嵌入式系統(tǒng)課程標(biāo)準(zhǔn)

1、嵌入式系統(tǒng)課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程性質(zhì)嵌入式系統(tǒng)課程是所屬學(xué)科為電氣與信息類下的一級(jí)學(xué)科計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培育方案中屬專業(yè)根底系列課程之一。二、課程理念1、課程所屬學(xué)科分析及在學(xué)科專業(yè)課程體系和社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際中的地位及作用。嵌入式系統(tǒng)課程是我校面對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程專業(yè)的一門重要根底課，該課程 受益面廣，影響力大。對(duì)專業(yè)培育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要的作用。與課程配套的試驗(yàn)室建設(shè)近幾年得到快 8031 89S51 61 系列單片機(jī)試驗(yàn) 室和機(jī)器人創(chuàng)試驗(yàn)室。由于網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的進(jìn)展，嵌入式系統(tǒng)經(jīng)受了幾十年的進(jìn)展歷程，在很大程 度上轉(zhuǎn)變了人們的生活、工作和消遣方式。嵌入式系統(tǒng)用在一

2、些特定專用設(shè)備上，通常這些設(shè)備的硬件 資源如處理器、存儲(chǔ)器等格外有限，并且對(duì)本錢很敏感，有時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)響應(yīng)要求很高等，特別是隨著 IT 應(yīng)用領(lǐng)域之一。2、課程授課對(duì)象分析嵌入式系統(tǒng)課程是為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科生開設(shè)的專業(yè)根底必修課，本課程是在單片機(jī) 和微機(jī)原理與匯編語言課程后開設(shè)的。在專業(yè)的培育打算中一般都安排在大三其次學(xué)期實(shí)施。它是 3、課程內(nèi)容選擇的依據(jù)分析嵌入式系統(tǒng)是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件人才整體學(xué)問構(gòu)造及嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)力量培育的重要組成局部。在 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中(包 括軟硬件系統(tǒng))。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)程序并不像桌面上電腦軟件那么簡潔，必需借由各式各樣的關(guān)心工具和儀器，考慮各種平臺(tái)的選擇，修正多樣化

3、外圍程序，以到達(dá)穩(wěn)定，操作簡潔等條件。通過本課程的學(xué)習(xí) 使學(xué)生能夠把握嵌入式系統(tǒng)的根本原理、根本技術(shù)和根本嵌入式開發(fā)方法，為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼學(xué)習(xí)打下必 備的根底，以適應(yīng)信息時(shí)代前進(jìn)的步伐，培育適應(yīng)快速進(jìn)展的現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域的高科技人才。4、課程學(xué)習(xí)要求的分析在本課程的教學(xué)過程中，要堅(jiān)持學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、留意與實(shí)際相聯(lián)系的教學(xué)理念，將任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式運(yùn)用于教學(xué)中，承受課堂講授、課堂爭辯、課外擴(kuò)展學(xué)習(xí)相結(jié)合，鼓舞創(chuàng)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，鼓舞學(xué)生對(duì)試驗(yàn)中消滅的問題提出自己獨(dú)特的解決方案，充分表達(dá)素養(yǎng)教育、共性化教育等現(xiàn)代教育思想和觀念，構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心，以學(xué)生實(shí)踐性的自主活動(dòng)為根底的動(dòng)態(tài)、開放的教

4、學(xué)過程， 以培育學(xué)習(xí)力量為最終的目標(biāo)。5、課程考核目標(biāo)和方法的分析嵌入式系統(tǒng)課程重視學(xué)生學(xué)問構(gòu)造的拓展，培育學(xué)生應(yīng)用課程中所學(xué)到的技術(shù)解決生產(chǎn)實(shí)踐問題的 力量，以及初步設(shè)計(jì)具體課題技術(shù)路線的力量，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)力量的進(jìn)展，提高學(xué)生的實(shí)踐和探究力量。 本課程的考核目標(biāo)重在使學(xué)生理解嵌入式中各種技術(shù)的根本原理，技術(shù)路線和方法，并在把握根本學(xué)問 的前提下，能針對(duì)具體課題的技術(shù)路線進(jìn)展驗(yàn)證。在多年的教學(xué)與實(shí)踐中，我們不斷探究如何改革傳統(tǒng) 的教學(xué)方法，更思想，轉(zhuǎn)變觀念，提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，真正培育具有現(xiàn)代工程理念、理論知 識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐力量強(qiáng)、有創(chuàng)精神、符合社會(huì)需求的合格人才。考核指標(biāo)應(yīng)是多元的，主要

