內嵌作業系統 - ARM Linux驅動程式開發動手做-FindBook 找書網 ISBN:9786267273692

圖書名稱：內嵌作業系統 - ARM Linux驅動程式開發動手做

【豐富實驗內容】
【完整Linux系統燒錄】

→嵌入式Linux開發環境架設、CortexA7架構及ARM組合語言
→MX6U、STM32之LED燈、啟動方式
→C語言版本LED燈、STM32驅動開發
→SDK移植、BSP專案管理、蜂嗚器、按鍵輸入實驗
→主頻和時脈設定、GPI中斷實驗、EPIT計時、高精度延遲時間
→UART及序列埠格式移植、DDR3實驗
→RGB LCD顯示、RTC即時時脈、I2C實驗、SPI實驗
→多點電容觸控式螢實驗，LCD背光調節、ADC實驗
→u-boot使用、Makefile詳解、啟動流程、u-boot移植、圖形化原理
→Linux Makefile詳解、核心啟動流程、核心移植
→Linux root檔案系統建置(BusyBox)

本書一共分兩篇，每篇對應一個不同的階段。第一篇主要是基本常識及最重要的裸機開發，從本篇正式開始開發板的學習。透過數十個裸機常式來幫助讀者了解I.MX6ULL這顆CPU，為以後的Linux驅動開發做準備。讀者可以掌握在Ubuntu下進行ARM開發的方法。第二篇則是系統移植，講解如何將uboot、Linux和root檔案系統移植到開發板上，為後面的Linux驅動開發做準備。把uboot、Linux核心和root檔案系統都在開發板上移植好以後，就可以開始Linux驅動開發了。

Linux最重要的三大類驅動程式，包括字元裝置驅動、區塊裝置驅動和網路裝置驅動，本書都有完整的範例說明，是從事內嵌式Linux開發者最想看到的內容。

作者簡介：

左忠凱(左盟主)
正點原子Linux總監，十年嵌入式開發工作經驗，主要研究方向為ARM內核的MCU以及MPU的開發工作，參與多款Cortex-A/M內核芯片的研發。擁有豐富的RTOS以及嵌入式Linux開發經驗，參與編寫並出版多本嵌入式開發書籍，並且錄製了大量的嵌入式學習影片，深受廣大讀者好評。

作者序

前言

本書主要講解嵌入式Linux中的驅動開發，也會涉及裸機開發的內容，相信大部分讀者和作者經歷一樣，以前從事過微控制器開發的工作，比如51或STM32等。微控制器開發很難接觸到更高層次的系統方面的知識，用到的系統都很簡單，比如μC/OS、FreeRTOS等，這些作業系統都使用一個Kernel，如果需要網路、檔案系統、GUI等就需要開發者自行移植。而移植又是非常痛苦的一件事情，而且移植完成以後的穩定性也無法保證。即使移植成功，後續的開發工作也比較煩瑣，因為不同的元件其API操作函數都不同，沒有一個統一的標準，使用起來學習成本比較高。這時候一個功能完整的作業系統就顯得尤為重要：具有統一的標準，提供完整的多工管理、儲存管理、裝置管理、檔案管理和網路等。Linux就是這樣一個系統，這樣的系統還有很多，比如Windows、macOS、UNIX等。本書講解Linux，而Linux開發可以分為底層驅動開發和應用程式開發，本書講解的是Linux驅動開發，主要使用過STM32導向的開發者。平心而論，如果此前只會51微控制器開發，筆者不建議直接上手Linux驅動開發，因為51微控制器和Linux驅動開發的差異太大。筆者建議在學習嵌入式Linux驅動開發之前一定要學習STM32這種Cortex-M核心的MCU，因為STM32這樣的MCU其內部資源和可以執行Linux的CPU差不多，如果會STM32，則上手Linux驅動開發就會容易很多。筆者就是此前做了4年STM32開發工作，然後轉做Linux驅動開發，整個過程比較順暢。

