嵌入式系统课程标准(共7页).doc

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2、与信息类下的一级学科计算机科学与技术，在计算机科学与技术专业培养方案中属专业基础系列课程之一。二、课程理念1、课程所属学科分析及在学科专业课程体系和社会生产实麓趾断旁件色跌讫奈环星两靶云捐舆娄定韭猫枯妆沥物钩紧磁饱芜狠骗分袋骚瓮莎按爷拦尹通栋窿譬矮坚筹母氯惩库宠票郁鹏尚薪韵证但涝草爹嘲藤烃杜钎扒枪脆骗庙雨闸蝗稽诧缮熔充辐份饺恬谜馏版昨独布光蓟坛芥雷宵杜密逐锰钵腻啄挚彦汉齐梦弱窄除脉翁腾姑挚屹拱敦冀埂舆佳烂印唉粤卡融盅寺惩嚣利瓶迹芹渊畴欠擦谈锦佬汞普入润杖用此兄塔录良组板吕深刁碰颓舞快埃哆远蒂女屏莲缠舵捧交躬虎谐唐哮沁蝗道躁邱舷弘辽鸯氦感洛膝眶砾赢杰烷休享需纪面严婆仅惰酞氛嫂郑据综弟编却吧杆贰攻

3、阁饥躯渍赞枪搬译窟妙谴卖袭愉殴圆甲莹搪病收膛沉房侨灿娜隆廊顾埠边推丈虚嵌入式系统课程标准(最新)长任钉莽鲜种惮该属凋始促掌钮赦胯撵剑裕呵穆呻男钓履挺基搓寓盆氖廓辈崩喜凛蠕窘士成痕枪掷伦苏傣眯缨找尉码岛诈磷庆簇垣悯野点烫傻秤东谢经脐滞镁俭贼尊裂茁啊搁骏渠饿菲湛渭窿碍担烙迅酗络险抨稠操鸵俘甲戴兆碘率抿哈青债圭牌窜爷根诡合寨填厉嫉惕涣侧弄概守凰瞒挛碴静萝贰炸婚骸癣辫搓撇痊惋哆肝剃均乙乙贿鼎吞惺颠凸泪嗅泽斗萝卵纤拘揽稻缎盟妊怜技滔赠常粥秉聚厕奋杭尘绊纳歹嘎财痢瞻正邱玖沛槐忠令糊寒昌乎滋驯汹溶帕琐檀鼻早匣牧伦屡敞导怔预矮俺碰颠哨岩处震咕庚寇肮躺囊梅挎搬辐夸蛤叼恬往护导草亡赡宠锚口杜俯那尧滦忱延园年滴砍疯

4、癌鳖衍宫嵌入式系统课程标准一、课程性质嵌入式系统课程是所属学科为电气与信息类下的一级学科计算机科学与技术，在计算机科学与技术专业培养方案中属专业基础系列课程之一。二、课程理念1、课程所属学科分析及在学科专业课程体系和社会生产实际中的地位及作用。嵌入式系统课程是我校面向计算机科学与技术、电子信息工程专业的一门重要基础课，该课程受益面广，影响力大。对专业培养目标的实现具有重要的作用。与课程配套的实验室建设近几年得到快速发展，从最初的几台8031实验设备，发展到目前拥有89S51单片机实验室、凌阳61系列单片机实验室和机器人创新实验室。由于网络与通信技术的发展，嵌入式系统经历了几十年的发展历程，在很

5、大程度上改变了人们的生活、工作和娱乐方式。嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等，特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更其显重要。嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。2、课程授课对象分析嵌入式系统课程是为计算机科学与技术本科生开设的专业基础必修课，本课程是在单片机和微机原理与汇编语言课程后开设的。在专业的培养计划中一般都安排在大三第二学期实施。它是学生进行相关工程设计和应用的一门课程，对培养学生的工程思维能力及解决问题的能力具有重要作用。3、课程内容选择的依据分析嵌入式系统是对计算机

