LiteOS輕量級物聯網操作系統實戰（微課視頻版）

本書借鑒PBL式教學模式，以案例Demo為主線，將基礎知識、核心技能打造成小型案例，通過案例來學習LiteOS。LiteOS可以在Windows、Linux、macOS等平臺進行開發，內核基礎主要包含任務、中斷、IPC通信等。在深層次的知識中，可以進行LiteOS組件開發、系統移植。最後在綜合項目中穿插用到了基礎內核及LiteOS支持的物聯網協議開發、物聯網平臺使用，能夠讓讀者快速進行大型項目開發。 本書共13章，分別為快速入門篇（第1章和2章）、內核基礎篇（第3~6章）、內核進階篇（第7~9章）、綜合項目實戰篇（第10~13章）。快速入門篇主要講述LiteOS基本架構、基於VS Code的開發環境搭建。內核基礎篇從任務、中斷、IPC通信、時間管理等知識帶讀者詳細瞭解LiteOS的內核工作方法。進階篇講解Sensor和GUI兩個擴展組件，最後進行LiteOS系統的移植。綜合項目篇搭建了一個基於華為IoT平臺的智能家居項目，從項目角度鞏固基礎知識，掌握LiteOS系統支持的MQTT、CoAP等常用物聯網協議。 書中通過對LiteOS系統進行拆分，力圖實現知識的**解耦，既適合初學者進行快速入門，也適合有經驗的開發者當工具書。使用本書進行LiteOS學習時，無論有無開發經驗都可以按照自己的需求進行跳躍學習。在某些章節後有一些實用Tips，幫助開發者更好地進行項目的開發。

 

 

 

 

目錄

 

 

 

本書源碼

 

 

 

 

工具包

 

 

 

快速入門篇

 

第1章LiteOS快速入門（105min）

 

1．1LiteOS全貌

 

1．1．1LiteOS簡介

 

1．1．2應用生態

 

1．2代碼倉庫

 

1．3LiteOS開發工具鏈

 

1．3．1代碼編輯器

 

1．3．2交叉編譯工具

 

1．3．3下載調試工具

 

1．4Windows系統下的VS Code開發環境

 

1．4．1關於VS Code

 

1．4．2IoT Link插件

 

1．4．3安裝Python輔助工具

 

1．4．4實戰案例： Hello World

 

1．5基於Ubuntu+VS Code的開發環境

 

1．5．1安裝VS Code

 

1．5．2ARM交叉編譯器

 

1．5．3STLink下載調試器

 

1．5．4JLink下載調試器

 

1．5．5串口驅動

 

1．5．6實戰案例: Hello World

 

1．6基於macOS+VS Code的開發環境

 

1．6．1ARM交叉編譯器

 

1．6．2下載和調試工具

 

1．6．3安裝Kconfig

 

1．6．4修改工程配置文件

 

1．6．5實戰案例： 測試Hello World

 

1．7本章小結

 

第2章Qemu模擬開發（19min）

 

2．1Qemu概述

 

2．2安裝Qemu

 

2．2．1Windows系統下的Qemu安裝

 

2．2．2Ubuntu下的Qemu安裝

 

2．2．3macOS下的Qemu安裝

 

2．3實戰案例： ARM下的Hello World

 

2．4淺嘗VS Code利器

 

2．4．1簡單的配置

 

2．4．2快捷按鈕

 

2．5本章小結

 

內核入門篇

 

第3章內核基礎（199min）

 

3．1LiteOS內核架構

 

3．1．1基礎內核

 

3．1．2代碼結構

 

3．1．3內核啟動流程

 

3．2任務

 

3．2．1任務的概念

 

3．2．2創建和刪除任務

 

3．2．3任務調度

 

3．2．4實戰案例： 簡單任務控制

 

3．3中斷

 

3．3．1LiteOS的中斷機制

 

3．3．2創建中斷

 

3．3．3中斷控制

 

3．3．4實戰案例： 獨立中斷

 

3．3．5實戰案例： 共享中斷

 

3．4內存

 

3．4．1靜態內存

 

3．4．2動態內存

 

3．5錯誤碼和異常處理

 

3．5．1錯誤碼

 

3．5．2異常處理

 

3．6認識Makefile

 

3．6．1基礎語法

 

3．6．2高級語法

 

3．6．3實戰案例： 簡單計算器

 

3．7本章小結

 

第4章IPC機制（184min）

 

4．1信號量

 

4．1．1信號量概念

 

4．1．2信號量運行機制

 

4．1．3信號量API

 

4．1．4實戰案例： 消費者和生產者

 

4．2互斥鎖

 

4．2．1互斥鎖概念

 

4．2．2互斥鎖運行機制

 

4．2．3互斥鎖API

 

4．2．4實戰案例： 生產者和消費者 

 

4．3隊列

 

4．3．1隊列運行機制

 

4．3．2隊列API

 

4．3．3實戰案例： 通信案例

 

4．4事件

 

4．4．1事件運行機制

 

4．4．2事件API

 

4．4．3實戰案例： 智能窗簾

 

4．5本章小結

 

第5章其他組件（69min）

 

5．1時間模塊

 

5．1．1時間轉換

 

5．1．2軟件定時器

 

