第一篇：《0708嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

(一)說(shuō)明

1、課程概述

（1）課程屬性及課程介紹

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用》課程是計(jì)算機(jī)類、電子工程類、通信工程類的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課系統(tǒng)地描述了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及方法，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了完整地介紹。書中采用了自底向上的方法來(lái)介紹嵌入式系統(tǒng)，首先介紹了ARM7微處理器核這一典型的用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的微處理器嵌入式系統(tǒng)相關(guān)硬件平臺(tái)，然后介紹了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及方法，以及嵌入式操作系統(tǒng)及嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生了解有關(guān)嵌入式系統(tǒng)的基本原理、設(shè)計(jì)方法以及嵌入式系統(tǒng)的最新發(fā)展，初步掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程和常用方法，掌握實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本功能和設(shè)計(jì)方法，了解和熟悉一些常用的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。

（2）適用對(duì)象：計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生（專業(yè)選修課）。（3）先修課程與后續(xù)課程：

先修課程：計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)原理 后續(xù)課程：

2、教學(xué)目的、意義、任務(wù)

培養(yǎng)學(xué)生了解有關(guān)嵌入式系統(tǒng)的基本原理、設(shè)計(jì)方法以及嵌入式系統(tǒng)的最新發(fā)展，初步掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程和常用方法，掌握實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本功能和設(shè)計(jì)方法，了解和熟悉一些常用的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

3、主要教學(xué)方法、手段 ：

理論教學(xué)采用啟發(fā)式、互動(dòng)式、案例驅(qū)動(dòng)、講解式等多種教學(xué)方法結(jié)合，實(shí)踐教學(xué)采用任務(wù)式、參與式；利用黑板與實(shí)踐結(jié)合。

4、教學(xué)中注意的問(wèn)題：

教材中的理論與實(shí)際問(wèn)題的有機(jī)結(jié)合

5、學(xué)時(shí)與分配 總學(xué)時(shí)： 60 理論教學(xué) 40學(xué)時(shí) 占全部學(xué)時(shí)的66.7% 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 20學(xué)時(shí) 占全部學(xué)時(shí)的33.3%

6、實(shí)踐教學(xué)：無(wú)

7、課程考核要求：

閉卷 占80% 試驗(yàn)、考試及平時(shí)表現(xiàn)占20%

（二）本文

第一章 什么是嵌入式系統(tǒng) 4學(xué)時(shí)

（1）教學(xué)目的 ：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)，了解嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，為以后章節(jié)的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式系統(tǒng)、特點(diǎn)（3）主要教學(xué)方法、手段：通過(guò)板書解（4）教學(xué)內(nèi)容

1．1 什么是嵌入式系統(tǒng) 1．2 嵌入式計(jì)算的特點(diǎn) 1．3 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程 1．4 本書內(nèi)容簡(jiǎn)介 第2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 6學(xué)時(shí)

（1）教學(xué)目的 ：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求了解嵌入式系統(tǒng)ARM體系結(jié)構(gòu)。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式系統(tǒng)ARM體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)（3）主要教學(xué)方法、手段：通過(guò)板書解（4）教學(xué)內(nèi)容

2．1 ARM微處理器結(jié)構(gòu) 2．2 ARM處理模式和狀態(tài) 2．3 ARM存儲(chǔ)器組織 2．4 異常 2．5 ARM尋址方式 第3章 ARM指令系統(tǒng) 3學(xué)時(shí)

（1）教學(xué)目的 ：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求了解嵌入式系統(tǒng)ARM指令系統(tǒng)。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式系統(tǒng)ARM指令系統(tǒng)、特點(diǎn)（3）主要教學(xué)方法、手段：通過(guò)板書解（4）教學(xué)內(nèi)容

3．1 ARM指令集 3．2 Thumb指令集 3．3 ARM匯編程序設(shè)計(jì) 第4章 嵌入式計(jì)算平臺(tái) 7學(xué)時(shí)

（1）教學(xué)目的 ：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求了解嵌入式計(jì)算平臺(tái)原理。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式計(jì)算平臺(tái)原理（3）主要教學(xué)方法、手段：通過(guò)板書解（4）教學(xué)內(nèi)容

4．1 CPU總線 4．2 存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)系統(tǒng)機(jī)制 4．3 接口控制方式 4．4 I／O設(shè)備 4.5定時(shí)器和計(jì)數(shù)器 第五章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析 7學(xué)時(shí)

（1）教學(xué)目的 ：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求了解嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析原理。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析原理（3）主要教學(xué)方法、手段：通過(guò)板書解（4）教學(xué)內(nèi)容

