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| 編輯推薦： |
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本书是一本基础入门加实战的书籍，既有基础知识，又有丰富示例，同时还加入了Qemu、Makefile、Kconfig等嵌入式开发常用工具。本书即可作为入门的学习资料，也可作为项目过程中的工具书籍。书中每个知识点都配有案例，每个案例都提供完成的代码。
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| 內容簡介： |
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本书借鉴PBL式教学模式，以案例Demo为主线，将基础知识、核心技能打造成小型案例，通过案例来学习LiteOS。LiteOS可以在Windows、Linux、macOS等平台进行开发，内核基础主要包含任务、中断、IPC通信等。在深层次的知识中，可以进行LiteOS组件开发、系统移植。最后在综合项目中穿插用到了基础内核及LiteOS支持的物联网协议开发、物联网平台使用，能够让读者快速进行大型项目开发。 本书共13章，分别为快速入门篇（第1章和2章）、内核基础篇（第3~6章）、内核进阶篇（第7~9章）、综合项目实战篇（第10~13章）。快速入门篇主要讲述LiteOS基本架构、基于VS Code的开发环境搭建。内核基础篇从任务、中断、IPC通信、时间管理等知识带读者详细了解LiteOS的内核工作方法。进阶篇讲解Sensor和GUI两个扩展组件，最后进行LiteOS系统的移植。综合项目篇搭建了一个基于华为IoT平台的智能家居项目，从项目角度巩固基础知识，掌握LiteOS系统支持的MQTT、CoAP等常用物联网协议。 书中通过对LiteOS系统进行拆分，力图实现知识的**解耦，既适合初学者进行快速入门，也适合有经验的开发者当工具书。使用本书进行LiteOS学习时，无论有无开发经验都可以按照自己的需求进行跳跃学习。在某些章节后有一些实用Tips，帮助开发者更好地进行项目的开发。
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| 關於作者： |
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魏杰，一个在IT界摸爬滚打十多年的程序员，ChinaUNIX专家博主，曾在华清远见、慧科教育、麦子学院等知名企业担任资深讲师。曾参与2022冬奥会智能造雪机项目、工信部智能芯片人才方案设计，并参与了多个智慧农场、智能医疗项目，为大连理工大学、常州大学、湖南师范大学等高校设计并实施人才培养方案，为多所高校教师进行华为HCIA-IoT师资培训。精通多种软硬件技术，专注物联网领域项目开发及人才培养。
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| 目錄：
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快速入门篇
第1章LiteOS快速入门（105min）
1．1LiteOS全貌
1．1．1LiteOS简介
1．1．2应用生态
1．2代码仓库
1．3LiteOS开发工具链
1．3．1代码编辑器
1．3．2交叉编译工具
1．3．3下载调试工具
1．4Windows系统下的VS Code开发环境
1．4．1关于VS Code
1．4．2IoT Link插件
1．4．3安装Python辅助工具
1．4．4实战案例： Hello World
1．5基于Ubuntu VS Code的开发环境
1．5．1安装VS Code
1．5．2ARM交叉编译器
1．5．3STLink下载调试器
1．5．4JLink下载调试器
1．5．5串口驱动
1．5．6实战案例: Hello World
1．6基于macOS VS Code的开发环境
1．6．1ARM交叉编译器
1．6．2下载和调试工具
1．6．3安装Kconfig
1．6．4修改工程配置文件
1．6．5实战案例： 测试Hello World
1．7本章小结
第2章Qemu模拟开发（19min）
2．1Qemu概述
2．2安装Qemu
2．2．1Windows系统下的Qemu安装
2．2．2Ubuntu下的Qemu安装
2．2．3macOS下的Qemu安装
2．3实战案例： ARM下的Hello World
2．4浅尝VS Code利器
2．4．1简单的配置
2．4．2快捷按钮
2．5本章小结
内核入门篇
第3章内核基础（199min）
3．1LiteOS内核架构
3．1．1基础内核
3．1．2代码结构
3．1．3内核启动流程
3．2任务
3．2．1任务的概念
3．2．2创建和删除任务
3．2．3任务调度
3．2．4实战案例： 简单任务控制
3．3中断
3．3．1LiteOS的中断机制
3．3．2创建中断
3．3．3中断控制
3．3．4实战案例： 独立中断
3．3．5实战案例： 共享中断
