《嵌入式系统》教学大纲.docx
嵌入式系统课程教学大纲课程英文 名Embedded Systems课程 代码A0806Z08学分2总学时32理论学时24实验/实践学时&课程类别专业教育课课程性 质选修先修课程电路分析基础、电子 技术、单片机原理及应 用适用专业理工科专业(非计算机专业)开课学院机电工程学院一、课程的地位与任务嵌入式系统是自动化专业的一门实用性很强的专业选修课程，在“计控管”一体化 课程体系中，属于控制类课程群的核心课程，是检测和优化管理的基础。嵌入式系统是以应 用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、 体积、功耗严格要求的专用计算机系统。是目前自动化装置实现的首选技术，有广泛的应用 领域。课程的任务是使学生了解嵌入式系统的基本原理和基本组成；掌握典型的ARM嵌入 式处理器的硬软件特点和开发方法；掌握嵌入式Linux系统及其应用程序开发方法。学生通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统开发的基本方法，具备嵌入式系统的初 步设计能力和实践技能。二' 课程目标(1)理解嵌入式系统的基本原理和基本组成。(2)掌握典型的ARM嵌入式处理器的硬软件特点和开发方法，掌握嵌入式Linux系统及 其应用程序开发方法。(3)掌握典型的ARM嵌入式开发技能，为工程中自动化仪表和系统产品的设计、开发和 生产打下技术基础。表1课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求(支撑程度H、M、L)3-45-3课程目标(1)LL课程目标(2)HH课程目标(3)MM注：1.支撑强度分别填写H、M或L (其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低)；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。三、课程主要内容与基本要求第一章嵌入式系统开发与应用概述掌握嵌入式系统简介了解基于ARM的嵌入式开发环境概述掌握各种ARM开发工具简介了解如何学习基于ARM嵌入式系统开发第二章 嵌入式处理器SAMSUNGS3C2410概述了解嵌入式ARM处理器掌握SAMSUNGS3c2410处理器掌握SAMSUNGS3c2410模块接口第三章ARM微处理器的指令系统了解ARM微处理器的指令集概述掌握ARM指令的寻址方式掌握ARM指令集掌握Thumb指令及应用第四章 基于S3C1410处理器的裸机开发掌握嵌入式系统开发环境构建。掌握Realview MDK的使用了解LED控制设计实例了解D/A功能应用开发实例了解S3c2410的串行通信设计实例第五章嵌入式操作系统Linux概述了解Linux的诞生与发展。掌握Linux内核结构掌握Linux存储管理掌握Linux进程管理掌握Linux内核启动和初始化进程第六章嵌入式Linux开发基础掌握搭建嵌入式Linux开发环境。掌握Linux准备知识。第七章嵌入式操作系统Linux概述掌握交叉编译工具掌握 Bootloader掌握Linux内核移植掌握文件系统了解Linux映像固化与运行实例第八章 嵌入式Linux设备驱动程序开发掌握设备驱动基础掌握字符设备驱动了解CAN总线驱动开发实例了解LCD驱动开发实例了解触摸屏驱动实例 了解ns音频驱动实例第九章嵌入式应用程序开发掌握Linux文件操作掌握Linux进程控制 掌握Linux线程控制 了解计时器设计实例第十章嵌入式GUI设计了解嵌入式GUI简介掌握Qt/Embedded开发入门了解Qt开发实例四、课程教学学时安排表2课程学时安排表教学内容教学 时数学生任务对应课程目标1嵌入式系统开发与应用概 述1.1 嵌入式系统简介1.2 基于ARM的嵌入式开发 环境概述1.3 各种ARM开发工具简介1.4 如何学习基于ARM嵌入 式系统开发2掌握 1.1, 1.3, 了解 12 1.4作业 1-1,1-2课程目标12 嵌入式处理器 SAMSUNGS3c2410 概述2.1 嵌入式ARM处理器2.2 SAMSUNG S3C2410 处 理器2.3 SAMSUNG S3C2410 模 块接口2掌握 221.3,了解 2.1 作业2-122课程目标23 ARM微处理器的指令系统3.1 ARM微处理器的指令集 概述3.2 ARM指令的寻址方式3.3 ARM指令集3.4 Thumb指令及应用4掌握 3.2, 3.334 了解 3.1作业 3-1, 3-2课程目标24基于S3C1410处理器的 裸机开发4.1 嵌入式系统开发环境构 建4.2 Realview MDK 的使用4.3 LED控制设计实例4.4 D/A功能应用开发实例4.5 S3C2410的串行通信设计 实例2掌握4.1, 4.2,了解4.3,44,45作业 4-1,4-2课程目标35嵌入式操作系统Linux概 述5.1 Linux的诞生与发展5.2 Linux内核结构5.3 