兰州大学计算机实践教学.ppt

汇报人：马义德汇报人：马义德 20092009年年1111月月 兰州大学嵌入式系统教学与实验兰州大学嵌入式系统教学与实验 兰州大学信息科学与工程学院兰州大学信息科学与工程学院 百年兰大-100年 兰州大学 信息科学与工程学院 工程硕士 电子与通信工程领域 计算机应用技术领域 软件工程领域 学科建设学科建设 本科专业 电子信息科学与技术 通信工程 计算机科学与技术 信息安全 电子商务 信息基地 l l 教学场地，共计约教学场地，共计约40004000平方米平方米 l l 实验中心，甘肃省计算机基础实教学示范中心实验中心，甘肃省计算机基础实教学示范中心 l l 实验仪器，实验仪器，22802280余台，总计余台，总计1249.51249.5万万元元 l l 图书资料，共计图书资料，共计1.971.97万万册册 教学资源 甘肃省计算机基础实验教学示范中心 甘肃省信息技术人才培养基地 教育部开源软件与实时系统工程研究中心 国家LINUX技术培训与推广中心 兰州大学计算机实践教学兰州大学计算机实践教学 l实验室建设和实验教学： 副院长、实验室中心主任负责 l实验教材系列建设和出版 计算机实验与实践等实验课程12部 l学校、学院支持鼓励学生创新实践项目 结合教育部质量创新工程，扩大实践面 教材编写 兰州大学计算机实践教学兰州大学计算机实践教学 l暑期小学期实践创新类课程 ARM、FPGA等嵌入式实践与设计类课程 DSP、MCU等嵌入式实践与设计类课程 移动手机组装和编程实践等等 实习实训培训中心 l参与教师工程与科研 融入实践，学以致用 l与IT行业大公司联合建设联合实验室 :兰州大学IBM技术中心 :兰州大学TI-DSP美国德州仪器数字信号 处理方案联合实验室 :兰州大学MICROSOFT授权培训中心 :兰州大学APPLE高性能计算实验室 :兰州大学华为网络技术培训中心 :上海瑞控嵌入式RISC实验室 :兰州大学思科网络技术学院 :兰州大学IBM-POWERPC联合实验室 :兰州大学凌阳公司单片机实验室 :甘肃省气象局数据实验室 兰州大学计算机实践教学兰州大学计算机实践教学 l积极参加实践创新类各种大赛 ACM、挑战杯、程序设计设计大赛 电子设计大赛、嵌入式系统大赛 l实验箱、实验板的设计制作 鼓励教师实践、投入，强化实践教学队伍 学生作品学生作品 大赛情况大赛情况 通过历年大赛研究分析，积极探索创新型人才的培养方式，努力将电子设计大赛的动手实践与 课堂理论学习相结合，培养出“厚基础、宽专业、强能力、重动手、善创新”的高素质信息技 术人才。 大赛情况大赛情况 1999年全国大学生电子设计竞赛获全国一等奖 2001年全国大学生电子设计竞赛获全国二等奖 2001年全国大学生电子设计竞赛甘肃赛区特等奖 2003年全国大学生电子设计竞赛甘肃赛区特等奖 2004年 “ 挑战杯 ” 甘肃省特等奖 2005年全国大学生电子设计竞赛全国二等奖 2007年全国大学生电子设计竞赛甘肃赛区特等奖 . 兰州大学计算机实践教学兰州大学计算机实践教学 l实验箱、实验板的设计制作 数字逻辑、高频实验箱制作 ISAPCI总线转接卡制作 学生参与制作低成本MCU开发小系统 非线性（混沌）电路实验箱，成果鉴定 获全国教学实验设备研制优秀成果奖； 兰州大学计算机实践教学兰州大学计算机实践教学 l鼓励教师教学实践改革与教学方法研究 发表产学研相结合的嵌入式类技术论文 教学研究与改革研究的教育研究论文 电子信息科学 通信工程 微电子技术 微型计算机原理 工业自动化 工业测量及仪表 电子机械 微型计算机原理教学 课程群建设课程群建设 实验室群建设实验室群建设 嵌入式-MCU教学与实验 嵌入式-ARM系统教学与实验 嵌入式-DSP教学与实验 VHDL与SOPC教学与实验 编写的嵌入式系统课程教学与实验教材 获得的教学成果奖 科研与企业合作 主要内容 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础 第第2 2章章 MCS-51MCS-51单片机结构与时序单片机结构与时序 第第3 3章章 MCS-51MCS-51单片机指令系统单片机指令系统 第第4 4章章 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 第第5 5章章 半导体存储器半导体存储器 第第6 6章章 MCS-51MCS-51中断系统中断系统 第第7 7章章 并行并行I/OI/O接口接口 第第8 8章章 MCS-51MCS-51对对A/DA/D和和D/AD/A的接口的接口 第第9 9章章 MCS-51MCS-51的串行通信的串行通信 第第1010章章 单片机应用系统的设计单片机应用系统的设计 嵌入式嵌入式-MCU-MCU单片机单片机 