ARM嵌入式基础课程标准

成都东软信息技术职业学院课程标准ARM嵌入式基础课程标准课程名称ARM嵌入式基础英文名称The Foundation of ARM Processor 课程编号适用专业软件技术（嵌入式应用）课程性质专业课总学时64学分4考核办法考试先修课程：单片机原理开课系部(单位)计算机系嵌入式教研室编写者杨宗德编写时间2009-6-26审核者赵文革审核时间2009-6-29系教学指导委员会审核时间2009-6-29一、 课程性质与任务ARM嵌入式基础是一门介绍ARM处理器原理及接口驱动程序开发的课程。在内容上涉及嵌入式系统的基本概念、ADS开发工具、嵌入式系统定义、处理器系统结构、ARM汇编程序设计、ADS开发工具、C与汇编程序混合编程、ADS映像文件结构及加载技术、ARM异常中断处理及程序设计、嵌入式系统启动代码分析、嵌入式系统接口及驱动程序开发 、mC/OS-II 操作系统在ARM处理器上的移植。学生学习完本课程之后，能够理解ARM处理器体系结构、初步掌握ARM编程方法，初步掌握基于ARM的32嵌入式系统的开发流程，了解S3C2410处理器的基本接口技术，从而为后续更高阶课程的学习打下基础。二、 课程教学目标1知识目标（1）了解嵌入式系统定义，处理器系统结构，嵌入式开发流程；（2）了解ARM指令集，掌握A ARM汇编程序设计，ADS开发工具，C与汇编程序混合编程；（3）掌握ADS映像文件结构及加载技术；（4）掌握ARM异常中断处理及程序设计（5）掌握嵌入式系统启动代码分析（6）掌握嵌入式系统接口及驱动程序开发（7）基本掌握uC/OS-II 操作系统在ARM处理器上的移植(8) 熟练使用式的开发工具和开发平台2能力目标（1）能够编写简章的ARM汇编程序，能够阅读的较复杂的ARM汇编程序；（2）能够编写简章的无操作系统驱动程序，能够读懂较复杂的驱动程序；（3）能够熟练的使用实验室的ARM实验平台，并能从事简单的嵌入式ARM程序开发；(4) 能够编写简单的嵌入式系统驱动程序；(5) 在老师指导下，能够完成小型的的嵌入式项目开发。三、 授课内容和学时安排每周4学时，共64学时。1教学内容（打 * 号为重点讲授部分）。表中学时分配学时为：讲课学时实验学时。教学单元学时主要内容嵌入式处理器基础2介绍什么是嵌入式系统、嵌入式系统的特点及分类、嵌入式系统的应用、常用嵌入式微处理器/操作系统及其特点，嵌入式系统开发流程。2ARM概述、ARM体系结构及分类、ARM寄存器结构、ARM处理器核结构。ARM程序设计4ADS开发工具、ARM处理器工作模式及寄存器介绍、ARM寻址方式12ARM指令集、伪指令基本介绍6C语言内嵌汇编语言程序开发6C程序与汇编程序的相互调用，APCS标准ARM可执行程序结构及装载技术8ADS开发环境程序设计步骤、ARM映像文件的组成，ARM可执行程序装载过程、启动代码分析ARM中断处理8ARM中断类型及处理方式、异常向量表及加载程序设计，IRQ中断处理，SWI中断处理过程无OS驱动开发8嵌入式开发环境配置及程序编译上传方法、Hello World程序编译上传实验、ARM9串行通信原理及驱动开发实验、键盘及LED工作原理、驱动开发原理、触摸屏驱动原理及开发。ucosII操作系统在ARM9上的移植8移植基本工作，在S3C2410上移植ucosII操作系统实验。2实验要求 实验编号实验项目项目要求学时实验一认识嵌入式实验平台熟悉嵌入式实验室，嵌入式开发平台2实验二嵌入式启动代码下载，分析熟悉嵌入式开发流程，开发工具，嵌入式开发思路2实验三嵌入式汇编程序设计基础掌握嵌入式ADS开发工具2实验四嵌入式汇编/C混合编程掌握嵌入式ADS开发工具下的多语言环境混合开发2实验五ARM串口驱动程序设计掌握串口原理，硬件调试原理2实验六嵌入式简易键盘设计嵌入式嵌入式系统简单的键盘设计原理，驱动程序开发思路2实验七基于ARM9的计算器系统设计设计基于ARM9的计算器系统2实验八基于ARM9的计算器系统实现在一个软件框架上开发基于ARM9的计算器系统相关的软件代码2合计16四、 教学方法和教学组织建议课堂讲授以操作为中心，用主流实物来引导学生学习操作技能，并通过让学生在ARM实验室动手实验，让学生自己掌握ARM处理器基本原理、调试方式及开发流程。启发学生通过动手实践以及对实践结果进行思考获取知识，鼓励学生通过在线帮助、Internet信息检索来解决遇到的问题。在教学组织上：1采用多媒体、案例教学。讲练结合，淡化理论、简化概念、强调动手能力的锻炼；课外练习以实验为主、案例重新实现的方式进行。2每周布置作业，作业量23小时，布置课外实验内容。3针对所留习题，组织讨论，以便学生掌握ARM处理器基础理论与程序开发能力。加大对学生实践，定期为学生答疑，检查课后学习效果。五、 考核方法根据本课程的性质与特点，采取开放的过程考核方式，注重对学生分析问题的解决问题的能力及职业技能的考核，具体成绩评定办法如下：1. 考核类型：考试。2. 考核方式：开卷笔试。3. 期末考试时间：120分钟。