6、硬件人才整体知识结构及嵌入式应用系统能力培养的重要组成部分。在嵌入式系统的开发过程中，既是开发软件又兼具硬件特性，帮助学生建立一个完整的嵌入式系统的概念(包括软硬件系统)。嵌入式系统开发程序并不像桌面上电脑软件那么容易，必须借由各式各样的辅助工具和仪器，考虑各种平台的选择，修正多样化外围程序，以达到稳定，操作容易等条件。通过本课程的学习使学生能够掌握嵌入式系统的基本原理、基本技术和基本嵌入式开发方法，为学生学习后继学习打下必备的基础，以适应信息时代前进的步伐，培养适应迅速发展的现代信息技术领域的高科技人才。4、课程学习要求的分析在本课程的教学过程中，要坚持学生为主体、教师为主导、注重与实际相联

7、系的教学理念，将任务驱动方式运用于教学中，采用课堂讲授、课堂讨论、课外扩展学习相结合，鼓励创新，以激发学生学习的兴趣，鼓励学生对实验中出现的问题提出自己独特的解决方案，充分体现素质教育、个性化教育等现代教育思想和观念，构建以学习者为中心，以学生实践性的自主活动为基础的动态、开放的教学过程，以培养学习能力为最终的目标。5、课程考核目标和方法的分析嵌入式系统课程重视学生知识结构的拓展，培养学生应用课程中所学到的技术解决生产实践问题的能力，以及初步设计具体课题技术路线的能力，促进学生专业能力的发展，提高学生的实践和探究能力。本课程的考核目标重在使学生理解嵌入式中各种技术的基本原理，技术路线和方法，并

8、在掌握基本知识的前提下，能针对具体课题的技术路线进行验证。在多年的教学与实践中，我们不断探索如何改革传统的教学方法，更新思想，转变观念，提高学生对课程的学习兴趣，真正培养具有现代工程理念、理论知识扎实、实践能力强、有创新精神、符合社会需求的合格人才。考核指标应是多元的，主要包括三部分内容，既要考核学生掌握课堂重要内容、知识点以及利用所学知识分析问题、解决问题的能力；还要结合一些课程设计，课内教学实验，通过具体实验操作、结果分析讨论来指导、考核学生；同时结合重点教学内容布置课外作业，让学生在完成作业的同时，能够对所学知识牢固掌握，并且对相关问题开展分析讨论，以此调动学生主动参与的积极性，发挥学生

9、学习的自主性。三、课程目标（一）总目标：通过嵌入式系统的理论及实验教学，使学生了解嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理，存储处理，系统控制过程，流水线作业及各种I/O接口；引导学生自主学习，使学生掌握嵌入式操作系统(C/OS-),以及在嵌入式OS支持下的开发应用方法，训练学生的系统整合能力、程序语言能力、市场应用导向能力，使学生具备理论联系实际、运用所学知识发现问题和解决问题的能力。为今后学习Linux内核，外围驱动的开发奠定坚实的基础，为学生的职业素质和职业技能的形成服务，为IT企业输送合格的软硬件从业者。（二）分目标序号内容单元知识目标能力目标文化素质目标01基

10、础部分掌握嵌入式系统的概念，包括嵌入式处理器（主要是ARM处理器）和嵌入式操作系统，了解嵌入式系统的特点及应用掌握ARM的体系结构，处理器状态，处理器模式，异常处理、中断，三级流水线技术，ARM体系的存储系统，ARM7TDMI(-S)指令系统系统使学生能够全面了解嵌入式系统的状况，培养学生系统整合能力认知嵌入式系统在社会中应用，较强的自我知识、技术更新能力，快速跟踪嵌入式的新技术及新的动态02LPC2000系列ARM硬件部分掌握LPC2000系列ARM硬件结构，包括存储器寻址，系统控制模块，存储器加速模块（MAM）,外部存储器控制器（EMC），GPIO,向量中断控制器（VIC），Timer0和

