《嵌入式系统及应用》课程教学大纲.docx

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1、嵌入式系统及应用课程教学大纲课程代码：ABJD0617课程中文名称：嵌入式系统及应用课程英文名称：EmbeddedSystemandApp1ication课程性质：必修课程学分数：2.5课程学时数：40(32+8)授课对象：电子信息工程本课程的前导课程：微机原理、信号与系统一、课程简介嵌入式系统及应用是一门综合性强、与实际应用密切的一门课程。本课程是电子信息工程的专业选修课。以目前流行较广的ARM嵌入式微控制器(也称单片机)为讲述对象,介绍嵌入式系统的基本原理和应用。通过本课程的学习使学生掌握ARM的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用及开发技术等。本课程的知识为学生今后学习计

2、算机控制技术课程及从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。二、教学基本内容和要求(-)绪论课程教学内容：嵌入式系统的定义及其组成；嵌入式计算的特点；嵌入式系统的体系结构设计。课程的重点、难点：重点：嵌入式系统的概念，嵌入式计算的特点，嵌入式系统的设计过程。难点：嵌入式系统的设计过程。课程教学要求：掌握嵌入式系统的概念，掌握嵌入式计算的特点，了解嵌入式系统的发展和应用。掌握嵌入式系统的设计过程。(-)ARM系统结构课程教学内容：ARM体系结构；ARM处理模式和状态；ARM存储器格式；ARM寻址方式。课程的重点、难点：重点：ARM微处理器结构特点。ARM微处理器的模式和状态。ARM微处理器的存储组

3、织。ARM微处理器的异常处理及其优先级。ARM微处理器的寻址方式。难点：ARM微处理器的模式和状态。ARM微处理器的存储组织。ARM微处理器的异常处理及其优先级。课程教学要求：掌握ARM微处理器结构特点，理解其内部功能框图。理解ARM微处理器的功能信号。掌握ARM微处理器的模式和状态。掌握ARM微处理器的存储组织。掌握ARM微处理器的异常处理及其优先级。掌握ARM微处理器的寻址方式。（三）ARM指令系统课程教学内容：ARM指令集；Thumb指令集；ARM汇编程序设计。课程的重点、难点：重点：32位的ARM指令集的存储器访问指令；数据处理指令；分支指令；协处理器指令。16位ThUmb指令集的存储

4、器访问指令、数据处理指令、分支指令、中断和断点指令。难点：存储器访问指令；协处理器指令。课程教学要求：掌握32位的ARM指令集的存储器访问指令、数据处理指令、分支指令和协处理器指令，了解ARM的伪指令及其它指令；掌握16位Thumb指令集的存储器访问指令、数据处理指令、分支指令、中断和断点指令。了解ARM汇编程序规范，了解汇编程序的特点，理解混合汇编。（四）嵌入式计算平台课程教学内容：CPU总线；存储器及存储器系统机制；接口控制方式；I/O设备；定时器和计数器原理。课程的重点、难点：重点：处理器如何通过微处理器总线与I/O设备交换信息；存储系统的结构和存储器构件的类型；如何实现各种各样的人机界

5、面。难点：如何实现各种各样的人机界面。课程教学要求:掌握总线定时的概念及总线定时的三种方式。理解数据读写操作的过程,理解中断的概念和DMA的概念。理解随机存储器的存取过程，理解高速缓存机制，了解存储管理机制。掌握接口控制方式。掌握键盘的工作方式，理解显示器的工作方式及输出控制，了解A/D、D/A转换器的工作方式。了解定时器和计数器的工作原理。（五）系统设计和分析课程教学内容：系统设计的形式化方法；嵌入式系统设计范型；数据流图和控制/数据流图；程序执行时间的分析与优化；程序功耗分析。课程的重点、难点：重点：控制/数据流图；程序执行性能分析方法。难点：程序执行时间的分析与优化方法。课程教学要求：掌

6、握统一建模语言的概念、组成及使用。了解结构描述和行为描述的概念。掌握嵌入式系统设计的范型，状态机和循环队列。了解描述系统的程序模型。理解程序执行时间的分析方法与优化方法。了解程序功耗分析与功耗优化。了解程序长度的分析与优化。（六）嵌入式系统操作课程教学内容：嵌入式系统的进程；进程调度；进程间通信机制；嵌入式操作系统的其他功能；嵌入式操作系统。课程的重点、难点：重点：嵌入式DSP处理器、嵌入式微处理器、嵌入式片上系统的特点和应用场合。难点：进程间通信机制。课程教学要求：了解嵌入式系统的进程调度。掌握进程间通信机制。掌握嵌入式DSP处理器、嵌入式微处理器、嵌入式片上系统的特点和应用场合。三、实验教

7、学内容及基本要求从以下实验中选做8学时实验：（-）嵌入式开发平台的搭建（2学时）认识实验箱（二）嵌入汇编语言与C语言程序设计（2学时）了解嵌入软件的开发过程（三）基本接口实验（2学时）了解一种接口的使用方法（四）嵌入式操作系统下的软件开发实验（4学时）了解1inux环境下的嵌入软件开发（五）1inux嵌入式应用软件开发（4学时）进一步熟悉1inux环境下的嵌入软件开发四、教学方法与手段理论教学采用启发式、互动式、案例驱动、讲解式等多种教学方法结合，实践教学采用任务式、参与式；利用黑板和实践结合。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注绪论2ARM系统结构61ARM指令系统81实验2学时嵌入式计算平台81实验2学时系统设计和分析61嵌入式系统操作101实验4学时合计4058六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法：按照课堂表现占30%,作业成绩占30%,课程考核成绩占4096综合评定。2、成绩评定：最后以优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级评定课程总成绩。七、教学参考资源1、参考书目：（1）符意德编著，嵌入式系统设计原理及应用，清华大学出版社，2006o（2）周立功编著，ARM嵌入式系统基础教程，北京航空航天大学出版社，2008（3）田泽编著，嵌入式系统开发与应用教程，北京航空航天大学出版社，2005周立功单片机老古开发网ARM开发网2、与课程相关主要网站(1)(2)(3)