嵌入式Linux系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教程

第一篇 開發(fā)環(huán)境篇
第1章 概述 2
1.1 基本概念 2
1.1.1 嵌入式Linux 2
1.1.2 ARM處理器 3
1.1.3 宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī) 5
1.1.4 交叉編譯 7
1.1.5 內(nèi)核 9
1.1.6 根文件系統(tǒng) 9
1.1.7 系統(tǒng)引導(dǎo)程序（BootLoader） 10
1.2 嵌入式Linux開發(fā)過程簡介 11
第2章 開發(fā)平臺介紹 13
2.1 Super-ARM整體結(jié)構(gòu)及資源 13
2.1.1 Super-ARM整體結(jié)構(gòu) 13
2.1.2 Super-ARM教學(xué)系統(tǒng)主要資源 14
2.2 Super-ARM各模塊簡介 15
2.2.1 底板 15
2.2.2 主板 17
2.2.3 核心板 19
2.2.4 LCD模塊 19
2.2.5 JTAG仿真器ProbeICE 20
2.2.6 連接電纜及配件 20
第3章 ADS開發(fā)環(huán)境搭建 21
3.1 搭建硬件開發(fā)環(huán)境 21
3.1.1 Super-ARM供電線路連接 21
3.1.2 JTAG連接 22
3.2 搭建軟件開發(fā)環(huán)境 22
3.2.1 ProbeICE-ARM服務(wù)器配置 23
3.2.2 ProbeICE-ARM仿真器配置 24
3.3 新建工程及仿真調(diào)試 26
3.3.1 新建工程 26
3.3.2 編譯及連接 30
3.3.3 仿真調(diào)試 30
第4章 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境搭建 33
4.1 安裝Linux操作系統(tǒng) 33
4.1.1 在Windows中安裝虛擬機(jī) 33
4.1.2 在虛擬機(jī)上安裝Ubuntu 37
4.2 宿主機(jī)Linux系統(tǒng)中基本環(huán)境的配置與安裝 39
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)配置 39
4.2.2 更新Linux操作系統(tǒng) 40
4.2.3 安裝一些相關(guān)工具和程序庫 40
4.2.4 實(shí)際項目工作空間目錄的安排 41
4.2.5 配置Linux下的Minicom 42
4.2.6 配置Linux下的TFTP服務(wù)器 45
4.3 在主機(jī)Linux系統(tǒng)中建立交叉編譯環(huán)境 47
4.3.1 準(zhǔn)備工具鏈軟件 47
4.3.2 建立交叉編譯工具鏈 48
第二篇 系統(tǒng)移植篇
第5章 BootLoader移植 52
5.1 系統(tǒng)引導(dǎo)程序基礎(chǔ) 52
5.1.1 BootLoader 的安裝媒介（Installation Medium） 52
5.1.2 BootLoader工作模式 53
5.1.3 BootLoader 的啟動過程 53
5.1.4 BootLoader與宿主機(jī)之間進(jìn)行文件傳輸所用的通信設(shè)備及協(xié)議 55
5.1.5 幾種常用的BootLoader 55
5.2 移植U-Boot 58
5.2.1 U-Boot源碼結(jié)構(gòu) 58
5.2.2 U-Boot移植過程詳解 59
5.2.3 燒寫U-Boot 68
5.3 U-Boot使用 69
5.3.1 U-Boot命令 69
5.3.2 U-Boot命令使用實(shí)例 71
5.3.3 U-Boot引導(dǎo)內(nèi)核 74
5.4 U-Boot 的環(huán)境變量 74
5.4.1 查看環(huán)境變量 74
5.4.2 設(shè)置環(huán)境變量 75
5.4.3 保存環(huán)境變量 76
第6章 Linux內(nèi)核移植 77
6.1 選擇Linux內(nèi)核 77
6.2 Linux內(nèi)核移植前準(zhǔn)備 79
6.2.1 Linux內(nèi)核源碼 79
6.2.2 內(nèi)核配置及方法 81
6.2.3 圖形化內(nèi)核配置選項 81
6.2.4 構(gòu)建內(nèi)核映像 83
6.2.5 構(gòu)建模塊 84
6.2.6 安裝內(nèi)核及內(nèi)核模塊 84
6.3 Linux內(nèi)核移植實(shí)例 84
6.3.1 配置編譯內(nèi)核的過程 84
6.3.2 從NandFlash引導(dǎo)內(nèi)核 87
6.3.3 網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)內(nèi)核 88
第7章 根文件系統(tǒng)移植 90
7.1 文件系統(tǒng)概述 90
7.1.1 文件系統(tǒng) 90
