前言


RISCV指令集是基于精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer,RISC)计算原理建立的开放指令集架构(Instruction Set Architecture,ISA)。RISCV是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISCV指令集完全开源、设计简单、易于移植UNIX系统、模块化设计、工具链完整,同时有丰富的开源实现和流片案例。基于RISCV指令集架构可以设计服务器中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、移动CPU、边缘CPU和家用电器CPU、工控CPU、传感器中的CPU等。嵌入式计算机已广泛应用于通信设备、消费电子、数字家电、汽车电子、医疗电子、工业控制、金融电子、航空航天等领域。嵌入式系统已经成为航空航天、汽车、医疗设备、通信和工业自动化行业的主要技术。技术的发展和生产力的提高离不开人才的培养。目前业界对嵌入式技术人才的需求十分巨大,尤其在迅速发展的电子、通信、计算机等领域,这种需求更为显著。另外,企业越来越重视嵌入式系统开发从业者的工程实践能力、经验要求,因此目前国内外很多专业协会和高校都在致力于嵌入式相关课程体系的建设,结合嵌入式系统的特点,在课程内容设计、师资队伍建设、教学方法探索、教学条件和实验体系建设等方面加大了投入。嵌入式Linux是嵌入式领域内较重要的操作系统,是RISCV技术系列上操作系统之一,也是嵌入式系统领域和物联网领域占有份额较大的操作系统。


本书的特色包括以下几点。

(1) 本书是基于RISCV指令集的单板计算机和嵌入式Linux操作系统的深度结合的图书,本书得到了赛昉科技的大力支持。

(2) 本书在参考ACM&IEEE联合制定的新版计算机学科的课程体系(2020版)中Embedded System课程要求的基础上,结合国内高校计算机学科课程大纲要求进行撰写,参考资料主要来自近3年国内外出版的嵌入式相关图书、Linux官网、RISCV社区和赛昉科技官网、知名嵌入式设备公司相关资料和实践活动,具有较好的时效性和实用性。

(3) 本书在技术上与时俱进,所阐述的先进单板计算机采用JH7110,操作系统采用Linux内核5.15版本,设计案例采用Python语言。 

(4) 本书案例源码丰富。从编写小组从事的科研项目和实践活动出发,选择具有一定实用价值,包含交叉学科知识且反映RISCV技术、嵌入式Linux与物联网技术结合的项目实例。

本书共分9章,第1章介绍了嵌入式系统的基本概念、特点、分类、应用领域和发展趋势等。第2章介绍了RISCV指令集的相关知识。第3章介绍了VisionFive 2单板计算机的相关知识。第4章介绍了Linux的基础知识。第5章介绍了Linux内核相关知识。第6章介绍了Linux文件系统。第7章介绍了基于VisionFive 2单板计算机的嵌入式Linux系统移植。第8章介绍了在VisionFive 2单板计算机上开发嵌入式Linux驱动程序。第9章介绍了基于Python语言的开发案例。

在本书编写过程中,王剑负责第1章、第5~8章的编写和全书的统稿。刘鹏负责第2~4章的编写,陈景伟负责第9章的编写。本书的编写得到了赛昉科技公司相关工作人员的鼎力相助。本书的编写得到了叶玲和王子瑜小朋友的鼓励和支持,清华大学出版社的刘星老师也给予了大力的帮助,在此表示衷心的感谢。

本书提供程序代码、工程文件、教学课件、教学大纲等资源,请扫描下方二维码获取。



配套资源


本书参考了国内外的许多最新的技术资料,书末有具体的参考文献,有兴趣的读者可以查阅相关信息。限于作者水平,书中不妥之处在所难免,敬请广大读者批评指正和提出宝贵意见。


作者
2024年3月