5．2原子操作和位操作

 

5．2．1電腦中的原子

 

5．2．2位操作

 

5．3雙向循環鏈表

 

5．3．1工作原理

 

5．3．2實戰案例： 學生管理系統

 

5．4程序員利器Git

 

5．4．1Git工具

 

5．4．2代碼管理

 

5．5本章小結

 

第6章標準接口（13min）

 

6．1POSIX接口

 

6．1．1POSIX概述

 

6．1．2實戰案例： POSIX任務接口

 

6．2CMSIS接口

 

6．2．1CMSIS概述

 

6．2．2實戰案例： CMSIS任務接口

 

6．3本章小結

 

內核進階篇

 

第7章傳感器框架（86min）

 

7．1傳感器框架結構

 

7．1．1框架概述

 

7．1．2運行原理

 

7．1．3開發流程

 

7．2實戰案例： 基於DHT11的溫濕度採集

 

7．2．1板級驅動

 

7．2．2基於框架的傳感器管理

 

7．3圖形配置工具Kconfig

 

7．3．1Kconfig簡介

 

7．3．2基礎語法

 

7．3．3實戰案例： 使用Kconfig配置項目

 

7．4本章小結

 

第8章GUI框架（67min）

 

8．1LVGL簡介

 

8．2LVGL運行原理

 

8．2．1源碼結構

 

8．2．2配置文件

 

8．2．3顯示接口

 

8．2．4輸入接口

 

8．2．5LVGL滴答

 

8．2．6LVGL定時任務

 

8．2．7日誌

 

8．2．8開發步驟

 

8．3實戰案例： 移植LVGL

 

8．4LVGL模擬器

 

8．4．1模擬器簡介

 

8．4．2基於VS Code+SDL的模擬器

 

8．5本章小結

 

第9章LiteOS移植實戰（52min）

 

9．1移植概述

 

9．2準備工作

 

9．2．1開發環境

 

9．2．2裸機工程

 

9．3移植適配

 

9．3．1板級驅動適配

 

9．3．2鏈接適配

 

9．3．3添加目標板配置

 

9．3．4測試案例

 

9．4模塊化編程

 

9．4．1基本原理

 

9．4．2實戰案例： 自定義demo模塊

 

9．5實戰案例： 智能家居終端

 

9．5．1項目概述

 

9．5．2傳感數據

 

9．5．3用戶界面

 

9．5．4運行結果

 

9．6本章小結

 

綜合項目實戰篇

 

第10章IoT雲平臺（38min）

 

10．1華為IoT雲平臺

 

10．1．1華為IoT雲概述

 

10．1．2設備接入服務

 

10．2華為IoTDA快速入門

 

10．2．1創建實例

 

10．2．2創建產品

 

10．2．3產品模型

 

10．2．4定義插件

 

10．2．5在線調試

 

10．2．6添加真實設備

 

10．3實戰案例： 基於CoAP的華為IoT雲端

 

10．3．1產品

 

10．3．2編解碼插件

 

10．3．3在線調試

 

10．4本章小結

 

第11章CoAP設備端開發（145min）

 

11．1CoAP協議

 

11．1．1CoAP協議概述

 

11．1．2報文結構

 

11．1．3報文選項

 

11．1．4實戰案例： WireShark抓包

 

11．2LiteOS之網絡模塊

 

11．2．1AT框架

 

11．2．2SAL組件 

 

11．3實戰案例： LiteOS之CoAP組件

 

11．3．1配置LwM2M Demo

 

11．3．2連接測試

 

11．4實戰案例： CoAP數據傳輸

 

11．4．1上報數據

 

11．4．2命令控制

 

11．5本章小結

 

第12章MQTT設備端開發（172min）

 

12．1MQTT協議

 

12．1．1MQTT概述

 

12．1．2MQTT報文結構

 

12．1．3MQTT通配符

 

12．2MQTT報文詳解

 

12．2．1CONNECT報文

 

12．2．2CONNACK報文

 

12．2．3PUBLISH報文

 

12．2．4其他報文

 

12．3實戰案例： 華為雲MQTT產品

 

12．3．1MQTT產品

 

12．3．2MQTT調試

 

12．4實戰案例： LiteOS之MQTT組件

 

12．4．1配置MQTT Demo

 

12．4．2上報數據

 

12．4．3接收命令

 

12．5實戰案例： 移植MQTT協議棧

 

12．5．1Paho MQTT

 

12．5．2移植Paho MQTT

 

12．6本章小結

 

第13章體驗應用開發（57min）

 

13．1微信小程序概述

 

13．1．1獲取賬號信息

 

13．1．2開發工具

 

13．1．3實戰案例： Hello World

 

13．2微信小程序入門

 

13．2．1目錄結構

 

13．2．2小程序框架

 

13．2．3實戰案例： 智能家居App

 

13．3華為IoT雲應用接口

 

13．3．1IAM服務

 

13．3．2查詢設備屬性

 

13．3．3同步命令下發

 

13．4實戰案例： 小程序與設備交互

 

13．4．1小程序HTTPS接口

 

13．4．2獲取Token

 

13．4．3查詢屬性

 

13．4．4命令下發

 

13．5本章小結

 

參考文獻