图书前言

近些年来,以计算机技术、通信技术为先导的信息技术的快速发展和Internet的广泛应用,促进了控制学科及许多工程学科的变革,出现了许多学科生长点。与此同时,在微处理器、微传感器和微型执行元件不断有新产品推出的形势下,有关控制的思路与方法正发生着巨大的变化。随之而来的问题是我们应如何拓宽和更新教学内容以致教学手段,才能适应新形势下的要求? 

近些年我们在嵌入式系统及其应用的科研中发现,随着信息产业和微电子技术的发展,嵌入式系统的功能日渐强大,应用愈加广泛。除了在IT业外,嵌入式系统在工业自动化、智能仪表、航空航天、军事工业以至人们的日常生活中的应用也日益增多。嵌入式系统涉及的学科领域很宽,它集计算机、微电子、自动化、网络等多种技术于一体。嵌入式系统的硬件与软件是紧密联系在一起的,涉及系统最底层的、芯片级的信息处理与控制。因此,要掌握嵌入式系统,必须同时具备硬件与软件方面的知识与技能,而对这些知识技能的传授与培训在以往自动化学科的教学中比较少。

在经过一番实践摸索之后,我们尝试开设了一门研究生课程“嵌入式系统软硬件综合设计”。课程定位为实验研究型,对象为信息类及相关学科的硕士研究生。课程包括讲课,基础型实验和研究型实验。通过典型嵌入式系统的实验平台学习嵌入式操作系统的内部机理、内核裁减移植、交叉编译、链接调试等技术,学习一些常用设备的驱动程序和应用程序的编写技巧。利用实验平台训练学生设计硬件电路以及软硬件的综合能力。通过该课程的学习与实践,学生们基本掌握了包括微处理器、存储器、扩展外围设备等在内的嵌入式系统的创建过程,学会了嵌入式操作系统Linux, 并能在硬件环境下应用, 部分地实现一个具体嵌入式系统的解决方案。本书就是在这两年教学试用讲义的基础上,经反复修改加工而成的。希望这本书能为有兴趣学习嵌入式系统与应用的学生和工程技术人员提供一些入门知识,为他们以后进一步的学习奠定基础。

本书在编写过程中注重反映信息技术的最新发展,内容力求体现时代特征,以使读者从本书及所给的参考书、参考网站中获取最新知识,跟踪最新动态。在使用本书时,建议教师把自己的科研成果引入到教学中,以增强教学的活力。在学习过程中最好结合实际的应用平台,从软硬件综合的角度去理解所学知识,并进行实践。

本书由慕春棣统筹策划和组织编写,并负责审校。参加编写工作的全部是博士和硕士研究生。其中第1章由刘森执笔,第2章由杨占敏执笔,第3章由钟忻执笔,第4章由李强执笔,第5章由杜威执笔,第6章由陈清阳执笔。沈卓立、郭东航、桂伟力、陈建平、顾凌华、冯浩然等同学的许多工作成果被吸收到本书中,在此向他们表示诚挚的谢意。另外,本书中引用的许多资料选自网上,没能逐个与有关作者取得联系,在此向他们表示感谢与歉意。

由于作者水平有限,许多问题还在摸索之中,书中难免有错误和不确切之处,恳请读者批评指正。