5.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的形式化方法 5.2嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)范例 5.3 編程模型 5.4程序執(zhí)行時(shí)間的分析與優(yōu)化 5.5能量的功率分析與優(yōu)化 5.6程序長(zhǎng)度的分析與優(yōu)化 第六章 嵌入式操作系統(tǒng) 7學(xué)時(shí)

（1）教學(xué)目的 ：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求了解嵌入式操作系統(tǒng)（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式操作系統(tǒng)（3）主要教學(xué)方法、手段：通過(guò)板書解（4）教學(xué)內(nèi)容

6.1嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)程 6.2嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 6.3進(jìn)程間通訊機(jī)制 6.4嵌入式操作系統(tǒng)其他功能 6.5嵌入式操作系統(tǒng) 第七章 嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 7學(xué)時(shí)

（1）教學(xué)目的 ：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求了解嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（3）主要教學(xué)方法、手段：通過(guò)板書解（4）教學(xué)內(nèi)容

7.1 分布式嵌入式體系結(jié)構(gòu) 7.2嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 7.3 USB網(wǎng)絡(luò) 7.4嵌入式TCP/IP技術(shù) 7.5基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的性能分配

（三）附錄

1、教材及教學(xué)參考資料 理論教材：

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用》符意德主編，2004年，清華大學(xué)出版社。教學(xué)參考資料：

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與實(shí)力開發(fā)》 王田苗主著, 2003年, 清華大學(xué)出版社.《嵌入式系統(tǒng)原理與接口技術(shù)》，賈志平主編，2005年, 北京航空航天大學(xué)出版社。

2、相關(guān)信息

制定單位：信息技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)應(yīng)用教研室 制定人： 姚玉霞 審核人： 陳桂芬

制定時(shí)間：2007年3月18日

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(shuō)嵌入式系統(tǒng)無(wú)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(guò)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(wèn)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(yǔ)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(guó)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(shuō)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(jī)?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(wèn)、學(xué)生自行設(shè)計(jì)制作的作品）。

第三篇：嵌入式系統(tǒng)教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱

課程名稱： 嵌入式系統(tǒng)

課程編碼：51610209 學(xué)

時(shí)： 44

學(xué)

分：2.5 開課學(xué)期：7 課程類別：專業(yè)平臺(tái)課程 課程性質(zhì)：必修

適用專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù) 電子信息工程

先修課程：數(shù)字電子技術(shù)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

教學(xué)方式：課堂講授為主，穿插課堂主題討論和專題匯報(bào)

教學(xué)手段：以多媒體教學(xué)手段及仿真軟件為主，主要采用PPT電子板書形式，輔助手寫板書

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)

《嵌入式系統(tǒng)》是一門專業(yè)技術(shù)課，設(shè)置本課程的目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握嵌入式系統(tǒng)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)用技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀。使學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)中單片機(jī)的各部件的工作原理和軟件編程方法有全面的了解，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)方法，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求

單元1 嵌入式系統(tǒng)概述

1.教學(xué)目的和要求：

掌握嵌入式系統(tǒng)的基本概念；掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件構(gòu)架；了解嵌入式軟件構(gòu)成。2．知識(shí)點(diǎn)

（1）嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介

嵌入式系統(tǒng)定義；嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀；嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)。（2）嵌入式系統(tǒng)硬件

嵌入式處理器；存儲(chǔ)器；外部I/O。（3）嵌入式系統(tǒng)軟件

引導(dǎo)加載程序；操作系統(tǒng)；應(yīng)用程序。3．建議課時(shí)：2課時(shí)。

4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：嵌入式系統(tǒng)的硬件構(gòu)架。

5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：課下搜集一些有關(guān)嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的資料

6.考核知識(shí)點(diǎn)：嵌入式系統(tǒng)的基本構(gòu)架和工作原理，嵌入式系統(tǒng)的軟件分類。7.輔助教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查看嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用情況。通過(guò)圖片講解嵌入式系統(tǒng)的基本構(gòu)架，舉例說(shuō)明嵌入式系統(tǒng)的軟件組成。

單元2 ARM處理器基礎(chǔ)

1.教學(xué)目的和要求：

掌握ARM的基本架構(gòu)；掌握ARM存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)；了解ARM硬件啟動(dòng)過(guò)程。2．知識(shí)點(diǎn)（1）ARM概述

ARM簡(jiǎn)介；ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域；ARM微處理器的特點(diǎn)；ARM微處理器系列；ARM體系結(jié)構(gòu)的版本。

