARM汇编中的伪指令

3.10.4 ARM汇编语言程序格式

 3.11 实验：ARM汇编语言程序设计

第四章 处理器与开发板

 4.1 AT91SAM9261芯片概述

 4.2 处理器内存布局

 4.3 AT91SAM9261内部启动逻辑

 4.4 AT91SAM9261的集成外设

4.4.1 时钟发生器

4.4.2 高级中断控制器

4.4.3 通用IO管脚

4.4.4 通用串行口

4.4.5 SPI总线

4.4.6 I2C总线

 4.5 嵌入式开发板

4.5.1 可编程模块

4.5.2 触摸屏控制器

4.5.3 TFT LCD接口

 4.6 实验：控制片上外设

第五章 嵌入式Linux基本原理

 5.1 操作系统概述

5.1.1 操作系统的分类

5.1.2 嵌入式操作系统的特点

5.1.3 操作系统的基本概念

5.1.4 嵌入式操作系统的其他关注点

 5.2 操作系统基本功能模块

5.2.1 内存管理

5.2.2 进程管理

5.2.3 设备管理

 5.3 编译Linux内核

5.3.1 Linux内核代码结构

5.3.2 内核编译步骤

5.3.3 Linux内核启动流程

 5.4 Linux文件组织结构简介

5.4.1 Linux文件目录

5.4.2 Linux文件系统的建立

 5.5 实验：构造嵌人式Linux环境

第六章 Linux环境程序设计

 6.1 shell脚本编程

6.1.1 脚本编程简介

6.1.2 shell脚本介绍

 6.2 Linux环境程序基础

6.2.1 文件处理

6.2.2 进程相关

6.2.3 信号

 6.3 LinHX下的串口编程

 6.4 Linux下的网络编程

6.4.1 网络通信基本原理

6.4.2 SOCket编程与相关数据结构

6.4.3 TCP网络通信程序的流程

6.4.4 同时操作多个文件描述符

6.4.5 UDP编程

 6.5 程序调试原理

6.5.1 程序的加载和运行

6.5.2 设置程序的断点和单步调试

6.5.3 其他常用的命令

6.5.4 远程调试

 6.6 软件版本控制

6.6.1 Git简介

6.6.2 Git分支

 6.7 实验：Linux平台C编程

第七章 Linux模块化驱动程序原理

 7.1 Linux驱动编写基础

7.1.1 最简单的Linux驱动示例

7.1.2 printk函数简介

 7.2 内核的编译系统

7.2.1 内核的Makefile

7.2.2 Kconfig文件

 7.3 字符设备驱动的编写

7.3.1 字符设备的注册与注销

7.3.2 重要的数据结构

7.3.3 内核数据和用户数据的交换

7.3.4 ioctl接口

7.3.5 内存资源的访问

7.3.6 互斥与信号量

7.3.7 阻塞I/O的处理

7.3.8 硬件中断的处理

7.3.9 计时与延时

7.3.10 其他一些常用技术

7.3.11 关键的内核头文件

 7.4 Linux设备驱动模型

 7.5 实验：Linux驱动程序设计

第八章 嵌入式Linux图形编程

 8.1 常见的图形编程工具

 8.2 Qt编程入门

8.2.1 信号与槽

8.Z.Z Qt版本的Hello World

8.2.3 QWidget简介

8.2.4 使用Qt的图形部件

8.2.5 自定义Widget

8.2.6 qmake的更多用法

 8.3 Qt编程的可视化辅助设计工具

8.3.1 Qt Designer简介

8.3.2 ui文件的使用方法

 8.4 完全面向Qt编程

8.4.1 简单数据类型

8.4.2 文件输入/输出

8.4.3 网络编程

 8.5 发布Qt程序

8.5.1 Qt程序的国际化

8.5.2 将数据嵌入程序

 8.6 Qt的嵌入式应用

8.6.1 交叉编译Qt

8.6.2 配置嵌入式Qt环境

 8.7 实验：嵌入式图形程序设计

附录A 使用QEMU完成实验

 A.1 QEMU简介

 A.2 flash操作的仿真

 A.3 使用网络文件系统

 A.4 使用QEMU的虚拟硬件

附录B 使用OpenErobedded构建文件系统

 B.1 OpenErobedded简介

 B.2 配置和使用OpenErobedded

参考文献