嵌入式Linux设备驱动开发详解 (2010 年度畅销榜NO.16695 )

嵌入式Linux设备驱动是嵌入式系统中十分重要的组成部分。本书详细讲解了嵌入式Linux的各种设备驱动，包括字符设备驱动、数字显示驱动、键盘驱动、A/D驱动、D/A驱动、LCD驱动、触摸屏驱动、CAN总线驱动、IIC总线驱动、音频总线驱动、IDE接口驱动、闪存芯片驱动、USB驱动、串口驱动、网络设备驱动等，并结合大量实例进行讲解，读者可以快速熟悉和掌握相关知识。 \r\n　　本书内容丰富，专业性和实用性强，适合嵌入式系统设计人员以及高校相关专业师生学习和使用。

第1章　嵌入式系统与驱动程序　1\r\n　本章目标　1\r\n　1.1　嵌入式系统概述　1\r\n　　1.1.1　嵌入式系统的概念　1\r\n　　1.1.2　嵌入式系统的特点　2\r\n　　1.1.3　嵌入式系统的体系结构　2\r\n　1.2　嵌入式处理器介绍　4\r\n　　1.2.1　嵌入式处理器分类　4\r\n　　1.2.2　ARM概述　5\r\n　　1.2.3　ARM系列芯片简介　5\r\n　1.3　嵌入式操作系统介绍　7\r\n　　1.3.1　主流嵌入式操作系统　7\r\n　　1.3.2　嵌入式系统的发展状况　8\r\n　　1.3.3　嵌入式Linux介绍　8\r\n　　1.3.4　嵌入式系统开发环境的建立　9\r\n　　1.3.5　嵌入式软件开发　10\r\n　1.4　嵌入式Linux驱动程序　12\r\n　　1.4.1　嵌入式Linux的内核空间和用户空间　12\r\n　　1.4.2　嵌入式Linux的文件系统　12\r\n　　1.4.3　嵌入式Linux的设备管理　14\r\n　　1.4.4　嵌入式Linux的驱动程序　16\r\n　1.5　知识索引　20\r\n　1.6　思考与练习　21\r\n第2章　简单的字符设备驱动程序　23\r\n　本章目标　23\r\n　2.1　嵌入式Linux字符设备的驱动程序结构　23\r\n　　2.1.1　嵌入式Linux驱动程序常用的头文件　24\r\n　　2.1.2　File_operations结构体　24\r\n　　2.1.3　字符设备驱动程序的入口　25\r\n　　2.1.4　驱动程序的设备注册　26\r\n　2.2　设备驱动程序中的具体问题　27\r\n　　2.2.1　I/O端口　28\r\n　　2.2.2　内存操作　29\r\n　　2.2.3　中断处理　29\r\n　2.3　LED的驱动程序实例及测试　30\r\n　　2.3.1　LED I/O端口设置　30\r\n　　2.3.2　LED硬件电路设计　32\r\n　　2.3.3　LED驱动程序设计　33\r\n　　2.3.4　LED测试程序设计　36\r\n　2.4　嵌入式Linux中断处理驱动程序及测试　37\r\n　　2.4.1　中断处理过程　37\r\n　　2.4.2　中断向量表　39\r\n　　2.4.3　中断的处理模式　39\r\n　　2.4.4　中断的优先级　40\r\n　　2.4.5　中断的嵌套　40\r\n　　2.4.6　中断源的扩展　40\r\n　　2.4.7　中断控制寄存器的设置　41\r\n　2.5　按键中断的驱动程序实例　45\r\n　　2.5.1　按键中断的电路设计　45\r\n　　2.5.2　按键中断的驱动程序设计　45\r\n　2.6　知识索引　48\r\n　2.7　思考与练习　49\r\n第3章　数字显示驱动程序　50\r\n　本章目标　50\r\n　3.1　数字显示器　50\r\n　　3.1.1　数码管简介　50\r\n　　3.1.2　数码管的分类　51\r\n　　3.1.3　数码管显示原理　51\r\n　3.2　数码管显示电路的硬件设计　52\r\n　　3.2.1　译码器的使用　52\r\n　　3.2.2　数码管的驱动方式　53\r\n　　3.2.3　串/并变换的译码设计　55\r\n　3.3　数码管驱动程序实例　56\r\n　　3.3.1　驱动程序的初始化和卸载模块　56\r\n　　