第一篇：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)教學(xué)大綱專業(yè)方向課

《微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（專業(yè)基礎(chǔ)課）第七學(xué)期

一、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置 1．平臺(tái)的硬件配置

MICETEK EV44B0II是一個(gè)適用于手持設(shè)備和一般應(yīng)用的S3C44B0X處理器的教學(xué)開發(fā)平臺(tái)。它包括采用ARM7TDMI的S3C44B0X處理器、8位LCD連接器和觸摸屏接口、10MHz外部時(shí)鐘、1M×16位的FLASH、4M×16位的SDRAM，2個(gè)RS232串行口、一個(gè)JTAG接口、1個(gè)并行調(diào)試接口、1個(gè)RTC、1個(gè)I2C E2PROM、1個(gè)10/100MB網(wǎng)絡(luò)接口、1個(gè)USB接口、1個(gè)具有揚(yáng)聲器和麥克的音頻接口、一位8段碼顯示器、1個(gè)4×4鍵盤、特殊功能引腳和總線擴(kuò)展接口。2． 軟件開發(fā)環(huán)境

操作系統(tǒng)和圖形界面API采用開源的μCLinux和MicroWindows（GUI）等。開發(fā)工具采用上海祥佑數(shù)碼公司提供的LinuxView軟件。它是在WINDOWS環(huán)境下用于嵌入式Linux內(nèi)核調(diào)試和應(yīng)用程序調(diào)試的集成開發(fā)環(huán)境。試和調(diào)試硬件和BSP。

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)課）》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為2個(gè)層次?；静糠帜康氖亲寣W(xué)生了解（認(rèn)識(shí)）嵌入式軟件和硬件的一般開發(fā)環(huán)境與流程；讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)開發(fā)工具；掌握實(shí)驗(yàn)開發(fā)工具的操作方法及使用，熟悉軟件編程環(huán)境，根據(jù)《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》的內(nèi)容進(jìn)行基本的嵌入式程序開發(fā)。綜合應(yīng)用部分目的是讓學(xué)生綜合運(yùn)用前面所學(xué)到的知識(shí)，按照指定的題目，自行設(shè)計(jì)開發(fā)嵌入式應(yīng)用程序。

三、基本型和研究性實(shí)驗(yàn)

（一）基本實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一

Hitools for uClinux開發(fā)環(huán)境 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

熟悉Hitools for uClinux開發(fā)環(huán)境，學(xué)會(huì)JEDI仿真器的使用。了解使用Hitools for uClinux進(jìn)行uClinux開發(fā)的基本過程。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）安裝 Hitool for ARM supporting uClinux

（2）建立開發(fā)環(huán)境

（3）配置內(nèi)核和必要的應(yīng)用程序

（4）編譯內(nèi)核和根文件系統(tǒng)

（5）調(diào)試內(nèi)核

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)二

44B0 初始化 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

完成S3C44B0的初試化配置，順利進(jìn)入C程序。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端也可連上。

（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。

（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)三

JTAG調(diào)試和MDB調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

學(xué)會(huì)使用 Hitools for uClinux進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)調(diào)試和任務(wù)級(jí)調(diào)試。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）創(chuàng)建一個(gè)新工程，添加源文件hello.c，編譯。（2）使用JTAG調(diào)試應(yīng)用。

（3）使用MDB 調(diào)試應(yīng)用程序。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組 6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)四

Timer調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

用中斷方式，定時(shí)改變8-SEG的某段的顯示時(shí)間。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端也可連上。（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)五

FLASH操作調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

熟悉Flash的基本操作方法，完成對(duì)BOOT Flash的擦除及燒入。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口），超級(jí)終端和EV44B0-II的UART0 相連。

（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）把要燒入的文件下載到SDRAM（注意不要和你所建項(xiàng)目的地址重合）。

（4）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)六

Keyboard調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x： 利用其I/O口和外部中斷，構(gòu)成一個(gè)鍵盤掃描電路。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端也可連上。（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)七

UART調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

用中斷和BDMA方式，在UART0輸出一串字符，然后把在鍵盤上鍵入的在超級(jí)終端上顯示出來。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端也可連上。（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)八

RTC & WDT調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

用RTC功能，在超級(jí)終端和LCD上顯示小時(shí)，分，秒，就象一個(gè)時(shí)鐘，還結(jié)合WDT的RESET功能，當(dāng)在超級(jí)終端鍵入一時(shí)，系統(tǒng)重啟。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口）,依附錄連接超級(jí)終端和UART0。（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入五個(gè)源文件，編譯。

（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行，在超級(jí)終端上會(huì)要求依次輸入年，月，日，星期，小時(shí)，分和秒。然后在超級(jí)終端顯示全部，并在LCD顯示小時(shí)，分和秒，并實(shí)時(shí)更新。（4）在PC鍵盤摁“1”，評(píng)估板進(jìn)入WDT測(cè)試，在超級(jí)終端上顯示0~10，然后在2秒種后重起。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)九

ADC & TOUCH PANEL調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

利用S3C44B0的I/O和ADC，做一個(gè)觸摸屏的實(shí)驗(yàn)。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端也可連上。（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)十

