OpenHarmony嵌入式系统原理与应用——基于RK2206芯片（微课视频版）

《OpenHarmony嵌入式系统原理与应用——基于RK2206芯片开发（微课视频版）》以物联网应用为切入点，以瑞芯微RK2206芯片为核心控制器，详细讲解了OpenHarmony（开源鸿蒙）轻量级操作系统的原理与开发过程。本书基于已经通过开放原子开源基金会XTS认证的小凌派RK2206开发套件，书中所有的电路、程序和开发实例均在开发套件上调试和验证通过。本书主要内容： 小凌派RK2206硬件快速入门，OpenHarmony软件快速入门； OpenHarmony移植，内核基础应用； 基础外设应用，物联网应用； 网络基础知识，物联网协议，畅游华为云。书中案例丰富，讲解由浅入深，有助于读者从原理到工具搭建再到开发设计系统地学习OpenHarmony操作系统。

《OpenHarmony嵌入式系统原理与应用——基于RK2206芯片开发（微课视频版）》可作为计算机类、电子类、电气类、自动化类等专业的嵌入式系统课程和实践教学、嵌入式系统开发、物联网设备开发、OpenHarmony学习、学生课外科技创新和毕业设计等的教材或参考书，同时也可供对OpenHarmony感兴趣的推动者、从业者和潜在参与者参考。

前言

随着万物互联时代的到来，智能设备之间的相互通信将大大提高生活效率和质量。为了让连接更完善、更全面，使多设备管理更加便捷，实现可靠、稳定的互联互通，需要一套开放的、面向全场景的分布式系统。

OpenHarmony（开源鸿蒙）是由开放原子开源基金会（OpenAtom Foundation）孵化及运营的开源项目，其基于开源的方式面向全场景、全连接、全智能时代，促进万物互联产业的繁荣发展。OpenHarmony可以基于同一套系统，适配多种终端形态，是一款面向未来、面向全场景的分布式操作系统。

本书以OpenHarmony为主题，详细讲解了基于瑞芯微RK2206芯片的嵌入式操作系统原理和开发过程，由浅入深地说明了OpenHarmony的原理、特点、开发工具、移植和应用，详细讲解了应用OpenHarmony操作系统开发物联网的软/硬件设计过程。

全书分为4篇，共9章，即快速入门篇、基础应用篇、外设实战篇和网络实战篇。

第1、2章为快速入门篇，包括RK2206硬件电路设计快速入门、OpenHarmony软件使用快速入门，介绍了RK2206芯片资源和硬件电路设计过程，介绍了OpenHarmony的由来、特点以及搭建OpenHarmony开发环境的过程，引导读者快速入门OpenHarmony操作系统软/硬件基础的学习。

第3、4章为基础应用篇，包括OpenHarmony移植和内核基础应用，介绍了如何进行OpenHarmony操作系统移植以及如何进行LiteOS内核编程。其中，内核基础章节主要介绍OpenHarmony轻量级操作系统的任务、队列、信号量、事件、互斥锁、软件定时器等常用知识，通过具体实验带领读者掌握OpenHarmony内核的移植和应用。

第5、6章为外设实战篇，包括使用OpenHarmony操作系统进行RK2206芯片基础外设开发和物联网领域的应用。介绍了GPIO口、ADC、液晶、EEPROM存储器和NFC等RK2206芯片基础外设的硬件电路设计和OpenHarmony程序设计过程，以智慧井盖、智慧路灯、智慧车载、人体感应、智能手势和智慧农业6个经典案例为背景，介绍了使用OpenHarmony开发物联网项目的硬件和软件设计过程。通过具体案例学习，强化了工程能力训练，也可使读者加深对OpenHarmony原理和内核的认识，从而具备OpenHarmony操作系统初步开发能力。

第7~9章为网络实战篇，包括网络基础知识、物联网协议和畅游华为云，介绍了TCP、UDP、LwIP、MQTT和华为云IoT的OpenHarmony软件开发过程，介绍了OpenHarmony技术下无人值守、实时监控、远程控制的智慧农业应用场景。通过网络协议及基于WiFi的华为云IoT学习，加深OpenHarmony操作系统的理解和应用能力，也可进一步学习物联网IoT开发应用。

本书特色

（1） 领域新颖。本书系统介绍了基于瑞芯微RK2206芯片的OpenHarmony南向设备的开发，可以让读者深入了解瑞芯微RK2206芯片、OpenHarmony操作系统及物联网设备的开发流程，为OpenHarmony学习和应用打下坚实的基础。