3.3.2　文件操作结构模块　57\r\n　　3.3.3　数码管的打开模块　57\r\n　　3.3.4　数码管的读写模块　58\r\n　　3.3.5　数码管的I/O控制模块　58\r\n　　3.3.6　数码管的退出模块　58\r\n　　3.3.7　驱动程序的模块加载和卸载　59\r\n　3.4　数码管显示电路测试程序设计　60\r\n　　3.4.1　数码管测试设计　60\r\n　　3.4.2　数码管测试程序　60\r\n　　3.4.3　数码管测试效果　61\r\n　3.5　知识索引　61\r\n　3.6　思考与练习　62\r\n第4章　键盘驱动程序　63\r\n　本章目标　63\r\n　4.1　键盘接口概述　63\r\n　　4.1.1　键盘的分类　63\r\n　　4.1.2　键盘的防抖　65\r\n　　4.1.3　键盘的扫描　65\r\n　　4.1.4　键盘的缓冲算法　67\r\n　4.2　键盘的驱动设计实例　67\r\n　　4.2.1　锁存器和缓冲器扩展键盘　67\r\n　　4.2.2　锁存器和缓冲器的接口　68\r\n　　4.2.3　锁存器和缓冲器扩展键盘驱动程序设计　69\r\n　　4.2.4　锁存器和缓冲器扩展键盘测试程序设计　71\r\n　4.3　智能控制芯片HD7279扩展键盘　72\r\n　　4.3.1　HD7279的电路设计　72\r\n　　4.3.2　HD7279的指令介绍　73\r\n　　4.3.3　HD7279的串行接口　74\r\n　　4.3.4　HD7279的驱动程序设计　75\r\n　　4.3.5　HD7279的测试程序设计　84\r\n　4.4　知识索引　85\r\n　4.5　思考与练习　85\r\n第5章　A/D驱动程序　86\r\n　本章目标　86\r\n　5.1　A/D转换的过程　86\r\n　　5.1.1　采样和保持　86\r\n　　5.1.2　量化和编码　88\r\n　　5.1.3　ADC的分类　89\r\n　5.2　A/D转换器的基本原理　89\r\n　　5.2.1　逐次逼近型A/D转换器　89\r\n　　5.2.2　双积分型A/D转换器　90\r\n　　5.2.3　V/F和F/V型转换器　93\r\n　　5.2.4　其他A/D转换器　95\r\n　5.3　A/D转换器接口技术　97\r\n　　5.3.1　ADC的主要参数及意义　97\r\n　　5.3.2　ADC的电路选择方法　98\r\n　　5.3.3　ADC实际应用中的问题　99\r\n　5.4　S3C2410 A/D转换驱动设计实例　99\r\n　　5.4.1　S3C2410的A/D转换电路　99\r\n　　5.4.2　S3C2410X的A/D转换控制寄存器　100\r\n　　5.4.3　S3C2410X的A/D转换数据寄存器　101\r\n　　5.4.4　S3C2410X中A/D转换驱动程序的设计　102\r\n　　5.4.5　S3C2410X中A/D转换测试程序的设计　105\r\n　5.5　知识索引　106\r\n　5.6　思考与练习　107\r\n第6章　D/A驱动程序　108\r\n　本章目标　108\r\n　6.1　D/A的原理介绍　108\r\n　　6.1.1　D/A转换的概念及基本原理　108\r\n　　6.1.2　电子模拟开关　109\r\n　　6.1.3　D/A转换器的基本结构　110\r\n　　6.1.4　D/A转换的静态参数　114\r\n　　6.1.5　D/A转换的动态参数　115\r\n　6.2　D/A转换的硬件电路设计　116\r\n　　6.2.1　D/A转换的接口技术　116\r\n　　6.2.2　D/A转换芯片介绍　117\r\n　　6.2.3　D/A转换的电路设计　118\r\n　6.3　D/A转换器的驱动程序实例　118\r\n　　6.3.1　D/A驱动程序中的宏定义　118\r\n　　6.3.2　D/A的模块加载　118\r\n　　6.3.3　D/A转换器的文件操作模块　119\r\n　　6.3.4　D/A转换器的读写控制模块　