LCD調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

EV44B0-II現(xiàn)配有160*240的黑白的顯示屏，本實(shí)驗(yàn)就是在其上面顯示一個(gè)160*240的圖片出來，是4bit單掃描的。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端也可連上。（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)十一

IIS調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

EV44B0-II利用IIS接口和PHILIPS的UDA1341TS，完成音頻的線路，并結(jié)合S3C44B0的BDMA，實(shí)現(xiàn)聲音的錄放。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口），超級(jí)終端和EV44B0-II的UART0相連。

（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行，在超級(jí)終端會(huì)依次提示。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)十二

uClinux下串口設(shè)備的使用 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

學(xué)習(xí)在uClinux系統(tǒng)中使用串口設(shè)備，通過讀寫該設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件與其他設(shè)備通信；同時(shí)了解uClinux系統(tǒng)中設(shè)備文件與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的關(guān)系，以及系統(tǒng)讀寫調(diào)用與驅(qū)動(dòng)程序讀寫函數(shù)的關(guān)系。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）將44b0上的uClinux系統(tǒng)啟動(dòng)，在超級(jí)終端上運(yùn)行。

（2）按照MDB的起動(dòng)步驟，使Hitool For uCinux ARM在MDB方式下調(diào)試。（3）用另一條串口線將44b0評(píng)估板的com2與計(jì)算機(jī)的com2連接。新建一超級(jí)終端。（4）啟動(dòng)Hitool For uClinux ARM 將編譯好的elf文件down下去。

（5）運(yùn)行程序。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

（二）綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一

USB調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

利用EV44B0-II上的USB的線路，進(jìn)行基本的操作，以此來熟悉USB和S3C44BO。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端和EV44B0的UART0相連（見附錄）。

（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行，在超級(jí)終端出現(xiàn)下圖。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)二

ETHERNET調(diào)試 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

利用EV44B0-II上的乙太網(wǎng)的線路，進(jìn)行基本的操作，以此來熟悉以太網(wǎng)和S3C44BO。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）連接EV44B0-II 和PC（JTAG或并口，），超級(jí)終端和EV44B0的UART0相連（見附錄）。

（2）運(yùn)行Hitool for ARM, 建立項(xiàng)目并加入四個(gè)源文件，編譯。（3）加載目標(biāo)文件，運(yùn)行，在超級(jí)終端出現(xiàn)下圖。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)三

TCP/IP網(wǎng)絡(luò) 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

熟悉uClinux環(huán)境下TCP/IP協(xié)議棧的使用，學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)TCP/IP操作，編寫CS（client－server）結(jié)構(gòu)的程序，掌握uClinux下TCP/IP編程，學(xué)會(huì)在Hitools for uClinux環(huán)境下使用MDB調(diào)試TCP/IP程序。2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）編譯好一個(gè)帶MDB的uClinux內(nèi)核，將linux_bootrom.bin通過Hitools燒錄到評(píng)估板。（2）查看系統(tǒng)的路由信息。

（3）在Hitools環(huán)境下創(chuàng)建一個(gè)新工程，添加nettime.c文件，編譯。

（4）配置Hitools的調(diào)試協(xié)議為MDB，啟動(dòng)主機(jī)的Target Server。（5）啟動(dòng)服務(wù)端程序，選擇Hitools菜單Project下的Init Debugger。（6）啟動(dòng)客戶端程序，在超級(jí)終端中，進(jìn)入目錄/var/tmp ,鍵入./nettime –c 10.10.16.220 –o 8888 回車。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)四

文件系統(tǒng)操作 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

熟悉uClinux環(huán)境下文件系統(tǒng)，了解uClinux中文件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，編寫文件系統(tǒng)處理程序。知道如何添加文件系統(tǒng)到內(nèi)核中。

2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：（1）編譯好一個(gè)帶MDB的uClinux內(nèi)核，將linux_bootrom.bin通過Hitools燒錄到評(píng)估板。（2）配置啟動(dòng)評(píng)估板，利用ifconfig命令配置以太網(wǎng)口，啟動(dòng)MDB。（3）在Hitools環(huán)境下創(chuàng)建一個(gè)新工程，添加fileop.c文件，編譯，配置Hitools的調(diào)試協(xié)議為MDB，啟動(dòng)主機(jī)的Target Server。（4）下載程序，并指定參數(shù)/etc/test.tmp。（5）開始調(diào)試，觀察console中的操作結(jié)果。（6）重復(fù)1－4，并指定參數(shù)為/tmp/test.tmp（7）開始調(diào)試，觀察console中的操作結(jié)果。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)五

uClinux下的web服務(wù)器 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

熟悉Web服務(wù)器的工作原理，了解uClinux環(huán)境下的Web技術(shù)，添加一個(gè)Web服務(wù)器到uClinux系統(tǒng)中。

2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）在按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)程序進(jìn)行修改后，重新編譯uClinux內(nèi)核，使用HITOOLS中的編程工具，將linux_bootrom.bin通過JEDI燒寫到EV44B0II評(píng)估板。