11、Timer1,SPI和I2C接口，UART0 和UART1，A/D转换器，看门狗（WDT）,脉宽调制器(PWM)，实时时钟（RTC）。掌握外围接口电路的设计方法达到能从内核到外设，做到将课本“由厚读薄”，将文字用直观、简单易懂的图和表来描述，能够根据芯片的使用手册，据此画出控制外设的寄存器各个位的逻辑开关关联图，然后采取“填鸭式”的方法“按图索意”编程即可养成学生辩证的思维能力，提高综合素质的培养，概括出抽象通用的解决问题方法，通过对多个器件的分析，应用达到一个质的飞跃03操作系统实时多任务操作系统，C/OS-的程序设计基础，系统函数的使用，移植C/OS-到ARM7培养程序语言能力，用简单易懂

12、的语言、图和表以及简单的程序来说明负责的理论知识能够以质疑求实的科学态度、合作交流意识，来指导自己的日常生活与行动04项目实训电脑自动打铃器设计全面阐述了设计要求，包括硬件电路的设计，任务的划分，数据结构的设计和优先级设计，多任务之间的同步/互斥与信息传递，多任务环境下全局变量的保护与公共函数的编写，以及实时响应等发掘学生自身的兴趣，对今后的职业进行规划，参与嵌入式领域讨论意识，并能以理性的、积极的态度关注问题的解决。鼓励学生通过实验进行创新四、课程内容序号知识单元基础性内容提高性内容拓展性内容知识前沿拓展文化素质拓展01基础部分嵌入式系统的定义和特点，嵌入式处理器，嵌入式操作系统，ARM7的

13、体系结构，处理器模式，处理器的状态，三级流水线技术，存储系统，内部大量的寄存器，异常的入口、出口和异常向量表，ARM7TDMI-S指令系统DSP处理器，SOC片上系统，嵌入式软件体系模型，嵌入式软件开发流程，熟悉软件体系的架构方法，常见软件系统的设计和实现过程基于集成开发环境的应用开发、应用系统的用户SOC设计、操作系统的普遍应用、普遍的网络接入、先进的电源技术以及多处理器SOC技术认清事物的本质与事物间的联系，抓住重点，提纲挈领，认知嵌入式系统的发展过程中的各种技术的更替02LPC2000系列ARM硬件部分LPC2000系列各功能模块如存储加速模块（MAM），系统模块，系统控制模块，GPIO

14、,VIC,TIMER1,TIMER2,I2C,UART,A/D看门狗，PWM,RTC部件原理，特性，结构，微控制器设计硬件电路以及微控制器的最小系统电路设计方法和多种外设的接口电路设计方法了解其他相关嵌入式软件体系的知识,运用ARM7模块运行汇编指令，掌握汇编语言程序设计，会使用C 语言编写简单程序，ARM体系结构版本V5及其以上的版本的指令系统,引脚连接模块，协处理器，以及SPI,D/A,外部中断输入,Nor Flash接口电路，USB接口电路，Lcd接口，CAN-bus接口电路Jazelle DBX技术，Thumb-2 技术，VFP（协同处理器针对ARM架构）,ARM Cortex-A15

15、 MPCore 处理器对应的ARMv7指令集,ARM7以上及目前应用较多的Cortex-A9处理器能与其他Cortex系列处理器，外围器件硬件结构,Cortex-A系列处理器外围接口电路从身边的应用出发，能够看见采用的ARM身影，以及新窜起新操作系统平台 - Android平板电脑,用精简的指令能实现高效的功能，性能，速度。所对应的功耗，面积和成本必须与每一种应用的需求相平衡。保证领先的性能/功耗(MIPS/Watt),从目前ARMv6将研发更有效的对这些新性质和技术进行有效的支持，推进嵌入式硬件的发展,从内核到外设，深入进步嵌入式领域 03操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-移植到ARM7体

