嵌入式軟件設計——基於華為海思Hi3861芯片和OpenHarmony操作系統

目錄

第1章嵌入式系統概論

微課視頻17分鐘

1．1無所不在的嵌入式系統

1．1．1工業控制

1．1．2智能家電

1．1．3智能機器人

1．2嵌入式系統定義

1．3嵌入式系統的設計需求

1．4嵌入式系統的發展歷程

1．5嵌入式系統的組成

1．5．1嵌入式系統的硬件組成

1．5．2嵌入式系統的軟件組成

1．6嵌入式系統的分類

第2章嵌入式處理器與外圍硬件

微課視頻53分鐘

2．1嵌入式處理器概述

2．1．1嵌入式處理器特點

2．1．2嵌入式處理器體系架構

2．2嵌入式處理器的分類

2．2．1嵌入式微處理器

2．2．2嵌入式微控制器

2．2．3嵌入式DSP

2．2．4嵌入式片上系統

2．3RISCV嵌入式微處理器體系結構

2．3．1RISCV處理器

2．3．2總線

2．3．3流水線結構

2．3．4工作模式

2．4RISCV指令集架構簡介

2．4．1RISCV指令集分類

2．4．2RISCV指令格式

2．4．3RISCV指令特點

2．5基於RISCV架構的Hi3861芯片

2．5．1處理器

2．5．2SPI

2．5．3RTC模塊

2．5．4GPIO接口

2．5．5PWM模塊

2．5．6UART接口

2．5．7WatchDog模塊

2．5．8I2C總線

2．5．9ADC模塊

第3章嵌入式軟件體系結構

微課視頻20分鐘

3．1軟件體系結構的概念

3．2軟件體系結構的作用

3．3輪轉結構

3．3．1運行方式

3．3．2典型系統

3．4前後台結構

3．4．1運行方式

3．4．2系統性能

3．4．3典型系統

3．5實時操作系統結構

3．5．1運行方式

3．5．2系統性能

3．5．3典型系統

第4章嵌入式實時操作系統

微課視頻86分鐘

4．1嵌入式操作系統演化

4．2RTOS的設計需求

4．2．1及時性

4．2．2強相關性

4．2．3高性能和魯棒性

4．2．4可剪裁性

4．3RTOS的體系結構

4．3．1宏內核結構

4．3．2微內核結構

4．4OpenHarmony內核啟動過程

4．4．1內核簡介

4．4．2嵌入式系統啟動過程

4．4．3內核初始化過程

4．4．4應用程序初始化過程

4．4．5操作系統啟動過程

4．5時間管理

4．5．1系統Tick

4．5．2軟件定時器

4．6中斷管理

4．6．1基礎概念

4．6．2重要接口

4．6．3使用示例

4．7任務管理

4．7．1基礎概念

4．7．2TCB結構及使用方法

4．7．3使用示例

4．8內存管理

4．8．1靜態內存

4．8．2動態內存

4．9內核通信

4．9．1事件

4．9．2消息隊列

第5章板級支持包和操作系統引導

微課視頻43分鐘

5．1嵌入式系統的啟動過程

5．1．1上電復位、板級初始化階段

5．1．2操作系統引導/操作系統升級階段

5．1．3操作系統初始化階段

5．1．4應用初始化階段

5．1．5操作系統運行階段

5．1．6LiteOSM操作系統的啟動

5．1．7整體啟動流程

5．2板級支持包

5．2．1BSP的概念

5．2．2BSP中的驅動程序

5．2．3BSP和BIOS的區別

5．2．4RTOS中的BSP 

5．3RTOS的引導模式

5．3．1需要Boot Loader的引導模式

5．3．2不需要Boot Loader的引導模式

5．3．3操作系統引導實例

5．4Boot Loader代碼分析及開發

5．4．1loaderboot功能及代碼分析

5．4．2flashboot功能及代碼開發

第6章嵌入式軟件開發環境

微課視頻63分鐘

6．1嵌入式軟件的編譯

6．1．1交叉編譯概念

6．1．2交叉編譯的難點

6．1．3交叉匯編器和工具鏈

6．1．4嵌入式系統的鏈接器/定位器

6．1．5合理安排程序在目標主機上的分佈

6．2嵌入式軟件的調試