4. 平时成绩与期末成绩的比例：平时成绩（包括实验）占30%，期末成绩占70%；5. 记分方式：百分制。六、 参考资料1ARM Architecture Reference Manual V5，ARM Limited，20072ARM9TDMI Technical Reference Manual Rev3，ARM Limited，20073ARM体系结构与编程，杜春雷，清华大学出版社，2003七、 教学内容提纲及各模块时间分配（学时数理论学时实验学时）第一部分 嵌入式处理器基础（4）教学目标1 掌握嵌入式基本概念。2.从总体上了解ARM处理器体系结构知识。主要内容1. 什么是嵌入式系统；2. 嵌入式系统的特点及分类；3. 嵌入式系统的应用；4. 常用嵌入式微处理器及其特点；5. 常用嵌入式操作系统及其特点；6. ARM处理器基本原理、应用及特点；7. ARM体系结构及分类。教学重点1什么是嵌入式系统；2常用嵌入式微处理器及其特点。3.ARM体系结构及分类。教学难点1什么是嵌入式系统，它与通用计算机系统的异同点；2嵌入式系统的特点及分类。3ARM存储器数据类型及存储格式。第二部分ARM程序设计基础（28）教学目标1. 掌握处理器7种处理器模式、2种工作状态和不同模式下对应的寄存器；2. 初步掌握ARM指令集的功能及格式。3.掌握C语言、汇编语言混合编程内容。4. 理解ARM异常处理过程，构建ARM异常向量表，读懂异常向量表加载程序原理。主要内容1. ARM处理器工作模式及寄存器介绍；2. ARM汇编语言寻址方式；3. ARM指令集、伪指令使用及软仿真器配置；4.混合语言相互调用的编程方法。5.ARM中断类型及处理方式；6.异常向量表及加载程序设计。教学重点1.ARM处理器工作模式及寄存器介绍；2.ARM寻址方式、指令、编程；3.混合语言相互调用的编程方法；4.异常向量表及加载程序设计。教学难点1. ARM处理器工作模式及寄存器介绍；2.混合语言相互调用的编程方法；3.LDR异常向量表的实现；4.使用C语言装载向量表的程序原理。第三部分 ARM可执行程序结构及装载技术（2）教学目标1.理解ARM可执行程序结构；2.掌握装载技术。主要内容1.映像文件物理结构分析；2.ARM可执行程序段域加载问题；3.S3C2410启动汇编代码分析。教学重点1. ARM可执行程序段域加载问题；2. S3C2410启动汇编代码分析。教学难点1. S3C2410启动汇编代码分析。第四部分 ARM中断处理（8）教学目标1.理解ARM中断类型及处理方式；2.异常向量表及加载程序设计，IRQ中断处理，SWI中断处理过程。主要内容1.ARM中断类型及处理方式；2.异常向量表及加载程序设计；3.IRQ中断处理；4. SWI中断处理过程。教学重点1. ARM中断类型及处理方式；2.异常向量表及加载程序设计。教学难点1. IRQ中断处理；2. SWI中断处理过程。 第五部分 无OS驱动开发（8）教学目标 1. 掌握ARM开发环境和超级终端的配置方法；2. 掌握基于ARM的嵌入式系统的开发流程；3. 初步掌握基本接口驱动程序开发方法。主要内容1. 嵌入式开发环境配置及程序编译上传方法；2. Hello World程序编译上传实验；3. ARM9串行通信原理及驱动开发实验；4. 键盘及LED工作原理、驱动开发原理；5. 触摸屏驱动原理及开发。教学重点1.嵌入式开发环境配置及程序编译上传方法；2.Hello World程序编译上传实验；3.ARM9串行通信原理及驱动开发实验。教学难点1.ARM开发板接口电路及工作原理；2.驱动程序的编写。第六部分 ucosII在ARM9上的移植（8）教学目标1.理解ucosII基本代码；2.掌握ARM9（S3C2410）芯片结构。主要内容1. ucosII基本代码分析；2. 掌握ARM9（S3C2410）芯片结构；3. ucosII在ARM9上的移植。教学重点1. ucosII基本代码分析；2. ucosII在ARM9上的移植。教学难点3. ucosII在ARM9上的移植。实验一1实验题目：嵌入式系统开发流程基础实验2实验目的和要求：1）认识嵌入式实验箱的基本结构，基本硬件，基本架构。2）了解嵌入式开发的基本模式及基本流程。3）了解对嵌入式试验环境及系统结构。4）了解嵌入式开发的基本步骤。5）熟悉带操作系统时上传文件到嵌入式实验箱方法；6）熟悉在无操作系统支持情况下上传文件到嵌入式实验箱的方法。3实验基本内容：1）实验室注意事项。2）嵌入式实验箱简介。3）嵌入式开发模式及嵌入式体系结构。4）嵌入式设备已经存在操作系统文件下载方式。5）嵌入式设备仅有BSP软件文件下载方式。实验二1实验题目： ARM异步串行通信实验2实验目的和要求：）掌握ARM的串行口工作原理。）学习编程实现ARM的UART通讯。）掌握CPU利用串口通讯的方法。3实验基本内容：1）S3C2410芯片UART结构图。2）S3C2410串行接口硬件电路。3）串行通信实验及C源代码分析。实验三1实验题目：键盘及L