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龙芯嵌入式处理器应用开发

本书以龙芯2K1000LA处理器为核心，以2K1000LA龙芯派（教育派）开发者套件为实践平台，紧扣嵌入式工程师核心工作场景，以工业网关设计作为贯穿全书的综合项目。全书设置9个项目、33个实践任务，项目和任务均源自真实工作场景，配套代码完全开源，构建了完整的技能培养体系，涵盖嵌入式Linux应用开发环境搭建、板载外设控制系统设计、串口通信系统设计、Modbus总线系统设计、网络通信系统设计、CAN总线系统设计、MQTT远程访问传感器系统设计、Qt界面开发、工业网关设计等内容，同时提供教学课件、课程简介、课程标准、任务代码、微课等丰富的数字化教学资源，选用本书授课的教师可登录“高等教育出版社产品信息检索系统”（https：//xuanshu.hep.com.cn）免费下载教学课件等资源。

本书为介绍龙芯2K1000LA处理器在工业控制领域应用的项目化教材，采用“理实一体化”的设计思路，践行“学中做、做中学”的教学理念。每个实践任务是一个完整的工作过程，呈现从需求分析、功能实现到系统测试的全流程设计方案，并结合代码剖析任务的实现过程和实际测试结果，使读者快速掌握龙芯2K1000LA处理器的应用方法，高效解决工程实践中的各类问题。

本书配套教学课件、课程简介、课程标准、任务代码、微课视频等丰富的数字化教学资源。教师如需获取本书授课用教学课件、课程简介、课程标准、任务代码，请登录“高等教育出版社产品信息检索系统”（https://xuanshu.hep.com.cn）免费下载。

本书适用范围广泛，既可作为高等职业本科、专科院校或者应用型本科院校电子信息类、计算机类、通信类、自动化类等专业的课程教材，也适合作为从事嵌入式Linux软硬件开发的工程技术人员学习参考书。

