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内容简介

本书为提高综合动手能力和设计创新能力而编写，共13章，每章介绍知识要点、设计目标、实践内容、步骤和练习题等。主要内容包括：嵌入式Linux环境搭建、Linux环境入门、嵌入式C程序设计基础、Bootloader配置与修改、Linux文件系统及程序设计、驱动设计及应用、Linux串口通信及线程应用、进程管理及进程间通信、Linux网络通信、简单GUI应用程序设计、QT图形程序设计、嵌入式数据库SQLite应用、Web Server网页服务器设计等。本书提供电子课件、习题参考答案、程序代码、配套实验视频（二维码）等。

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ISBN：9787121323256

开本：16开

页数：228

字数：365.0

本书目录

目    录
 
第1章  嵌入式Linux环境搭建	1
1.1  背景知识	1
1.1.1  嵌入式Linux系统	1
1.1.2  嵌入式Linux开发环境	1
1.2  预习准备	2
1.2.1  预习要求	2
1.2.2  实践目标	2
1.2.3  准备材料	2
1.3  实践内容和步骤	3
1.3.1  安装虚拟机软件及
创建虚拟机	3
1.3.2  安装虚拟机工具	10
1.3.3  设置共享文件夹	13
1.3.4  建立交叉编译环境	15
1.3.5  常用软件安装	17
1.4  实践练习	20
第2章  Linux环境入门	21
2.1  背景知识	21
2.1.1  Linux Shell	21
2.1.2  Linux命令	21
2.1.3  VI编辑器	22
2.1.4  GCC编译器和
GDB调试器	23
2.2  预习准备	24
2.2.1  预习要求	24
2.2.2  实践目标	25
2.2.3 准备材料	25
2.3  实践内容和步骤	25
2.3.1  Linux常用命令练习	25
2.3.2  VI编辑器练习	31
2.3.3  GCC编译和GDB调试	32
2.4  实践练习	33

第3章  嵌入式C程序设计基础	34
3.1  背景知识	34
3.1.1  基本数据类型	34
3.1.2  变量与常量	35
3.1.3  运算符与表达式	36
3.1.4  程序结构	38
3.1.5  数组、结构体和指针	41
3.1.6  函数	42
3.1.7  系统调用及API	43
3.2  预习准备	43
3.2.1  预习要求	43
3.2.2  实践目标	44
3.2.3  准备材料	44
3.3  实践内容和步骤	44
3.3.1  Code::Blocks使用	44
3.3.2  目标板程序下载调试	50
3.4  实践练习	56
第4章  Bootloader配置与修改	57
4.1  背景知识	57
4.1.1  U-Boot	58
4.1.2  U-Boot源代码结构	59
4.1.3  U-Boot启动流程	59
4.1.4  U-Boot常用命令	61
4.2  实践准备	61
4.2.1  预习要求	61
4.2.2  实践目标	61
4.2.3  准备材料	62
4.3  实践内容和步骤	62
4.3.1  U-Boot移植步骤	62
4.3.2  测试并运行U-Boot	65
4.4  实践练习	67
第5章  Linux文件系统及程序设计	68
5.1  背景知识	68
5.1.1  基本概念	69
5.1.2  文件系统调用API接口	72
5.1.3  标准I/O	75
5.2  实践准备	77
5.2.1  预习要求	77
5.2.2  实践目标	77
5.3  实践内容和步骤	77
5.3.1  Linux文件属性示例	77
5.3.2  Linux目录操作示例	80
5.4  实践练习	83
第6章  驱动设计及应用	84
6.1  背景知识	84
6.1.1  设备驱动程序	84
6.1.2  处理器与设备间
数据交换方式	85
6.1.3  驱动程序结构	86
6.1.4  file_operations与file
结构体	87
6.1.5  设备注册和初始化	88
6.1.6  中断管理	89
6.1.7  设备驱动开发所用到的
几类重要函数	89
6.1.8  设备驱动程序的开发过程	91
6.1.9  驱动程序（内核模块）
编译进内核	91
6.2  实践准备	92
6.2.1  预习要求	92
6.2.2  实践目的	92
6.3  实践内容和步骤	92
6.3.1  实现虚拟字符设备
驱动程序	92
6.3.2  LED与按键应用
程序设计	98
6.3.3  LCD应用程序设计	99
6.4  实践练习	100
第7章  Linux串口通信及线程应用	101
7.1  背景知识	101
7.1.1  串行通信接口	101
7.1.2  串行通信基本参数	102
7.1.3  Linux串口相关概念	102
7.1.4  Linux线程	105
7.2  预习准备	107
7.2.1  预习要求	107
7.2.2  实践目标	107
7.2.3  准备材料	107
7.3  实践内容和步骤	108
7.3.1  串口通信实践	108
7.3.2  Linux线程应用实践	115
7.4  实践练习	118
第8章  进程管理及进程间通信	119
8.1  背景知识	119
8.1.1  Linux进程基本概念	119
8.1.2  Linux进程管理	120
8.1.3  子进程的创建	122
8.1.4  进程间通信	124
8.2  预习准备	129
8.2.1  预习要求	129
8.2.2  实践目标	129
8.3  实践内容和步骤	129
8.3.1  fork与进程管理实践	129
8.3.2  进程间通信实践	131
8.4  实践练习	132
第9章  Linux网络通信	133
9.1  背景知识	133
9.1.1  网络通信	133
9.1.2  TCP、UDP协议	135
9.1.3  Linux网络编程基础	138
9.2  预习准备	144
9.2.1  预习要求	144
9.2.2  实践目标	144
9.2.3  准备材料	144
9.3  实践内容和步骤	144
9.3.1  TCP客户端程序设计	144
9.3.2  TCP服务器端程序设计	148
9.4  实践练习	151

