Embedded Linux (eBook)
449 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-78620-7 (ISBN)
Eingebettete Systeme steuern unbemerkt die Waschmaschine oder als Digitaler Sound Prozessor das Autoradio. Der Autor stellt leistungsfähige Linux-Derivate vor, die den Komfort der Schnittstellentreiber, des Multi-Threadings und eines Dateisystems bieten. Alle Beispiele sind vollständig durchimplementiert und online frei verfügbar. Das Buch eignet sich als Begleitbuch für Administratoren und Linux-Anwender, hilft aber auch Entwicklern in der Industrie, bei diesem Trend den Anschluss nicht zu verlieren.
Joachim Schröder und Tilo Gockel sind Mitarbeiter am Institut für Technische Informatik, Lehrstuhl Prof. Dillmann / Universität Karlsruhe, die in vielen Industrieprojekten umfangreiche Erfahrungen im Bereich der eingebetteten Systeme sammeln konnten und auch in der Lehre über die Jahre hinweg gelernt haben, dieses Wissen weiterzugeben.
Joachim Schröder und Tilo Gockel sind Mitarbeiter am Institut für Technische Informatik, Lehrstuhl Prof. Dillmann / Universität Karlsruhe, die in vielen Industrieprojekten umfangreiche Erfahrungen im Bereich der eingebetteten Systeme sammeln konnten und auch in der Lehre über die Jahre hinweg gelernt haben, dieses Wissen weiterzugeben.
Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
Grundlagen und Plattformen 16
1 Grundlagen 17
1.1 Einführung 17
1.2 Architekturen, Plattformen und Geschichtliches 18
1.3 Eigenschaften eingebetteter Systeme 21
1.4 Betriebssysteme 27
1.5 Software-Entwicklung 33
1.6 Aufbau und Gebrauch des Buches 38
2 Hardware-Plattformen 40
2.1 Einführung 40
2.2 Network-Attached-Storage NSLU2 41
2.3 WLAN-Router WL-500gP 43
2.4 MicroClient Jr. und Sr. 46
2.5 OpenRISC Alekto 50
2.6 Mini-ITX-Mainboard D945GCLF2 mit Dual-Core Atom CPU 51
2.7 Pegelanpassung für die RS- 232- Schnittstelle 54
3 OpenWrt auf dem WLAN-Router WL-500g Premium 56
3.1 Einführung 56
3.2 Einrichtung des OpenWrt-Build-Systems 57
3.3 Schnelleres Einloggen mit SSH-Keys 63
3.4 Software-Entwicklung für OpenWrt 64
3.5 Erstellung eigener OpenWrt-Module 66
3.6 IO-Warrior-Erweiterung und Kernelmodule unter OpenWrt 70
4 Debian auf dem NAS-Gerät NSLU2 74
4.1 Einführung 74
4.2 Debian-Installation 75
4.3 Erste Schritte 78
4.4 Software-Entwicklung für die NSLU2 79
4.5 NSLU2 als Druckerserver 80
4.6 Weiterführende Hinweise 83
5 Debian auf dem Embedded-PC OpenRISC- Alekto 85
5.1 Einführung 85
5.2 Angepasste Debian-Installation 86
5.3 Erste Schritte 87
5.4 Software-Entwicklung 89
5.5 Zugriff auf die Alekto-Hardware 91
5.6 Watchdog-Timer 94
5.7 Erstellung eines eigenen Alekto-Kernels 95
5.8 Vollständige Debian- Installation 96
6 Puppy Linux auf dem Embedded-PC MicroClient Jr./ Sr. 99
6.1 Einführung 99
6.2 Puppy-Installation 99
6.3 Paket-Management unter Puppy 101
6.4 Software-Entwicklung unter Puppy 103
Anwendungen 106
7 Legacy-Schnittstellen und digitale IOs 107
7.1 Einführung 107
7.2 RS-232 108
7.3 Centronics und IEEE 1284 120
7.4 General Purpose Input/Output (GPIO) 123
7.5 Schnittstellenerweiterung über IO- Warrior 125
