Schröder / Gockel / Dillmann Embedded Linux

Das Praxisbuch
2009
ISBN: 978-3-540-78620-7
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 449 Seiten

Reihe: X.systems.press

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.

Autoren/Hrsg.

Schröder, Joachim

Gockel, Tilo

Dillmann, Rüdiger

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;6
2;Inhaltsverzeichnis;8
3;Grundlagen und Plattformen;16
3.1;1 Grundlagen;17
3.1.1;1.1 Einführung;17
3.1.2;1.2 Architekturen, Plattformen und Geschichtliches;18
3.1.3;1.3 Eigenschaften eingebetteter Systeme;21
3.1.4;1.4 Betriebssysteme;27
3.1.5;1.5 Software-Entwicklung;33
3.1.6;1.6 Aufbau und Gebrauch des Buches;38
3.2;2 Hardware-Plattformen;40
3.2.1;2.1 Einführung;40
3.2.2;2.2 Network-Attached-Storage NSLU2;41
3.2.3;2.3 WLAN-Router WL-500gP;43
3.2.4;2.4 MicroClient Jr. und Sr.;46
3.2.5;2.5 OpenRISC Alekto;50
3.2.6;2.6 Mini-ITX-Mainboard D945GCLF2 mit Dual-Core Atom CPU;51
3.2.7;2.7 Pegelanpassung für die RS- 232- Schnittstelle;54
3.3;3 OpenWrt auf dem WLAN-Router WL-500g Premium;56
3.3.1;3.1 Einführung;56
3.3.2;3.2 Einrichtung des OpenWrt-Build-Systems;57
3.3.3;3.3 Schnelleres Einloggen mit SSH-Keys;63
3.3.4;3.4 Software-Entwicklung für OpenWrt;64
3.3.5;3.5 Erstellung eigener OpenWrt-Module;66
3.3.6;3.6 IO-Warrior-Erweiterung und Kernelmodule unter OpenWrt;70
3.4;4 Debian auf dem NAS-Gerät NSLU2;74
3.4.1;4.1 Einführung;74
3.4.2;4.2 Debian-Installation;75
3.4.3;4.3 Erste Schritte;78
3.4.4;4.4 Software-Entwicklung für die NSLU2;79
3.4.5;4.5 NSLU2 als Druckerserver;80
3.4.6;4.6 Weiterführende Hinweise;83
3.5;5 Debian auf dem Embedded-PC OpenRISC- Alekto;85
3.5.1;5.1 Einführung;85
3.5.2;5.2 Angepasste Debian-Installation;86
3.5.3;5.3 Erste Schritte;87
3.5.4;5.4 Software-Entwicklung;89
3.5.5;5.5 Zugriff auf die Alekto-Hardware;91
3.5.6;5.6 Watchdog-Timer;94
3.5.7;5.7 Erstellung eines eigenen Alekto-Kernels;95
3.5.8;5.8 Vollständige Debian- Installation;96
3.6;6 Puppy Linux auf dem Embedded-PC MicroClient Jr./ Sr.;99
3.6.1;6.1 Einführung;99
3.6.2;6.2 Puppy-Installation;99
3.6.3;6.3 Paket-Management unter Puppy;101
3.6.4;6.4 Software-Entwicklung unter Puppy;103
4;Anwendungen;106
4.1;7 Legacy-Schnittstellen und digitale IOs;107
4.1.1;7.1 Einführung;107
4.1.2;7.2 RS-232;108
4.1.3;7.3 Centronics und IEEE 1284;120
4.1.4;7.4 General Purpose Input/Output (GPIO);123
4.1.5;7.5 Schnittstellenerweiterung über IO- Warrior;125
4.2;8 Der Inter-IC-Bus;129
4.2.1;8.1 Einführung;129
4.2.2;8.2 I2C-Datenübertragung;132
4.2.3;8.3 I2C-Anbindung;140
4.2.4;8.4 Alternative serielle Bussysteme;148
4.3;9 Inter-IC-Bus-Komponenten;156