（2）使用ifconfig命令，確認(rèn)EV44B0II的IP地址。（3）運(yùn)行boa-c /tmp/ &，啟動(dòng)web服務(wù)器。

（4）打開PC上的瀏覽器(如IE6或Netscape)輸入EV44B0II的IP作為網(wǎng)址，例如http://192.168.1.125/，這時(shí)就可以看到要測(cè)試的網(wǎng)頁內(nèi)容。網(wǎng)頁內(nèi)容是/tmp/index.html文件。（5）在lamp number 文本框中，寫入“1”，然后點(diǎn)擊 “display”。（6）在瀏覽器上顯示“Demo Web Page”。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)六

uClinux下的聲音設(shè)備的使用 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

了解S3C44B0提供的IIS總線接口的功能特性，熟悉IIS總線標(biāo)準(zhǔn)，熟悉WAV文件的格式和EV44B0II實(shí)驗(yàn)板聲音部分的原理，最后通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)程序了解uClinux下聲音設(shè)備的使用。

2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）首先配置Hitool for ARM uClinux，使其以MDB方式調(diào)試。（2）運(yùn)行Hitool。選擇Project菜單下的New，新建一工程。（3）增加源文件到新建的sound工程。（4）對(duì)工程進(jìn)行編譯。

（5）將程序下載到實(shí)驗(yàn)版上進(jìn)行調(diào)試。

（6）本例程序首先將同一目錄下的Test.wav播放出來，然后進(jìn)行3秒的錄音。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

實(shí)驗(yàn)七 uClinux下的LCD顯示 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：

了解LCD顯示原理，學(xué)習(xí)S3C44B0的LCD控制器特性，熟悉LCD控制器與LCD驅(qū)動(dòng)器的連接接口，了解uClinux下framebuffer顯示驅(qū)動(dòng)的使用。

2．實(shí)驗(yàn)要求：

必修

3．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）首先配置Hitool for ARM uClinux，使其以MDB方式調(diào)試。（2）運(yùn)行Hitool。選擇Project菜單下的New，新建一工程。（3）在workspace中我們可以看到一個(gè)名為lcd的Project已經(jīng)建立。下面需要將源程序加入到source files中。鼠標(biāo)右健點(diǎn)擊source files文件夾，選擇Add source Files。（4）對(duì)工程進(jìn)行編譯。

（5）將程序下載到實(shí)驗(yàn)版上進(jìn)行調(diào)試。

4．試驗(yàn)類型：

設(shè)計(jì)

5．需開實(shí)驗(yàn)組數(shù)：

30組

6．消耗材料金額

第二篇：《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)(Design of Embedded Systems)

一、課程教學(xué)目的和基本要求

教學(xué)目的：

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、信息家電、通信設(shè)備、醫(yī)療儀器、智能儀器儀表等眾多領(lǐng)域。如手機(jī)、PDA、MP3、手持設(shè)備、智能電話、機(jī)頂盒等，可以說嵌入式系統(tǒng)無處不在。本課程講述當(dāng)前主流的嵌入式處理器—ARM的微處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS，介紹嵌入式系統(tǒng)的基本原理和應(yīng)用及設(shè)計(jì)方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生掌握ARM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)擴(kuò)展方法、應(yīng)用及開發(fā)技術(shù)等。使學(xué)生在工作中具有利用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)產(chǎn)品和解決實(shí)際問題的基本能力。

基本要求：

1、掌握嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的基本原理。

2、了解并掌握ARM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)擴(kuò)展方法、應(yīng)用及開發(fā)技術(shù)等。

3、比較熟練地用ADS進(jìn)行ARM實(shí)驗(yàn)箱的編程及調(diào)試。

4、了解并掌握實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS，并學(xué)會(huì)用μC/OS開發(fā)小型應(yīng)用系統(tǒng)。

二、先修課程及本課程總學(xué)時(shí)

先修課程：C程序設(shè)計(jì)語言、單片機(jī)原理 本課程總學(xué)時(shí)：36

三、課程章節(jié)及各章節(jié)學(xué)時(shí)安排

第一章 嵌入式系統(tǒng)概述（2學(xué)時(shí)）

第二章 嵌入式系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)（2學(xué)時(shí)）

第三章 設(shè)計(jì)方法及ADS集成開發(fā)環(huán)境（4學(xué)時(shí)）

第一節(jié) 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法（2學(xué)時(shí)）第二節(jié) ADS集成開發(fā)環(huán)境（2學(xué)時(shí)）第四章 ARM7體系結(jié)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）

第一節(jié)ARM7體系結(jié)構(gòu)介紹（2學(xué)時(shí)）第二節(jié)ARM7TDMI(-S)指令集簡介。（2學(xué)時(shí)）第五章 ARM指令集（8學(xué)時(shí)）

第一節(jié) ARM處理器尋址方式。（2學(xué)時(shí)）第二節(jié)ARM指令集。（2學(xué)時(shí)）第三節(jié)ARM匯編程序設(shè)計(jì)。（2學(xué)時(shí)）第四節(jié)C與匯編混合編程。（2學(xué)時(shí)）第六章 硬件結(jié)構(gòu)與功能（12學(xué)時(shí)）第一節(jié) LPC2106/2105/2104結(jié)構(gòu)（2學(xué)時(shí)）第二節(jié) GPIO及引腳連接模塊。（2學(xué)時(shí)）

第三節(jié) UART0和UART1、I2C接口、SPI接口。（2學(xué)時(shí)）第四節(jié) 定時(shí)器0和定時(shí)器1。（2學(xué)時(shí)）第五節(jié) 脈寬調(diào)制器（PWM）。（2學(xué)時(shí)）

