前言
近几十年来，与数字技术相结合的各种通信系统在工业领域和民用领域获得了广泛应用和飞速发展。当今，人类对信息的获取已经成为人们工作和日常生活不可缺少的组成部分，人与人之间可通过网络和手机进行便捷的语音通话和数据交换，工业领域和家用电子设备也离不开信息的交互以实现相应的控制。各个行业对通信业务要求越来越多样化，产生了各种类型的嵌入式通信系统，包括工业控制中的网络化集成系统和人们日常生活中的各种电子设备，如空调、电表、汽车、热水器、微波炉、洗衣机和手机等，它们在内部都有单片机或者采用微处理器进行控制，同时通过各种总线或无线网络与其他设备互联。嵌入式系统和通信技术相结合能大幅提高设备的通信性能，可以通过远程通信从异地获得这些设备的相关信息并进行相应的控制，从而给工业生产和人们的生活带来极大的方便。总之，随着嵌入式系统和无线通信技术的发展，嵌入式通信系统的应用会越来越广泛。
通信领域对嵌入式通信系统方面的人才要求越来越高，国内外一些高校和培训机构也相继开设了嵌入式通信系统方面的课程。本书结合通信技术的最新发展，参照国内外最新的教材和文献资料，以作者多年从事嵌入式操作系统的实际工程项目开发经历和教学经验为基础编写而成。
目前，市面上有很多嵌入式系统方面的教材，大都是纯粹讲解操作系统的原理，对于通信专业学生而言较为枯燥。这类教材对没有操作系统基础知识的通信专业的学生来说难度偏大，且针对性不强，聚焦不明确。本书针对通信工程和电子信息专业的特点和专业培养要求，将重点放在嵌入式通信系统的应用开发上，以此为中心介绍相关的知识和技术。
本书结合作者多年从事嵌入式通信系统开发的教学以及工程项目开发实践，立足当前嵌入式技术的发展趋势、核心技术及其主要作用域，将技术原理和实践应用紧密结合，从嵌入式通信系统的原理、嵌入式通信系统的硬件架构、软件系统、设计开发和嵌入式通信系统的各种开发实例等方面向读者介绍嵌入式通信系统，由浅入深，循序渐进地讲解嵌入式通信系统的基本原理和开发技术，帮助读者掌握嵌入式通信系统的基本概念，深入理解嵌入式操作系统内核，达到掌握嵌入式通信操作系统开发技术的目的。
全书共分3篇（19章），第1章～第6章为原理篇，主要介绍嵌入式通信系统的概念、组成结构和操作系统的基础知识与基本开发调试技术。其中，第1章讲述嵌入式通信系统的定义、发展、种类、特点及其组成结构、开发相关技术与应用。第2章讲述嵌入式通信系统设计技术、开发工具以及基于Angel和JTAG的调试方法；第3章介绍嵌入式通信系统的硬件平台，包括处理器、存储器，以太网、CAN、LON等通信模块以及I/O设备；第4章介绍嵌入式通信系统的实时操作系统，首先讲述操作系统的功能、特点、发展和构成等内容，然后介绍嵌入式实时操作系统中RTOS的概念、功能、内核等内容，并且讲述了Linux、Nucleus Plus等常用的嵌入式实时操作系统；第5章介绍了嵌入式系统的联网、Internet技术等方面的内容；第6章讲述了嵌入式通信系统中电磁兼容的标准、电磁兼容测试、电磁干扰控制方法、嵌入式通信系统中PCB的电磁兼容设计及其静电防护。
第7章～第13章为系统篇，主要介绍可用于嵌入式通信系统的多种硬件架构和嵌入式操作系统。其中，第7章讲述嵌入式通信系统中硬件系统的单片机，包括单片机的概念、发展、分类等内容以及单片机的体系结构、中断与定时、单片机通信接口；第8章讲述嵌入式通信硬件系统中基于PC/104架构的处理器，介绍了PC/104标准、通信接口以及PC/104的开发环境与编程技术；第9章讲述基于ARM的嵌入式通信系统，介绍了ARM微处理器系列、ARM的体系结构、ARM的指令系统、ARM的通信接口、ARM的开发环境和编程以及基于ARM架构的嵌入式网关的开发；第10章讲述嵌入式通信系统中操作系统μC/OS-II，包括μC/OS-II概述、任务管理、内存管理、中断和时间管理以及μC/OS-II任务之间的通信与同步、μC/OS-II系统移植和μC/OS-II的通信开发；第11章介绍了嵌入式操作系统Windows CE的系统结构、Windows CE的进程和线程、Windows CE存储系统、网络通信开发；第12章介绍嵌入式操作系统Linux体系结构、系统功能、驱动开发以及Linux的网络通信开发；第13章讲述嵌入式移动手机操作系统Android的开发工具、应用程序、Android程序的用户界面开发、Android的网络通信开发。
第14章～第19章为开发篇，其中，第14章介绍了工业以太网的关键技术以及嵌入式工业以太网应用实例；第15章介绍了CAN总线网络通信、CAN总线通信技术、基于STM32的CAN通信的软/硬件设计和基于CAN总线网络监控系统的软/硬件设计；第16章讲述了嵌入式Bluetooth无线网络通信；第17章讲述了Linux的ZigBee网关设计；第18章讲述了Windows CE网络服务器开发，包括系统硬件结构及平台的搭建、Windows CE操作系统的移植于软件平台的开发；第19章讲述了实例Android系统LBS定位应用开发。
本书内容丰富，可供对嵌入式通信系统有不同层次要求的专业使用，各章节内容可依据不同课时要求选讲。前言后附图为各个部分的建议授课时间，任课教师可根据实际授课情况做出相应调整。
全书由张晓勇、彭军任主编，刘伟荣任副主编并负责统筹、安排、协调、统稿、审核等，张倩倩、赵叶茹、张瑞、陈远君、秦高荣和贺健等完成文字编写、绘图、校对等工作。本书在编写过程中还得到了中南大学轨道交通网络通信与控制研究所的大力支持，在此表示感谢。同时还要感谢对本书编写给予支持的老师和同学们。
由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏和不当之处，恳请读者批评指正。
编者
2016年12月
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