3．4内存
3．4．1静态内存
3．4．2动态内存
3．5错误码和异常处理
3．5．1错误码
3．5．2异常处理
3．6认识Makefile
3．6．1基础语法
3．6．2高级语法
3．6．3实战案例： 简单计算器
3．7本章小结
第4章IPC机制（184min）
4．1信号量
4．1．1信号量概念
4．1．2信号量运行机制
4．1．3信号量API
4．1．4实战案例： 消费者和生产者
4．2互斥锁
4．2．1互斥锁概念
4．2．2互斥锁运行机制
4．2．3互斥锁API
4．2．4实战案例： 生产者和消费者
4．3队列
4．3．1队列运行机制
4．3．2队列API
4．3．3实战案例： 通信案例
4．4事件
4．4．1事件运行机制
4．4．2事件API
4．4．3实战案例： 智能窗帘
4．5本章小结
第5章其他组件（69min）
5．1时间模块
5．1．1时间转换
5．1．2软件定时器
5．2原子操作和位操作
5．2．1计算机中的原子
5．2．2位操作
5．3双向循环链表
5．3．1工作原理
5．3．2实战案例： 学生管理系统
5．4程序员利器Git
5．4．1Git工具
5．4．2代码管理
5．5本章小结
第6章标准接口（13min）
6．1POSIX接口
6．1．1POSIX概述
6．1．2实战案例： POSIX任务接口
6．2CMSIS接口
6．2．1CMSIS概述
6．2．2实战案例： CMSIS任务接口
6．3本章小结
内核进阶篇
第7章传感器框架（86min）
7．1传感器框架结构
7．1．1框架概述
7．1．2运行原理
7．1．3开发流程
7．2实战案例： 基于DHT11的温湿度采集
7．2．1板级驱动
7．2．2基于框架的传感器管理
7．3图形配置工具Kconfig
7．3．1Kconfig简介
7．3．2基础语法
7．3．3实战案例： 使用Kconfig配置项目
7．4本章小结
第8章GUI框架（67min）
8．1LVGL简介
8．2LVGL运行原理
8．2．1源码结构
8．2．2配置文件
8．2．3显示接口
8．2．4输入接口
8．2．5LVGL滴答
8．2．6LVGL定时任务
8．2．7日志
8．2．8开发步骤
8．3实战案例： 移植LVGL
8．4LVGL模拟器
8．4．1模拟器简介
8．4．2基于VS Code SDL的模拟器
8．5本章小结
第9章LiteOS移植实战（52min）
9．1移植概述
9．2准备工作
9．2．1开发环境
9．2．2裸机工程
9．3移植适配
9．3．1板级驱动适配
9．3．2链接适配
9．3．3添加目标板配置
9．3．4测试案例
9．4模块化编程
9．4．1基本原理
9．4．2实战案例： 自定义demo模块
9．5实战案例： 智能家居终端
9．5．1项目概述
9．5．2传感数据
9．5．3用户界面
9．5．4运行结果
9．6本章小结
综合项目实战篇
第10章IoT云平台（38min）
10．1华为IoT云平台
10．1．1华为IoT云概述
10．1．2设备接入服务
10．2华为IoTDA快速入门
10．2．1创建实例
10．2．2创建产品
10．2．3产品模型
10．2．4定义插件
10．2．5在线调试
10．2．6添加真实设备
10．3实战案例： 基于CoAP的华为IoT云端
10．3．1产品
10．3．2编解码插件
10．3．3在线调试
10．4本章小结
第11章CoAP设备端开发（145min）
11．1CoAP协议
11．1．1CoAP协议概述
11．1．2报文结构
11．1．3报文选项
11．1．4实战案例： WireShark抓包
11．2LiteOS之网络模块
11．2．1AT框架
11．2．2SAL组件
11．3实战案例： LiteOS之CoAP组件
11．3．1配置LwM2M Demo
11．3．2连接测试
11．4实战案例： CoAP数据传输
11．4．1上报数据
11．4．2命令控制
11．5本章小结
第12章MQTT设备端开发（172min）
12．1MQTT协议
12．1．1MQTT概述
12．1．2MQTT报文结构
12．1．3MQTT通配符
12．2MQTT报文详解
12．2．1CONNECT报文
12．2．2CONNACK报文
12．2．3PUBLISH报文
12．2．4其他报文
12．3实战案例： 华为云MQTT产品
12．3．1MQTT产品
12．3．2MQTT调试
12．4实战案例： LiteOS之MQTT组件
12．4．1配置MQTT Demo
12．4．2上报数据
12．4．3接收命令
12．5实战案例： 移植MQTT协议栈
12．5．1Paho MQTT
12．5．2移植Paho MQTT
12．6本章小结
第13章体验应用开发（57min）
13．1微信小程序概述
13．1．1获取账号信息
13．1．2开发工具
13．1．3实战案例： Hello World
13．2微信小程序入门
13．2．1目录结构
13．2．2小程序框架
13．2．3实战案例： 智能家居App
13．3华为IoT云应用接口
13．3．1IAM服务
13．3．2查询设备属性
13．3．3同步命令下发
13．4实战案例： 小程序与设备交互
