**章 認識英特爾嵌入式開發平臺 1 1.1 英特爾嵌入式處理器概述 1 1.1.1 Atom處理器系列 1 1.1.2 Quark處理器系列 2 1.2 英特爾IoT嵌入式開發系統 3 1.2.1 伽利略嵌入式系統概述 3 1.2.2 愛迪生嵌入式系統概述 4 1.2.3 其他基于Quark處理器的嵌入式系統 5 1.3 基于Quark處理器的嵌入式系統軟件 6 1.3.1 Yocto項目簡介 6 1.3.2 Zephyr項目簡介 7 1.3.3 英特爾嵌入式軟件開發工具鏈 8 第二章 Quark處理器組成架構與接口技術 10 2.1 Quark SoC的外部功能結構簡述 10 2.2 Quark處理器內部功能結構 11 2.2.1 執行單元功能結構 12 2.2.2 總線接口單元結構 13 2.3 Quark CPU內核的組成與工作模式 15 2.3.1 Quark CPU的寄存器組織 15 2.3.2 Quark CPU指令集與尋址模式 18 2.3.3 Quark CPU的工作模式 20 2.4 Quark內核的系統總線 23 2.4.1 基本總線讀寫周期 25 2.4.2 突發總線傳輸周期 26 2.4.3 總線鎖定控制周期 28 2.4.4 總線中斷控制方式 28 2.5 Quark SoC處理器中斷系統 29 第三章 伽利略嵌入式系統開發板概述 31 3.1 伽利略開發板硬件結構 31 3.1.1 伽利略開發板功能結構 31 3.1.2 伽利略開發板Arduino接口引腳分配 34 3.1.3 伽利略開發板的引腳映射關系 36 3.1.4 復用端口映射關系 37 3.1.5 板上跳線與按鈕功能 38 3.2 伽利略開發板軟件結構 40 3.2.1 軟件總體架構 40 3.2.2 系統驅動與板級支持包(BSP) 41 3.2.3 伽利略開發板的引導結構 42 3.2.4 伽利略開發板的Linux內核支持 44 3.2.5 伽利略系統支持的開發工具 44 第四章 伽利略開發板使用基礎 49 4.1 伽利略開發板基本操作方法 49 4.1.1 開發板啟動過程 49 4.1.2 完整Linux系統的下載和運行 52 4.1.3 面向物聯網開發的操作系統安裝 53 4.2 伽利略開發板的固件升級與調試串口使用 55 4.2.1 伽利略開發板連接調試串口 55 4.2.2 伽利略開發板的調試串口驅動安裝 56 4.2.3 伽利略開發板固件更新 57 4.3 伽利略開發板的網絡功能應用 58 4.3.1 通過以太網絡訪問伽利略系統 58 4.3.2 通過WiFi模塊訪問伽利略開發板 62 4.4 實驗設計：伽利略開發板基本操作實驗 65 第五章 伽利略開發板Arduino開發技術 71 5.1 Arduino IDE安裝與部署 71 5.1.1 Arduino IDE安裝 71 5.1.2 Arduino IDE部署 72 5.1.3 基本Blink程序測試Hello World 73 5.2 Arduino IDE基本應用與編程方法 74 5.2.1 UNO引腳分配與復用方式 74 5.2.2 引腳模式配置與使用 75 5.2.3 Arduino程序的編輯、編譯與調試 77 5.2.4 Arduino的類庫和API函數 80 5.3 第三方擴展庫的部署與應用 82 5.3.1 Arduino的標準庫和擴展類庫 82 5.3.2 庫管理器的使用 83 5.3.3 手動加載庫 84 5.3.4 自定義Arduino庫的規則 85 5.4 伽利略開發板的Arduino網絡應用 88 5.4.1 通過Arduino程序配置伽利略開發板的網絡 88 5.4.2 Internet的客戶-服務器連接模式 89 5.4.3 WiFi類的API使用 92 5.4.4 萬維物聯網的建立 99 5.5 遠程花卉看護系統 103 5.5.1 遠程花卉看護系統功能描述 103 5.5.2 遠程花卉看護系統硬件結構 104 5.5.3 程序軟件實現 107 5.5.4 虛擬服務器的遠程公網訪問 110 5.6 物聯網的結構擴展 111 5.7 實驗設計 112 5.7.1 固件升級與Arduino工具環境安裝與運行 