第六節(jié) 看門狗及Flash存儲(chǔ)器系統(tǒng)和編程。（2學(xué)時(shí)）第七章 μC/0S－II程序設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）

第一節(jié) μC/0S－II簡介及移植（2學(xué)時(shí)）第二節(jié) 移植μC/0S－II。（2學(xué)時(shí)）

四、課程主要內(nèi)容

第一章 嵌入式系統(tǒng)概述（2學(xué)時(shí)）

1、嵌入式系統(tǒng)簡介（包括什么是嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，嵌入式系統(tǒng)的分類）。

2、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。

3、嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

4、嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)。

5、嵌入式系統(tǒng)中的一些重要概念。難點(diǎn)：什么是嵌入式系統(tǒng)。

第二章 嵌入式系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)（2學(xué)時(shí)）

1、嵌入式系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。

2、與嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的硬件知識(shí)。難點(diǎn)：總體結(jié)構(gòu)。

第三章 設(shè)計(jì)方法及ADS集成開發(fā)環(huán)境（4學(xué)時(shí)）第一節(jié) 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

包括嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，嵌入式系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，嵌入式系統(tǒng)的硬件/軟件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)。第二節(jié) ADS集成開發(fā)環(huán)境

1、ADS 1.2 集成開發(fā)環(huán)境的組成

2、工程的編輯

3、工程的調(diào)試

4、仿真器的安裝與應(yīng)用 難點(diǎn)：調(diào)試、仿真器。

第四章 ARM7體系結(jié)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)ARM7體系結(jié)構(gòu)介紹

1、處理器模式。

2、內(nèi)部寄存器。

3、程序狀態(tài)寄存器。

4、異常。

第二節(jié)ARM7TDMI(-S)指令集簡介。難點(diǎn)：異常。

第五章 ARM指令集（8學(xué)時(shí)）第一節(jié) ARM處理器尋址方式。第二節(jié)ARM指令集。

第三節(jié)ARM匯編程序設(shè)計(jì)。第四節(jié)C與匯編混合編程。難點(diǎn)：ARM匯編程序設(shè)計(jì)。

第六章 硬件結(jié)構(gòu)與功能（12學(xué)時(shí)）第一節(jié) LPC2106/2105/2104結(jié)構(gòu)

1、存儲(chǔ)器尋址。

2、系統(tǒng)控制模塊。

3、存儲(chǔ)器加速模塊。

4、向量中斷控制器。

第二節(jié) GPIO及引腳連接模塊。

第三節(jié) UART0和UART1、I2C接口、SPI接口。第四節(jié) 定時(shí)器0和定時(shí)器1。第五節(jié) 脈寬調(diào)制器（PWM）。

第六節(jié) 看門狗及Flash存儲(chǔ)器系統(tǒng)和編程。

難點(diǎn)：存儲(chǔ)器重新映射，編程實(shí)現(xiàn)功能部件的初始化和控制。本章實(shí)驗(yàn)：LPC2106/2105/2104功能部件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

第七章 μC/0S－II程序設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié) μC/0S－II簡介及移植

1、移植規(guī)則。

2、編寫LPC2106/2105/2104的啟動(dòng)代碼。第二節(jié) 移植μC/0S－II。難點(diǎn)：移植μC/0S－II。本章實(shí)驗(yàn)：學(xué)習(xí)移植μC/0S－II。

五、教材及主要參考書

教材：

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)》，馬文華，科學(xué)出版社，2006年

主要參考書：

[1] 田苗苗．嵌入式控制系統(tǒng)．北京航空航天大學(xué)出版社，2002年 [2] 呂 駿 譯．嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)．電子工業(yè)出版社，2002年

[3] 周立功等．ARM微控制器基礎(chǔ)與實(shí)戰(zhàn)．北京航空航天大學(xué)出版社，2003年

[4] 李駒光等．ARM應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)祥解．清華大學(xué)出版社，2003年

[5] 劭貝貝譯．uCOS-II－源代碼公開的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)．中國電力出版社，2001年 [6] 田苗苗．嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開發(fā)．清華大學(xué)出版社，2002年 [7] 袁勤勇等譯．嵌入式系統(tǒng)構(gòu)件．機(jī)械工業(yè)出版社，2002年 [8] 田苗苗．《實(shí)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)—基于ARM微處理器與μCOS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)》(第二版)，清華大學(xué)出版社，2003.9 [9] 邵貝貝譯．《源代碼公開的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)——μCOS-II》，北京航空航天大學(xué)出版社，2003年

六、其他需要說明的情況

1．采用多媒體教學(xué)。

2．實(shí)驗(yàn)課單列，每周2學(xué)時(shí)。

3．每周作業(yè)量2～3小時(shí)，主要針對(duì)基本概念、開發(fā)環(huán)境的操作和編程。

七、成績?cè)u(píng)定

1.理論考核

占60% 2.實(shí)踐考核

占40%（其中包括：實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、課堂提問、學(xué)生自行設(shè)計(jì)制作的作品）。

第三篇：北航—嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程計(jì)劃

北航機(jī)器人研究所

王田苗

魏洪興

一、課程名稱：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

二、課程目的：

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、信息家電、通信設(shè)備、醫(yī)療儀器、智能儀器儀表等眾多領(lǐng)域。如手機(jī)、PDA、MP3、手持設(shè)備、智能電話、機(jī)頂盒等，可以說嵌入式系統(tǒng)無處不在。

