前 言
寫作背景
由于Linux具有開源、資源占用少等特點(diǎn)，在服務(wù)器、智能終端和嵌入式系統(tǒng)中大有用武之地。與傳統(tǒng)PC程序的開發(fā)不同，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)涉及軟件和硬件兩個(gè)方面，是一個(gè)協(xié)同工作的過(guò)程。目前，在嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件中，應(yīng)用比較廣泛的是ARM體系結(jié)構(gòu)的微處理器和Linux系統(tǒng)。本書是基于ARM體系結(jié)構(gòu)的微處理器和Linux編寫的。
在進(jìn)行嵌入式Linux C開發(fā)時(shí)，需要開發(fā)者熟練掌握C語(yǔ)言、電子電路分析、通信協(xié)議以及驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)等知識(shí)。在多年的科研和教學(xué)過(guò)程中，作者發(fā)現(xiàn)：
（1）部分學(xué)生對(duì)常用電子儀器設(shè)備的使用方法掌握得不熟練。
（2）部分學(xué)生在學(xué)習(xí)器件接口的原理后，僅僅停留在理論學(xué)習(xí)的階段，面對(duì)實(shí)際的器件卻無(wú)從下手，無(wú)法將理論和實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，不具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
（3）部分學(xué)生沒(méi)有掌握良好的編程技巧和程序分層設(shè)計(jì)的思想，導(dǎo)致程序的可讀性和可移植性較差。
（4）目前市面上一些嵌入式開發(fā)板的外設(shè)不豐富，不利于學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐。
面對(duì)上述問(wèn)題，本書從嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)基礎(chǔ)入手，詳細(xì)介紹了GPIO接口、PWM、UART串口、I2C總線和SPI總線的原理以及實(shí)現(xiàn)方法，并以此為基礎(chǔ)介紹了常用外設(shè)的使用方法。本書通過(guò)理論敘述和編程實(shí)踐相結(jié)合的方式，幫助讀者深入理解嵌入式系統(tǒng)常用接口的原理和開發(fā)。另外，本書結(jié)合具體的實(shí)例，詳細(xì)介紹了示波器和邏輯分析儀的使用方法，可幫助讀者掌握這些電子儀器設(shè)備的使用方法。
本書專門設(shè)計(jì)了配套的嵌入式開發(fā)板，該開發(fā)板包含豐富的外設(shè)，可幫助讀者掌握相關(guān)的知識(shí)。另外，本書配套的嵌入式開發(fā)板保留了通用協(xié)議的接口，可進(jìn)一步擴(kuò)展外設(shè)。本書提供了書中所有實(shí)例的代碼，代碼分為bsp、driver和application三層，分別對(duì)應(yīng)通信協(xié)議代碼、外設(shè)驅(qū)動(dòng)代碼和應(yīng)用程序代碼。這種分層的代碼結(jié)構(gòu)，不僅可讀性高，易于讀者理解，在更換嵌入式開發(fā)板或開發(fā)環(huán)境時(shí)，還具有很高的移植性。
內(nèi)容框架
本書從Linux的開發(fā)基礎(chǔ)講起，詳細(xì)介紹了嵌入式Linux接口開發(fā)技術(shù)。第1～3章是Linux的入門知識(shí)；第4章介紹了本書所用的嵌入式開發(fā)板，包括安裝系統(tǒng)、調(diào)試方法等；第5～8章介紹了各種接口的開發(fā)，在介紹接口通信協(xié)議的基礎(chǔ)上給出了簡(jiǎn)單的編程實(shí)例；第9章介紹了嵌入式系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)，通過(guò)一個(gè)完整的案例開發(fā)，幫助讀者學(xué)習(xí)和掌握嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法。
讀者對(duì)象
本書主要介紹嵌入式Linux接口開發(fā)技術(shù)，讀者應(yīng)當(dāng)具備C語(yǔ)言和電子電路的基礎(chǔ)知識(shí)。本書主要面向嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序的開發(fā)工程師，以及ARM嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師。
勘誤和支持
由于作者的水平有限，書中難免會(huì)有錯(cuò)誤或不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。作者將本書配套的源代碼、電路圖、模塊使用手冊(cè)等資料上傳到了GitHub，訪問(wèn)地址為https://github.com/ dengkuanchina/book-Embedded-System-Linux-C。歡迎讀者在GitHub提交Issues留言，與作者溝通。
致謝
本書既是江蘇省高等教育教改研究立項(xiàng)課題（2019JSJG622）和南京市級(jí)高等教育人才培養(yǎng)創(chuàng)新基地項(xiàng)目建設(shè)成果，也是作者所在單位與南京優(yōu)奈特信息科技有限公司（蘇嵌教育）開展校企合作人才培養(yǎng)的成果。在本書的編寫過(guò)程中，董振華、黃苗玉、田晨林、朱連杰、毛汝勇、吳振、徐棟、孔祥宇等老師和學(xué)生給予了熱情支持，并提出了很多寶貴意見；本書的出版得到了電子工業(yè)出版社的大力支持，在此表示衷心的感謝。
作 者
2021年2月
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