（2）數(shù)據(jù)類型和存儲(chǔ)器組織 數(shù)據(jù)類型；存儲(chǔ)器組織。（3）ARM內(nèi)核的數(shù)據(jù)模型（4）ARM處理器運(yùn)行模式（5）寄存器組織

ARM狀態(tài)下的寄存器組織；Thumb狀態(tài)下的寄存器組織；程序狀態(tài)寄存器；（6）流水線

（7）異常、中斷及向量表

異常的種類；異常向量表和優(yōu)先級(jí)；異常的進(jìn)入和返回。（8）ARM內(nèi)核與SoC

ARM處理器內(nèi)核；ARM處理器核；ARM SoC。（9）ARM硬件啟動(dòng)過(guò)程

電源；時(shí)鐘；系統(tǒng)復(fù)位。（10）ARM JTAG調(diào)試接口。3．建議課時(shí)：4課時(shí)。

4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：ARM的基本架構(gòu)；ARM存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)。

5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：寫出ARM的結(jié)構(gòu)組成，畫出ARM存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)過(guò)程。

6.考核知識(shí)點(diǎn)：ARM的結(jié)構(gòu)組成，ARM存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)過(guò)程。7.輔助教學(xué)活動(dòng)：

熟悉ARM的啟動(dòng)過(guò)程。通過(guò)PPT講解ARM的基本構(gòu)架，存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)，舉例說(shuō)明ARM的啟動(dòng)過(guò)程。

單元3 ARM指令系統(tǒng)與匯編程序設(shè)計(jì)

1.教學(xué)目的和要求：

掌握ARM的指令系統(tǒng)；掌握ARM指令基本尋址方式；了解ARM指令功能說(shuō)明及Thumb指令集。

2．知識(shí)點(diǎn)

（1）ARM指令系統(tǒng)概述

ARM指令系統(tǒng)特點(diǎn)；ARM指令格式；指令的條件域。（2）ARM指令基本尋址方式（3）ARM指令功能說(shuō)明

3ARM分支指令；ARM數(shù)據(jù)處理指令；ARM訪存指令；ARM程序狀態(tài)寄存器訪問(wèn)指令；ARM協(xié)處理器指令；ARM異常產(chǎn)生指令；XScale增加的指令。

（4）Thumb指令集

ARM與Thumb性能比較；Thumb指令寄存器的使用；Thumb指令說(shuō)明；Thumb指令示例。

（5）ARM匯編器所支持的偽指令

指示符性質(zhì)的偽指令；符號(hào)定義偽指令；數(shù)據(jù)定義偽指令；匯編控制偽指令；其他常用偽指令。

（6）ARM匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式；匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)；匯編程序舉例。3．建議課時(shí)：4課時(shí)。

4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：ARM指令功能；ARM匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。

5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：寫出ARM的指令組成，畫出ARM編程流程。

6.考核知識(shí)點(diǎn)：ARM的指令系統(tǒng)、指令基本尋址方式、ARM指令功能說(shuō)明。7.輔助教學(xué)活動(dòng)：熟悉ARM的編程過(guò)程。通過(guò)PPT講解ARM指令功能說(shuō)明，基本尋址方式，舉例說(shuō)明ARM的編程過(guò)程。

單元4 Intel PXA270處理器的結(jié)構(gòu)與開發(fā)平臺(tái)

1.教學(xué)目的和要求：

掌握PXA270處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特性；掌握PXA270處理器接口及開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)；了解時(shí)鐘與電源管理。

2．知識(shí)點(diǎn)

（1）PXA270處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特性

總體結(jié)構(gòu)；特性；封裝與引腳。（2）時(shí)鐘與電源管理

低功耗與時(shí)鐘和電源管理；復(fù)位管理；時(shí)鐘管理；功耗管理；電壓管理。（3）PXA270處理器接口及開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)

PXA270處理器開發(fā)評(píng)估系統(tǒng)；外部存儲(chǔ)器接口；顯示接口；USB接口；多媒體接口概述；快速捕獲接口。

3．建議課時(shí)：4課時(shí)。4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

PXA270處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特性；PXA270處理器接口及開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)。

5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：

寫出PXA270處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特性，畫出PXA270處理器接口情況。

6.考核知識(shí)點(diǎn)：

PXA270處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特性；PXA270處理器接口及開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)。7.教學(xué)活動(dòng)：

熟悉PXA270處理器接口設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)PPT講解PXA270處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特性，舉例說(shuō)明PXA270處理器接口及開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)。

