高职院校的嵌入式系统教学探讨

1、高职院校的嵌入式系统教学探讨1.嵌入式系统的发展及需求概述近些年来，嵌入式系统的发展飞常迅速：微处理器从8位发展到32位甚至64位；从单一品种的芯片到支持多品种；从单内核到多内核；从单一功能到支持其他功能模块，如文件系统，TCP/IP网络系统，窗口图形系统等；形成了包括嵌入式操作系统、中间平台软件在内的嵌入式软件体系。硬件技术的进步，也推动了嵌入式系统软件向运行速度更快、支持功能更强、应用开发更便捷的方向发展。嵌入式系统应用的不断深入和产业化程度的不断提升，新的应用环境和产业化需求对嵌入式系统软件提出了更加严格的要求。在新需求的推动下，嵌入式操作系统内核不仅需要具有微型化、高实时性等基本特征，

2、还将向高可信性、自适应性、构件组件化方向发展；支撑开发环境将更加集成化、自动化、人性化；系统软件对无线通信和能管理的功能支持将日益重要。这种现实的发展需求，也体现出了社会对这类人才的需求。今天的嵌入式系统已普遍应用于国防电子、数字家庭、工业自动化、汽车电子、医疗器械、消费电子、无线通讯、电力系统等国民经济的主要行业，它已经成为物联网领域的重要内容。随着嵌入式技术的发展，嵌入式系统将更广泛地应用于人类生活的方方面面。几乎包括了我们周围的所有电器设备：PDA手机、机顶盒、汽车、微波炉、电梯、安全系统、自动售货机、医疗仪器、立体音响、自动取款机等。越简单越是高科技，嵌入式系统工业是专用计算机工业，其

3、目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用；2.高职院校开设嵌入式系统教学的意义高职院校是培养专业技术人才的地方，是创造高科技产品的重要基地，是推动社会科技发展的重要力量，在嵌入式产品日渐普及和迅速发展的今天，其人才的紧缺就日渐突出，众多公司和科研院所不惜重金骋用嵌入式系统开发方面的高层次人才，所以，高职院校培养嵌入式系统人才的任务就显迫切。现在社会上这类专业培训班很多，正是顺应了人才市场的这种需求。但这种培训班的费用往往很高，时间也较短，对学生的要求也就相应地高，学成所要花的代价更高，有较大难度。而在大学的学习期间学生往往学业负担不重，可以有充足的时间和精力来学习这门综合要求较高的课

4、程，为将来求职进入社会做好准备。这也正好符合现在的职业教育的理念：知识够用，技能专业。嵌入式系统的学习内容嵌入式系统课程的特点综合性强，涉及电子、计算机、自动控制等诸多专业知识，专业性。包括操作系统、微机原理、编程语言程序设计、计算机网络等课程内容。嵌入式系统是软硬件设计的完美结合，要求的是学生的综合能力；（2）实践性强，实践是嵌入式系统教学的重要环节，培养学生从问题需求开始，掌握如何设计目标系统的方法。（3）发展迅速，嵌入式技术的发展日新月异，要求教师能不断跟踪嵌入式新技术的发展，不断修正自己的教学计划，以适应社会对嵌入式人才培养的要求。嵌入式系统课程的定位根据课程特点，把该课程定位为实验研

5、究型。目标是通过嵌入式实验平台学习构建一个嵌入式系统的一般方法，熟悉一些常用的微处理器、存储器、外设接口，并学习硬件设计方法。掌握嵌入式操作系统，定制内核，编译下载调试，编写驱动程序和应用程序等，最后要求实现或部分实现一个具体嵌入式应用的解决方案，并在硬件平台上实现出来。课程的主要教学内容包括：（1）概述：典型嵌入式系统的基本配置、硬软件综合设计方法和流程、应用范例。（2）硬件环境：微处理器、存储器、I/O口、外设接口和驱动、电转换和管理、总线、硬件调试。（3）嵌入式操作系统：操作系统概念、操作系统内核、Linu_和uCLinu_、任务和任务调度、实时OS（RTLinu_）、GUI、API、文

6、件系统等。（4）嵌入式网络操作：通过和计算机网络结合，开发基于网络接口的应用。（5）软件开发环境：软件开发过程、交叉编译、链接调试、下载、板级支持包（BSP）。（6）驱动程序：设备驱动机制、按键和触摸屏驱动、网口驱动、红外、USB驱动。嵌入式系统实验室的建设实验室就是培养具有熟练操作技能人才的重要场所，组建一个能为学生提供充分的动脑，动手的场所，提供一个充分锻炼的机会，实验室将是一个最有效的手段。嵌入式系统是一个面向应用的综合系统，集多种知识和成果于一身。动手做是掌握这一系统的最有效的办法，嵌入式系统实验室将提供给学生分模块，分功能地进行设计与实验，并完成最后的综合调试。让学生体验能体验到一个

7、产品从设计之初到最终完成的整个过程。这些唯有通过实验才能做到。实验室的建设包括实验环境的建设，网络建设，嵌入式设备建设，辅助设备建设，实验内容建设等几个方面。硬件配置实验环境方案按标准班级每班40人，辅导教师1人，4人一组分成10组，可计：（1）嵌入式实验系统：选用凌阳双核嵌入式实验系统SP-32CEAM21A每组一套。每套标准配置包括：直流稳压电一个。串口传输电缆一根。系统开发平台一个。320X240LCD液晶显示器一块。液晶显示器至系统开发平台并行电缆一根。用户手册、实验手册一份。开发环境及操作系统的资料光盘一张。其中，系统开发平台配置及性能简介如下：彩色LCD及TSPft虫摸屏；NTSC

8、/PAL1频输出和Audio&Video输出接口；RS232标准接口；Joystick游戏手柄接口；10Mbps以太网接口，为标准RJ45插座；CMOSS像传感器接口；立体声音频输入输出接口；输入4_4键盘；JTAG接口；SPI标准接口；SIO标准接口；PS/2接口；USB主口，8通道12位AD转换器接口，1路专用的MIC录音通道；USB从口；SD卡接口；iPod-KEY电容式非接触感应按键模组；数据扩展接口；硬盘接口；8段数码管；包含GPRSK块、GPS真块、CMOS1像头本K块（30万像素）、ZIGBEB!讯模块、游戏手柄模块。（2）实验桌、椅和联网PC机，要求每台PC上有串口、键盘、鼠标、网卡。（3）投影仪和音响系统，供实验教学使用。职业能力教育是新时代的要