作者：

杨黎

定价：

49.80 元

出版时间：

2026-07-16

ISBN：

978-7-04-067023-3

物料号：

67023-00

读者对象：

高等教育

一级分类：

电气/电子信息/自动化类

二级分类：

电子信息/通信专业课

三级分类：

其他

重点项目：

暂无

版面字数：

460千字

开本：

16开

装帧形式：

平装

页数：

暂无

最新
印次时间：

2026年01月

目录
- 前辅文
- 项目1 嵌入式Linux应用开发环境搭建
  - 任务1.1 龙芯2K1000LA开发者套件使用
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 1.1.1 龙芯2K1000LA概述
      - 1.1.2 龙芯2K1000LA体系结构
      - 1.1.3 龙芯2K1000LA开发者套件
    - 【任务实施】
      - 1.1.4 使用本地显示模式
      - 1.1.5 使用远程登录模式
      - 1.1.6 重烧系统
  - 任务1.2 Linux常用命令熟练运用
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 1.2.1 基础命令
      - 1.2.2 文件编辑命令
    - 【任务实施】
      - 1.2.3 使用vi打开/新建/保存文件
      - 1.2.4 使用vi编辑文件
      - 1.2.5 使用gedit编辑文件
  - 任务1.3 文件传输和VSCode使用
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 1.3.1 多种文件传输方法比较
      - 1.3.2 各类编辑工具对比
    - 【任务实施】
      - 1.3.3 传输文件
      - 1.3.4 下载和安装VSCode
      - 1.3.5 使用VSCode与AI辅助编程
- 项目2 板载外设控制系统设计
  - 任务2.1 GPIO控制继电器
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 2.1.1 龙芯2K1000LA处理器的GPIO
      - 2.1.2 系统调用I/O的用法
      - 2.1.3 系统I/O和标准I/O的差别
      - 2.1.4 文件的打开和创建
      - 2.1.5 文件的读写操作
    - 【任务实施】
      - 2.1.6 连接模块
      - 2.1.7 使用SYSFS接口控制继电器
      - 2.1.8 使用libgpiod控制继电器
      - 2.1.9 使用系统I/O接口控制继电器
  - 任务2.2 PWM控制LED灯
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 2.2.1 龙芯2K1000LA处理器的PWM
      - 2.2.2 基于Linux的PWM操作方法
    - 【任务实施】
      - 2.2.3 连接模块
      - 2.2.4 控制LED灯亮度
      - 2.2.5 使用脚本控制LED灯逐渐变亮
      - 2.2.6 使用C程序控制LED灯逐渐变亮
  - 任务2.3 I2C接口传感器读写
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 2.3.1 龙芯2K1000LA处理器的I2C
      - 2.3.2 基于Linux的I2C操作方法
    - 【任务实施】
      - 2.3.3 连接模块
      - 2.3.4 AT24C16的读写方法
      - 2.3.5 使用i2c-tools读写AT24C16
      - 2.3.6 使用C程序读写AT24C16
  - 任务2.4 SPI接口传感器读写
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 2.4.1 龙芯2K1000LA处理器的SPI
      - 2.4.2 基于Linux的SPI操作方法
    - 【任务实施】
      - 2.4.3 连接模块
      - 2.4.4 SPI DAC模块TLC5615操作方法
      - 2.4.5 使用C程序控制DAC模块
- 项目3 串口通信系统设计
  - 任务3.1 串口数据回环传输
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 3.1.1 龙芯2K1000LA处理器的UART
      - 3.1.2 基于Linux的串口操作方法
    - 【任务实施】
      - 3.1.3 连接模块
      - 3.1.4 串口数据回环传输设计
  - 任务3.2 串口通信协议设计
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 3.2.1 数据传输的要点
      - 3.2.2 实现数据传输协议
    - 【任务实施】
      - 3.2.3 连接模块
      - 3.2.4 串口数据包传输
  - 任务3.3 文件传输协议设计
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 3.3.1 上层协议传输要点
    - 【任务实施】
      - 3.3.2 连接模块
      - 3.3.3 实现文件传输协议
- 项目4 Modbus总线系统设计
  - 任务4.1 Modbus RTU设备模拟通信
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 4.1.1 Modbus RTU协议
      - 4.1.2 协议速记
      - 4.1.3 读取线圈报文
    - 【任务实施】
      - 4.1.4 安装Modbus软件和虚拟串口驱动
      - 4.1.5 使用Modbus Slave模拟RTU设备
      - 4.1.6 使用Modbus Poll操作RTU设备
  - 任务4.2 Modbus主站编程
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 4.2.1 libmodbus开源软件框架分析
      - 4.2.2 libmodbus使用流程情景分析
      - 4.2.3 libmodbus代码移植
    - 【任务实施】
      - 4.2.4 连接模块
      - 4.2.5 主站程序设计
      - 4.2.6 读取模拟的温湿度传感器
      - 4.2.7 读取真实的温湿度传感器
  - 任务4.3 Modbus从站编程
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 4.3.1 传感器点表设计
    - 【任务实施】
      - 4.3.2 连接模块
      - 4.3.3 从站代码设计
      - 4.3.4 访问开发板模拟的传感器
      - 4.3.5 访问真实的传感器
  - 任务4.4 Modbus总线综合应用
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 4.4.1 多线程概述
      - 4.4.2 线程的控制
    - 【任务实施】
      - 4.4.3 连接模块
      - 4.4.4 基于Modbus RTU的控制系统设计
      - 4.4.5 程序运行与测试