單元5 嵌入式軟件設(shè)計(jì)

1.教學(xué)目的和要求：

掌握交叉編譯器及交叉編譯環(huán)境的組成；掌握引導(dǎo)加載程序Bootloader；了解Linux內(nèi)核移植及文件系統(tǒng)。

2．知識(shí)點(diǎn)（1）交叉編譯

交叉編譯器及交叉編譯環(huán)境的組成；交叉編譯環(huán)境的建立。（2）引導(dǎo)加載程序Bootloader

Bootloader原理；Bootloader的操作模式；Bootloader與主機(jī)之間的文件傳輸；Bootloader的啟動(dòng)流程；ARM Linux常用Bootloader介紹；BLOB下載。

（3）Linux內(nèi)核移植

Linux內(nèi)核源碼的修改；Linux內(nèi)核的裁減；Linux內(nèi)核的編譯；Linux內(nèi)核的燒錄。（4）文件系統(tǒng)

文件系統(tǒng)基本概念；嵌入式文件系統(tǒng)基本內(nèi)容；常見的嵌入式文件系統(tǒng)。

3．建議課時(shí)：4課時(shí)。4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

交叉編譯器及交叉編譯環(huán)境的組成；引導(dǎo)加載程序Bootloader。

5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：

寫出交叉編譯器特點(diǎn)及交叉編譯環(huán)境的組成，掌握引導(dǎo)加載程序Bootloader。

6.考核知識(shí)點(diǎn)：

交叉編譯環(huán)境的組成，掌握引導(dǎo)加載程序Bootloader。7.輔助教學(xué)活動(dòng)：

熟悉PXA270處理器如何加載Bootloader。通過(guò)PPT講解交叉編譯器及交叉編譯環(huán)境的組成，舉例說(shuō)明引導(dǎo)加載程序Bootloader。

單元6 Linux操作系統(tǒng)概述

1.教學(xué)目的和要求：

掌握Linux內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)；掌握ARM Linux存儲(chǔ)管理；了解 Linux啟動(dòng)和初始化過(guò)程分析。

2．知識(shí)點(diǎn)

（1）Linux的誕生和發(fā)展（2）Linux內(nèi)核概述（3）系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（4）Linux內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)（5）ARM Linux存儲(chǔ)管理

ARM 存儲(chǔ)管理機(jī)制；ARM Linux存儲(chǔ)管理。*（6）進(jìn)程管理

Linux進(jìn)程；Linux進(jìn)程狀態(tài)；Linux進(jìn)程的調(diào)度；Linux進(jìn)程的創(chuàng)建；Linux進(jìn)程的執(zhí)行； Linux進(jìn)程的終止。

（7）Linux啟動(dòng)和初始化過(guò)程分析。3．建議課時(shí)：4課時(shí)。4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

Linux內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)；掌握ARM Linux存儲(chǔ)管理。5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：

畫出Linux內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)；做出ARM Linux存儲(chǔ)管理情況分析；了解 Linux啟動(dòng)和初始化過(guò)程分析。

6.考核知識(shí)點(diǎn)：

Linux內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)；ARM Linux存儲(chǔ)管理情況分析；Linux啟動(dòng)和初始化過(guò)程。7.輔助教學(xué)活動(dòng)：

熟悉Linux內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)，運(yùn)行Linux啟動(dòng)和初始化過(guò)程。通過(guò)PPT講解Linux內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)，舉例說(shuō)明ARM Linux存儲(chǔ)管理。

單元7 Linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

1.教學(xué)目的和要求：

掌握Linux驅(qū)動(dòng)程序編寫規(guī)則；掌握Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)及Linux塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編寫；了解 Linux按鍵驅(qū)動(dòng)程序及Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

2．知識(shí)點(diǎn)

（1）Linux驅(qū)動(dòng)程序

用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)；Linux驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)；設(shè)備文件與設(shè)備文件系統(tǒng)。（2）Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)。（3）嵌入式平臺(tái)上LED的Linux驅(qū)動(dòng)程序

系統(tǒng)硬件平臺(tái)組成原理；Linux LED驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)；雙色LED驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試。（4）Linux按鍵驅(qū)動(dòng)程序

系統(tǒng)硬件平臺(tái)組成原理；Linux系統(tǒng)中斷分析；Linux按鍵驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)；Linux按鍵驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試。

（5）Linux塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

系統(tǒng)硬件平臺(tái)組成原理；Linux MTD驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)；TECHPXA270開發(fā)平臺(tái)上的NAND Flash驅(qū)動(dòng)程序。