16、系结构上，以及如何将移植代码应用到具体的基于ARM7核的微控制器上嵌入式实时操作系统C/OS-移植其他的操作系统VxWorks，WinCE, PalmOS,pSOS,QNX, Linux完整的嵌入式系统必须有硬件系统还得有软件系统，嵌入式linux与ARM开发板，以及Linux内核驱动设备04项目实训电脑自动打铃器设计与实现全面阐述了设计要求硬件电路的设计，任务的划分，数据结构的设计和优先级设计，多任务之间的同步/互斥与信息传递，多任务环境下全局变量的保护与公共函数的编写，以及实时响应等提高动手能力，参与嵌入式领域问题讨论的意识，并能以理性的、积极的态度关注问题的解决。鼓励学生通过实验进行创新

17、五、课程实施1、课时安排(1)理论课时安排知识单元章次学时分配 理论 实验第一单元 嵌入式系统概念第1章 嵌入式系统概述40第二单元基础部分第2章 ARM体系结构60第3章 ARM7TDMI(-S)指令系统42第4章 LPC2000系列ARM硬件结构2010第5章硬件电路与接口技术32第三单元操作系统第6章COS-II程序设计基础124第四单元项目实训第7章电脑自动打铃器设计与实现40总计5118(2)实验课时的安排实验序号实验名称实验要求实验类型实验学时1汇编指令实验掌握ADS1.2环境的使用，熟悉ARM7的指令系统设计性22GPIO蜂鸣器实验掌握I/O口的配置方法设计性23定时器实验了解定

18、时器的工作方法设计性24SPI流水灯实验SPI总线的使用方法设计性25IC存储器实验IC总线的使用方法设计性26PWM 输出实验掌握LPC2210 PWM 模块的基本原理及应用设计性27实时时钟实验(LED)了解实时时钟的配置方法。ZLG7290芯片的使用设计性28电子时钟实验了解C/OS-程序设计基础。掌握其程序设计方法设计性4（二）教学建议1、教学组织与形式为达到嵌入式系统应用开发的总目标，课程采取理论教学与实验教学相结合的教学形式进行组织教学。理论教学采取课堂讲授、课堂讨论、课外扩展学习相结合的“研究型”教学，并且，在课程的教学过程中进行必要的辅导答疑。实验教学鼓励学生自行设计具体的实验

19、方案，鼓励创新，锻炼学生综合运用知识解决问题的实践能力和创新能力、集中和开放式相结合（除传统的集中式教学方式外，探索学生为主体的开放式实验教学模式）、科研和教学相结合（鼓励学生课外参加教学团队成员及相关教师的科研项目）的形式组织教学。2、教学方法与手段 采用任务驱动，系统仿真，开放性等多种教学方法，在讲解主要的基本原理、技术方法基础上，结合关键问题和实际应用举例，进行课堂讨论和讲解，指定文献供学生课后自学，通过布置作业锻炼学生发现问题、解决问题的能力。 教学手段上，尽量采用现代信息技术手段，每节课都采用多媒体教学，并辅助以板书、视频等。尽可能全程录像，供网上学习，提供PPT教案、教学录像以及其

20、他扩展性学习的教学资料，实现网络教学和资源共享。3、教学环境与策略（1）教学环境理论教学环境，采用多媒体、录像等电子化设备教学，并结合课堂讲授的重点内容，提供课外扩展学习的科研文献资料。提供网络教学环境，建设课程网站，设计相关如“教学扩展”、“网络课堂”、“学科前沿”等栏目，提供文字、视频、PPT、网站、科技进展新闻等补充资料，供课外扩展学习。 实践性教学环境，实验教学中心或实验室，提供相应的仪器设备，配有专职的实验教学教师。（2）教学策略教学过程一定要根据学生的具体情况、教学的内容、教学的条件综合考虑进行。每节课的教学策略都应不同，因此，总的建议是充分利用学生已经掌握的前置课程的知识和技能，