120\r\n　　6.3.5　D/A转换器的打开、退出模块　120\r\n　6.4　测试程序的设计　120\r\n　　6.4.1　D/A测试程序中的宏定义　121\r\n　　6.4.2　D/A测试程序的主函数　121\r\n　　6.4.3　D/A测试程序中的功能函数　122\r\n　　6.4.4　D/A测试程序中的功能打印函数　123\r\n　　6.4.5　D/A测试程序中的波形生成函数　123\r\n　　6.4.6　D/A测试程序的效果　124\r\n　6.5　知识索引　125\r\n　6.6　思考与练习　125\r\n第7章　LCD驱动程序　126\r\n　本章目标　126\r\n　7.1　LCD显示器概述　126\r\n　　7.1.1　液晶　126\r\n　　7.1.2　LCD显示屏的背光　127\r\n　　7.1.3　LCD显示器的分类　127\r\n　　7.1.4　LCD的显示原理　127\r\n　　7.1.5　LCD的驱动方式　130\r\n　　7.1.6　LCD的常用指标　131\r\n　7.2　LCD的显示接口　131\r\n　　7.2.1　灰度STN的时序　132\r\n　　7.2.2　彩色STN的时序　133\r\n　　7.2.3　TFT的时序　134\r\n　7.3　嵌入式处理器的LCD控制器　136\r\n　　7.3.1　LCD控制器　136\r\n　　7.3.2　LCD控制器的设置　137\r\n　　7.3.3　LCD的字符显示缓存　139\r\n　7.4　LCD的驱动程序设计　140\r\n　　7.4.1　LCD驱动程序相关的宏定义　140\r\n　　7.4.2　LCD驱动程序的底层操作函数　142\r\n　　7.4.3　LCD驱动程序提供的API　145\r\n　　7.4.4　LCD驱动程序的模块化加载　151\r\n　　7.4.5　LCD的测试程序　152\r\n　7.5　基于Framebuffer的LCD驱动程序实例　155\r\n　　7.5.1　Framebuffer概述　155\r\n　　7.5.2　LCD的电路连接　155\r\n　　7.5.3　Framebuffer设备驱动程序的结构　156\r\n　　7.5.4　Framebuffer设备驱动程序的设计　159\r\n　　7.5.5　Framebuffer设备测试程序的设计　164\r\n　　7.5.6　嵌入式Linux常用的GUI　166\r\n　7.6　知识索引　166\r\n　7.7　思考与练习　167\r\n第8章　触摸屏驱动程序　168\r\n　本章目标　168\r\n　8.1　触摸屏概述　168\r\n　8.2　触摸屏的分类　168\r\n　　8.2.1　电阻技术触摸屏　168\r\n　　8.2.2　表面声波技术触摸屏　169\r\n　　8.2.3　电容电感技术触摸屏　170\r\n　　8.2.4　红外线技术触摸屏　170\r\n　8.3　触摸屏的特性　171\r\n　　8.3.1　透明度和色彩失真　171\r\n　　8.3.2　反光性　171\r\n　　8.3.3　清晰度　171\r\n　　8.3.4　漂移　172\r\n　　8.3.5　检测和定位　172\r\n　8.4　触摸屏的硬件电路设计　172\r\n　　8.4.1　电阻式触摸屏的电路原理　172\r\n　　8.4.2　电阻式触摸屏原点的定位　173\r\n　　8.4.3　电阻式触摸屏的电路连接　174\r\n　8.5　触摸屏的驱动程序实例　176\r\n　　8.5.1　触摸屏接口的模式　176\r\n　　8.5.2　A/D转换和触摸屏寄存器的设置　177\r\n　　8.5.3　触摸屏的坐标　179\r\n　　8.5.4　触摸屏的电路连接　180\r\n　　8.5.5　触摸屏的驱动程序接口　181\r\n　8.6　测试程序的设计　182\r\n　　8.6.1　触摸屏的数据定义　183\r\n　　8.6.2　触摸屏的数据处理　183\r\n　　8.6.3　触摸屏的运行测试　185\r\n　8.7　