（6）Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序簡(jiǎn)介

網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的層次；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始化；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的內(nèi)核加載； 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模塊加載。

3．建議課時(shí)：4課時(shí)。4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

Linux驅(qū)動(dòng)程序編寫規(guī)則；Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)及Linux塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編寫。5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：寫出Linux驅(qū)動(dòng)程序編寫規(guī)則；評(píng)價(jià)Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)及Linux塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編寫的異同；了解 Linux按鍵驅(qū)動(dòng)程序及Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

6.考核知識(shí)點(diǎn)：

Linux驅(qū)動(dòng)程序編寫；Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)及Linux塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編寫。7.輔助教學(xué)活動(dòng)：

熟悉Linux驅(qū)動(dòng)程序編寫，運(yùn)行Linux按鍵驅(qū)動(dòng)程序。通過(guò)PPT講解驅(qū)動(dòng)程序編寫過(guò)程，舉例說(shuō)明Linux按鍵驅(qū)動(dòng)程序編程。

單元8 嵌入式圖形界面設(shè)計(jì)

1.教學(xué)目的和要求：

掌握Linux GUI基礎(chǔ)；掌握Qt/Embedded應(yīng)用程序基礎(chǔ)；了解 Qt/Embedded的安裝及編譯環(huán)境的建立。

2．知識(shí)點(diǎn)

（1）嵌入式GUI簡(jiǎn)介

GUI歷史；GUI現(xiàn)狀（2）Linux GUI基礎(chǔ)

X Window結(jié)構(gòu)；Framebuffer。（3）Qt/Embedded的主要特征

（4）Qt/Embedded的安裝及編譯環(huán)境的建立（5）Qt/Embedded應(yīng)用程序基礎(chǔ)

Qt/Embedded應(yīng)用程序的運(yùn)行；Qt/Embedded應(yīng)用程序的顯示；Hello，Qt/Embedded！應(yīng)用程序；Qt/Embedded應(yīng)用程序的中文化。

（6）信號(hào)與插槽機(jī)制。

*（7）Qt Designer簡(jiǎn)介及部件布局管理。*（8）實(shí)戰(zhàn)練習(xí)。

*（9）Qt/Embedded應(yīng)用程序開發(fā)快速索引。3．建議課時(shí)：2課時(shí)。4.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

Linux GUI基礎(chǔ)；Qt/Embedded應(yīng)用程序基礎(chǔ)。

5.復(fù)習(xí)與作業(yè)要求：寫出Linux GUI基本特征；畫出Qt/Embedded應(yīng)用程序編寫流程。6.考核知識(shí)點(diǎn)：Linux GUI基本特征；Qt/Embedded應(yīng)用程序編寫流程。

7.輔助教學(xué)活動(dòng)：熟悉Qt/Embedded應(yīng)用程序編寫流程，運(yùn)行Linux GUI程序。通過(guò)PPT講解Qt/Embedded及 Qt/Embedded的安裝及編譯環(huán)境的建立。

注：帶*號(hào)的為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容或者選學(xué)內(nèi)容。

三、實(shí)驗(yàn)大綱

本課程總學(xué)時(shí)中包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，形式為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容

結(jié)合課程教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)生能力培養(yǎng)要求，規(guī)劃四個(gè)基本實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)一： ADS的按裝與使用。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)ADS的安裝步驟和配置方法，掌握應(yīng)用技巧。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)生安裝ADS編譯軟件，按照步驟配置運(yùn)行環(huán)境，并建立工程編制程序，完成編輯、編譯、仿真及結(jié)論說(shuō)明。

（2）實(shí)驗(yàn)二：PGIO口的輸入輸出

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)ARM內(nèi)部PGIO的初始化設(shè)置和輸出輸入的驅(qū)動(dòng)方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 掌握端口的配置、定義、功能分配，完成鍵盤的輸入和方波的輸出。（3）實(shí)驗(yàn)三： LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)相關(guān)端口的配置，學(xué)習(xí)LED點(diǎn)亮的方式及驅(qū)動(dòng)程序編寫。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：掌握端口的配置、定義、功能分配，完成LED燈的跑馬燈實(shí)驗(yàn)，依次點(diǎn)亮各個(gè)發(fā)光管。

（4）實(shí)驗(yàn)四：定時(shí)器的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)定時(shí)器的配置過(guò)程和方法，學(xué)習(xí)定時(shí)器的編程及使用方法。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：掌握定時(shí)器的配置、功能特點(diǎn)，通過(guò)定時(shí)器編程，完成定時(shí)程序編寫和對(duì)輸入脈沖的計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。

