嵌入式系统接口设计方案与Linux驱动程序开发

1、嵌入式系统接口设计与Linux驱动程序开发沁运书名：作者： 出版社:定价： 出版日期:嵌入式系统接口设计与Linux驱动程序开发 刘淼北京航天航空大学出版社978781077861939.00 元2006-5-1编辑推荐Linux是源码开放的操作系统，它发展迅速，爱好者众多，同时也是主流的嵌入式操作系统之一。以ARM为核心的处理器应用广泛，成本低廉，软件支持好，也是当今市场占有率最高的32位嵌入式处理器。本书Linux和ARM处理器平台为例，结合两大主流软件和硬件，讲述嵌入系统开发的相关知识，是对深入学习嵌入式系统很有借鉴意义的书。内容简介本书针对ARM处理器为核心的主流嵌入式系统平台，主要讲

2、述嵌入式Linux驱动程序的设计和开发过程。内容同时涵盖嵌入式系统的软硬件两个方面：一方面是嵌入式系统常用的硬件接口时序、电气特性等内容 的分析；另一方面讲述对应硬件的Linux驱动程序实现方法。本书共分为16章。第1、2章介绍嵌入式系统和Linux驱动程序的基础性知识。从第3章开始，详细讲述硬件平台及其对应的Linux驱动程序。硬件包括I/O 口、CAN总线、触摸屏、I2CPS/2、异步串口、音频、显示、IDE、PCMCIA USB以太网以及Flash 的使用等内容。软件涉及针对上述硬件的各种驱动程序在Linux下的体系结构，Linux的字符设备、块设备和网络设备驱动程序，ARM Linux

3、的中断处理，BootLoader和内核的启动过程等。本书可作为机器人技术、机电控制系统、信息家电、工业控制、手持设备、智能玩具、医疗仪器等方面嵌入式系统开发与应用的参考书，也可作为高等院校有关嵌入式系统教学的本科生或研究生的教材。作者简介刘焱，吉林省吉林市人。2000年开始从事嵌入式系统方面的研发工作，参加过多项国家863、自然基金研究项目熟练掌握 ARM等 RISC微处理器系统的硬件设计及LinuxWinCEVxWorks等操作系统的软件设计.尤其擅长硬件接口与驱动程序等系统底层架构设计。先后主持过基于S3C4480 S3C2410 PXA270等多款嵌入式教学实验平台及基于 HMS30C7

4、202.AT91RM9200的工业测控系统的开发工作，作为主要研究人员完成的嵌 入式数控系统已在企业成功应用。曾担任过清华大学软件学院、北京航空航天大学软件学院嵌入式系统课 程的实验教学工作及南开大学软件学院的嵌入式系统专业课程教学工作。现任中国电子学会嵌入式系统培 训中心ESTC认证讲师。目录第1章典型的嵌入式系统体系结构1.1嵌入式系统概述11.2嵌入式系统的组成1嵌入式平台的硬件架构2板级支持包和嵌入式系统2嵌入式系统上的应用程序31.3 嵌入式系统的开发流程和优势 31.4 嵌入式系统的方案选择 51.4.1 处理器的选择 51.4.2 嵌入式操作系统的选择 51.5 本书涉及的平台及

5、 linux 内核版本 7 第2章 linux 内核与驱动程序 2.1linux 内核与 arm82.2 阅读 arm linux 内核源码 82.3 编译环境的建立 9 2.4linux 驱动程序 122.4.1 用户态与内核态 12 2.4.2linux 驱动程序结构 132.4.3 设备文件与设备文件系统 13 第3 章简单的 linux 字符设备驱动程序 3.1linux 字符设备驱动程序结构 183.2 一个双色 led 的 linux 驱动程序 193.2.1 系统硬件平台组成原理 19 3.2.2linux 下的双色 led 驱动程序实现 213.2.3 双色 led 驱动程序的