第10章  简单GUI程序设计	152
10.1  背景知识	152
10.1.1  Qt	152
10.1.2  安装Qt	153
10.1.3  移植Qt	154
10.1.4  GUI	156
10.2  预习准备	157
10.2.1  预习要求	157
10.2.2  实践目标	157
10.3  实践内容和步骤	157
10.3.1  Qt Creator配置	157
10.3.2  简单四则运算程序设计	162
10.4  实践练习	168
第11章  Qt图形程序设计	169
11.1  背景知识	169
11.1.1  Qt绘图系统	169
11.1.2  Qt窗口中的绘图方法	170
11.1.3  QPainter类	171
11.1.4  画刷和画笔	172
11.1.5  图像处理	173
11.1.6  Qt定时器与线程	174
11.2  预习准备	178
11.2.1  预习要求	178
11.2.2  实践目标	178
11.3  实践内容和步骤	178
11.3.1  Qt绘图简单示例	178
11.3.2  Qt简单动画	181
11.4  实践练习	183
第12章  嵌入式数据库SQLite应用	184
12.1  背景知识	184
 
12.1.1  SQLite	184
12.1.2  SQL	185
12.1.3  SQLite数据类型	188
12.1.4  SQLite接口函数	188
12.1.5  SQLite数据库
 C语言编程	190
12.2  实践准备	192
12.2.1  预习要求	192
12.2.2  实践目标	192
12.3  实践内容和步骤	192
12.3.1  SQLite配置、编译
 与安装	192
12.3.2  SQLite简单应用示例1	195
12.3.3  SQLite简单应用示例2	197
12.4  实践练习	200
第13章  嵌入式Web服务器应用	201
13.1  背景知识	201
13.2  实践准备	203
13.2.1  预习要求	203
13.2.2  实践目标	203
13.2.3  准备材料	203
13.3  实践内容和步骤	203
13.3.1  Boa Web Server的移植	203
13.3.2  测试Boa服务器	209
13.3.3  远程控制LED	210
13.4  实践练习	213
附录  Mini2451开发板简介	214
参考文献	219

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前言

前    言
嵌入式系统是为特定应用而设计的专用计算机系统，已经广泛应用于智能手机、数码产品、工业控制、通信和信息系统、军事、航空航天、医疗电子等领域，整个社会对嵌入式系统的开发和应用人才的需求也不断加大。嵌入式Linux是以Linux为基础的嵌入式操作系统，因为其具有代码开源、性能优异、资源众多等优点，在嵌入式领域广为使用。
为了进一步加强嵌入式Linux的实践教学工作，适应高等学校正在开展的课程体系与教学内容的改革，及时反映嵌入式系统教学的研究成果，积极探索适应21世纪人才培养的教学模式，编者编写了本书。
本书具有如下特色。
（1）入门简单，本书内容安排深浅适宜，实践操作讲解详细，大部分内容只要求有基本的计算机基础知识和程序设计基础即可开始上手。
（2）内容涵盖范围广，本书实践内容围绕嵌入式Linux开发的应用编程展开，内容涵盖Linux操作系统介绍、安装和基本使用，嵌入式Linux开发平台，Bootloader移植，驱动应用以及嵌入式Linux的应用开发，通过简单经典的实践操作引导读者走进嵌入式的大门。
（3）本书注重将嵌入式Linux技术的最新发展适当地引入到教学中来，保证了教学内容的先进性。此外，本书源于高校嵌入式课程的实践教学，凝聚了工作在第一线的任课教师多年的教学经验与教学成果。
全书共分13章。本书从先进性和实用性出发，较全面地介绍了嵌入式Linux技术相关的系统使用与环境搭建、Bootloader、驱动和应用开发等实践操作，主要内容如下：第1章讲述嵌入式Linux环境的搭建，通过虚拟机软件的操作和交叉编译环境的建立，使得学生加深对理论知识的理解并掌握基本应用；第2章讲述Linux环境入门，通过Linux常用命令及编辑器、编译器和调试器的练习使用，增加学生对Linux系统使用的熟练度；第3章讲述嵌入式C程序设计基础；第4章讲述Bootloader配置与修改，通过移植Bootloader的实践操作，使得学生加深对嵌入式系统启动过程的理解；第5章讲述Linux文件系统及程序设计；第6章讲述驱动设计及应用，通过简单的驱动设计实践加深对系统内核及驱动程序结构的理解，通过几个外设应用理解设备文件的操作过程；第7～13章讲述了串口通信，线程、进程管理及进程间通信，网络通信，Qt，SQLite数据库和Web服务器等内容，通过相应的实践操作内容使得学生逐步掌握嵌入式Linux应用开发的相关技术。
本书可作为高等学校电子、计算机等相关专业嵌入式相关课程的基础实践教材，也可供相关工程技术人员学习、参考。教学中，教师可以根据教学对象和学时等具体情况对书中的内容进行删减和组合，也可以进行适当扩展，参考学时为16～32学时。为适应教学模式、教学方法和手段的改革，本书配有多媒体电子课件、程序代码等相应的网络教学资源，请登录华信教育资源网（http://hxedu.com.cn）注册下载。
本书第1～3章、第7～11章由曾毓编写，第4～6、12、13章由吴占雄编写。全书由曾毓统稿。杭州电子科技大学的高明煜教授在百忙之中对全书进行了审阅。在的编写本书过程中，电子工业出版社的王羽佳编辑为本书的出版做了大量工作，在此一并表示感谢！
编写本书参考了大量近年来出版的相关技术资料，吸取了许多专家和同仁的宝贵经验，在此向他们表示谢意。
由于嵌入式技术发展迅速，编者学识有限，加之时间仓促，书中错漏之处在所难免，望广大读者批评指正。

                                                               编    者
2017年8月

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