知识索引　186\r\n　8.8　思考与练习　187\r\n第9章　CAN总线驱动程序　188\r\n　本章目标　188\r\n　9.1　CAN总线接口设计　188\r\n　　9.1.1　CAN总线概述　188\r\n　　9.1.2　CAN的工作特点及主要优点　189\r\n　　9.1.3　CAN总线的电气特征和MAC帧结构　189\r\n　9.2　嵌入式处理器上CAN总线接口的扩展　190\r\n　　9.2.1　SJA1000简介　190\r\n　　9.2.2　SJA1000扩展　191\r\n　9.3　SJA1000扩展CAN总线接口的设计　192\r\n　　9.3.1　CAN 控制器SJA1000的操作模式　192\r\n　　9.3.2　CAN控制器SJA1000的特征功能　193\r\n　　9.3.3　CAN 控制器SJA1000的Basic CAN模式设置　194\r\n　9.4　SJA1000扩展CAN总线接口的通信　196\r\n　　9.4.1　通过CAN总线建立通信的步骤　196\r\n　　9.4.2　SJA1000的初始化　196\r\n　　9.4.3　驱动程序的结构设计　198\r\n　　9.4.4　驱动程序init、exit、open、close函数的实现　200\r\n　　9.4.5　驱动程序read、write函数的实现　201\r\n　　9.4.6　驱动程序interrupt、ioctl函数实现　202\r\n　　9.4.7　测试程序的编写　202\r\n　9.5　驱动程序的加载　204\r\n　9.6　知识索引　204\r\n　9.7　思考与练习　205\r\n第10章　IIC总线驱动程序　206\r\n　本章目标　206\r\n　10.1　IIC总线概述　206\r\n　　10.1.1　IIC总线介绍　206\r\n　　10.1.2　IIC总线引入的原因　206\r\n　　10.1.3　IIC总线的特点　206\r\n　　10.1.4　IIC总线的基本结构　207\r\n　　10.1.5　IIC总线的术语　207\r\n　　10.1.6　IIC总线的工作　208\r\n　　10.1.7　IIC总线的竞争仲裁　209\r\n　　10.1.8　IIC总线的工作流程　210\r\n　10.2　嵌入式处理器的IIC接口　211\r\n　　10.2.1　IIC总线控制寄存器　212\r\n　　10.2.2　IIC总线控制/状态寄存器　213\r\n　　10.2.3　IIC总线地址寄存器　214\r\n　　10.2.4　IIC总线移位数据寄存器　214\r\n　　10.2.5　S3C2410中与IIC对应的I/O端口　215\r\n　10.3　基于IIC的键盘芯片应用　216\r\n　　10.3.1　ZLG7290的功能　217\r\n　　10.3.2　ZLG7290的控制方式　218\r\n　　10.3.3　ZLG7290的寄存器　218\r\n　　10.3.4　ZLG7290的通信接口　219\r\n　　10.3.5　ZLG7290的指令介绍　219\r\n　10.4　IIC总线驱动程序实例　221\r\n　　10.4.1　ZLG7290的电路连接　221\r\n　　10.4.2　ZLG7290的通信流程　223\r\n　　10.4.3　ZLG7290驱动中变量的定义　225\r\n　　10.4.4　ZLG7290驱动中实时时钟的改变　226\r\n　　10.4.5　ZLG7290和IIC寄存器的初始化　227\r\n　　10.4.6　ZLG7290驱动程序的模块化　228\r\n　　10.4.7　ZLG7290的文件操作结构　228\r\n　10.5　IIC总线的测试程序　230\r\n　10.6　知识索引　231\r\n　10.7　思考与练习　231\r\n第11章　音频总线驱动程序　232\r\n　本章目标　232\r\n　11.1　音频总线接口概述　232\r\n　　11.1.1　音频的采样精度　233\r\n　　11.1.2　