6、测试 323.3 按键的 linux 驱动程序 333.3.1 系统硬件平台组成原理 34 3.3.2linux 系统中断分析 35 3.3.3linux 下按键驱动程序的实现 533.3.4 按键驱动程序的测试 60第4章can总线接口设计与linux驱动程序 4.1can 总线接口设计 624.1.1can 总线概述 624.1.2 嵌入式处理器上扩展 can 总线接口 644.2can 总线驱动程序的体系结构 67 4.3can 总线的 linux 驱动程序 68 4.4can 总线驱动测试程序 79 第 5 章触摸屏接口设计与 linux 驱动程序5.1 触摸屏接口设计 835.1.1

7、 触摸屏概述 835.1.2 嵌入式处理器上扩展触摸屏接口 855.2 触摸屏驱动程序的体系结构 875.3 触摸屏的 linux 驱动程序分析 885.3.1 自定义的字符设备 88 5.3.2linux 的输入设备 945.4 触摸屏驱动测试程序 985.4.1 自定义触摸屏设备 985.4.2 输入事件接口的触摸屏设备 995.5 触摸屏的校准方法 101第 6 章 i2c 总线与 linux 驱动程序6.1i2c 总线接口设计 1066.1.1i2c 总线概述 1066.1.2 嵌入式处理器上的 i2c 总线接口 1096.2linux 下 i2c 总线驱动程序体系结构 1106.3s

8、3c2410 上的 i2c 总线驱动程序分析 1116.4i2c 总线驱动测试程序 116第7章 ps/2 接口设计与 linux 键盘/鼠标驱动程序7.1ps/2 接口设计 1207.1.1 键盘接口与 ps/2120接口的物理标准 121接口的电气特性 122键盘的数据帧格式 124鼠标的数据帧格式 1257.1.6 嵌入式处理器上扩展 ps/2 接口 1261377.2linux 键盘驱动程序体系结构 134 7.3up-netarm2410 平台的 ps/2 接口驱动程序分析7.3.1 现有的 i2c 总线驱动的不足 1387.3.2 对 linux 下 i2c 总线驱动程序的改造 1

9、38接口驱动的实现 141键盘驱动程序 149鼠标驱动程序 1537.4ps/2 接口驱动的测试 156键盘 156鼠标 156第8 章音频接口设计与 linux 驱动程序8.1 音频总线 1578.1.1i2s 总线接口 1588.1.2ac97 总线接口 1608.1.3 音频接口的硬件设计 1638.2linux 音频驱动程序体系结构 1648.3s3c2410 平台的音频驱动分析 1658.3.1dma 的重要性 1668.3.2 标准的音频设备 1678.4 音频驱动的测试 175第9 章异步串口与 linux 驱动程序9.1 异步串口概述 1779.1.1 异步传输的标准与分类 1

10、779.1.216c550 兼容的异步串口控制器 1829.1.3 异步串口的硬件设计 1849.2linux 终端与控制台体系 1859.2.1linux 终端概述 1859.2.2linux 控制台的初始化过程 1869.2.3linux 启动命令行与控制台定义 1899.2.4 控制台与 printk 输出 1919.3linux 串口驱动程序与分析1929.3.1uart 驱动注册函数 1939.3.216C550 驱动程序端口的初始化197设备文件名和控制台名的问题1989.4linux 串口的应用 1999.4.1linux 串口测试 1999.4.2linux 串口编程 1999

11、.4.3 通过linux 串口实现gprs拨号上网 201第10章显示接口与linux帧缓冲10.1液晶显示概述205液晶显示简介205液晶屏接口 20610.1.3vga 接口 21010.1.4tft 接口到vga接口的转换 21110.2嵌入式处理器上的led控制器21310.2.1lcd 控制器 214显示缓存与显示点的对应关系21610.3linux 帧缓冲驱动程序体系结构21710.4pxa270上简单的帧缓冲驱动程序 22110.5linux 帧缓冲的应用程序接口23010.5.1 一个简单的linux帧缓冲的应用程序 230 10.5.2linux下常用的基于帧缓冲的gui23

