《嵌入式系统设计》教学大纲.doc

嵌入式系统设计课程教学大纲嵌入式系统设计 (Design of Embedded Systems )一、课程教学目的和基本要求教学目的：嵌入式系统技术已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域。如手机、PDA、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等，可以说嵌入式系统无处不在。本课程讲述当前主流的嵌入式处理器ARM的微处理器和实时操作系统C/OS，介绍嵌入式系统的基本原理和应用及设计方法。通过本课程的学习，着重培养学生的实际动手能力，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。使学生在工作中具有利用嵌入式系统开发产品和解决实际问题的基本能力。基本要求：1、掌握嵌入式系统技术的基本原理。2、了解并掌握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。3、比较熟练地用ADS进行ARM实验箱的编程及调试。4、了解并掌握实时操作系统C/OS，并学会用C/OS开发小型应用系统。二、先修课程及本课程总学时先修课程：C程序设计语言、单片机原理本课程总学时：36三、课程章节及各章节学时安排第一章 嵌入式系统概述（2学时）第二章 嵌入式系统硬件基础（2学时）第三章 设计方法及ADS集成开发环境（4学时）第一节 嵌入式系统的设计方法（2学时）第二节 ADS集成开发环境（2学时）第四章 ARM7体系结构（4学时）第一节ARM7体系结构介绍（2学时）第二节ARM7TDMI(-S)指令集简介。（2学时）第五章 ARM指令集（8学时）第一节 ARM处理器寻址方式。（2学时）第二节ARM指令集。（2学时）第三节ARM汇编程序设计。（2学时）第四节C与汇编混合编程。（2学时）第六章 硬件结构与功能（12学时）第一节 LPC2106/2105/2104结构（2学时）第二节 GPIO及引脚连接模块。（2学时）第三节 UART0和UART1、I2C接口、SPI接口。（2学时）第四节 定时器0和定时器1。（2学时）第五节 脉宽调制器（PWM）。（2学时）第六节 看门狗及Flash存储器系统和编程。（2学时）第七章 C/0SII程序设计（4学时）第一节 C/0SII简介及移植（2学时）第二节 移植C/0SII。（2学时）四、课程主要内容第一章 嵌入式系统概述（2学时）1、嵌入式系统简介（包括什么是嵌入式系统，嵌入式系统的特点，嵌入式系统的分类）。2、嵌入式系统的应用领域。3、嵌入式系统的现状和发展趋势。4、嵌入式微处理器和嵌入式操作系统。5、嵌入式系统中的一些重要概念。难点：什么是嵌入式系统。第二章 嵌入式系统硬件基础（2学时）1、嵌入式系统的总体结构。2、与嵌入式系统相关的硬件知识。难点：总体结构。第三章 设计方法及ADS集成开发环境（4学时）第一节 嵌入式系统的设计方法包括嵌入式系统的设计流程，嵌入式系统的一般设计方法，嵌入式系统的硬件/软件协同设计技术。第二节 ADS集成开发环境1、ADS 1.2 集成开发环境的组成2、工程的编辑3、工程的调试4、仿真器的安装与应用难点：调试、仿真器。第四章 ARM7体系结构（4学时）第一节ARM7体系结构介绍1、处理器模式。2、内部寄存器。3、程序状态寄存器。4、异常。第二节ARM7TDMI(-S)指令集简介。难点：异常。第五章 ARM指令集（8学时）第一节 ARM处理器寻址方式。第二节ARM指令集。第三节ARM汇编程序设计。第四节C与汇编混合编程。难点：ARM汇编程序设计。第六章 硬件结构与功能（12学时）第一节 LPC2106/2105/2104结构1、存储器寻址。2、系统控制模块。3、存储器加速模块。4、向量中断控制器。第二节 GPIO及引脚连接模块。第三节 UART0和UART1、I2C接口、SPI接口。第四节 定时器0和定时器1。第五节 脉宽调制器（PWM）。第六节 看门狗及Flash存储器系统和编程。难点：存储器重新映射，编程实现功能部件的初始化和控制。本章实验：LPC2106/2105/2104功能部件基础实验。第七章 C/0SII程序设计（4学时）第一节 C/0SII简介及移植1、移植规则。2、编写LPC2106/2105/2104的启动代码。第二节 移植C/0SII。难点：移植C/0SII。本章实验：学习移植C/0SII。五、教材及主要参考书教材：嵌入式系统设计与开发，马文华，科学出版社，2006年主要参考书：1 田苗苗嵌入式控制系统北京航空航天大学出版社，2002年2 吕 骏 译嵌入式系统设计电子工业出版社，2002年3 周立功等ARM微控制器基础与实战北京航空航天大学出版社，2003年4 李驹光等ARM应用系统开发祥解清华大学出版社，2003年5 劭贝贝译uCOS-II源代码公开的实时嵌入式操作系统中国电力出版社，2001年6 田苗苗嵌入式系统设计与实例开发清华大学出版社，2002年7 袁勤勇等译嵌入式系统构件机械工业出版社，2002年 8 田苗苗实用嵌入式系统设计与开发基于ARM微处理器与COS-II实时操作系统(第二版)，清华大学出版社，2003.9 9 邵贝贝译源代码公开的实时嵌入式操作系统COS-II，北京航空航天大学出版社，2003年六、其他需要说明的情