6．2．1調試的準則

6．2．2基本技術

6．2．3輸入電路模擬器

6．2．4OCD方式

6．2．5嵌入式軟件調試環境搭建

6．3模擬開發技術

6．3．1模擬開發的分類

6．3．2模擬開發環境的特點

6．3．3模擬開發工具QEMU

6．4OpenHarmony編譯系統構建

6．4．1GCC編譯器

6．4．2項目構建工具

6．4．3項目構建流程

6．4．4GDB調試器

6．5開發環境DevEco Device Tool

6．5．1環境搭建

6．5．2工程管理

6．5．3HDF驅動管理

6．5．4代碼編輯

6．5．5目標代碼編譯運行

6．5．6使用模擬器運行

6．5．7代碼燒錄

6．5．8代碼調試

6．6OpenHarmony操作系統實驗

6．6．1操作系統配置編譯裁剪實驗

6．6．2系統基礎服務裁剪實驗

第7章嵌入式操作系統移植及驅動開發

微課視頻52分鐘

7．1嵌入式操作系統移植概述

7．1．1嵌入式操作系統移植通用流程

7．1．2系統移植所必需的環境

7．1．3內核移植

7．1．4系統移植

7．2OpenHarmony移植準備

7．2．1移植目錄

7．2．2移植流程

7．2．3編譯構建適配流程

7．3OpenHarmony內核移植

7．3．1芯片架構適配

7．3．2內核基礎適配

7．3．3內核移植調試

7．4OpenHarmony板級支持包移植

7．4．1板級支持包適配流程

7．4．2CMSIS和POSIX

7．4．3板級驅動適配

7．4．4HAL實現

7．4．5板級適配XTS測試

7．5OpenHarmony系統驅動程序開發

7．5．1LiteOSM中的傳統驅動開發

7．5．2HDF的特點

7．5．3HDF驅動開發

7．5．4HDF驅動服務管理

7．5．5HDF配置管理

7．5．6HDF開發實例

7．5．7HDF驅動移植

7．6OpenHarmony系統驅動程序調用

7．6．1核心代碼開發

7．6．2項目內配置文件BUILD．gn編寫

7．6．3項目外配置文件BUILD．gn編寫

7．6．4項目編譯運行

第8章典型物聯網技術、協議及應用

微課視頻49分鐘

8．1物聯網技術概述

8．1．1物聯網體系架構及特性

8．1．2物聯網關鍵技術

8．1．3物聯網典型應用

8．1．4物聯網技術的發展

8．2物聯網通信技術WiFi概述

8．2．1WLAN和WiFi

8．2．2WLAN發展歷史與趨勢

8．2．3WiFi射頻及通道

8．2．4WiFi組網與配網

8．2．5WiFi通信實驗

8．3物聯網通信協議概述

8．4CoAP及其應用

8．4．1CoAP的設計需求

8．4．2CoAP結構及示例

8．4．3CoAP應用示例

8．5MQTT協議及其應用

8．5．1MQTT協議的設計需求

8．5．2MQTT控制報文結構及示例

8．5．3MQTT協議應用示例

8．6LwIP及其應用

8．6．1LwIP的設計需求

8．6．2LwIP的工作機制

8．6．3LwIP應用示例

8．7模組通信協議AT實驗

8．7．1AT命令定義及分類

8．7．2AT命令應用示例

第9章嵌入式系統安全

微課視頻17分鐘

9．1嵌入式系統安全趨勢

9．2嵌入式系統安全方案

9．2．1嵌入式領域安全問題

9．2．2嵌入式領域安全策略

9．2．3嵌入式領域安全設計

9．2．4嵌入式硬件安全實現範例

9．3Hi3861安全子系統

9．3．1安全子系統概述

9．3．2TRNG算子

9．3．3HASH算子

9．4OpenHarmony安全子系統

9．4．1應用完整性驗證

9．4．2應用權限管理

9．4．3設備安全等級管理

第10章嵌入式系統綜合實驗

微課視頻7分鐘

10．1智能小車開發板硬件介紹

10．2智能小車的設計需求

10．3智能小車實驗

10．3．1避障實驗

10．3．2循跡實驗

10．3．3平衡車實驗

參考文獻