音频编码　233\r\n　11.2　IIS音频总线接口　233\r\n　　11.2.1　IIS总线的物理连接　233\r\n　　11.2.2　IIS的总线协议　234\r\n　　11.2.3　IIS总线的硬件设计　235\r\n　　11.2.4　IIS总线的寄存器　236\r\n　11.3　AC97音频总线接口　239\r\n　11.4　IIS总线的驱动程序设计　240\r\n　　11.4.1　音频设备基础知识　240\r\n　　11.4.2　音频设备文件　241\r\n　　11.4.3　WAV声音文件　243\r\n　　11.4.4　音频设备和驱动程序的通信　243\r\n　　11.4.5　设备的初始化和加载　244\r\n　　11.4.6　DMA的操作和宏定义　246\r\n　　11.4.7　audio设备文件的操作　248\r\n　　11.4.8　mixer设备文件的操作　260\r\n　11.5　音频驱动程序的测试　262\r\n　11.6　知识索引　262\r\n　11.7　思考与练习　263\r\n第12章　IDE接口驱动程序　264\r\n　本章目标　264\r\n　12.1　IDE接口概述　264\r\n　　12.1.1　硬盘知识介绍　264\r\n　　12.1.2　IDE接口标准　267\r\n　　12.1.3　IDE接口的传输模式　269\r\n　　12.1.4　IDE接口寄存器　269\r\n　12.2　IDE接口驱动程序的移植　271\r\n　　12.2.1　嵌入式Linux下IDE驱动程序接口　271\r\n　　12.2.2　嵌入式Linux下IDE驱动程序　272\r\n　　12.2.3　IDE硬盘的读/写操作　274\r\n　12.3　IDE驱动程序测试　282\r\n　　12.3.1　磁盘文件系统简介　283\r\n　　12.3.2　IDE分区测试　283\r\n　12.4　知识索引　285\r\n　12.5　思考与练习　285\r\n第13章　闪存芯片的驱动程序　286\r\n　本章目标　286\r\n　13.1　闪存芯片概述　286\r\n　　13.1.1　闪存芯片的物理特性　286\r\n　　13.1.2　嵌入式文件系统概述　289\r\n　　13.1.3　MTD体系介绍　289\r\n　　13.1.4　Flash专有名词　291\r\n　13.2　NAND Flash　291\r\n　　13.2.1　NAND Flash的结构　291\r\n　　13.2.2　NAND Flash的操作　292\r\n　　13.2.3　NAND Flash控制器　294\r\n　　13.2.4　NAND Flash的时序　296\r\n　　13.2.5　NAND Flash的驱动程序实例　297\r\n　13.3　NOR Flash　301\r\n　　13.3.1　NOR Flash的结构　301\r\n　　13.3.2　NOR Flash的操作　302\r\n　　13.3.3　NOR Flash的驱动程序实例　303\r\n　13.4　基于闪存的文件系统　307\r\n　13.5　知识索引　309\r\n　13.6　思考与练习　310\r\n第14章　USB 设备驱动程序　311\r\n　本章目标　311\r\n　14.1　USB接口概述　311\r\n　　14.1.1　USB系统　311\r\n　　14.1.2　USB的电气特性　312\r\n　　14.1.3　USB总线的拓扑结构　313\r\n　　14.1.4　USB的通信协议　313\r\n　14.2　嵌入式系统中USB的使用　315\r\n　　14.2.1　OHCI概述　315\r\n　　14.2.2　Host接口硬件设计　316\r\n　14.3　嵌入式系统中USB设备的驱动程序设计　316\r\n　　14.3.1　USB设备驱动程序的分类　316\r\n　　14.3.2　USB驱动的骨架程序　317\r\n　　14.3.3　设备端USB驱动程序　327\r\n　　14.3.4　