《嵌入式系统原理及应用》课程教学大纲

第页《嵌入式系统原理及应用》课程教学大纲课程名称：嵌入式系统

课程类别：专业选修课适用专业：电子信息工程

考核方式：考查

总学时、学分：

24学时1.5学分

一、

课程性质、教学目标嵌入式系统设计是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程。随着后PC时代的到来，以高速度、高可靠、低功耗为特征的嵌入式系统的应用日益广泛和深入，嵌入式系统设计在计算机科学与技术专业课程体系中的地位愈发重要。通过本课程的学习，掌握嵌入式系统的组成和基本原理、ARM体系结构特点、嵌入式系统设计的一般原理及方法、以及嵌入式操作系统的基本原理及应用等。其具体的课程教学目标为：课程教学目标1：掌握嵌入式系统的概念、体系结构、系统组成及设计方法。课程教学目标2：掌握ARM7的微处理器结构和指令系统以及嵌入式系统的分析与设计方法，了解嵌入式操作系统和嵌入式网络技术。课程教学目标3：掌握以S3C44B0系列嵌入式微处理器的硬件资源、指令系统，并以它为核心，能够进行实际系统的设计与分析。课程教学目标4：通过实例学习，重点掌握嵌入式系统的应用开发。

课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系教学目标毕业要求12345678教学目标1LMHH

教学目标2

LHHHM

教学目标3

MH

HM

教学目标4

MHL

二、

课程教学要求本课程要求学生掌握嵌入式系统的概念、体系结构、系统组成及设计方法，对嵌入式系统进行设计和分析。通过本课程的学习，使学生理解嵌入式系统的具体含义，从嵌入式系统硬件和软件两个方面能都进行实际系统的应用开发。三、

先修课程单片机原理、计算机基础与应用四、

课程教学重、难点重点：嵌入式系统的概念、体系结构、系统组成及设计方法；ARM7的微处理器结构和指令系统以及嵌入式系统的分析与设计方法；以S3C44B0系列嵌入式微处理器的硬件资源、指令系统，并以它为核心，能够进行实际系统的设计与分析；难点：设计。五、

课程教学方法与教学手段教学方法：讲授式教学方法、讨论式教学方法、学导式教学方法、问题导向式教学方法；教学手段：多媒体辅助教学。六、

课程教学内容第一章

绪论（2学时）1．教学内容(1)

嵌入式系统基本概念、组成结构；(2)

硬件组成、操作系统；(3)

应用软件开发、嵌入式系统开发流程。2．重、难点提示(1)

重点是硬件组成、操作系统；(2)

难点是应用软件开发、嵌入式系统开发流程。第二章

ARM体系结构及汇编指令集（4学时）1．教学内容(1)

ARM技术概述；(2)

ARM处理模式和状态、ARM存储器组织、ARM异常中断；(3)

ARM寻址方式；(4)

ARM指令集、Thumb指令集、ARM汇编程序规范、ARM汇编程序特点。2．重、难点提示(1)

重点是ARM处理模式和状态、ARM存储器组织、ARM异常中断；(2)

难点是ARM指令集、Thumb指令集、ARM汇编程序规范、ARM汇编程序特点。第三章

基于ARM的嵌入式系统程序设计基础（4学时）1．教学内容(1)

ARM汇编语言程序设计；(2)

嵌入式C语言程序设计及技巧；(3)

C语言与汇编语言混合编程；(4)

基于ARM的软件开发环境。2．重、难点提示(1)

重点是C语言与汇编语言混合编程；(2)

难点是基于ARM的软件开发环境。第四章

基于ARM核微处理器S3C44B0X的扩展接口技术（6学时）1．教学内容(1)

S3C44B0X微处理器及其硬件开发平台；(2)

基于S3C44B0X的嵌入式系统体系结构；(3)

存储器扩展接口；(4)

UART异步串行接口；(5)

USB设备接口；(6)

通用I/O口应用；(7)

A/D和D/A接口应用。2．重、难点提示(1)

重点是S3C44B0X微处理器及其硬件开发平台；(2)

难点是基于S3C44B0X的嵌入式系统体系结构。第五章

嵌入式操作系统及移植应用（2学时）1．教学内容(1)

嵌入式操作系统基本概念：进程、进程调度、进程间通信机制；(2)

开放源码的µC／OS-II及内核分析；(3)

µC／OS-II在ARM微处理器上的移植；(4)

基于µC／OS-II建立自己的RTOS。2．重、难点提示(1)

重点是

µC／OS-II在ARM微处理器上的移植；(2)

难点是基于µC／OS-II建立自己的RTOS。第六章

嵌入式应用软件设计（4学时）1．教学内容(1)

嵌入式应用系统的层次结构特点；(2)

几种不同层面的应用开发方法；(3)

基于µC／OS-II的应用软件设计开发。2．重、难点提示(1)

重点是嵌入式应用系统的层次结构特点；(2)

难点是基于µC／OS-II的应用软件设计开发。第七章

嵌入式应用开发实例（2学时）1．教学内容(1)

实例一：嵌入式机器人控制器设计；(2)

实例二：嵌入式工程机械智能监控器。2．重、难点提示(1)重点是综合结构开发；(2)难点是基于µC／OS-II的应用软件设计开发。七、

学时分配章目教学内容教学环节理论教学学时实验教学学时一绪论20二ARM体系结构及汇编指令集40三基于ARM的嵌入式系统程序设计基础40四基于ARM核微处理器S3C44B0X的扩展接口技术60五嵌入式操作系统及移植应用20六嵌入式应用软件设计40七嵌入式应用开发实例20总计

240八、

课程考核方式1.考核方式笔试；开卷2.成绩构成期末成绩+平时成绩九、

选用教材和参考书目［1］《嵌入式系统原理与设计》（第一版），陈文智，王总辉编，清华大学出版社，2011年；［2］《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》（第二版），马潮编，北京航空航天大学出版社，2011年；［3］《嵌入式系统设计与应用》（第一版），张思民编，清华大学出版社，2008年；［4］《ARM嵌入式Linux系统开发详解》（第二版），弓雷编，北清华大学出版社，2014年；［5］《计算机组成与嵌入式系统》（第六版）(英文版)，加CarlHamacher，Zvo，

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