Linux存储管理5.4 Linux进程管理5.5 Linux内核启动和初始化 进程2掌握 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 了解 5.1作业 5-1,5-2课程目标26嵌入式Linux开发基础6.1 搭建嵌入式Linux开发环境6.2 Linux准备知识2掌握6.L 6.2 作业6-1,6-2课程目标27嵌入式Linux系统开发7.1 交叉编译工具7.2 Bootloader7.3 Linux内核移植7.4 文件系统7.5 Linux映像固化与运行实 例2掌握 7.1, 7.2, 7.3, 7,4，了解 7.5 作业 7-1,7-2课程目标38嵌入式Linux设备驱动程 序开发8.1 设备驱动基础8.2 字符设备驱动8.3 CAN总线驱动开发实例8.4 LCD驱动开发实例8.5 触摸屏驱动实例8.6 IIS音频驱动实例4掌握 8.1, 8.2,了解 8.3, 8.4, 8.5,8.6作业 8-1, 8-2课程目标39嵌入式应用程序开发9.1 Linux文件操作9.2 Linux进程控制9.3 Linux线程控制9.4 计时器设计实例2掌握 9.1,9.2,9.3 了解 9.4作业 9-1,9-2课程目标310嵌入式GUI设计10.1 嵌入式GUI简介10.2 Qt/Embedded 开发入门10.3 Qt开发实例2掌握 10.2，了解 10.1/0.3作业 10-1,10-2课程目标3备注：根据学生学情适当调整教学进度，并安排部分教学内容为自学内容，通过大作业来对 学生自学情况进行考核。五' 实践环节及基本要求表3实践环节及基本要求表序号实验项目学时基本要求实验 性质实验类别课程 目标1ADS开发环境 实验2掌握开发环境使用方法和技能七r r=j必做课程目标 (2).(3)2JTAG下载及调 试实验2掌握JTAG下载和调试方法和技 能妗a必做课程目标、3A/D实验2掌握A/D实现方法和技能七F 口必做课程目标 (2)、 (3)4D/A实验2掌握D/A实现方法和技能七F 口必做课程目标 (2)、共计12个实验学时六' 达成目标的途径和措施嵌入式系统课程教学以理论教学为主，结合自主学习和实验教学，针对SAMSUNG S3C2410处理器和嵌入式Linux系统，学习嵌入式系统的特点、基本原理、硬软件资源、 系统开发工具、系统设计开发的专业知识和技能。培养学生分析、设计、开发、评价自动化 装置和项目管理的能力。(1)课堂教学主要讲述嵌入式系统的基本概念，基本原理、典型产品的硬软件资源、开发 工具、系统设计和开发方法。并将实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解抽象的理 论知识，提高学习的兴趣，熟悉嵌入式系统技术知识体系，形成良好的思维方式和学习方法。 在课堂教学中，充分引入互动环节，提高教学效果。(2)针对某些较为容易理解或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学 习环节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生自主学习意识和能力。(3)结合综合性实验，学生在理解和熟悉硬软件资源和开发工具基础上，设计系统方案并 实施，给出数据处理、结果分析及结论。实现基本实践技能的训练，培养理论知识的应用能力、实验数据分析和处理能力、以及团队协助能力。七、考核方法及成绩评定表4考核方法及成绩评定表考核形式考核内容占比评定标准过 程 考 核实验成绩考核知识点的应用情况，通过学习测量、分 析和处理实验数据方法等实验技能。以实验 报告形式实现。20%实验指导书平时作业成绩考核课堂教学各知识点的复习程度、听课效 果和掌握熟练度。10%中国计量学 院学生课程 平时成绩考 核细则课堂表现成绩以点验到课率，课堂互动回答问题等形式， 检验学生学习态度。期 末 考 核期末考试成绩考核各知识点的基本概念、基本原理、基本 方法及其应用。题型为填空、简答、分析、 设计等。70%试卷参考答 案和评分标 准表5课程目标考核环节和达成标准课程目标教学 坏书考核环节合格标准课程目标1讲授平时成绩（考勤、作业）A0.6期末考试成绩Cl目标达成度=0日5+ 0.3、2课程目标2讲授、 讨论平时成绩（考勤、作业）A0.6期末考试成绩C2C2A目标达成 =0.7x+ 0.3X-课程目标3讲授、 讨论平时成绩（考勤、作业）A0.6实验考核B期末考试成绩C3目标达15娘=0.7 x号+ 0.2 x,+ 0.1 x(注：试卷中，课程目标1总分Clo,课程目标2总分C2o,课程目标3总分C3o；试卷中，学生实际获得的课程目标1分数C1,课程目标2分数C2,课程目标3分数C3；八、推荐教材与主要参考书(1)教材邢吉生等编：嵌入式系统设计及应用，北京大学出版社，2011年。(2)参考书王黎明等编著：ARM 9嵌入式系统设计基础教程，北京航空航天大学出版社，2010年。