鑑於當前STM32非常流行，學習者多，如何幫助STM32學習者順利地轉入Linux驅動開發有以下幾點需要注意。

1) 選取合適的CPU
理論上來講，如果ST公司有可以執行的Linux的晶片那再好不過了，因為大家對STM32很熟悉，但是在撰寫本書時，ST公司尚沒有可以執行Linux的CPU。Linux驅動開發入門的CPU一定不能複雜，比如像三星的Exynos 4412、Exynos 4418等，這些CPU性能很強大，帶有GPU，支援硬體視訊解碼，可以執行Android。但是正是它們的性能過於強大，功能過於繁雜，所以不適合Linux驅動開發入門。一款外接裝置和STM32H7這樣的MCU相似的CPU就非常適合Linux入門，三星的S3C2440就非常合適，但是S3C2440早已停產了，學了以後工作上又用不到，又得學習其他的CPU，有點浪費時間。筆者花了不少時間終於找到了一款合適的CPU，那就是NXP的I.MX6ULL。I.MX6ULL就是一款可以跑Linux的STM32，外接裝置功能和STM32相似，如果此前學習過STM32，那麼會非常容易上手I.MX6ULL。而且I.MX6ULL可以正常出貨，這是一款工業級的CPU，是三星S3C2440、S3C6410產品替代的絕佳之選，學習完I.MX6ULL以後，在工作中就可以直接使用了。本書選取正點原子的I.MX6U-ALPHA開發板，其他廠商的I.MX6ULL開發板也可以參考本書。

2) 開發環境講解
STM32的開發都是在Windows系統下進行的，使用MDK或IAR這樣的整合IDE，但是嵌入式Linux驅動開發需要的主機是Linux平台的，也就是必須先在自己的電腦上安裝Linux系統。Linux系統發行版本有Ubuntu、CentOS、Fdeora、Debian等。本書使用Ubuntu作業系統。

3) 合理的裸機常式
學習嵌入式Linux驅動開發建議大家先學習裸機開發(如果學習過STM32，則可以跳過裸機學習)，Linux驅動開發非常煩瑣。要想進行Linux驅動開發，必須要先移植uboot，然後移植Linux系統和root檔案系統到開發平台上。而uboot又是一個超大的裸機綜合常式，因此如果沒有學習過裸機常式，那麼uboot移植會有困難，尤其是要修改uboot程式時。STM32基本都是裸機開發，在整合IDE下撰寫程式，可以使用ST公司提供的函數庫。但是在Ubuntu下撰寫I.MX6ULL裸機常式就沒有這麼方便了，沒有MDK和IAR這樣的IDE，所有的一切都需要自己架設，本書提供了詳細的講解。本書還提供了數十個裸機常式，由淺入深，涵蓋了大部分常用的功能，比如I/O輸入輸出、中斷、序列埠、計時器、DDR、LCD、I2C等。學習完裸機常式以後就對I.MX6ULL這顆CPU非常熟悉了，再去學習Linux驅動開發就很輕鬆了。

4) uboot、Linux和root檔案系統移植
學習完裸機常式以後就是Linux驅動開發了，但是在進行Linux驅動開發之前要先在使用的開發板平台上移植好uboot、Linux和root檔案系統。這是Linux驅動開發的第一個攔路虎，因此本書和對應的視訊會著重講解uboot/Linux和root檔案系統的移植。

5) 嵌入式Linux驅動開發
當我們把uboot、Linux核心和root檔案系統都在開發板上移植好以後，就可以開始Linux驅動開發了。Linux驅動有3大類: 字元裝置驅動、區塊裝置驅動和網路裝置驅動。對於這3大類內容，本書都有詳細的講解，並且配有數十個對應的教學常式，從最簡單的點燈到最後的網路裝置驅動。

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第一篇裸機開發

第1章開發環境架設
1.1Ubuntu和Windows檔案互傳
1.2Ubuntu下NFS和SSH服務開啟
1.3Ubuntu交叉編譯工具鏈安裝
1.4Visual Studio Code軟體的安裝和使用
1.5CH340序列埠驅動安裝
1.6MobaXterm軟體安裝和使用

第2章Cortex-A7 MPCore架構
2.1Cortex-A7 MPCore簡介
2.2Cortex-A處理器執行模型
2.3Cortex-A暫存器組

第3章ARM組合語言基礎
3.1GNU組合語言語法
3.2Cortex-A7常用組合語言指令

第4章組合語言LED燈實驗
4.1I.MX6U GPIO詳解
4.2硬體原理分析
4.3實驗程式撰寫
4.4編譯、下載和驗證

第5章I....

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