（5）實(shí)驗(yàn)五：linux下shell編程

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)SHELL下的常用命令及編程方式。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)會(huì)SHELL下各個(gè)常用命令，編程規(guī)則和特點(diǎn)，完成VI編輯和程序的編寫，并實(shí)現(xiàn)編譯仿真。

（6）實(shí)驗(yàn)六：Linux下hello實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)SHELL下的常用命令及hello 輸出指令的編寫。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：掌握SHELL下的編程規(guī)則和方法，編寫hello程序，并在顯示屏上顯示hello字母。

2、實(shí)驗(yàn)要求

（1）課前準(zhǔn)備：學(xué)生仔細(xì)研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，規(guī)劃準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求，分組或獨(dú)立設(shè)計(jì)并完整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)于分組合作完成的內(nèi)容，需要小組成員配合進(jìn)行環(huán)境配置并協(xié)調(diào)驗(yàn)證。

（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：每個(gè)實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析，以及實(shí)驗(yàn)總結(jié)等內(nèi)容。

四、課程教學(xué)的特色說(shuō)明

可對(duì)下述有關(guān)情況做出說(shuō)明： 1．本課程自學(xué)內(nèi)容及要求 自學(xué)內(nèi)容：顯示接口，USB接口，多媒體接口概述，快速捕獲接口，進(jìn)程管理，Qt Designer簡(jiǎn)介及部件布局管理，實(shí)戰(zhàn)練習(xí)，Qt/Embedded應(yīng)用程序開發(fā)快速索引。2．課內(nèi)習(xí)題課的安排及學(xué)時(shí)

課內(nèi)安排適當(dāng)?shù)牧?xí)題課及時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí): 4個(gè)學(xué)時(shí)。3．利用現(xiàn)代化教學(xué)手段內(nèi)容及學(xué)時(shí)

經(jīng)常利用多媒體技術(shù)，結(jié)合本課特點(diǎn)，對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行編程實(shí)戰(zhàn)及電路仿真，使教學(xué)效果更好。

4．對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求

要求學(xué)生達(dá)到學(xué)以致用，理論結(jié)合實(shí)踐。增強(qiáng)實(shí)際操作能力，注重創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)。

五、考核大綱

1．考試的目的與作用

《嵌入式系統(tǒng)》課程是電子信息科學(xué)與技術(shù)系電子電氣類專業(yè)的一門面向應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)課。嵌入式系統(tǒng)介紹了ARM的基本知識(shí)和嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，其內(nèi)容與工程實(shí)際緊密聯(lián)系，實(shí)用性很強(qiáng)，是一門在理論指導(dǎo)下, 偏重于實(shí)際應(yīng)用的課程。本課程具有實(shí)用性強(qiáng)、理論和實(shí)踐結(jié)合、軟硬件結(jié)合等特點(diǎn)。本課程圍繞使用較為廣泛的ARM 32位系列為例進(jìn)行學(xué)習(xí)。本課程已成為理、工科電子類專業(yè)的一門專業(yè)課程，它體現(xiàn)了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和硬件結(jié)構(gòu)的變化。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握ARM的工作原理、編程技術(shù)，掌握ARM應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展方法和實(shí)際應(yīng)用。

2．考核內(nèi)容與考核目標(biāo)

考核的重點(diǎn)：ARM的結(jié)構(gòu)和工作原理，嵌入式的尋址方式、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，嵌入式操作系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用，定時(shí)器串行口的結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用。嵌入式的擴(kuò)展等。要求學(xué)生掌握。其它作為了解。

3．主要參考書

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》．(美）瓦伊德,(美）吉瓦爾吉斯著.駱麗 譯．電子工業(yè)出版社, 2004年

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)》．鄭靈翔等編寫．北京航空航天大學(xué)出版社,2006年 《嵌入式系統(tǒng)原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用》．張大波編寫．機(jī)械工業(yè)出版社.2004年 《嵌入式LINUX實(shí)訓(xùn)教材》．徐成等編寫.人民郵電出版社.2010年 4．課程考試內(nèi)容與教材的關(guān)系

考試內(nèi)容緊扣教材的知識(shí)點(diǎn)，考試試題根據(jù)教學(xué)大綱，其范圍和難度按照本方案中制訂的考試考核內(nèi)容和要求確定。適當(dāng)加有應(yīng)用、設(shè)計(jì)及分析題。