通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基本概念、特點(diǎn)、分類，掌握嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的基本方法。本課程的特點(diǎn)是針對(duì)目前流行的基于ARM架構(gòu)的嵌入式微處理器與源碼公開的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)選擇?C/OS進(jìn)行詳細(xì)剖析，并結(jié)合具體嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠熟練掌握嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)方法。

本門課程以采用講課和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力，以達(dá)到“學(xué)習(xí)嵌入式，使用嵌入式”的教學(xué)目的。

三、課程內(nèi)容（共36學(xué)時(shí)）

一、引言（2學(xué)時(shí)）

1、什么是嵌入式系統(tǒng)

2、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

3、嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)

4、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

5、嵌入式系統(tǒng)的分類

6、本門課程的內(nèi)容與體系結(jié)構(gòu)

二、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本概念（2學(xué)時(shí)）

1、典型嵌入式系統(tǒng)基本組成

2、什么是嵌入式系統(tǒng)

3、嵌入式系統(tǒng)的基本特點(diǎn)

4、嵌入式系統(tǒng)的分類

5、嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

6、嵌入式技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

7、嵌入式技術(shù)的一些基本概念

三、嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)（2學(xué)時(shí)）

1、基本結(jié)構(gòu)

2、主要分類

四、嵌入式系統(tǒng)軟件平臺(tái)（2學(xué)時(shí)）

1、基本結(jié)構(gòu)

2、主要分類

五、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)方法（2學(xué)時(shí)）

1、傳統(tǒng)研發(fā)基本思路

2、嵌入式研究開發(fā)基本方法

3、選型基本準(zhǔn)則

? 硬件平臺(tái)的選擇 ? 軟件系統(tǒng)的選擇

六、基于ARM架構(gòu)的嵌入式微處理器與?C/OS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）

1、為什么選用ARM結(jié)構(gòu)

2、為什么選用?C/OS系統(tǒng)

3、ARM結(jié)構(gòu)簡介

4、?C/OS系統(tǒng)簡介

5、嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡介

七、嵌入式仿真開發(fā)工具簡介（2學(xué)時(shí)）

1、SDT仿真環(huán)境概述

2、ARM仿真器的流程簡介

3、APM開發(fā)工具

? 建立項(xiàng)目文件 ? 配置項(xiàng)目工具

4、ADW開發(fā)工具

? 環(huán)境簡介

? 工具配置和調(diào)試

八、嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）

1、基于?C/OS-Ⅱ擴(kuò)展RTOS的體系結(jié)構(gòu)

2、建立文件系統(tǒng)

3、外設(shè)及驅(qū)動(dòng)程序

4、圖形用戶接口（GUI）函數(shù)

5、基本繪圖函數(shù)

6、系統(tǒng)的消息隊(duì)列

7、其他實(shí)用的應(yīng)用程序接口（API）函數(shù)

九、嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）

1、ARM7微處理器簡介

2、基于S3C44B0X微處理器的嵌入式系統(tǒng)

3、存儲(chǔ)器系統(tǒng)介紹

4、接口介紹

5、人機(jī)交互接口

十、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（18學(xué)時(shí)）

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、LCD的驅(qū)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)

2、ARM的A/D接口實(shí)驗(yàn)

3、ARM的鍵盤驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

4、ARM的I/O驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

5、ARM的UART通訊實(shí)驗(yàn)

6、RTOS的移植實(shí)驗(yàn)

7、ARM SDT 2.5開發(fā)環(huán)境實(shí)驗(yàn)

8、嵌入式系統(tǒng)的圖形接口函數(shù)GUI實(shí)驗(yàn)

9、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的消息循環(huán)實(shí)驗(yàn)

10、USB接口設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

11、嵌入式文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

12、嵌入式控制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 13．觸摸屏程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 14．網(wǎng)絡(luò)通訊程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 15．綜合實(shí)驗(yàn)

五、主要教材：

《實(shí)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)—基于ARM微處理器與μCOS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)》，編著 王田苗，清華大學(xué)出版社，2002.9

第四篇：微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與嵌入式系統(tǒng)教學(xué)大綱

《微處理器系統(tǒng)原理及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：20082008 學(xué) 時(shí) 數(shù)：80

適用專業(yè)：通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息工程 學(xué) 分 數(shù)：5

開課學(xué)期：第5 學(xué)期

先修課程：數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用、軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C語言 執(zhí) 筆 者：閻波

編寫日期：2009.12

審核人（教學(xué)副院長）：

一、課程性質(zhì)和目標(biāo)

授課對(duì)象：本科生 課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)課 教學(xué)目標(biāo)：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷提高，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域進(jìn)入后PC時(shí)代，微處理器的應(yīng)用幾乎無處不在；而以應(yīng)用為中心、軟硬件可剪裁的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品（也即嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品）也已成為我國信息產(chǎn)業(yè)新的市場(chǎng)增長點(diǎn)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)已成為通信、雷達(dá)、自控、微電子等研究應(yīng)用領(lǐng)域的合格工程師應(yīng)掌握的基本技術(shù)和技能。本課程根據(jù)高年級(jí)本科人才培養(yǎng)、新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的需求而開設(shè)，是工科電工電子類非計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，面向全校各專業(yè)本科生授課。

