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内容大纲
本书详细阐述了与C++嵌入式开发相关的基本解决方案，主要包括嵌入式系统的基础知识，配置开发环境，与不同的体系结构协同工作，处理中断，调试、日志和分析，内存管理，多线程和同步机制，通信和序列化，外围设备，降低功耗，时间点和时间间隔，错误处理和容错机制，实时系统、安全性系统的指导原则，微控制器编程等内容。此外，本书还提供了相应的示例、代码，以帮助读者进一步理解相关方案的实现过程。
本书适合作为高等院校计算机及相关专业的教材和教学参考书，也可作为相关开发人员的自学用书和参考手册。 -
作者介绍
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目录
第1章 嵌入式系统的基础知识
1.1 考查嵌入式系统
1.1.1 与台式机或Web应用程序的不同之处
1.1.2 嵌入式系统的类型
1.1.3 微控制器
1.1.4 片上系统
1.1.5 专用集成电路
1.1.6 现场可编程门阵列
1.2 与有限的资源协同工作
1.3 考查性能影响
1.4 与不同的架构协同工作
1.4.1 字节顺序
1.4.2 对齐问题
1.4.3 定宽整数类型
1.5 处理硬件错误
1.5.1 硬件的早期版本
1.5.2 硬件的不可靠性
1.5.3 环境条件的影响
1.6 C++嵌入式开发
1.6.1 不必为无用的事务付诸实践
1.6.2 基于面向对象编程的代码复杂度计算
1.6.3 资源获取时即初始化
1.6.4 异常机制
1.6.5 强大的标准库
1.6.6 线程和内存模型
1.7 远程部署软件
1.8 远程运行软件
1.9 日志和诊断
1.10 本章小结
第2章 配置开发环境
2.1 在Docker容器中配置构建系统
2.1.1 实现方式
2.1.2 工作方式
2.1.3 更多内容
2.2 与模拟器协同工作
2.2.1 实现方式
2.2.2 工作方式
2.2.3 更多内容
2.3 交叉编译
2.3.1 准备工作
2.3.2 实现方式
2.3.3 工作方式
2.3.4 更多内容
2.4 连接至嵌入式系统
2.4.1 准备工作
2.4.2 实现方式
2.4.3 工作方式
2.4.4 更多内容
2.5 调试嵌入式应用程序
2.5.1 准备工作
2.5.2 实现方式
2.5.3 工作方式
2.5.4 更多内容
2.6 针对远程调试使用gdbserver
2.6.1 准备工作
2.6.2 实现方式
2.6.3 工作方式
2.6.4 更多内容
2.7 使用CMake作为构建系统
2.7.1 准备工作
2.7.2 实现方式
2.7.3 工作方式
2.7.4 更多内容
第3章 与不同的体系结构协同工作
3.1 定宽整数类型
3.1.1 实现方式
3.1.2 工作方式
3.1.3 更多内容
3.2 处理size_t类型
3.2.1 实现方式
3.2.2 工作方式
3.2.3 更多内容
3.3 检测平台的字节顺序
3.3.1 实现方式
3.3.2 工作方式
3.3.3 更多内容
3.4 转换字节顺序
3.4.1 实现方式
3.4.2 工作方式
3.5 处理数据对齐问题
3.5.1 实现方式
3.5.2 工作方式
3.5.3 更多内容
3.6 处理打包结构
3.6.1 实现方式
3.6.2 工作方式
3.6.3 更多内容
3.7 缓存行对齐数据
3.7.1 实现方式
3.7.2 工作方式
3.7.3 更多内容
第4章 处理中断
4.1 数据轮询
4.2 中断服务程序
4.3 对ISR的一般考虑
4.4 8051微控制器中断
4.5 实现中断服务程序
4.5.1 实现方式
4.5.2 工作方式
4.6 通过8位自动重载模式生成一个5 kHz的方波信号
4.6.1 实现方式
4.6.2 工作方式
4.7 使用Timer 1作为事件计数器计数一个1 Hz脉冲
4.7.1 实现方式
4.7.2 工作方式
4.7.3 更多内容
4.8 串行接收和传输数据
4.8.1 实现方式
4.8.2 工作方式
4.8.3 更多内容
第5章 调试、日志和分析
5.1 技术需求
5.2 在GDB中运行源程序
5.2.1 实现方式
5.2.2 工作方式
5.2.3 更多内容
5.3 处理断点
5.3.1 实现方式
5.3.2 工作方式
5.3.3 更多内容
5.4 处理核心转储
5.4.1 实现方式
5.4.2 工作方式
5.4.3 更多内容
5.5 使用gdbserver进行调试
5.5.1 准备工作
5.5.2 实现方式
5.5.3 工作方式
5.6 添加调试日志机制
5.6.1 实现方式
5.6.2 工作方式
5.6.3 更多内容
5.7 与调试和发布版本协同工作
5.7.1 实现方式
5.7.2 工作方式
5.7.3 更多内容
第6章 内存管理
6.1 使用动态内存分配
6.1.1 实现方式
6.1.2 工作方式
6.2 对象池
6.2.1 实现方式
6.2.2 工作方式
6.2.3 更多内容
6.3 环状缓冲区
6.3.1 实现方式
6.3.2 工作方式
6.4 使用共享内存
6.4.1 实现方式
6.4.2 工作方式
6.4.3 更多内容
6.5 使用专用内存
6.5.1 实现方式
6.5.2 工作方式
6.5.3 更多内容
第7章 多线程和同步机制
7.1 C++语言中的线程支持
7.1.1 实现方式
7.1.2 工作方式
7.2 数据同步机制
7.2.1 实现方式
7.2.2 工作方式
7.2.3 更多内容
7.3 使用条件变量
7.3.1 实现方式