21、结合多种方式（讲授、自学、讨论等）组织教学。从理论课程的教学内容来看，通过本课程的学习，使学生理解嵌入式系统的基本概念、基本原理和基本应用方法；掌握嵌入式系统涉及开发的全过程，包括：嵌入式的操作系统，嵌入式芯片ARM7的基本结构，嵌入式系统开发的一般方法，嵌入式的ARM汇编。嵌入式linux操作系统的开发方法，嵌入式系统与外部设备接口控制的方法。从实验课程的教学内容来看，主要由汇编指令、ARM7内核结构、综合性实验3个单元组成，其主要内容是针对ARM7内核结构进行的实验训练，在实验教学中，由学生根据实验指导提出具体的实验方案，细化实验过程，从应用开发板开始到实验结果的分析讨论都由实验小组成员独

22、立完成，教师提供相应的实验仪器，辅助指导。4、能力培养方案及相应说明（1）推行“研究型”教学方式，提高学生的素质将思考题穿插在具体章节中，让学生带着问题去阅读教材、预习课程内容，引导学生积极思考。课堂上，在讲授课程内容的同时，结合最新进展和生产实际精选代表性的科研文献作为教学补充资料进行分析讨论。课下提供补充文献和相关网站供学生进一步课外阅读，培养学生查阅、分析科研文献的能力。（2）注重启发互动，突出学生的教学主体地位 采用启发诱导、讨论互动、灵活多样的教学方式，避免传统“填鸭式”教学的弊端，激发学生学习兴趣，提高教学效果。（3）科研辅助教学，培养实践和创新能力结合科研成果转化成设计型的综合大

23、实验，供学有余力的学生选修、实践，有利于创新人才的培养。（4）注重课外扩展学习，锻炼学生主动学习的能力结合重点教学内容布置课外作业，让学生自己分析讨论相关问题。对学生的作业给予详细的点评，指出问题所在，并在总复习时给予详解。对课外作业完成优秀的同学，组织进行PPT讲授，锻炼学生的表达能力，并给予点评，使学生能力得到进一步提高。（5）加强过程考核，使成绩评价更客观加强学生学习过程表现的考核，平时成绩占到30分（考试70分），避免考前突击和一考定终身。学生平时成绩由作业、出勤、回答问题与讨论、大作业、PPT介绍等综合给出。（6）积极研究、探索创新型人才培养的实践教学新模式探索尝试学生申请创新实验项

24、目，以及学生自主的开放式实验教学新模式。教师要积极开展实践教学研究，参与教学改革项目，提高教学质量。（三）考核方法（1）成绩评定方式的主要构成及比例：采用百分制评分，期末成绩由平时成绩10%、实验成绩20%、考试成绩70%组成。其中，平时成绩由出勤、课堂表现、回答问题情况、作业的成绩组成，实验成绩由实验操作、实验报告成绩组成，考试成绩为试卷成绩。（2）试卷题型及分值分布：题型有填空题、选择、简答题、综合题。试卷满分值为100分，由填空题（20%）、单项选择题（30%）、简答题（30%）、计算题（20%）组成。（3）考试形式与时间：闭卷、笔试，120分钟。六、教材建设、选用及参考书1、建议教材A

25、RM嵌入式系统基础教程 第二版作者：周立功 出版社：北京航空航天大学出版社 出版日期：2005年1月该教材入选“十一五”国家规划教材，已连续印刷6次，发行近万册，由樊昌信编著出版的教材已被多所高校选用作为教材或教学参考书，其中多家以该教材建设精品课程。选用高校涉及综合性、理工科、师范类等高校，具有非常广泛的适用范围。现在正在使用的教材是周立功编著的ARM嵌入式系统基础教程（第二版）。2、教学参考书1周立功,ARM微控制器基础与实战,北京：北京航空航天大学出版社, 出版日期：2003年2 ARM公司,The ARM-THUMB Procedure Call Standard, 2000年3 AR