（2） 深入浅出。本书从OpenHarmony环境搭建到内核基础再到物联网项目应用实例，从基础网络编程到华为云IoT设备开发，内容深入浅出，系统全面。

（3） 实战性强。本书提供了十几个项目开发的完整源代码，并对源代码进行了详细讲解，确保读者在学习过程中能直接上手操作，做到理论与实践相结合。

（4） 资料丰富。除了可以直接在Gitee仓下载配套资料和开源源码，本书提供了配套的视频讲解，方便读者直观深入学习。

（5） 可借鉴性强。本书基于瑞芯微RK2206芯片介绍OpenHarmony开发，其原理应用同样适用于其他微控制器。

配套资源

 编译环境、编译工具、程序代码、教学课件、教学大纲等，扫描下方二维码或者到清华大学出版社官方网站本书页面获取。

配套资源

 微课视频（180分钟，15集），扫描正文中各章节相应位置的二维码观看。

由于时间和作者水平的限制，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正，联系方式见配套资源。

薛小铃

2023年1月

目录

配套资源

第1篇快速入门篇

第1章小凌派RK2206硬件快速入门

1．1瑞芯微RK2206芯片简介

1．1．1瑞芯微RK2206芯片

1．1．2瑞芯微RK2206芯片功能集

1．2小凌派RK2206开发板硬件简介

1．2．1小凌派RK2206开发板概述

1．2．2小凌派RK2206开发板架构

1．2．3小凌派RK2206开发板硬件资源

1．3小凌派RK2206开发板硬件设计

1．3．1小凌派RK2206核心板硬件设计

1．3．2小凌派RK2206底板硬件设计

第2章OpenHarmony软件快速入门

2．1OpenHarmony简介

2．1．1OpenHarmony是什么

2．1．2OpenHarmony技术特点

2．2OpenHarmony环境搭建

2．2．1开发环境简介

2．2．2安装虚拟机

2．2．3安装Linux

2．2．4安装开发依赖服务和工具

2．2．5安装编译依赖库和工具

2．2．6源代码下载

2．2．7编译源代码

2．2．8烧写程序

2．2．9查看调试串口

第2篇基础应用篇

第3章OpenHarmony移植

3．1轻量级内核移植

3．1．1LiteOS内核概述

3．1．2LiteOS移植适配

3．2轻量级内核移植测试

3．2．1测试目的

3．2．2程序设计

3．2．3编译程序

3．2．4实验结果

第4章内核基础应用

4．1任务

4．1．1任务的概念

4．1．2任务的状态

4．1．3程序设计

4．1．4实验结果

4．2队列

4．2．1队列的概念

4．2．2程序设计

4．2．3实验结果

4．3信号量

4．3．1信号量的概念

4．3．2程序设计

4．3．3实验结果

4．4事件

4．4．1事件的概念

4．4．2程序设计

4．4．3实验结果

4．5互斥锁

4．5．1互斥锁的概念

4．5．2程序设计

4．5．3实验结果

4．6软件定时器

4．6．1软件定时器的概念

4．6．2程序设计

4．6．3实验结果

4．7中断

4．7．1中断的概念

4．7．2开发流程

4．8内存管理

4．8．1内存管理的概念

4．8．2静态内存

4．8．3动态内存

第3篇外设实战篇

第5章基础外设应用

5．1点亮LED灯

5．1．1硬件电路设计

5．1．2程序设计

5．1．3实验结果

5．2ADC按键

5．2．1硬件电路设计

5．2．2程序设计

5．2．3实验结果

5．3LCD液晶屏

5．3．1硬件电路设计

5．3．2程序设计

5．3．3实验结果

5．4EEPROM存储

5．4．1硬件电路设计

5．4．2程序设计

5．4．3实验结果

5．5NFC碰一碰

5．5．1硬件电路设计

5．5．2程序设计

5．5．3实验结果

第6章物联网应用

6．1智慧井盖

6．1．1硬件电路设计

6．1．2程序设计

6．1．3实验结果

6．2智慧路灯

6．2．1硬件电路设计

6．2．2程序设计

6．2．3实验结果

6．3智慧车载

6．3．1硬件电路设计

6．3．2程序设计

6．3．3实验结果

6．4人体感应

6．4．1硬件电路设计

6．4．2程序设计

6．4．3实验结果

6．5智能手势

6．5．1硬件电路设计

6．5．2程序设计

6．5．3实验结果

6．6智慧农业

6．6．1硬件电路设计

6．6．2程序设计

6．6．3实验结果

第4篇网络实战篇

第7章网络基础知识

7．1网络基础知识概述

7．1．1网络层次划分

7．1．2OSI七层网络模型

7．1．3IP地址

7．1．4子网掩码

7．1．5ARP/RARP

7．1．6路由选择协议

7．1．7TCP/IP

7．1．8UDP

7．2TCP编程

7．2．1TCP 编程的 C/S 架构

7．2．2TCP编程接口分析

7．2．3TCP编程示例

7．3UDP编程

7．3．1UDP编程的C/S架构

7．3．2UDP编程的接口分析

7．3．3UDP编程示例

第8章物联网协议

8．1LwIP协议栈

8．1．1LwIP简介

8．1．2LwIP的功能

8．1．3LwIP的优点

8．1．4LwIP的文件说明

8．1．5LwIP的3种编程接口

8．1．6LwIP移植

8．2MQTT协议

8．2．1MQTT协议简介

8．2．2MQTT协议通信模型

8．2．3MQTT协议传输消息

8．2．4MQTT协议服务质量

8．2．5MQTT协议的方法

8．2．6MQTT函数接口

8．2．7MQTT移植

第9章畅游华为云

9．1华为云IoT简介

9．2华为云IoT智慧农业应用

9．2．1程序设计

9．2．2连接华为云

9．2．3实验结果