Embedded Systems

Schicht für Schicht ein gutes SystemVom Hardwareentwurf bis hin zur eigenen Programmiersprache unmöglich? Aber nein! Mit diesem Buch entwerfen Sie zunächst eine eigene Hardware auf der Basis der bekannten ARM-Microcontroller der STM32-Familie. Sie lernen, wie Sie dafür einen portablen Bootloader programmierein und schließlich sogar ein kleines Betriebssystem. Und damit nicht genug: Am Ende erstellen Sie eine eigene Skriptsprache samt Interpreter in C.Automatisierte Tests, Treibererstellung, Qualitätssicherung für verschiedene Zielplattformen? Auch daran ist gedacht!Mit seinem praktischen Ansatz ist das Buch ideal sowohl für die Lehre als auch für das Selbststudium. Mit erprobten Lösungen, umfangreicher Software und Best Practices von Embedded-Systems-Profi Uwe Altenburg bauen Sie wertvolle Kenntnisse auf.Aus dem Inhalt:Einführung in Embedded SystemsEntwicklungstools und TestumgebungSchaltungsentwurf und LeiterplattenlayoutBootloader-Funktion implementierenBetriebssystem mit MultitaskingEine Skriptsprache implementierenInterpreter und LaufzeitsystemLexikalische und syntaktische AnalyseCode-Generierung

Vorwort
Entwurf und Anwendung von Single-Chip-Systemen mit STM32. Ideales Begleitwerk für Studium und Ausbildung

Autorentext
Uwe Altenburg entwickelt seit mehr als 20 Jahren industrietaugliche Software für die Automatisierungstechnik. Er studierte und promovierte an der TU Ilmenau und vertrat mehrere Jahre als Professor das Fachgebiet Technische Informatik und Eingebettete Systeme an der FH Erfurt. Hardware und hardwarenahe Programmierung mit C und C++ liegen ihm ebenso am Herzen wie die objektorientierte Modellierung mit C#. Sein besonderes Interesse gilt dabei dem Entwurf domänenspezifischer Programmiersprachen und der erforderlichen Übersetzer.

Klappentext

Vom Hardwareentwurf bis hin zur eigenen Programmiersprache - unmöglich? Aber nein! Mit diesem Buch entwerfen Sie zunächst eine eigene Hardware auf der Basis der bekannten ARM-Microcontroller der STM32-Familie. Sie lernen, wie Sie dafür einen portablen Bootloader programmieren und schließlich sogar ein kleines Betriebssystem. Und damit nicht genug: Am Ende erstellen Sie eine eigene Skriptsprache samt Interpreter in C.Automatisierte Tests, Treibererstellung, Qualitätssicherung für verschiedene Zielplattformen? Auch daran ist gedacht!Mit seinem praktischen Ansatz ist das Buch ideal sowohl für die Lehre als auch für das Selbststudium. Mit erprobten Lösungen, umfangreicher Software und Best-Practice-Lösungen bauen Sie wertvolle Kenntnisse auf. Aus dem Inhalt: Einführung in Embedded Systems Entwicklungstools und Testumgebung Schaltungsentwurf und Leiterplattenlayout Bootloader-Funktion implementieren Betriebssystem mit Multitasking Eine Skriptsprache implementieren Interpreter und Laufzeitsystem Lexikalische und syntaktische Analyse Code-Generierung

Inhalt

1. Einleitung ... 13

1.1 ... Embedded Systems ... 13
1.2 ... Was bietet das Buch ... 14
1.3 ... Die Software zum Buch ... 15
1.4 ... Verwendete Entwicklungstools ... 18

2. Hardware ... 19

2.1 ... Single-Chip ... 19
2.2 ... Mikrocontroller ... 21
2.3 ... Breakout-Board ... 25
2.4 ... Schaltungsentwurf ... 30
2.5 ... Leiterplattenlayout ... 54

3. Bootloader ... 69

3.1 ... System-Startup ... 70
3.2 ... Betriebssystem-Updates ... 76

4. Betriebssystem ... 93

4.1 ... Initialisierung ... 94
4.2 ... Abstraktionen ... 114
4.3 ... Multithreading ... 143
4.4 ... Grafik-Display ... 151
4.5 ... Modbus-Protokoll ... 160

5. Embedded BASIC ... 177

5.1 ... Ansatz ... 177
5.2 ... Sprache ... 183
5.3 ... Anwendungen ... 210

6. Interpreter ... 227

6.1 ... Laufzeitsystem ... 228
6.2 ... Multitasking ... 292
6.3 ... Hardwarezugriff ... 302
6.4 ... Emulation am PC ... 313

7. bersetzer ... 327

7.1 ... Lexikalische Analyse ... 327
7.2 ... Syntaktische Pr fung ... 341
7.3 ... Semantische Analyse ... 359
7.4 ... Code-Generator ... 372

8. Zusammenfassung ... 377

8.1 ... Themengebiete ... 378
8.2 ... Ausblick ... 379

Anhang ... 383
A. Schaltplan ... 385
B. Leiterplatte ... 387
C. Grundlagen von Embedded BASIC ... 389

C.1 ... Grammatik ... 389
C.2 ... Token-Liste ... 392

D. Literaturverzeichnis ... 399

Index ... 401