本書圍繞一個典型的嵌入式系統(tǒng)項目——農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)的設(shè)計過程展開介紹，首先進(jìn)行系統(tǒng)整體的軟硬件設(shè)計，然后分嵌入式Linux系統(tǒng)移植和嵌入式Linux的應(yīng)用開發(fā)兩大部分對系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。嵌入式Linux系統(tǒng)移植講述了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境、開發(fā)工具的使用、嵌入式Linux系統(tǒng)移植及驅(qū)動程序開發(fā)等。嵌入式Linux的應(yīng)用開發(fā)部分講述了文件編程、進(jìn)程控制、進(jìn)程間通信、多線程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及基于Qt的圖形界面的開發(fā)等內(nèi)容。本書完整地介紹了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程，并且結(jié)合了豐富的項目案例程序與課后實踐，使讀者能夠邊學(xué)邊用，更好更快地掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的主要知識點。本書既可作為高等院校計算機(jī)類、電子類、電氣類、控制類等專業(yè)本科生、研究生學(xué)習(xí)嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)的教材，也適合廣大嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)人員以及嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)愛好者作為自學(xué)參考圖書。
本書包括嵌入式平臺搭建和嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)兩大部分，內(nèi)容豐富，結(jié)構(gòu)合理。
采用案例設(shè)計開發(fā)為主線編寫，將知識點貫穿全書設(shè)計步驟中，重點講解關(guān)鍵技術(shù)。
本書理論聯(lián)系實際，把抽象內(nèi)容具體化，復(fù)雜問題簡單化，迅速提升應(yīng)用開發(fā)水平。
結(jié)構(gòu)體系層層遞進(jìn)，由易到難，由淺入深，可作為專業(yè)教材，也可作為參考書。
本書全部配套電子資源，可登錄清華大學(xué)出版社網(wǎng)站下載使用。
Contents第1章嵌入式系統(tǒng)概述及項目分析1
1.1嵌入式Linux系統(tǒng)概述1
1.1.1嵌入式Linux簡介1
1.1.2嵌入式系統(tǒng)中使用Linux的優(yōu)勢1
1.2農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)總體分析設(shè)計2
1.2.1農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)介紹2
1.2.2農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)硬件設(shè)計3
1.2.3農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)軟件設(shè)計9
習(xí)題111
第2章嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境12
2.1項目目標(biāo)12
2.2Linux Shell與常用命令12
2.2.1Linux Shell簡介12
2.2.2Linux常用命令與使用14
2.3Linux文本編輯器vi37
2.3.1vi編輯器簡介37
2.3.2vi的操作模式38
2.3.3命令模式命令39
2.3.4底行模式命令40
2.4Shell腳本編程41
2.4.1Shell腳本的建立與執(zhí)行41
2.4.2變量41
2.4.3命令的執(zhí)行順序44
2.4.4命令替換45
2.4.5算術(shù)運算45
2.4.6Shell特殊字符46◆基于項目驅(qū)動的嵌入式Linux應(yīng)用設(shè)計開發(fā)目錄2.4.7位置參數(shù)47
2.4.8條件測試48
2.4.9控制流結(jié)構(gòu)50
2.5嵌入式Linux開發(fā)工具56
2.5.1編譯工具gcc56
2.5.2工程管理Makefile62
2.5.3調(diào)試工具gdb66
2.5.4交叉編譯工具鏈70
2.6嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境搭建71
2.6.1安裝Linux操作系統(tǒng)71
2.6.2超級終端minicom89
2.6.3網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS90
2.6.4簡單文件傳輸協(xié)議TFTP92
2.6.5安裝交叉編譯工具94
習(xí)題296
第3章嵌入式Linux系統(tǒng)移植97
3.1項目目標(biāo)97
3.2Bootloader移植97