本課程在加強(qiáng)計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識(shí)的基礎(chǔ)上，選用ARM作為核心芯片，并引入先進(jìn)的EDA/AISC技術(shù)講解了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立較全面的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)架構(gòu)，并掌握嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及接口技術(shù)的硬/軟件設(shè)計(jì)核心技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域分析問題和解決問題的初步能力，著眼對(duì)學(xué)生綜合能力、特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，能夠最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探索未知的興趣，從而有效提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

二、課程內(nèi)容安排和要求

（一）教學(xué)內(nèi)容、要求及教學(xué)方法

本課程的主要內(nèi)容包括微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)兩大部分，其中重點(diǎn)為微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，難點(diǎn)為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)。詳細(xì)教學(xué)內(nèi)容及要求安排如下：

1.微處理器系統(tǒng)概述（6學(xué)時(shí)）（課件chap0、chap12）

? 理解本課程的研究內(nèi)容及定位；

? 理解嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的異同；（教材chap1）? 理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)；（教材chap1）

? 掌握計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)（指令集、存儲(chǔ)器讀寫、I/O控制方式）和計(jì)算機(jī)組成原理（CPU結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器組織、總線及接口）涉及的不同領(lǐng)域及其相互之間的關(guān)系；（教材chap1）? 掌握馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的特征，以及計(jì)算機(jī)的基本工作原理與工作流程；（教材chap2）? 掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能基本評(píng)測(cè)技術(shù)和指標(biāo)；（教材chap1）? 理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與組成技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；（教材chap2）? 了解微電子技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的影響；（教材chap1）2.微處理器體系結(jié)構(gòu)（8學(xué)時(shí)）（課件chap3）

? 掌握CPU基本功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（體系結(jié)構(gòu)）；（教材chap3）

? 掌握CPU基本硬件（控制單元、數(shù)據(jù)通路）設(shè)計(jì)技術(shù)（組成原理）；（教材chap2、chap3）

? 掌握指令系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要素，包括指令功能、指令格式及尋址方式的確定；（教材chap2、chap3）

? 理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中CPU體系及組織結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，理解隨機(jī)邏輯、微碼、流水線、超標(biāo)量等不同微處理器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)；（教材chap3）? 理解CISC與RISC結(jié)構(gòu)的差異；（教材chap3）? 理解流水線的工作原理及沖突；（教材chap3）

? 理解微處理器系統(tǒng)硬件與軟件兩者之間的相互影響；（教材chap3）

3.存儲(chǔ)系統(tǒng)（8學(xué)時(shí)）（課件chap24-Mem）

? 掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的分層體系結(jié)構(gòu)（教材chap2）及地址映射技術(shù)（教材chap4）；

? 掌握存儲(chǔ)器的基本存取原理，包括存儲(chǔ)單元工作原理、編址技術(shù)及存放技術(shù)等；（教材chap2）

? 理解采用不同讀寫機(jī)制的存儲(chǔ)技術(shù)的特點(diǎn)，如LIFO、FIFO、多端口等；（教材chap2）? 理解存儲(chǔ)器（芯片）的主要性能指標(biāo)；（教材chap4）? 掌握主存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì)技術(shù)；（教材chap4）

? 了解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)常用的存儲(chǔ)技術(shù)及存儲(chǔ)產(chǎn)品；（教材chap2）4.總線與接口（14學(xué)時(shí)）（課件chap24-Mem）

? 掌握總線的組織形式及關(guān)鍵要素（帶寬、時(shí)序、仲裁）；（教材chap2）? 掌握串行通信（總線）的基本特性；（教材chap2）

? 掌握輸入/輸出系統(tǒng)基本控制方式的特點(diǎn)及適用條件；（教材chap2）

? 掌握接口電路的基本結(jié)構(gòu)及地址映射、地址譯碼、總線隔離等關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)；（教材chap4）

? 掌握無條件、查詢及中斷控制接口的硬件及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方法；（教材chap4）

? 理解串行接口、定時(shí)/計(jì)數(shù)接口、A/D/A接口、DMA接口及可編程通用接口的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)；（教材chap4）

? 理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中輸入/輸出系統(tǒng)的體系及組織結(jié)構(gòu)的改進(jìn)；（教材chap2）? 了解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)常用的片上、片外總線標(biāo)準(zhǔn)； 5.ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)（8學(xué)時(shí)）（課件chap5）

? 掌握ARM內(nèi)核的體系結(jié)構(gòu)及其所支持的各種編程模型、運(yùn)行模式及工作狀態(tài)；（教材chap5）

? 掌握ARM常用尋址方式及指令子集的使用；（教材chap5）? 掌握ARM內(nèi)核對(duì)異常和中斷的處理方式；（教材chap5）? 理解ARM內(nèi)核支持的存儲(chǔ)技術(shù)和輸入/輸出技術(shù)；

? 理解ARM內(nèi)核與ARM微處理器芯片的關(guān)系；（教材chap5）? 了解各系列ARM處理器的發(fā)展及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；（教材chap7）6.ARM程序設(shè)計(jì)技術(shù)（6學(xué)時(shí)）（課件chap6）