7.1.2 根文件系統(tǒng) 92
7.2 制作根文件系統(tǒng) 93
7.2.1 BusyBox工具 93
7.2.2 根文件系統(tǒng)制作實(shí)例 94
7.3 配置NFS服務(wù) 101
7.3.1 NFS簡介 101
7.3.2 在Linux下配置NFS服務(wù)器 103
7.4 目標(biāo)機(jī)掛載NFS根文件系統(tǒng) 106
7.4.1 移植網(wǎng)卡驅(qū)動 106
7.4.2 掛載NFS根文件系統(tǒng) 108
7.5 Hello World測試程序 113
7.6 文件系統(tǒng)移植 114
7.6.1 配置內(nèi)核命令行參數(shù) 114
7.6.2 制作cramfs文件系統(tǒng) 115
7.6.3 將根文件系統(tǒng)燒寫到NandFlash 115
第三篇 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)篇
第8章 Linux設(shè)備驅(qū)動概述 118
8.1 設(shè)備驅(qū)動的角色 118
8.2 設(shè)備驅(qū)動和操作系統(tǒng) 119
8.2.1 無操作系統(tǒng)時的設(shè)備驅(qū)動 119
8.2.2 有操作系統(tǒng)時的設(shè)備驅(qū)動 121
8.3 Linux設(shè)備驅(qū)動 122
8.3.1 Linux設(shè)備的分類及特點(diǎn) 122
8.3.2 不同設(shè)備的驅(qū)動設(shè)計概述 124
8.3.3 Linux設(shè)備文件的創(chuàng)建 127
8.3.4 Linux驅(qū)動程序的加載和卸載 128
8.3.5 學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動程序的基礎(chǔ)及方法 129
第9章 LED實(shí)例 130
9.1 字符設(shè)備驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu) 130
9.1.1 常用的頭文件 130
9.1.2 主次設(shè)備號 131
9.1.3 cdev結(jié)構(gòu)體 132
9.1.4 分配和釋放設(shè)備號 133
9.1.5 File_operation結(jié)構(gòu)體 134
9.1.6 字符設(shè)備驅(qū)動程序一般結(jié)構(gòu) 135
9.2 LED設(shè)備驅(qū)動實(shí)例 137
9.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?137
9.2.2 實(shí)驗(yàn)原理 137
9.2.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 139
9.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟 139
第10章 按鍵中斷實(shí)例 147
10.1 S3C2410中斷機(jī)制 147
10.1.1 中斷向量表 147
10.1.2 中斷控制器 148
10.2 嵌入式Linux中斷處理程序架構(gòu) 154
10.2.1 Linux中斷處理程序的上半部與下半部機(jī)制 154
10.2.2 Linux中斷編程 155
10.3 按鍵中斷驅(qū)動實(shí)例 158
10.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?158
10.3.2 實(shí)驗(yàn)原理 158
10.3.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 158
10.3.4 實(shí)驗(yàn)步驟 159
第11章 數(shù)碼管實(shí)例 167
11.1 數(shù)碼管顯示原理 167
11.1.1 數(shù)碼管簡介 167
11.1.2 數(shù)碼管顯示原理 168
11.1.3 數(shù)碼管驅(qū)動電路設(shè)計 169
11.2 數(shù)碼管設(shè)備驅(qū)動實(shí)例 171
11.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?171
11.2.2 實(shí)驗(yàn)原理 171
11.2.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 172
11.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟 172
第12章 4×4矩陣鍵盤實(shí)例 183
12.1 鍵盤接口概述 183
12.1.1 鍵盤的分類 183
12.1.2 鍵盤的掃描 184
12.1.3 鍵盤的防抖 185
12.1.4 鍵盤的緩沖算法 186
12.2 4×4鍵盤驅(qū)動實(shí)例 186