5、包括三局部 內(nèi)容，既要考核學(xué)生把握課堂重要內(nèi)容、學(xué)問點(diǎn)以及利用所學(xué)學(xué)問分析問題、解決問題的力量；還要結(jié) 合一些課程設(shè)計(jì)，課內(nèi)教學(xué)試驗(yàn)，通過具體試驗(yàn)操作、結(jié)果分析爭辯來指導(dǎo)、考核學(xué)生；同時(shí)結(jié)合重點(diǎn) 教學(xué)內(nèi)容布置課外作業(yè)，讓學(xué)生在完成作業(yè)的同時(shí)，能夠?qū)λ鶎W(xué)學(xué)問結(jié)實(shí)把握，并且對(duì)相關(guān)問題開展分 析爭辯，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與的樂觀性，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。三、課程目標(biāo)一總目標(biāo)：通過嵌入式系統(tǒng)的理論及試驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生了解嵌入式系統(tǒng)體系構(gòu)造，嵌入式1處理器構(gòu)造ARM 架構(gòu)為主，I/O 接口；引導(dǎo) C/OS-),以及在嵌入式OS 支持下的開發(fā)應(yīng)用方法，訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)整合力量、程序語言力量、市場(chǎng)應(yīng)用導(dǎo)向力量，使

6、學(xué)生具備理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用所學(xué)學(xué)問發(fā) 現(xiàn)問題和解決問題的力量。為今后學(xué)習(xí) Linux 內(nèi)核，外圍驅(qū)動(dòng)的開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的根底，為學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能的形成效勞，為IT二分目標(biāo)序內(nèi)容單元學(xué)問目標(biāo)號(hào)把握嵌入式系統(tǒng)的概念，包括嵌入式處理器主要是ARM 處理器和嵌入式操力量目標(biāo)文化素養(yǎng)目標(biāo)認(rèn)知嵌入式系統(tǒng)在社會(huì)中應(yīng)作系統(tǒng)，了解嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用根底局部把握ARM的體系構(gòu)造，處理器狀態(tài)，處理器模式，特別處理、中斷，三級(jí)流水線技術(shù)， ARM 體系的存儲(chǔ) 系統(tǒng)，ARM7TDMI(-S)指令系統(tǒng)系統(tǒng)使學(xué)生能夠全面了解嵌 入式系統(tǒng)的狀況，培育學(xué)生系統(tǒng)整合力量用，較強(qiáng)的自我學(xué)問、技術(shù)更力量，快速跟蹤嵌入式的技術(shù)

7、及的動(dòng)態(tài)LPC2022系列 ARM硬件局部LPC2022 系列ARM存儲(chǔ)器尋址，系統(tǒng)把握模塊，存儲(chǔ)器加速模塊MAM , 外部存儲(chǔ)器把握器Timer0 和 Timer1,SPI 和 I2C 接口， UART0 和 UART1，A/D 轉(zhuǎn)換器，看門狗WDT,脈寬調(diào)制器(PWM)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC。把握外圍接口電路的設(shè)計(jì)方法到達(dá)能從內(nèi)核到外設(shè)，做到將課本“由厚讀薄”，將文字用直觀、簡潔易懂的圖和表來描述，能夠依據(jù)芯片的使用手冊(cè)，據(jù)此畫出把握外設(shè)的存放器 各個(gè)位的規(guī)律開關(guān)關(guān)聯(lián) 圖，然后實(shí)行“填鴨式”的方法“按圖索意”編程即可養(yǎng)成學(xué)生辯證的思維力量，提高綜合素養(yǎng)的培育，概括出抽象通用的解決問題方法，通過對(duì)

8、多個(gè)器件的分析，應(yīng)用到達(dá)一個(gè)質(zhì)的飛躍實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)， C/OS-的程03操作系統(tǒng)序設(shè)計(jì)根底，系統(tǒng)函數(shù)的使用，移植C/OS-到ARM704工程實(shí)訓(xùn)電腦自動(dòng)打鈴器設(shè)計(jì)培育程序語言力量，用簡潔易懂的語言、圖和表以及簡潔的程序來說明負(fù) 責(zé)的理論學(xué)問全面闡述了設(shè)計(jì)要求，包括硬件電路的設(shè)計(jì)，任務(wù)的劃分，數(shù)據(jù)構(gòu)造的設(shè)計(jì)和優(yōu)先級(jí)設(shè)計(jì)，多任務(wù)之間的同步/互斥與信息傳遞，多任務(wù)環(huán)境下全局變量的保護(hù)與公共函數(shù)的 編寫，以及實(shí)時(shí)響應(yīng)等能夠以質(zhì)疑求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、合作溝通意識(shí)，來指導(dǎo)自己的日常生活與行動(dòng)開掘?qū)W生自身的興趣，對(duì)今后的職業(yè)進(jìn)展規(guī)劃，參與嵌入式領(lǐng)域爭辯意識(shí)，并能以理性的、樂觀的態(tài)度關(guān)注問題的解決。鼓舞學(xué)生通