4.3.1;9.1 Einführung;156
4.3.2;9.2 Die I2C-Bibliothek;158
4.3.3;9.3 Tastatur- und LC-Display-Ansteuerung mit PCF8574;162
4.3.4;9.4 Temperaturmessung mit DS1631;172
4.3.5;9.5 A/D- und D/A-Wandler;174
4.3.6;9.6 TMC222-Schrittmotorsteuerung;179
4.3.7;9.7 Chipkarten-Ansteuerung;185
4.3.8;9.8 I2C-Bus-Erweiterung über Multiplexer;194
4.4;10 USB-Komponenten;197
4.4.1;10.1 Einführung;197
4.4.2;10.2 USB-Audioanbindung: MP3-Player und Sprachausgabe;198
4.4.3;10.3 USB-WLAN-Adapter;200
4.4.4;10.4 USB-Bluetooth-Erweiterung;204
4.4.5;10.5 USB-GPS-Module;216
4.4.6;10.6 USB-Speichererweiterung;220
4.5;11 Gerätetreiber und Kernelmodule;224
4.5.1;11.1 Einführung;224
4.5.2;11.2 Grundlagen;225
4.5.3;11.3 Programmierung von Kernelmodulen;230
4.5.4;11.4 Zeichenorientierte Gerätetreiber;236
4.5.5;11.5 Implementierung von Dateioperationen;242
4.5.6;11.6 Hardware-Zugri ;250
4.6;12 Multithreading;256
4.6.1;12.1 Einführung;256
4.6.2;12.2 Grundlagen;257
4.6.3;12.3 Posix-Schnittstelle;262
4.6.4;12.4 C++-Schnittstelle;268
4.6.5;12.5 Anwendungsbeispiel: Servo-Ansteuerung;277
4.7;13 Netzwerkkommunikation;287
4.7.1;13.1 Einführung;287
4.7.2;13.2 Datenübertragung via UDP;289
4.7.3;13.3 Kommunikation mit einer Qt-Anwendung;312
4.7.4;13.4 Interaktion mit einem Webserver via CGI;325
4.8;14 Video for Linux;333
4.8.1;14.1 Einführung;333
4.8.2;14.2 Treiberinstallation und Inbetriebnahme;333
4.8.3;14.3 Bildeinzug unter Linux per V4L;337
4.8.4;14.4 Treiberkapselung für die IVT- Bibliothek;344
4.9;15 Intelligente Kamera;347
4.9.1;15.1 Einführung;347
4.9.2;15.2 Sicherheitssystem mit Bewegungserkennung;347
4.9.3;15.3 Weiterführende Informationen;350
4.10;16 Ausblick;356
4.10.1;16.1 Communities, Projekte, Trends;356
4.10.2;16.2 Schlusswort und Kontaktdaten;360
5;Anhang;361
5.1;A Kurzreferenzen;362
5.1.1;A.1 Einführung;362
5.1.2;A.2 Die Linux-Konsole;362
5.1.3;A.3 Netzwerkeinstellungen und SSH;369
5.1.4;A.4 Weitere Werkzeuge und Dienste;373
5.1.5;A.5 Diagnose- und Failsafe-Modi;382
5.2;B Alternative Hardware-Plattformen;384
5.2.1;B.1 Einführung;384
5.2.2;B.2 Router;384
5.2.3;B.3 Network Attached Storage;384
5.2.4;B.4 Industrielle Kompaktsysteme;385
5.2.5;B.5 Einplatinencomputer;385
5.2.6;B.6 Sonderlösungen;385
5.3;C Die IVT-Bibliothek;387
5.3.1;C.1 Einführung;387
5.3.2;C.2 Architektur;388
5.3.3;C.3 Beispielapplikationen;393
5.3.4;C.4 Übersicht zu weiterer Funktionalität der IVT;395
5.3.5;C.5 Installation;396
5.4;D Die Qt-Bibliothek;405
5.4.1;D.1 Einführung;405
5.4.2;D.2 Oberflächenerstellung mit Qt Designer;413
5.5;E Bezugsquellen;422
5.6;F Verzeichnisbaum;425
5.7;Literaturverzeichnis;427
5.8;Sachverzeichnis;431