112 5.7.2 Web服務器建立與傳感器使用 114 5.7.3 遠程花卉看護系統設計 119 第六章 伽利略系統的進階開發 121 6.1 伽利略開發板軟件層次結構 121 6.2 Linux內核基于sysfs的設備管理 123 6.2.1 Linux設備模型 123 6.2.2 Linux設備文件系統sysfs 123 6.2.3 Linux對GPIO的訪問 124 6.3 伽利略開發板的引腳映射與操作 125 6.3.1 Arduino引腳功能訪問機制 125 6.3.2 伽利略開發板上操作GPIO 125 6.3.3 伽利略開發板上操作PWM功能 126 6.3.4 伽利略開發板上設置ADC功能 128 6.4 基于Linux的Arduino程序運行 128 6.4.1 Arduino程序執行機制 128 6.4.2 Linux可執行程序實現形式 129 6.4.3 Arduino執行程序的自啟動 129 6.4.4 Sketch程序的輸出重定向 130 6.4.5 在用戶態直接操作硬件 133 6.4.6 Arduino程序運行機制概述 138 6.5 伽利略嵌入式系統的引導 138 6.5.1 伽利略嵌入式系統引導過程 138 6.5.2 統一可擴展固件接口 139 6.5.3 手動更新固件的操作過程 139 6.6 實驗設計：伽利略開發板嵌入式Linux設備文件操作 143 第七章 伽利略系統的SDK開發與應用 145 7.1 伽利略系統的在板C/C++ 編譯開發 145 7.1.1 基于開源的在板開發工具應用舉例 145 7.1.2 在板編譯模式的缺點 147 7.2 伽利略系統交叉編譯環境使用 147 7.2.1 伽利略系統交叉編譯工具鏈的產生 147 7.2.2 伽利略開發板交叉編譯工具鏈的部署 148 7.2.3 Linux環境下交叉編譯工具的使用 149 7.3 英特爾物聯網系統SDK工具部署與應用 154 7.3.1 英特爾物聯網系統SDK工具的部署流程 154 7.3.2 Linux系統下System Studio IoT Edition工具的安裝部署 154 7.3.3 Windows系統下SDK開發工具鏈的建立 157 7.4 基于SDK的物聯網應用開發 159 7.4.1 為伽利略開發板創建項目 159 7.4.2 運行一個項目—Blinking LED舉例 161 7.5 SDK中第三方庫部署與應用 164 7.5.1 默認傳感器庫upm和接口庫mraa 164 7.5.2 更新和同步板級開發包 166 7.5.3 第三方庫的添加 167 7.6 實驗設計 170 7.6.1 伽利略開發板原生C程序開發 170 7.6.2 System Studio IoT Edition開發環境安裝及運行 174 7.6.3 System Studio IoT Edition開發環境中傳感器庫upm應用 182 第八章 伽利略系統視覺處理系統的建立 187 8.1 Yocto項目中伽利略開發板的Linux系統定制 187 8.1.1 Yocto項目的系統構建 187 8.1.2 構建基于QEMU的Linux發行版 189 8.1.3 構建基于伽利略開發板的Yocto Linux系統 194 8.2 為伽利略系統定制Linux內核 195 8.2.1 修改Linux內核配置 195 8.2.2 對修改后的內核進行編譯 196 8.3 OpenCV庫編譯為伽利略嵌入式版本 196 8.3.1 編譯環境準備 197 8.3.2 將編譯好的OpenCV庫部署到伽利略系統 199 8.4 視覺應用開發舉例 199 8.4.1 OpenCV中VideoCapture類的使用 201 8.4.2 OpenCV中Mat類的使用 202 8.4.3 OpenCV中的圖像處理 203 8.4.4 在主機上對源碼交叉編譯與部署 204 8.4.5 應用程序的運行 205 8.5 實驗設計 205 8.5.1 伽利略開發板Yocto Linux內核編譯操作實驗 205 8.5.2 USB攝像頭支持實驗 208 8.5.3 伽利略開發板上基于OpenCV庫的應用 213 參考文獻 215