9、過試驗(yàn)進(jìn)展創(chuàng)四、課程內(nèi)容2序號(hào) 學(xué)問單元根底性內(nèi)容提高性內(nèi)容拓展性內(nèi)容學(xué)問前沿拓展文化素養(yǎng)拓展嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)，嵌入式處理器， DSP 處理器，SOC基于集成開發(fā)環(huán)境認(rèn)清事物的本質(zhì)嵌入式操作系統(tǒng)，ARM7的體系構(gòu)造，處理器模式，處理器的狀態(tài)，三01根底局部級(jí)流水線技術(shù)，存儲(chǔ)系統(tǒng)，內(nèi)部大量的存放 器，特別的入口、出口和 異 常 向 量 表 ，ARM7TDMI-SLPC2022系列各功能入式軟件開發(fā)流軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程了解其他相關(guān)嵌入式軟件體系的學(xué)問,運(yùn)用 ARM7模塊運(yùn)行匯編指的應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用SOC計(jì)、操作系統(tǒng)的普遍應(yīng)用、普遍的網(wǎng)絡(luò)接入、先進(jìn)的電源技術(shù)以及多處理SOCJazelle

10、DBX 技術(shù)，Thumb-2 技 術(shù) ，VF與事物間的聯(lián)系，抓住重點(diǎn)，提綱挈領(lǐng)，認(rèn)知嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)展過程中的各種技術(shù)的更替從身邊的應(yīng)用動(dòng)身，能夠觀察承受ARM竄起操作系統(tǒng)平臺(tái) - Android模塊如存儲(chǔ)加速模塊令，把握匯編語言 對(duì)ARM架的指令能實(shí)現(xiàn)高M(jìn)A，系統(tǒng)模塊， ,ARM效的功能，性能，LPC2022系列 AR02M 硬件部分GPIO,VIC,TIMER1,TIMER2, I2C,UART,A/D狗，PWM,RTC 部件原理，特性，構(gòu)造，微控C 語言編寫簡潔程序，ARM 體系構(gòu)造版本V5及其以上的版本的指令系統(tǒng),引腳連接Cortex-A15 MPCore處理器對(duì)應(yīng)的 ARMv7 指令集

11、,ARM7以上及目前應(yīng)用較多速度。所對(duì)應(yīng)的功耗，面積和本錢必需與每一種應(yīng)用的需求相平衡。保證領(lǐng)先的性能 /功制器設(shè)計(jì)硬件電路以計(jì)方法USB計(jì)方法USB 接口電路，構(gòu),Cortex-A系列Lcd接 口 ，處理器外圍接口CAN-bus 接口電路電路模塊，協(xié)處理器， 的 Cortex-A9 處理以及 SPI,D/A,外 器能與其他 Cortex部中斷輸入,Nor 系列處理器，外圍Flash 接口電路， 器 件 硬 件 結(jié)耗 (MIPS/Watt),從目前ARMv6發(fā)更有效的對(duì)這些性質(zhì)和技術(shù)進(jìn)展有效的支持，推動(dòng)嵌入式硬件的進(jìn)展,從內(nèi)核到外設(shè)，深入進(jìn)步嵌入式領(lǐng)域03操作系統(tǒng)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) C/OS-