USB键盘飞梭的驱动程序　327\r\n　14.4　USB驱动程序测试　331\r\n　　14.4.1　热插拔　331\r\n　　14.4.2　利用hotplug脚本实现设备的自动加载　332\r\n　14.5　知识索引　333\r\n　14.6　思考与练习　334\r\n第15章　串口驱动程序　335\r\n　本章目标　335\r\n　15.1　串口概述　335\r\n　　15.1.1　同步串口的传输标准　335\r\n　　15.1.2　异步串口的传输标准　336\r\n　　15.1.3　串口的物理层标准　336\r\n　　15.1.4　串口的电平逻辑转换　341\r\n　15.2　嵌入式处理器串口控制器　342\r\n　　15.2.1　嵌入式系统中常用的UART控制器　342\r\n　　15.2.2　S3C2410中的UART控制器　342\r\n　15.3　嵌入式Linux串口驱动程序设计　346\r\n　　15.3.1　异步串口的工作流程　346\r\n　　15.3.2　串口的驱动程序结构　347\r\n　　15.3.3　串口驱动程序的注册　349\r\n　　15.3.4　ops中的串口操作函数　351\r\n　　15.3.5　串口驱动中与控制台有关的函数　360\r\n　15.4　嵌入式Linux串口的应用程序设计　360\r\n　　15.4.1　串口编程需要用到的头文件　360\r\n　　15.4.2　串口的终端函数　361\r\n　　15.4.3　RS-485和RS-232的通信　363\r\n　15.5　基于串口的GPRS应用实例　366\r\n　　15.5.1　GPRS简介　366\r\n　　15.5.2　GPRS的电路设计　367\r\n　　15.5.3　GPRS的程序分析　368\r\n　15.6　基于串口的GPS应用实例　371\r\n　　15.6.1　GPS简介　371\r\n　　15.6.2　GPS应用程序设计　371\r\n　15.7　知识索引　375\r\n　15.8　思考与练习　376\r\n第16章　网络设备驱动程序　377\r\n　本章目标　377\r\n　16.1　以太网概述　377\r\n　　16.1.1　以太网的连接　377\r\n　　16.1.2　以太网的工作原理　378\r\n　　16.1.3　以太网的帧结构　379\r\n　　16.1.4　TCP/IP网络协议　381\r\n　　16.1.5　嵌入式系统中常用的网络协议　382\r\n　16.2　嵌入式处理器的以太网接口　383\r\n　　16.2.1　带有MAC层控制协议的处理器　383\r\n　　16.2.2　通过以太网芯片扩展网络接口　384\r\n　16.3　以太网驱动程序体系结构　385\r\n　　16.3.1　网络驱动程序的结构　385\r\n　　16.3.2　网络设备初始化　386\r\n　　16.3.3　数据包的发送与接收　386\r\n　　16.3.4　网络设备的加载方式　387\r\n　　16.3.5　常用的系统支持　388\r\n　16.4　网卡驱动程序实例　392\r\n　　16.4.1　NE2000的内核支持　392\r\n　　16.4.2　网络接口的初始化　392\r\n　　16.4.3　网络接口设备的打开和关闭　393\r\n　　16.4.4　数据包发送和接收　394\r\n　　16.4.5　网络驱动程序的基本操作　394\r\n　　16.4.6　编写嵌入式Linux网络驱动程序中需要注意的问题　398\r\n　16.5　网络驱动程序的测试　399\r\n　　16.5.1　嵌入式Linux的网络配置　400\r\n　　16.5.2　NFS文件系统　401\r\n　　16.5.3　socket编程　403\r\n　　16.5.4　socket编程实例　405\r\n　16.6　知识索引　415\r\n　16.7　思考与练习　416

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