? 掌握ARM常用的偽指令子集和匯編語句格式；（教材chap6）? 理解ARM工程的特點(diǎn)及程序框架；（教材chap6）? 掌握ARM匯編與C/C++混合語言編程方法；（教材chap6）? 理解匯編程序結(jié)構(gòu)及匯編語言編程技術(shù)的特點(diǎn)；（教材chap6）

7.基于ARM嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)技術(shù)（6學(xué)時(shí)）（課件chap7）

? 掌握ARM處理器的最小硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；（教材chap7）? 理解基于ARM處理器的存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)； ? 理解基于ARM處理器的人機(jī)交互接口設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)； ? 理解基于ARM處理器的串行通信接口設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)； ? 理解基于ARM處理器的A/D及D/A接口設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)； 8.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)（6學(xué)時(shí)）（課件chap8）

? 理解嵌入式軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能；（教材chap8）? 理解系統(tǒng)引導(dǎo)加載（bootload）技術(shù)；（教材chap8）

? 理解嵌入式操作系統(tǒng)（Linux）的任務(wù)、性能指標(biāo)及內(nèi)核移植技術(shù)（教材chap8）； ? 理解嵌入式操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)開發(fā)技術(shù)；（教材chap8）? 了解嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、測(cè)試及應(yīng)用特點(diǎn)；（教材chap8）注：包括補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件2學(xué)時(shí)，但需放在實(shí)驗(yàn)前講； 9.基于ARM微處理器核的SOC設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）

? 理解SOC的典型結(jié)構(gòu)和基本設(shè)計(jì)方法；

? 理解基于ARM（AMBA總線）的SOC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

（二）自學(xué)內(nèi)容和要求

學(xué)生應(yīng)根據(jù)自身情況先期或同步自學(xué)補(bǔ)充以下知識(shí)：

? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成原理 ? 嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) ? 嵌入式操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)開發(fā)技術(shù) ? ASIC設(shè)計(jì)技術(shù)

（三）實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和要求

本課程包含16學(xué)時(shí)實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等）課程，要求學(xué)生掌握微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本實(shí)驗(yàn)技能、測(cè)量儀器儀表使用方法，掌握基本的ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，掌握常用的通訊接口、音頻接口以及顯示/觸摸屏等人機(jī)接口的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)理論與技能。

1.學(xué)習(xí)使用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)仿真平臺(tái)，建立基于ARM的嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境（2學(xué)時(shí)）2.設(shè)計(jì)及仿真（選做部分），并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告（6學(xué)時(shí)）

? ARM平臺(tái)下多線程應(yīng)用程序設(shè)計(jì)； ? 基于ARM的模塊方式驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)； ? SCI/SPI串行通信； ? 以太網(wǎng)通信；

? LCD驅(qū)動(dòng)開發(fā)及應(yīng)用； ? 觸摸屏驅(qū)動(dòng)開發(fā)及應(yīng)用；

? SD卡讀寫驅(qū)動(dòng)開發(fā)及文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)； ? AC97音頻接口驅(qū)動(dòng)開發(fā)及應(yīng)用； ? USB OTG接口驅(qū)動(dòng)開發(fā)及應(yīng)用； 3.課程設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)報(bào)告（課外）

? 簡單RISC微處理器設(shè)計(jì) ? 簡單嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 嵌入式最小硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

三、考核方式

本課程建議考核方式：平時(shí)（10%）+實(shí)驗(yàn)（15%）+期中（15%）+期末（60%）（英才班：平時(shí)30%+實(shí)驗(yàn)20%+期末50%）

四、建議教材及參考資料

1.建議教材：

? 微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，李廣軍等，電子工業(yè)出版社，2009.8 2.參考資料

? 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（第5版），Stephen D.Burd著，郭新房等譯，清華大學(xué)出版社，2007 ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，張晨曦、王志英等，高等教育出版社，2008 ? 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組成原理，潘松，潘明編著，科學(xué)出版社，2007

? 計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)-性能設(shè)計(jì)（第七版），William Stallings著，張昆藏等譯，清華大學(xué)出版社，2006 ? ARM體系結(jié)構(gòu)與編程，杜春雷編著，清華大學(xué)出版社，2007

? ARM體系結(jié)構(gòu)及其嵌入式處理器，任哲等，北京航空航天大學(xué)出版社，2007 ? ARM926EJ-S Technical Reference Manual DDI0198D.ARM, January, 2004.? ARM920T Technical Reference Manual(Rev 1).ARM, April, 2001.3.推薦網(wǎng)站

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第五篇：《嵌入式系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

中文名稱：嵌入式系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 英文名稱：Embedded System Design 開課學(xué)院：計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 學(xué)分：2 修讀基礎(chǔ): 數(shù)字電路、微機(jī)原理、C語言 課程負(fù)責(zé)人：鄭巧（副教授）主講教師：鄭巧（副教授）

二、課程目的任務(wù)

1.課程地位作用（課程在實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)中的地位作用）

培養(yǎng)學(xué)生具有嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用知識(shí)、嵌入式系統(tǒng)的分析能力和具有用RTOS構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用能力。