12、移植到 ARM7體系構(gòu)造上，以及如何將移植代碼應(yīng)用到具 體的基于 ARM7 核的微把握器上嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) C/OS-移植其他的操作系統(tǒng)VxWorks，WinCE, PalmOS,pSOS,QNX, Linux完整的嵌入式系統(tǒng)必需有硬件系統(tǒng)還得有軟件系統(tǒng)，嵌入式 linuxARM及 Linux 內(nèi)核驅(qū)動(dòng)設(shè)備3硬件電路的設(shè)計(jì)，任務(wù)的劃分，數(shù)據(jù)提高動(dòng)手力量，參構(gòu)造的設(shè)計(jì)和優(yōu)先與嵌入式領(lǐng)域問電腦自動(dòng)打鈴器設(shè)計(jì)全面闡述了設(shè)計(jì)級(jí)設(shè)計(jì)，多任務(wù)之間的同步/題爭辯的意識(shí)，并能以理性的、樂觀與實(shí)現(xiàn)要求信息傳遞，多任務(wù)的態(tài)度關(guān)注問題環(huán)境下全局變量的保護(hù)與公共函數(shù)的編寫，以及實(shí)時(shí)響的解決。鼓舞學(xué)生通過試驗(yàn)進(jìn)展創(chuàng)應(yīng)

13、等04工程實(shí)訓(xùn)04工程實(shí)訓(xùn)1、課時(shí)安排學(xué)問單元章次學(xué)問單元章次學(xué)時(shí)安排理論試驗(yàn)第一單元1 章 嵌入式系統(tǒng)概述405 章硬件電路與接口技術(shù)32第三單元操作系統(tǒng)第四單元工程實(shí)訓(xùn)6 章 COS-II1247 章電腦自動(dòng)打鈴器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)40總計(jì)5118嵌入式系統(tǒng)概念2 章ARM 體系構(gòu)造60其次單元3 章ARM7TDMI(-S)指令系統(tǒng)42根底局部4 章LPC2022 系列ARM 硬件構(gòu)造2010試驗(yàn)序號(hào)1試驗(yàn)序號(hào)1試驗(yàn)名稱匯編指令試驗(yàn)試驗(yàn)要求ADS1.2ARM7的指令系統(tǒng)試驗(yàn)類型試驗(yàn)學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)性22GPIOI/O 口的配置方法設(shè)計(jì)性23定時(shí)器試驗(yàn)了解定時(shí)器的工作方法設(shè)計(jì)性24SPI 流水燈試驗(yàn)SPI

14、總線的使用方法設(shè)計(jì)性25I2 C 存儲(chǔ)器試驗(yàn)I2 C 總線的使用方法設(shè)計(jì)性26PWM 輸出試驗(yàn)LPC2210 PWM 模塊的根本原理及應(yīng)用ZLG7290 芯片的使用了解 C/OS-其程序設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)性27(LED)設(shè)計(jì)性28電子時(shí)鐘試驗(yàn)設(shè)計(jì)性44二教學(xué)建議1、教學(xué)組織與形式為到達(dá)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的總目標(biāo)，課程實(shí)行理論教學(xué)與試驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式進(jìn)展組織教 學(xué)。理論教學(xué)實(shí)行課堂講授、課堂爭辯、課外擴(kuò)展學(xué)習(xí)相結(jié)合的“爭辯型”教學(xué)，并且，在課程的教學(xué) 過程中進(jìn)展必要的輔導(dǎo)答疑。試驗(yàn)教學(xué)鼓舞學(xué)生自行設(shè)計(jì)具體的試驗(yàn)方案，鼓舞創(chuàng)，熬煉學(xué)生綜合運(yùn) 用學(xué)問解決問題的實(shí)踐力量和創(chuàng)力量、集中和開放式相結(jié)合除傳

15、統(tǒng)的集中式教學(xué)方式外，探究學(xué)生 為主體的開放式試驗(yàn)教學(xué)模式、科研和教學(xué)相結(jié)合鼓舞學(xué)生課外參與教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員及相關(guān)教師的科研 工程的形式組織教學(xué)。2、教學(xué)方法與手段承受任務(wù)驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)仿真，開放性等多種教學(xué)方法，在講解主要的根本原理、技術(shù)方法根底上，結(jié)合關(guān)鍵問題和實(shí)際應(yīng)用舉例，進(jìn)展課堂爭辯和講解，指定文獻(xiàn)供學(xué)生課后自學(xué)，通過布置作業(yè)熬煉學(xué)生覺察問題、解決問題的力量。教學(xué)手段上，盡量承受現(xiàn)代信息技術(shù)手段，每節(jié)課都承受多媒體教學(xué)，并關(guān)心以板書、視頻等。盡 可能全程錄像，供網(wǎng)上學(xué)習(xí)，供給PPT 教案、教學(xué)錄像以及其他擴(kuò)展性學(xué)習(xí)的教學(xué)資料，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和資源共享。3、教學(xué)環(huán)境與策略教學(xué)環(huán)境理論教學(xué)環(huán)境，承受