- 项目5 网络通信系统设计
  - 任务5.1 Socket接口编程
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 5.1.1 网络编程概述
      - 5.1.2 Socket接口使用方法
    - 【任务实施】
      - 5.1.3 实现TCP server程序
      - 5.1.4 实现TCP client程序
      - 5.1.5 程序运行与测试
  - 任务5.2 Modbus TCP应用与编程
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 5.2.1 Modbus TCP
    - 【任务实施】
      - 5.2.2 基于Modbus TCP的主从设备通信
      - 5.2.3 使用Modbus TCP模拟传感器控制
  - 任务5.3 远程控制设备
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 5.3.1 协议选择
    - 【任务实施】
      - 5.3.2 基于Modbus TCP的控制系统设计
      - 5.3.3 程序运行与测试
  - 任务5.4 视频信号采集
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 5.4.1 FFmpeg介绍
      - 5.4.2 FFmpeg内部机制
      - 5.4.3 Nginx介绍
    - 【任务实施】
      - 5.4.4 FFmpeg安装与测试
      - 5.4.5 Nginx安装与测试
      - 5.4.6 视频推流
- 项目6 CAN总线系统设计
  - 任务6.1 使用命令进行CAN数据收发
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 6.1.1 CAN协议
      - 6.1.2 SocketCAN命令
    - 【任务实施】
      - 6.1.3 连接模块
      - 6.1.4 使用命令收发数据
  - 任务6.2 编程实现CAN数据收发
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 6.2.1 SocketCAN编程接口
    - 【任务实施】
      - 6.2.2 CAN数据收发程序设计
      - 6.2.3 程序运行与测试
- 项目7 MQTT远程访问传感器系统设计
  - 任务7.1 使用计算机体验MQTT
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 7.1.1 MQTT协议
    - 【任务实施】
      - 7.1.2 MQTT工具的使用
  - 任务7.2 Paho.mqtt库移植与应用
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 7.2.1 Paho.mqtt开源软件分析
    - 【任务实施】
      - 7.2.2 交叉编译Paho.mqtt
      - 7.2.3 编写MQTT客户端程序
      - 7.2.4 MQTT客户端程序运行与测试
  - 任务7.3 使用MQTT远程控制设备
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 7.3.1 JSON数据格式
      - 7.3.2 常用的JSON函数
    - 【任务实施】
      - 7.3.3 连接模块
      - 7.3.4 设计接口协议
      - 7.3.5 设计程序框架
      - 7.3.6 编写MQTT远程控制设备程序
      - 7.3.7 程序运行与测试
  - 任务7.4 使用MQTT云平台实现互联网控制
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 7.4.1 MQTT云平台
    - 【任务实施】
      - 7.4.2 MQTT云平台的配置与使用
      - 7.4.3 基于MQTT云平台编写客户端程序
- 项目8 Qt界面开发
  - 任务8.1 搭建Qt开发环境
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 8.1.1 Qt介绍
    - 【任务实施】
      - 8.1.2 安装Qt开发组件
      - 8.1.3 编写第1个Qt程序
  - 任务8.2 Qt按钮控件应用
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 8.2.1 Qt的“信号与槽”机制
      - 8.2.2 “信号与槽”的连接
    - 【任务实施】
      - 8.2.3 编程实现按钮
  - 任务8.3 文本文件读写
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 8.3.1 QFile类和QTextStream类
    - 【任务实施】
      - 8.3.2 实现文件的读写
  - 任务8.4 Qt多线程应用
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 8.4.1 两种Qt线程实现方式
    - 【任务实施】
      - 8.4.2 继承QThread实现多线程
      - 8.4.3 继承QObject实现多线程
- 项目9 工业网关设计
  - 任务9.1 搭建工业网关界面
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 9.1.1 需求分析与方案设计
    - 【任务实施】
      - 9.1.2 工业网关界面设计
  - 任务9.2 前后台系统设计
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 9.2.1 远程调用的概念
      - 9.2.2 JSON-RPC示例与情景分析
      - 9.2.3 程序运行与测试
    - 【任务实施】
      - 9.2.4 Modbus RTU设备的远程调用接口设计
      - 9.2.5 Modbus RTU设备的远程调用接口实现
      - 9.2.6 程序运行与测试
  - 任务9.3 MQTT网关数据交互与控制
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 9.3.1 实现方案
      - 9.3.2 使用inotify监控文件系统变化
    - 【任务实施】
      - 9.3.3 完善MQTT程序
      - 9.3.4 程序运行与测试
  - 任务9.4 网络摄像头监控系统设计
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 9.4.1 实现方案
      - 9.4.2 使用共享内存传输数据
    - 【任务实施】
      - 9.4.3 网络摄像头数据采集代码设计
      - 9.4.4 程序运行与测试
  - 任务9.5 系统集成与联调
    - 【任务描述】
    - 【知识准备】
      - 9.5.1 实现方案
    - 【任务实施】
      - 9.5.2 GUI程序设计
      - 9.5.3 程序运行与测试
- 参考文献

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