实验一 实验板使用，简单程序设计 实验二 汇编语言程序设计 实验三 中断系统应用实验 实验四 定时器计数器使用 实验五 8255 I/O扩展实验 实验六 查询式键盘、显示实验 实验七 DAC0832并行D/A转换实验 实验八 ADC0809并行A/D转换实验 实验九 51单片机系统的综合设计 嵌入式嵌入式-MCU-MCU单片机实验单片机实验 MSP430MSP430与传统与传统5151系列单片机的比较系列单片机的比较 MSP430单片机C51单片机 功耗小、速度快5V供电 耗电量大 较大的存储空间存储空间较小 不适宜在大型项目中应用 精简指令集（ RISC ） 共27条指令 “ CISC ”的复杂指令集 共111条指令 支持在线编程在线编程还存在一系列的问题 混合型结构，可扩展出8位、 16位的总线接口 单一的8位总线接口 ARMARM嵌入式系统基础教程嵌入式系统基础教程 。 课程主要内容： 嵌入式系统概述 ARM7体系结构 ARM7TDMI（S）指令系统 LPC2000系列ARM硬件结构 硬件电路与接口技术 C/O-SII程序设计基础 电脑自动打铃器设计与实现 ARM是RISC指令集的嵌入式软核微处理器芯片。 ARM嵌入式系统实验教程 实验主要内容： ARM实验系统硬件资源介绍 基于ARM系统资源的实验 基于uCOS操作系统的ARM系统实验 基于uClinux操作系统的ARM系统实验 现代数字信号处理 MODERN DIGITAL SIGNAL PROCESSING l课程主要内容： l1. 信号与系统基础 l2. 连续时间信号的离散处理 l3. 离散时间信号的傅里叶分析 l4. 数字滤波器 l5. 数字滤波器的实现 l6. 多采样率数字信号处理基本原理 l7. DFT滤波器组和传输多路复用器 l8. 最大抽取滤波器组 l9. 时频展开简介 l 本课程讲述了数字信号处理的理论和实现。课 程不仅包含信号与系统的基础内容，还讨论了更 多的DSP高级概念。讲述数学概念时，清晰的思路 和严谨的推导更有助于学生掌握理论的来龙去脉 。 作者： Roberto Cristi 现代数字信号处理现代数字信号处理 MODERN DIGITAL SIGNAL PROCESSINGMODERN DIGITAL SIGNAL PROCESSING 北京精仪达盛科技数字信号处理器实验箱 现代数字信号处理基本实验： 实验一： 数据存储 实验二： I/O实验 实验三： 定时器 实验四： INT2中断 实验五： A/D转换 实验六： D/A转换 实验七： 卷积（Convolve） 实验八： 快速傅立叶变换(FFT） 实验采用专家II型（EL-DSP-EXPII）数字信 号处理器实验开发系统，实验课程将理论 学习与实际运用结合起来，有助于增强学 生学习兴趣与动手能力。 本书主要内容： 1：视频压缩编码的基本原理 2：视频压缩编码标准(H.261,H.263,MPEG-1,MPEG-2,JPEG) 3：MPEG-4压缩编码标准 4：H.264/AVC编码器原理 5：H.264的句法和语义 6：H.264/AVC解码器的原理和实现 7：H.264视频编码传输的QoS 信号编码理论信号编码理论- -新一代视频压缩编码标准新一代视频压缩编码标准 实验主要内容： 1：DES综合外设实验 2：算术运算实验 3：用定时器实现的数字振荡器 4：BSP串口操作，HPI接口操作 5：FIR数字滤波器 6：快速傅里叶变换的实现 7：CCS中的DSP/BIOS工具的使用 8：TMS320VC5402的BOOTLOADER技术 9：双音多频DTMF技术 10：硬件扩展实验 11：最小均方误差自适应滤波算法应用 数字信号处理仿真数字信号处理仿真/ /教学实验系统教学实验系统-DSE3200-DSE3200 银杏DES3200实验箱 嵌入式系统课程群使用的部分教材嵌入式系统课程群使用的部分教材 兰州大学-ALTERA公司EDA/SOPC联合实验室 相关教学参考书 教材编写 兰州大学-ALTERA公司 EDA/SOPC联合实验室 LANZHOU UNIVERSITY AND ALTERA INTERNATIONAL LIMITED JOINT EDA/SOPC LAB 学生作品 FPGA DSP ARM7手持POS机 ARM7手持POS机 已经应用于学校通勤车无线计费系统 软件无线电在DSP上的实现 l利用软件在54x系列DSP上实现多种调制解调算法，如：V.21 V.23 V.27 V.29等。 基于OMAP的脑电波分析系统实现 基于OMAP的视频编解码 基于DSP的虹膜识别系统实现 H.264视频编解码算法的DSP实现 图像融合算法的OMAP实现 Nios II Largest Stratix IV FPGA 680,000 LEs Small Cyclo