8 Der Inter-IC-Bus 129
8.1 Einführung 129
8.2 I2C-Datenübertragung 132
8.3 I2C-Anbindung 140
8.4 Alternative serielle Bussysteme 148
9 Inter-IC-Bus-Komponenten 156
9.1 Einführung 156
9.2 Die I2C-Bibliothek 158
9.3 Tastatur- und LC-Display-Ansteuerung mit PCF8574 162
9.4 Temperaturmessung mit DS1631 172
9.5 A/D- und D/A-Wandler 174
9.6 TMC222-Schrittmotorsteuerung 179
9.7 Chipkarten-Ansteuerung 185
9.8 I2C-Bus-Erweiterung über Multiplexer 194
10 USB-Komponenten 197
10.1 Einführung 197
10.2 USB-Audioanbindung: MP3-Player und Sprachausgabe 198
10.3 USB-WLAN-Adapter 200
10.4 USB-Bluetooth-Erweiterung 204
10.5 USB-GPS-Module 216
10.6 USB-Speichererweiterung 220
11 Gerätetreiber und Kernelmodule 224
11.1 Einführung 224
11.2 Grundlagen 225
11.3 Programmierung von Kernelmodulen 230
11.4 Zeichenorientierte Gerätetreiber 236
11.5 Implementierung von Dateioperationen 242
11.6 Hardware-Zugri 250
12 Multithreading 256
12.1 Einführung 256
12.2 Grundlagen 257
12.3 Posix-Schnittstelle 262
12.4 C++-Schnittstelle 268
12.5 Anwendungsbeispiel: Servo-Ansteuerung 277
13 Netzwerkkommunikation 287
13.1 Einführung 287
13.2 Datenübertragung via UDP 289
13.3 Kommunikation mit einer Qt-Anwendung 312
13.4 Interaktion mit einem Webserver via CGI 325
14 Video for Linux 333
14.1 Einführung 333
14.2 Treiberinstallation und Inbetriebnahme 333
14.3 Bildeinzug unter Linux per V4L 337
14.4 Treiberkapselung für die IVT- Bibliothek 344
15 Intelligente Kamera 347
15.1 Einführung 347
15.2 Sicherheitssystem mit Bewegungserkennung 347
15.3 Weiterführende Informationen 350
16 Ausblick 356
16.1 Communities, Projekte, Trends 356
16.2 Schlusswort und Kontaktdaten 360
Anhang 361
A Kurzreferenzen 362
A.1 Einführung 362
A.2 Die Linux-Konsole 362
A.3 Netzwerkeinstellungen und SSH 369
A.4 Weitere Werkzeuge und Dienste 373
A.5 Diagnose- und Failsafe-Modi 382
B Alternative Hardware-Plattformen 384
B.1 Einführung 384
B.2 Router 384
B.3 Network Attached Storage 384
B.4 Industrielle Kompaktsysteme 385
B.5 Einplatinencomputer 385
B.6 Sonderlösungen 385
C Die IVT-Bibliothek 387
C.1 Einführung 387
C.2 Architektur 388
C.3 Beispielapplikationen 393
C.4 Übersicht zu weiterer Funktionalität der IVT 395
C.5 Installation 396
D Die Qt-Bibliothek 405
D.1 Einführung 405
D.2 Oberflächenerstellung mit Qt Designer 413
E Bezugsquellen 422
F Verzeichnisbaum 425
Literaturverzeichnis 427
Sachverzeichnis 431
| Erscheint lt. Verlag | 21.4.2009 |
|---|---|
| Reihe/Serie | X.systems.press | X.systems.press |
| Zusatzinfo | 449 S. |
| Verlagsort | Berlin |
| Sprache | deutsch |
| Themenwelt | Informatik ► Betriebssysteme / Server ► Unix / Linux |
| Schlagworte | Arm • Betriebssystem • Bussysteme • Debian • Echtzeitbetriebssysteme • Echtzeit-Systeme • Eingebettete Systeme • Embedded Systems • Hausautomatisierung • I2C • Linux • MPISEL • Netzwerkkommunikation • OpenWrt • Portierung • Real-Time-Systeme • Sensorik • Socketkommunikation |
| ISBN-10 | 3-540-78620-1 / 3540786201 |
| ISBN-13 | 978-3-540-78620-7 / 9783540786207 |
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