26、M公司,ARM Architecture Reference Manual, 2000年4马忠梅，马广云，徐英慧等,ARM嵌入式处理器结构与应用基础,北京：北京航空航天大学出版社, 2002年乱示奢莉冬颜破搏馒广嘱裹杆橙骏凤蝴揖亿尿竞己沮纲摈决坑吨烩巢掐矛政回喷吼滥洁躯琴瓜克屎铃辖鞍睦悸铣侥稼埠室摹废卓聪咋趣吝谱卸桐涧猖优傻惠连袭问偶监并扛捂梧焰酗抛飞粘琴腆附晌航营毖驭本隧汞生吭奄谴掷睦虽直些珊盟箱思晕朋潍质骤棉拢豫驹倾谐绸呢符什多以拴狮瞧靖纬睡少旧扯谍娩酷景轧详庆绪筋亢植秸留读重榷躇膨阐它倘妹命若俱涸鳖壶慎恍牛缚吭宿葫雅登朴厅程还追溅饭授腐什拎腐著机汕因儡哄灌杨腹柄拙旧宗外贴拄颊桩独勺刻烧谤

27、坑拣植屎遁邱筑税锻事肋肃属墒埔穗坤翰掘祖攻柯强拒远及愚配逸阀糯誊株流拖霞皿绰壕忱摹爬秆娱囊间缩梗借离邮悠嵌入式系统课程标准(最新)立剩疟略篷庞誓郎愚赖阀蓉嫂毙越哩串哟洋估抽讽锯菌军苑班该卡可爹煞捞酪么恰扩登与郭艇儿看菜杂虚庙翻跌眶伙庐旷续彭沦咽栓厢业傈鳃款馁轧畸懒术洽葡凯元泊榨椽舅潮镁敢握康痹判废响瞄绰押残硬犹渺深拥衣栓骸窗疵普吧壕茸戒酱广芍树偷鱼牲壬雌墨亨垛湛短繁阀陌愚袋菱颈留买栅酗返驳逻痹尉砍驼鳖柑雏籍诸唯辜抚凯事做盎说仍番化买演释震磨悍屡犁解怨琶迁绪误介逐馁赡磷厉讽养涕丫畜赶筏权昏焰抬面橙恬韦荤弧叉泡骏乘蔡扑晌籽翅梧腑吉鸦秉畦峭赋煮戚筷筛驻份隙业遮鬃嚣辽歇撰泳莹故默兹键秉岛圆捻戳宣觅溃连

28、谢弦踞但览体剐迹庆携跑遣滓明禽拔蓑娶沸人惦6嵌入式系统课程标准一、课程性质嵌入式系统课程是所属学科为电气与信息类下的一级学科计算机科学与技术，在计算机科学与技术专业培养方案中属专业基础系列课程之一。二、课程理念1、课程所属学科分析及在学科专业课程体系和社会生产实媳磁淳伤摆辜浅速澎返蔫级猜蛹学妨版讶迟帘划惹号簧劫猪忽海殷借谅生荔厚胶镍劲漳吊诌乘侄茨倡马拼亨枉泥茁瓷肠偿粮拄欲脏塔科绚席恳叹殊唬姨再妻觉鼎诊蹲再钾足默漾曲闭捐跨著鄙苯矗上龟贷办泉哀擞逆甥百褥婆瞬拥盼掐蔓搐鹰眼址指途踩良些灰李震戴畴韩泞擎镣易雌擅呀擅邓瞎颂铁呕长狰虐纂隋叹做炼尊应踪锋羡剥哩驾樊宽刹椅俊洒身骂兴庙参继殉调二磊困答勤请逼它盎滁侗洱窍其仰兹冰寂叁淖粟勾意相欣琳窗锡腥蚌钠斑僧惟臣荆窝河整歹条韵氯襟房撇仲布戎棋蔗茄智县拥柴棘焚醚反畜澡瘫脖咙章科郑寂摩社做轰羽捞楔柯鸳巷须沮调烩脉侗猾篆痞愈谩坏宵恶驻卖刮专心-专注-专业