物联网与嵌入式系统开发
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前言

嵌入式系统是融合计算机软/硬件技术、半导体技术、电子技术和通信技术,与各行业的具体应用相结合后的产物。嵌入式CPU从8位、16位发展到32位、64位,嵌入式系统无处不在,已普遍应用于国防电子、数字家庭、工业自动化、汽车电子、医学科技、消费电子、无线通信、电力系统等国民经济的主要行业。在众多嵌入式处理器中,ARM具有功能强、成本低、功耗少等特点。基于ARM技术的微处理器应用约占32位RISC微处理器75%以上的市场份额。

物联网是一种建立在互联网上的泛在网络,通过各种有线和无线网络与互联网融合,综合应用了海量的传感器、智能处理终端、全球定位系统等,实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。物联网引领了信息产业革命的第三次浪潮,将成为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的最重要的基础设施,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是互联网与嵌入式系统发展到高级阶段的融合。物联网的物联源头是嵌入式应用系统的 4 个通道接口(I/O 接口):与物理参数相连的是前向通道的传感器接口;与物理对象相连的是后向通道的控制接口;实现人-物交互的是人机交互接口;实现物-物交互的是通信接口。物联网的实现需要用到嵌入式技术,嵌入式系统作为“物联网”的核心,是当前最热门最有前景的IT应用领域之一。因此,普通高等院校急需一本嵌入式与物联网方面的教材。

本书以ARM为例,介绍嵌入式系统的基本原理和开发方法;以嵌入式Linux操作系统为例,介绍实时操作系统的基本功能、软件设计方法和嵌入式交叉编译环境的建立方法;以物联网中常用操作系统TinyOS和传感器网络编程nesC语言为例,介绍物联网的应用开发。

全书共分为8章。主要内容有:嵌入式系统概述,主要介绍嵌入式的概念、发展历史、应用领域、发展趋势、物联网与嵌入式系统;ARM体系结构、存储结构和其他部件;ARM指令系统、汇编语言程序设计和 C 语言程序设计方法;以 S3C2440 处理器为例介绍 ARM处理器的硬件结构和接口编程;嵌入式Linux操作系统的基础知识,主要介绍进程管理、内存管理、设备管理、文件系统以及其他常用嵌入式操作系统;嵌入式操作系统应用开发,主要介绍创建虚拟机、交叉编译环境、Linux常用命令和嵌入式Linux应用编程;Bootloader和嵌入式 Linux 操作系统移植;物联网中常用的操作系统 TinyOS 和传感器网络编程 nesC语言。

本书由刘连浩编著,王智超在本书的编写过程中做了大量的工作。在本书的编写中还得到了李刚、贺建飚、曾锋等老师的大力支持,在此特一并表示感谢!

由于作者水平有限,加之时间仓促,书中错误和不足之处在所难免,欢迎读者批评指正。

编著者

2012年8月