12.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?187
12.2.2 實(shí)驗(yàn)原理 187
12.2.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 188
12.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟 189
第13章 LCD驅(qū)動實(shí)例 204
13.1 LCD的硬件原理 204
13.1.1 LCD的顯像原理 204
13.1.2 LCD的分類 205
13.1.3 TFT LCD的工作時序及參數(shù)設(shè)置 206
13.2 S3C2410的LCD控制器及IO配置 209
13.2.1 LCD控制器 209
13.2.2 LCD控制器的寄存器設(shè)置 209
13.2.3 S3C2410的LCD 接口及配置 212
13.3 基于幀緩沖（FrameBuffer）的LCD驅(qū)動分析 213
13.3.1 FrameBuffer設(shè)備驅(qū)動分析 214
13.3.2 基于FrameBuffer的 LCD驅(qū)動分析 218
13.3.3 FrameBuffer驅(qū)動與 LCD驅(qū)動之間的關(guān)系 226
13.4 LCD驅(qū)動移植實(shí)例 226
13.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?226
13.4.2 實(shí)驗(yàn)原理 226
13.4.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 227
13.4.4 實(shí)驗(yàn)步驟 227
第14章 觸摸屏實(shí)例 230
14.1 觸摸屏的硬件原理 230
14.2 S3C2410的觸摸屏控制 231
14.2.1 S3C2410的ADC及觸摸屏接口原理 231
14.2.2 S3C2410的ADC和觸摸屏接口模式 233
14.2.3 S3C2410的ADC及觸摸屏控制寄存器 234
14.2.4 S3C2410的觸摸屏中斷控制 236
14.3 Linux輸入子系統(tǒng) 236
14.3.1 Input子系統(tǒng)架構(gòu) 236
14.3.2 Input子系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 237
14.3.3 Input設(shè)備驅(qū)動編寫 237
14.3.4 Input設(shè)備驅(qū)動范例 238
14.4 觸摸屏驅(qū)動移植實(shí)例 239
14.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?239
14.4.2 實(shí)驗(yàn)原理 239
14.4.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 246
14.4.4 實(shí)驗(yàn)步驟 246
第四篇 圖形應(yīng)用篇
第15章 嵌入式QT環(huán)境搭建 250
15.1 嵌入式GUI簡介 250
15.1.1 MiniGUI 251
15.1.2 OpenGUI 252
15.1.3 QT/Embedded 252
15.2 QT開發(fā)環(huán)境搭建 254
15.2.1 Ubuntu下安裝QT開發(fā)環(huán)境 254
15.2.2 QT Assistant 255
15.2.3 QT Designer 256
15.2.4 QDevelop 258
15.3 QT/Embedded 環(huán)境的安裝 259
15.3.1 安裝tslib 259
15.3.2 安裝QT/Embedded 260
15.3.3 環(huán)境配置及觸摸屏校準(zhǔn) 262
第16章 嵌入式QT之HelloWorld 265
16.1 QT/E信號與插槽機(jī)制 265
16.1.1 信號和插槽機(jī)制 265
16.1.2 信號和插槽機(jī)制的實(shí)現(xiàn) 266
16.2 HelloWorld 實(shí)例 269
16.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?269
16.2.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 269
16.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟 270
第17章 綜合實(shí)例 276
17.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?276
17.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 276
17.3 實(shí)驗(yàn)步驟 277
參考文獻(xiàn) 291