12、4第11章ide接口与linux驱动程序设计11.1ide 接口概述 23511.1.1ide 接口物理及电气特性23711.1.2ide 接口寄存器 241应用于嵌入式系统的存储设备24311.1.4ide 模式的 cf 卡 24411.2嵌入式处理器的ide接口扩展24611.3linux 的ide驱动程序接口 24925011.4up 3techpxa270上的ide接口驱动程序分析11.4.1linux 2.4内核中ide接口驱动程序 25011.4.2linux 2.6内核中ide接口驱动程序 25211.5ide驱动程序测试254硬盘分区工具255常见的磁盘文件系统 25511.5

13、.3linux 下fat和ext3文件系统的使用 257 第12章pcmcia接口与linux驱动程序结构 12.1pcmcia 接口 25912.1.1pcmcia 接口概述 25912.1.2pcmcia 接口引脚定义 26012.1.3pcmcia 卡的类型检测26512.1.4pcmcia 与 cf 卡 26712.2为嵌入式处理器扩展pcmcia接口 27012.3linux 下 pcmcia 驱动程序接口 27527612.4up弟netarm2410為s平台的pcmcia接口驱动程序分析 12.5pcmcia 接口测试 28312.5.1pcmcia 接口 cf 卡的应用 283

14、12.5.2pcmcia 接口无线网卡的应用 284第13章usb host接口与linux 驱动程序设计13.1usb 接口概述 28613.2usb ohci 标准 28813.3usb host 接口的硬件设计 28913.4linux 的usb ohci驱动程序接口分析29013.5usb host 驱动程序测试295热插拔脚本296利用热插拔脚本实现 u盘的自动加载298第14章建立flash上的文件系统14.1flash 的特性 30114.1.1flash的分类与比较 30214.1.2nand flash与处理器的接口 30314.2linux 下mtd驱动程序体系结构 307

15、14.2.1up techpxa270 平台上 nor flash 驱动程序 30914.2.2up .强 techpxa270 平台上 nand flash 驱动程序 315 驱动程序的配置32014.3mtd驱动程序的接口与测试 32014.4建立在flash上的文件系统32114.4.1jffsx文件系统 32114.4.2yaffs/yaffs2文件系统 32414.4.3cramfs 文件系统 326第15章以太网接口与linux网络驱动程序设计15.1以太网概述 32815.1.1 以太网 mac层帧格式 329网络协议栈与常用的网络通信协议33015.2嵌入式处理器上扩展以太网接

16、口332带有mac层控制器的嵌入式处理器33215.2.2 通过mac+phy的以太网芯片扩展 33315.3linux 网络驱动程序体系结构 33415.3.1linux 网络驱动程序的层次 334网络设备的初始化 335网络数据包的发送和接收336网络设备的内核加载 337网络设备的模块加载 33915.4ne2000兼容的网卡驱动程序的移植 34015.5网络的应用与测试34415.5.1linux的网络配置344网络数据嗅探器软件 34515.5.3nfs 文件系统的使用 347第16章嵌入式linux的启动过程16.1bootloader35016.1.1bootloader 概述

17、35016.1.2 常见的 linux bootloader35216.1.3up 笛 techpxa270 平台上的 blob 分析 35316.2arm linux内核的启动过程 36216.2.1 编译生成linux 内核36216.2.2up 锐techpxa270 平台上的linux 启动过程36416.3linux 的根文件系统382基本的linux根文件系统结构382用busybox建立简单的根文件系统38316.3.3 在flash 上建立jffs2 根文件系统 386附录a键盘扫描码表a.1第1套键盘扫描码388a.2第2套键盘扫描码390a. 3第3套键盘扫描码392附录barm mmu简介b. 1arm