分章節(jié)的考核知識(shí)點(diǎn) 參見：教學(xué)內(nèi)容及基本要求。6．課程考核

考核方式：平時(shí)考核（含實(shí)驗(yàn)考核、作業(yè)、課堂提問(wèn)及考勤等）與期末考試（閉卷考試）相結(jié)合。作業(yè)考核：教師評(píng)判作業(yè)并根據(jù)作業(yè)內(nèi)容的正確性、作業(yè)完成得認(rèn)真及規(guī)范性給出評(píng)定成績(jī)。

課堂考核：教師隨堂提問(wèn)，根據(jù)課堂提問(wèn)及學(xué)生回答問(wèn)題情況對(duì)學(xué)生給出評(píng)定成績(jī)?？记诳己耍航處煂?duì)學(xué)生到課通過(guò)點(diǎn)名等方式進(jìn)行考核，根據(jù)學(xué)生到課情況給出評(píng)定成績(jī)。期末考試：期末考試題目基本類型包括：論文、大作業(yè)等靈活的考試形式。每次考試可以根據(jù)實(shí)際需求選擇考試題目類型。考試時(shí)間為課程結(jié)束后的第二周考試。

綜合成績(jī)?cè)u(píng)定：期末考試成績(jī)占綜合成績(jī)70%、實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%，平時(shí)成績(jī)（作業(yè)、考勤和課堂考核等）占20%。

六、課程教材和主要參考資料

1.嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用---基于XScale與Linux．石秀民．北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2007.2．ARM嵌入式系統(tǒng)入門．三恒星科技編著．北京: 中國(guó)電力出版社.2008.3．ARM嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)詳解．楊水清等編著．北京: 電子工業(yè)出版社.2008.4.孫秋野.ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)典型模塊, 北京: 人民郵電出版社.2007.制定（修訂）人：金廣鋒

審核人： 楊衛(wèi)東

批準(zhǔn)人：張浩軍 制定（修訂）時(shí)間：2012.12

審核時(shí)間： 2013.02

批準(zhǔn)時(shí)間：2013.02

第四篇：《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

Single-Chip Microcomputer Application System Design 課程編號(hào)：公選課

適用專業(yè)：全校工科類專業(yè)

學(xué) 時(shí) 數(shù)：16

學(xué) 分 數(shù)：1 執(zhí) 筆 者：王福忠

編寫日期：2008年12月

一、課程的性質(zhì)和目的

單片機(jī)技術(shù)在通信、家電、自動(dòng)控制、儀器儀表中得到廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)是面向工科類專業(yè)的一門公共選修課，是一門邏輯性強(qiáng)、理論與實(shí)踐并重，軟硬件結(jié)合，內(nèi)容豐富，知識(shí)面寬廣的課程。

2.課程任務(wù)

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)有一個(gè)系統(tǒng)的了解。掌握單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步方法，建立有關(guān)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的初步概念，了解高科技的發(fā)展動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)后續(xù)課程如自動(dòng)控制原理，微型計(jì)算機(jī)原理、單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)等課程學(xué)習(xí)的興趣。為其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和走向工作崗位從事單片機(jī)應(yīng)用的相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)要求的基本層次

本課程的教學(xué)要求可分為四個(gè)層次，即：掌握、理解、應(yīng)用和了解。1.掌握

對(duì)于本課程的重點(diǎn)內(nèi)容要求學(xué)員達(dá)到掌握的程度。即要求學(xué)員能夠全面、深入地掌握所學(xué)內(nèi)容，能夠舉一反三，熟練解決相關(guān)問(wèn)題。要求學(xué)員掌握的內(nèi)容也就是考試的主要內(nèi)容。

2.理解

對(duì)于本課程的一般內(nèi)容要求學(xué)員能夠理解。即要求學(xué)員能夠理解所學(xué)內(nèi)容，對(duì)所涉及的內(nèi)容能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和判斷。

3．應(yīng)用

使學(xué)生具有一定的單片機(jī)應(yīng)用技能和按要求組織單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的初步能力 4.了解

對(duì)于本課程的次要內(nèi)容要求學(xué)員能夠了解。所涉及的內(nèi)容都是一些基本概念和簡(jiǎn)單敘述，知道了就行，沒(méi)有進(jìn)一步深入和擴(kuò)展的要求。二．教學(xué)內(nèi)容和要求 1 單片機(jī)基礎(chǔ) 1.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）單片機(jī)的基本概念；（2）單片機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展；（3）單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)；（4）單片機(jī)特點(diǎn)及應(yīng)用； 1.2 教學(xué)要求（2學(xué)時(shí)）本章的基本任務(wù)是學(xué)習(xí)單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念、發(fā)展概況及應(yīng)用。單片機(jī)與典型微型計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。為后續(xù)章節(jié)奠定基礎(chǔ)知識(shí)。