3.2.1Bootloader簡介97
3.2.2Bootloader啟動流程98
3.2.3Bootloader的工作模式98
3.2.4常用Bootloader介紹99
3.2.5UBoot工程簡介100
3.2.6UBoot源碼結(jié)構(gòu)100
3.2.7UBoot的編譯101
3.2.8UBoot的移植104
3.2.9UBoot的使用112
3.3嵌入式Linux內(nèi)核移植113
3.3.1Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)113
3.3.2Linux內(nèi)核配置116
3.3.3嵌入式Linux內(nèi)核移植123
3.4嵌入式Linux文件系統(tǒng)移植136
3.4.1Linux文件系統(tǒng)介紹136
3.4.2常見的嵌入式文件系統(tǒng)138
3.4.3嵌入式系統(tǒng)存儲設(shè)備及其管理機(jī)制140
3.4.4Busybox141
3.4.5嵌入式Linux文件系統(tǒng)移植142
習(xí)題3149
第4章嵌入式Linux驅(qū)動開發(fā)150
4.1項目目標(biāo)150
4.2Linux設(shè)備驅(qū)動程序概述150
4.2.1驅(qū)動程序介紹150
4.2.2內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)151
4.2.3設(shè)備文件151
4.3模塊的構(gòu)造與運行153
4.3.1Linux的模塊化機(jī)制153
4.3.2模塊操作相關(guān)命令153
4.3.3內(nèi)核模塊的程序結(jié)構(gòu)155
4.3.4內(nèi)核模塊編譯和運行155
4.4內(nèi)核調(diào)試技術(shù)157
4.4.1打印調(diào)試157
4.4.2查詢調(diào)試158
4.4.3使用strace命令進(jìn)行調(diào)試158
4.5字符設(shè)備驅(qū)動160
4.5.1確定設(shè)備號160
4.5.2字符設(shè)備的注冊與注銷161
4.5.3cdev結(jié)構(gòu)體163
4.5.4創(chuàng)建字符設(shè)備節(jié)點164
4.5.5設(shè)備驅(qū)動程序接口165
4.5.6交互數(shù)據(jù)169
4.5.7一個簡單的字符設(shè)備驅(qū)動實例169
4.5.8設(shè)備I/O端口和I/O內(nèi)存的訪問175
4.6項目驅(qū)動開發(fā)實例177
4.6.1LED設(shè)備驅(qū)動開發(fā)177
4.6.2矩陣鍵盤驅(qū)動開發(fā)183
4.6.3溫濕度傳感器驅(qū)動開發(fā)192
4.6.4大氣壓力傳感器應(yīng)用程序202
4.6.5直流電機(jī)驅(qū)動開發(fā)206
4.6.6繼電器開關(guān)驅(qū)動開發(fā)212
習(xí)題4216
第5章嵌入式Linux文件編程217
5.1項目目標(biāo)217
5.2文件編程概述217
5.2.1文件描述符217
5.2.2系統(tǒng)調(diào)用217
5.2.3應(yīng)用程序編程接口218
5.3基于文件描述符的文件I/O操作218
5.3.1文件的創(chuàng)建、打開和關(guān)閉218
5.3.2文件的讀寫操作222
5.3.3文件定位225
5.3.4設(shè)備控制接口函數(shù)ioctl227
5.4嵌入式Linux串口應(yīng)用編程228
5.4.1串口概述228
5.4.2串口屬性設(shè)置230
5.4.3串口的使用240
5.5農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)GPS通信242
5.5.1GPS概述242
5.5.2GPS通信實現(xiàn)243
習(xí)題5249
第6章嵌入式Linux時間編程250
6.1項目目標(biāo)250
6.2時間類型250
6.3常用時間函數(shù)251
6.3.1返回時間函數(shù)251
6.3.2時間轉(zhuǎn)換函數(shù)251
6.3.3時間格式化函數(shù)252
6.3.4獲取精確時間函數(shù)253
6.4農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)中時間的應(yīng)用255
習(xí)題6255
第7章進(jìn)程控制程序設(shè)計256
7.1項目目標(biāo)256
7.2進(jìn)程控制概述256
7.2.1進(jìn)程及相關(guān)概念256
7.2.2進(jìn)程控制塊和標(biāo)識符257
7.2.3進(jìn)程調(diào)度258
7.2.4進(jìn)程同步互斥258
7.2.5Linux下的進(jìn)程管理常用命令259
7.3Linux進(jìn)程控制編程261
7.3.1獲取進(jìn)程ID261
7.3.2進(jìn)程的創(chuàng)建261
7.3.3進(jìn)程終止264
7.3.4進(jìn)程等待265
7.3.5exec函數(shù)族268
7.4Linux守護(hù)進(jìn)程270
7.4.1守護(hù)進(jìn)程的編寫271
7.4.2守護(hù)進(jìn)程實例272