16、多媒體、錄像等電子化設(shè)備教學(xué)，并結(jié)合課堂講授的重點(diǎn)內(nèi)容，供給課外擴(kuò)展 科前沿”等欄目，供給文字、視頻、PPT、網(wǎng)站、科技進(jìn)展聞等補(bǔ)充資料，供課外擴(kuò)展學(xué)習(xí)。實(shí)踐性教學(xué)環(huán)境，試驗(yàn)教學(xué)中心或試驗(yàn)室，供給相應(yīng)的儀器設(shè)備，配有專職的試驗(yàn)教學(xué)教師。教學(xué)策略教學(xué)過程肯定要依據(jù)學(xué)生的具體狀況、教學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)的條件綜合考慮進(jìn)展。每節(jié)課的教學(xué)策略都應(yīng)不同，因此，總的建議是充分利用學(xué)生已經(jīng)把握的前置課程的學(xué)問和技能，結(jié)合多種方式講授、自學(xué)、爭辯等組織教學(xué)。從理論課程的教學(xué)內(nèi)容來看，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解嵌入式系統(tǒng)的根本概念、根本原理和 根本應(yīng)用方法；把握嵌入式系統(tǒng)涉及開發(fā)的全過程，包括：嵌入式的操作系統(tǒng)，嵌

17、入式芯片ARM7 的根本構(gòu)造，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一般方法，嵌入式的ARM 匯編。嵌入式 linux 操作系統(tǒng)的開發(fā)方法，嵌入式系統(tǒng)與外部設(shè)備接口把握的方法。從試驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容來看，主要由匯編指令、ARM7 內(nèi)核構(gòu)造、綜合性試驗(yàn) 3 個(gè)單元組成，其主要內(nèi)容是針對(duì) ARM7 內(nèi)核構(gòu)造進(jìn)展的試驗(yàn)訓(xùn)練，在試驗(yàn)教學(xué)中，由學(xué)生依據(jù)試驗(yàn)指導(dǎo)提出具體的試驗(yàn)方案，細(xì)化試驗(yàn)過程，從應(yīng)用開發(fā)板開頭到試驗(yàn)結(jié)果的分析爭辯都由試驗(yàn)小組成員獨(dú)立完成，教師供給相 應(yīng)的試驗(yàn)儀器，關(guān)心指導(dǎo)。4、力量培育方案及相應(yīng)說明推行“爭辯型”教學(xué)方式，提高學(xué)生的素養(yǎng)將思考題穿插在具體章節(jié)中，讓學(xué)生帶著問題去閱讀教材、預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生樂

18、觀思考。課 堂上，在講授課程內(nèi)容的同時(shí)，結(jié)合最進(jìn)展和生產(chǎn)實(shí)際精選代表性的科研文獻(xiàn)作為教學(xué)補(bǔ)充資料進(jìn)展 分析爭辯。課下供給補(bǔ)充文獻(xiàn)和相關(guān)網(wǎng)站供學(xué)生進(jìn)一步課外閱讀，培育學(xué)生查閱、分析科研文獻(xiàn)的力量。留意啟發(fā)互動(dòng)，突出學(xué)生的教學(xué)主體地位承受啟發(fā)誘導(dǎo)、爭辯互動(dòng)、機(jī)敏多樣的教學(xué)方式，避開傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)的弊端，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果?？蒲嘘P(guān)心教學(xué)，培育實(shí)踐和創(chuàng)力量結(jié)合科研成果轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)型的綜合大試驗(yàn)，供學(xué)有余力的學(xué)生選修、實(shí)踐，有利于創(chuàng)人才的培育。留意課外擴(kuò)展學(xué)習(xí)，熬煉學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的力量5結(jié)合重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容布置課外作業(yè)，讓學(xué)生自己分析爭辯相關(guān)問題。對(duì)學(xué)生的作業(yè)賜予具體的點(diǎn)評(píng)， 指出問題所在，并在總復(fù)習(xí)時(shí)賜予詳解。對(duì)課外作業(yè)完成優(yōu)秀的同學(xué)，組織進(jìn)展PPT 講授，熬煉學(xué)生的表達(dá)力量，并賜予點(diǎn)評(píng)，使學(xué)生力量得到進(jìn)一步提高。加強(qiáng)過程考核，使成績?cè)u(píng)價(jià)更客觀加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)的考核，尋常成績占到30 分考試70 分生尋常成績由作業(yè)、出勤、答復(fù)以下問題與爭辯、大作業(yè)、PP