13．4．1小程序HTTPS接口
13．4．2获取Token
13．4．3查询属性
13．4．4命令下发
13．5本章小结
参考文献
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| 內容試閱：
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自2017年AIoT这个词被不断地提及，物联网已经跨越到一个新的时代，智能成为物联网的核心需求。面对种类繁多、接口复杂的终端设备，物联网操作系统成为AIoT的基础核心。
目前市场流行的物联网操作系统有很多种，例如2000年年初开始诞生的FreeRTOS、μC/OS、RTThread，而这几个更侧重的是操作系统，并非“联网”。2015年发布的LiteOS、2017年发布的AliOS则在操作系统的基础上增加了端云互通功能，实现了真正的物联。
华为在物联网领域有得天独厚的优势，它的核心竞争力在底层硬件，因此可以快速形成一个闭环生态。由于鸿蒙操作系统的内核也是LiteOS，因此鸿蒙发布之后，LiteOS的生态市场更加宽广。
学习一门新技术最好的方式就是通过官网的资料进行学习，尽管华为的技术实力雄厚，然而在文档这一块有些不足。笔者长期致力于物联网项目研发及教学培训，本书将以PBL项目式教学模式带领读者深入了解LiteOS，期待读者可通过本书深入学习LiteOS，同时也为后期学习鸿蒙操作系统打下基础。
本书主要内容
第1章介绍LiteOS基本架构及支持的平台，搭建LiteOS开发环境，包括Windows、Ubuntu、macOS 3种系统下的LiteOS开发工具。
第2章简单介绍Qemu模拟器，包括Windows、Ubuntu、macOS下的Qemu模拟开发环境搭建。
第3章介绍LiteOS基础功能组件，包括任务、中断、内存、错误和异常处理，同时还介绍Makefile开发工具。
第4章介绍LiteOS的IPC机制，包括信号量、互斥锁、队列、事件。
第5章介绍LiteOS其他基础组件，包括时间模块、原子操作、链表等，最后介绍Git版本控制工具。
第6章介绍LiteOS支持的两种标准接口，包括POSIX接口和CMSIS接口。
第7章介绍LiteOS传感器框架，结合Kconfig工具实现传感框架移植。
第8章介绍LiteOS的GUI框架，包括LVGL基础语法、模拟器的使用及移植方法。
第9章介绍LiteOS移植方法，通过案例详细讲解如何移植LiteOS及适配Kconfig菜单。
第10章介绍华为云平台的使用，包括创建产品、定义插件、在线调试等。
第11章介绍CoAP协议，包括CoAP报文结构和LiteOS网络接口，通过内置案例详细解析CoAP如何实现上报数据和接收命令。
第12章介绍MQTT协议报文结构，以及如何在华为云平台创建和调试MQTT产品。同时解析LiteOS内置MQTT案例，最后介绍如何移植原生态MQTT协议。
第13章介绍基于微信小程序的应用开发，以及华为云平台的应用侧HTTPS接口、调试手段。最后通过微信小程序的WebSocket和华为云的IAM账户实现物联网应用App。
阅读建议
本书是一本基础入门加实战的书籍，既有基础知识，又有丰富示例，同时还加入了Qemu、Makefile、Kconfig等常用嵌入式开发工具。本书既可作为入门的学习资料，也可作为项目开发过程中的工具书。书中每个知识点都配有案例，每个案例都提供完整的代码，读者获得源码之后通过make menuconfig使能相应的案例，即可看到案例效果。与LiteOS相关的代码可在STM32L431开发板运行，Makefile、Kconfig、LVGL等工具案例运行在PC端。
建议读者在一开始先把快速入门篇通读一遍，搭建好开发环境。本书最大程度地实现知识解耦，有一定基础的读者可根据实际情况跳跃式阅读。如果没有开发板，则可按照第2章搭建Qemu模拟环境。如果读者需要使用其他开发板，则应先行阅读第9章系统移植。
内核入门篇是LiteOS内核入门知识，这一部分内容在操作系统领域具有通用性，如果读者接触过其他操作系统，则这一部分可快速阅读。此外，部分章节最后还引入了Makefile、Git等工具，掌握此类工具可帮助开发者快速进入物联网开发环节。
内核进阶篇属于LiteOS内核进阶内容，掌握GUI和传感框架才能搭建起大型的物联网项目。对于系统移植，读者可先行阅读此部分内容，以此搭建自己的开发环境。
综合项目实战篇属于实战案例部分，此部分内容基于CoAP和MQTT协议在华为云平台搭建了智能家居项目。CoAP案例和MQTT案例是相互独立的，同时读者也可选择其他云平台实现案例。由于案例中使用了网络模块和GUI模块，所以读者必须使用真实开发板才可运行所有代码。
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致谢
感谢家人对我工作的支持及业内好友给予的一些珍贵建议，使我可以顺利地完成写作工作。
由于时间仓促，书中难免存在不妥之处，请读者见谅，并提出宝贵意见。
魏杰2023年8月1日
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