掌握：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念、單片機(jī)與典型微型計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置的概念；

了解：?jiǎn)纹瑱C(jī)的特點(diǎn)、發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域，典型單片機(jī)系列的基本情況。2 應(yīng)用系統(tǒng)的基本組成與設(shè)計(jì)內(nèi)容 2.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成；（2）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容 2.2 教學(xué)要求（2學(xué)時(shí)）

本章的基本任務(wù)是對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的基本組成與設(shè)計(jì)內(nèi)容有一個(gè)初步了解，為后續(xù)章節(jié)提供必要的概念基礎(chǔ)。

理解：典型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、前向通道的組成及其特點(diǎn)和各環(huán)節(jié)的作用、常見的傳感器、后向通道的組成與特點(diǎn)道結(jié)構(gòu)、模擬輸出通道的作用、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、人機(jī)通道的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程與內(nèi)容 3.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)主要步驟；（2）總體方案確定；（3）硬件設(shè)計(jì)；（4）軟件設(shè)計(jì)。

3.2 教學(xué)要求（2學(xué)時(shí)）

本章的基本任務(wù)是學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程與內(nèi)容。

掌握：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)主要步驟及內(nèi)容，總體方案，硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)等內(nèi)容與注意的問(wèn)題。4 人機(jī)接口的設(shè)計(jì) 4.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）開關(guān)及接口；（2）按鍵、鍵盤及接口；（3）LED顯示器及接口；（4）液晶顯示器(LCD)及其接口 4.2 教學(xué)要求（2學(xué)時(shí)）

掌握：人機(jī)接口的基本原理與設(shè)計(jì)初步方法。5 數(shù)據(jù)采集技術(shù)與輸入接口 5.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）檢測(cè)信號(hào)與數(shù)據(jù)放大器；（2）采樣保持器及其與微機(jī)的連接；（3）A/D轉(zhuǎn)換器 5.2 教學(xué)要求（2學(xué)時(shí)）

掌握：模擬量輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則；模擬輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置；模擬量輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題；模擬低通濾波器(ALF)；模擬多路轉(zhuǎn)換器；A／D轉(zhuǎn)換器的選擇和使用注意事項(xiàng)。6 控制輸出（后向）通道與接口 6.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）后向通道中的常用器件；（2）后向通道中的D／A轉(zhuǎn)換技術(shù)和接口芯片；（3）執(zhí)行器類型

6.2 教學(xué)要求（1學(xué)時(shí)）

掌握：后向通道應(yīng)解決的問(wèn)題，大功率I／O口接口器件，光電隔離與接口驅(qū)動(dòng)器件，D／A轉(zhuǎn)換接口設(shè)計(jì)的一般問(wèn)題，執(zhí)行器類型。7 數(shù)據(jù)處理技術(shù) 7.1 教學(xué)內(nèi)容（2學(xué)時(shí)）

（1）標(biāo)度變換及其程序設(shè)計(jì)；（2）數(shù)字濾波及其程序設(shè)計(jì)；（3）控制技術(shù)及其算法 7.2 教學(xué)要求

掌握：線性儀表的標(biāo)度變換、非線性測(cè)量的標(biāo)度變換、常用的靜態(tài)濾波算法原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念、數(shù)字PID算法原理。8 單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù) 8.1 教學(xué)內(nèi)容（2學(xué)時(shí)）

（1）干擾源及其分類；（2）干擾對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的影響；（3）硬件抗干擾技術(shù)；（4）軟件抗干擾技術(shù)。8．2 教學(xué)要求

掌握：干擾的含義、干擾源的分類、干擾入侵單片機(jī)系統(tǒng)的途徑、串模干擾的抑制方法、共模干擾的抑制方法、程序執(zhí)行過(guò)程中的軟件抗干擾。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)舉例 9.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試工具；（3）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)例子 9．2 教學(xué)要求（1學(xué)時(shí)）

掌握：?jiǎn)纹瑱C(jī)開發(fā)系統(tǒng)、萬(wàn)用表、邏輯分析儀等開發(fā)工具。

第五篇：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(shuō)嵌入式系統(tǒng)無(wú)處不在。

通過(guò)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(jiǎn)介

4、?C/OS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

5、嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介

七、嵌入式仿真開發(fā)工具簡(jiǎn)介（2學(xué)時(shí)）

1、SDT仿真環(huán)境概述

2、ARM仿真器的流程簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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