7.5農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)主程序設(shè)計273
7.5.1農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)主程序流程273
7.5.2農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)主程序274
習(xí)題7277
第8章進(jìn)程間通信278
8.1項目目標(biāo)278
8.2進(jìn)程間通信概述278
8.3管道通信279
8.3.1無名管道279
8.3.2命名管道282
8.4信號通信286
8.4.1信號的定義286
8.4.2信號來源287
8.4.3信號的種類287
8.4.4信號的處理288
8.4.5信號的安裝288
8.4.6信號發(fā)送293
8.4.7信號通信總結(jié)299
8.5信號量通信300
8.5.1信號量概述300
8.5.2信號量的使用300
8.5.3信號量控制函數(shù)301
8.5.4信號量應(yīng)用舉例304
8.6共享內(nèi)存309
8.6.1共享內(nèi)存概述309
8.6.2共享內(nèi)存的操作309
8.6.3共享內(nèi)存應(yīng)用311
8.7消息隊列315
8.7.1消息隊列概述315
8.7.2消息隊列操作315
8.8農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)中進(jìn)程間通信的應(yīng)用321
8.8.1信號通信在農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用321
8.8.2管道在農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用322
習(xí)題8324
第9章多線程編程325
9.1項目目標(biāo)325
9.2Linux多線程概述325
9.3Linux多線程編程326
9.3.1Linux線程的基本函數(shù)327
9.3.2多線程實例分析328
9.3.3修改線程的屬性330
9.4線程的并發(fā)訪問333
9.4.1互斥鎖333
9.4.2信號量線程控制335
9.5農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)多線程應(yīng)用339
習(xí)題9341
第10章嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程343
10.1項目目標(biāo)343
10.2TCP/IP概述343
10.2.1OSI網(wǎng)絡(luò)模型343
10.2.2TCP/IP概述346
10.3Linux網(wǎng)絡(luò)編程概述356
10.3.1套接字基礎(chǔ)356
10.3.2網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換358
10.3.3多字節(jié)數(shù)據(jù)處理360
10.3.4IP地址格式轉(zhuǎn)換362
10.3.5端口364
10.4TCP socket編程365
10.4.1常用函數(shù)介紹365
10.4.2TCP網(wǎng)絡(luò)編程流程373
10.5UDP socket編程375
10.5.1UDP socket編程主要函數(shù)376
10.5.2UDP socket編程流程378
10.6農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳的實現(xiàn)379
10.6.1基于TCP協(xié)議的農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳379
10.6.2基于UDP協(xié)議的農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳386
習(xí)題10389
第11章嵌入式GUI程序開發(fā)390
11.1項目目標(biāo)390
11.2Qt編程基礎(chǔ)390
11.2.1Qt對象模型390
11.2.2事件系統(tǒng)397
11.2.3一個完整的Qt程序405
11.3Qt/Embedded環(huán)境配置407
11.3.1獲得源碼408
11.3.2編譯QtX11環(huán)境408
11.3.3安裝Qt/Embedded環(huán)境409
11.4Qt Designer介紹411
11.5農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)設(shè)計415
11.5.1窗口部件415
11.5.2布局管理418
11.5.3農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)終端GUI設(shè)計420
11.5.4農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)GUI顯示與控制的實現(xiàn)421
習(xí)題11426
附錄A農(nóng)業(yè)信息采集控制系統(tǒng)源程序428
參考文獻(xiàn)441
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