7.3.2 工作方式
7.3.3 更多内容
7.4 使用原子变量
7.4.1 实现方式
7.4.2 工作方式
7.4.3 更多内容
7.5 使用C++内存模型
7.5.1 实现方式
7.5.2 工作方式
7.5.3 更多内容
7.6 无锁同步机制
7.6.1 实现方式
7.6.2 工作方式
7.6.3 更多内容
7.7 在共享内存中使用原子变量
7.7.1 实现方式
7.7.2 工作方式
7.8 异步函数和特性
7.8.1 实现方式
7.8.2 工作方式
7.8.3 更多内容
第8章 通信和序列化
8.1 在应用程序中使用进程间的通信
8.1.1 实现方式
8.1.2 工作方式
8.1.3 更多内容
8.2 进程间的通信机制
8.2.1 准备工作
8.2.2 实现方式
8.2.3 工作方式
8.2.4 更多内容
8.3 消息队列和发布者-订阅者模式
8.3.1 实现方式
8.3.2 工作方式
8.3.3 更多内容
8.4 针对回调使用C++ lambda函数
8.4.1 实现方式
8.4.2 工作方式
8.4.3 更多内容
8.5 数据序列化
8.5.1 实现过程
8.5.2 工作方式
8.5.3 更多内容
8.6 使用FlatBuffers库
8.6.1 实现方式
8.6.2 工作方式
8.6.3 更多内容
第9章 外围设备
9.1 控制通过GPIO连接的设备
9.1.1 实现方式
9.1.2 工作方式
9.2 脉冲宽度调制
9.2.1 实现方式
9.2.2 工作方式
9.2.3 更多内容
9.3 在Linux中使用ioctl访问实时时钟
9.3.1 实现方式
9.3.2 工作方式
9.3.3 更多内容
9.4 使用libgpiod控制GPIO引脚
9.4.1 实现方式
9.4.2 工作方式
9.4.3 更多内容
9.5 控制I2C外围设备
9.5.1 实现方式
9.5.2 工作方式
9.5.3 更多内容
第10章 降低功耗
10.1 技术需求
10.2 考查Linux中的节能模式
10.2.1 实现方式
10.2.2 工作方式
10.2.3 更多内容
10.3 利用RTC进行唤醒
10.3.1 实现方式
10.3.2 工作方式
10.3.3 更多内容
10.4 控制USB设备的自动挂起
10.4.1 实现方式
10.4.2 工作方式
10.4.3 更多内容
10.5 配置CPU频率
10.5.1 实现方式
10.5.2 工作方式
10.5.3 更多内容
10.6 等待事件
10.6.1 实现方式
10.6.2 工作方式
10.6.3 更多内容
10.7 利用PowerTOP分析功耗
10.7.1 实现方式
10.7.2 工作方式
10.7.3 更多内容
第11章 时间点和时间间隔
11.1 C++ Chrono库
11.1.1 实现方式
11.1.2 工作方式
11.1.3 更多内容
11.2 测量时间间隔
11.2.1 实现方式
11.2.2 工作方式
11.2.3 更多内容
11.3 处理延迟问题
11.3.1 实现方式
11.3.2 工作方式
11.3.3 更多内容
11.4 使用单调递增时钟
11.4.1 实现方式
11.4.2 工作方式
11.4.3 更多内容
11.5 使用POSIX时间戳
11.5.1 实现方式
11.5.2 工作方式
11.5.3 更多内容
第12章 错误处理和容错机制
12.1 处理错误代码
12.1.1 实现方式
12.1.2 工作方式
12.1.3 更多内容
12.2 针对错误处理使用异常
12.2.1 实现方式
12.2.2 工作方式
12.2.3 更多内容
12.3 捕捉异常时使用常量引用
12.3.1 实现方式
12.3.2 工作方式
12.3.3 更多内容
12.4 处理静态对象
12.4.1 实现方式
12.4.2 工作方式
12.5 与定时器协同工作
12.5.1 实现方式
12.5.2 工作方式
12.6 高可用系统的心跳信号
12.6.1 实现方式
12.6.2 工作方式
12.6.3 更多内容
12.7 实现软件反抖动逻辑
12.7.1 实现方式
12.7.2 工作方式
第13章 实时系统
13.1 使用Linux中的实时调度器
13.1.1 实现方式
13.1.2 工作方式
13.2 使用静态分配的内存
13.2.1 实现方式
13.2.2 工作方式
13.2.3 更多内容
13.3 避免错误处理异常
13.3.1 实现方式
13.3.2 工作方式
13.3.3 更多内容
13.4 实时系统
13.4.1 实现方式
13.4.2 工作方式
13.4.3 更多内容
第14章 安全性系统的指导原则
14.1 使用全部函数的返回值
14.1.1 实现方式
14.1.2 工作方式
14.1.3 更多内容
14.2 使用静态代码分析器
14.2.1 实现方式
14.2.2 工作方式
14.2.3 更多内容
14.3 使用前置条件和后置条件
14.3.1 实现方式
14.3.2 工作方式
14.3.3 更多内容
14.4 代码正确性的正规验证方案
14.4.1 实现方式
14.4.2 工作方式
14.4.3 更多内容
第15章 微控制器编程
15.1 设置开发环境
15.1.1 实现方式
15.1.2 工作方式
15.1.3 更多内容
15.2 编译并上传程序
15.2.1 实现方式
15.2.2 工作方式
15.2.3 更多内容
15.3 调试微控制器代码
15.3.1 实现方式
15.3.2 工作方式
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