2.課程主要內(nèi)容（簡述：主要內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)等）

主要介紹嵌入式系統(tǒng)更廣泛的概念、設(shè)計(jì)思想和其他技術(shù)，圍繞32位ARM處理器和源碼開放的Linux操作系統(tǒng)，講述嵌入式系統(tǒng)的概念、軟硬件組成、開發(fā)過程以及嵌入式Linux和基于Linux的應(yīng)用程序開發(fā)方法。3.學(xué)生應(yīng)達(dá)到的基本要求

通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的基本方法；理解嵌入式系統(tǒng)的概念和基本要素；運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)分析問題和解決工程設(shè)計(jì)問題的能力，具有調(diào)查研究，查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊(cè)，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、電路圖紙繪制及編寫技術(shù)文件的基本能力。

三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

（含各時(shí)段學(xué)生課外學(xué)習(xí)要求）

1、緒論（2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：

(1)嵌入式系統(tǒng)的概念(2)嵌入式微處理器(3)嵌入式操作系統(tǒng)(4)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程 教學(xué)要求：

(1)了解嵌入式系統(tǒng)的概念(2)了解嵌入式微處理器(3)理解嵌入式操作系統(tǒng)(4)理解嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程

課程編碼：S0812402 總學(xué)時(shí)：32 適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)術(shù)碩士，計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)碩士

2、ARM體系結(jié)構(gòu)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：(1)ARM體系結(jié)構(gòu)(2)ARM編程模型(3)ARM基本尋址方式(4)ARM指令集(5)Thumb指令集

(6)ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10E 處理器內(nèi)核系列及指令執(zhí)行分析 教學(xué)要求：

(1)理解ARM體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)(2)掌握ARM編程模型(3)掌握ARM基本尋址方式(4)掌握ARM指令集(5)了解Thumb指令集

(6)

了解ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10E 處理器內(nèi)核系列及指令執(zhí)行過程

3、嵌入式軟件開發(fā)（8學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：

(1)ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)(2)ARM 和 Thumb 指令交互工作(3)異常及異常處理(4)ARM 編程

(5)嵌入式C語言程序開發(fā)(6)基于 ARM 的軟件開發(fā)調(diào)試技術(shù) 教學(xué)要求：

(1)掌握ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)

(2)理解ARM 和 Thumb 指令交互工作機(jī)制(3)掌握ARM的異常處理機(jī)制(4)掌握嵌入式C語言開發(fā)方法(5)掌握基于 ARM 的軟件開發(fā)調(diào)試技術(shù)

4、嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)（8學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：

(1)最簡的嵌入式系統(tǒng)

(2)電源、復(fù)位、時(shí)鐘和JTAG接口(3)存儲(chǔ)系統(tǒng)及初始化(4)嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)(5)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)(6)啟動(dòng)代碼設(shè)計(jì)

(7)程序固化與綜合調(diào)試技術(shù) 教學(xué)要求：

(1)理解最簡的嵌入式系統(tǒng)

(2)掌握電源、復(fù)位、時(shí)鐘和JTAG接口電路(3)掌握存儲(chǔ)系統(tǒng)及初始化方法(4)掌握常見接口設(shè)計(jì)方法(5)掌握啟動(dòng)代碼設(shè)計(jì)

(6)理解程序固化與綜合調(diào)試技術(shù)

5、嵌入式Linux操作系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：

(1)Linux系統(tǒng)及其內(nèi)核特征(2)Linux的內(nèi)核管理(3)嵌入式Linux的引導(dǎo)過程(4)嵌入式Linux的實(shí)時(shí)化改造 教學(xué)要求：

(1)了解Linux系統(tǒng)及其內(nèi)核特征(2)了解Linux的內(nèi)核管理(3)了解嵌入式Linux的引導(dǎo)過程(4)掌握嵌入式Linux的實(shí)時(shí)化改造

6、嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：

(1)開發(fā)環(huán)境的建立

(2)應(yīng)用程序的開發(fā)與調(diào)試方法 教學(xué)要求：

(1)了解如何建立開發(fā)環(huán)境(2)掌握應(yīng)用程序的開發(fā)與調(diào)試方法

四、考核方式與成績?cè)u(píng)定

1.考核方式：（筆試、論文、口試等）論文

2.成績?cè)u(píng)定辦法：（平時(shí)成績、期末考試成績……等比例）平時(shí)成績：應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)紀(jì)律、出勤、等方面綜合評(píng)定，占20%；

設(shè)計(jì)報(bào)告：根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)報(bào)告各部分的完整性和優(yōu)劣情況評(píng)定，占60%； 設(shè)計(jì)答辯：應(yīng)根據(jù)答辯結(jié)果評(píng)定，占20%.五、教材及主要參考書目

1．周立功編，ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程，北航出版社

2.嵌入式系統(tǒng)-采用公開源代碼和StrongARM/XScale處理器，毛德操等編，浙江大學(xué)出版社，2003。

3.沈建華譯，ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)：軟件設(shè)計(jì)與優(yōu)化，北航出版社，2005（教材）4.《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》，田澤編著，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年1月 5.《ARM&Linux嵌入式系統(tǒng)教程》，馬忠梅，北京航天航空大學(xué)出版社，2004年

六：其他需要說明的問題

大綱執(zhí)筆人：鄭巧

大綱審批機(jī)構(gòu)：計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院教授委員會(huì)

2015年 8 月26日