《嵌入式驱动程序设计》课程教学大纲

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课程编号：B012**

适用专业：电子信息工程

总学时：48学时（其中理论教学40，试验8）一、课程的性质与目的

1.课程性质：本课程是电子信息工程专业嵌入式方向的专业方向课。

2.课程目的：本课程是为了适应目前发展迅速的嵌入式Linux需求而设计，课程目标是让学生达到嵌入式应用软件开发、嵌入式系统开发或嵌入式驱动开发的基本素质。课程内容基于目前应用最广泛的软硬件开发平台（Linux和Arm），使学生了解嵌入式技术的发浮现状，把握嵌入式开发的基本技能；把握嵌入式linux项目的完整开发流程，能够完成嵌入式linux系统的移植和设备驱动程序的编写，把握嵌入式Linux应用程序的开发。

二、课程教学基本内容

（一）典型的嵌入式系统体系结构1．入式系统概述

2．嵌入式系统的组成：嵌入式平台的硬件架构，嵌入式系统上的应用程序3．嵌入式系统的开发流程和优势

4．嵌入式系统的方案选择：处理器的选择，嵌入式操作系统的选择

（二）Linux内核与驱动程序1．Linux内核与ARM2．翻译环境的建立3．Linux驱动程序4．用户态与内核态5．Linux驱动程序结构

6．设备文件与设备文件系统

（三）简单的Linux字符设备驱动程序1．Linux字符设备驱动程序结构2．系统硬件平台组成原理3．按键的Linux驱动程序4．系统硬件平台组成原理5．Linux系统中断分析6．Linux下按键驱动程序的实现7．按键驱动程序的测试

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（四）CAN总线接口设计与Linux驱动程序1．CAN总线接口设计2．CAN总线概述

3．嵌入式处理器上扩展CAN总线接口4．CAN总线驱动程序的体系结构5．CAN总线的Linux驱动程序6．CAN总线驱动测试程序

（五）触摸屏接口设计与Linux驱动程序1．触摸屏接口设计

2．触摸屏驱动程序的体系结构3．触摸屏的Linux驱动程序分析4．触摸屏驱动测试程序5．触摸屏的校准方法

（六）I2C总线与Linux驱动程序1．I2C总线接口设计

2．Linux下12C总线驱动程序体系结构3．S3C2410上的I2C总线驱动程序分析4．I2C总线驱动测试程序

（七）PS/2接口设计与Linux键盘/鼠标驱动程序1．PS/2接口设计

2．Linux键盘驱动程序体系结构3．PS/2接口驱动程序分析4．PS/2接口驱动的测试

（八）音频接口设计与Linux驱动程序1．音频总线

2．Linux音频驱动程序体系结构3．S3C2410平台的音频驱动分析4．音频驱动的测试

（九）异步串口与Linux驱动程序1．异步串口概述

2．Linux终端与控制台体系3．Linux串口驱动程序与分析4．Linux串口的应用

（十）显示接口与Linux帧缓冲1．液晶显示概述

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2．嵌入式处理器上的LCD控制器3．Linux帧缓冲驱动程序体系结构4．PXA270上简单的帧缓冲驱动程序5．Linux帧缓冲的应用程序接口

（十一）以太网接口与Linux网络驱动程序设计1．以太网概述

2．嵌入式处理器上扩展以太网接口3．Linux网络驱动程序体系结构4．NE2000兼容的网卡驱动程序的移植5．网络的应用与测试

三、实践教学内容与要求

序号1234试验项目驱动开发编程环境字符设备驱动程序内核程序传递参数网络驱动程序试验要求必做必做必做必做试验类别基础基础基础基础学时2222所在试验室嵌入式与DSP试验室嵌入式与DSP试验室嵌入式与DSP试验室嵌入式与DSP试验室四、学时分派

序号1234567891011教学内容典型的嵌入式系统体系结构Linux内核与驱动程序简单的Linux字符设备驱动程序CAN总线接口设计与Linux驱动程序触摸屏接口设计与Linux驱动程序I2C总线与Linux驱动程序PS/2接口设计与Linux键盘/鼠标驱动程序音频接口设计与Linux驱动程序异步串口与Linux驱动程序显示接口与Linux帧缓冲以太网接口与Linux网络驱动程序设计总计讲课2424444444440试验22228合计48五、课程教学基本要求

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1．本课程理论总学时为48学时，为保证基本的教学质量，应当严格要求学生做好一定数量的习题，建议讲课占85％左右，习题课等占15％左右。

2．在教学过程中，逐步推行多媒体教学；不断进行教学方式方法的摸索，重视培养学生的自学能力。

3．考核方式和成绩评定：本课程的总成绩由理论考试成绩、平日作业与试验课成绩3部分组成，按百分制计。其中：理论考试成绩占：70%（理论考试成绩通过期末闭卷考试方式评定），平日作业成绩占：10%（按每次作业完成状况评定）。试验课成绩占：20%(依试验课表现与试验报告状况评定)。

理论考试为闭卷笔试，120分钟，总分值100分，统考，流水作业评分。

4．对外语的要求：在讲授过程中，给出各章节主要专业名词的英语单词，通过本门课程的学习，学生可接触到100个左右专业名词的英语单词。

六、课程设置说明

1．与其他有关课程的联系

本课程先修课程为：《C语言程序设计》、《嵌入式系统》2.教学目标

理论、知识方面：

针对ARM处理器为核心的主流嵌入式系统平台，主要陈述嵌入式Linux驱动程序的设计和开发过程。内容同时涵盖嵌入式系统的软硬件两个方面：一方面是嵌入式系统常用的硬件接口时序、电气特性等内容的分析；另一方面陈述对应硬件的Linux驱动程序实现方法。首先介绍嵌入式系统和Linux驱动程序的基础性知识，然后详细陈述硬件平台及其对应的Linux驱动程序。硬件包括I/O口、CAN总线、触摸屏、I2C、PS/2、异步串口、音频、显示、IDE、PCMCIA、USB、以太网以及Flash的使用等内容。软件涉及针对上述硬件的各种驱动程序在Linux下的体系结构，Linux的字符设备、块设备和网络设备驱动程序，ARMLinux的中断处理，BootLoader和内核的启动过程等。

能力、技能方面

本课程在学生学习了Linux操作系统、嵌入式C语言程序设计、数字电路、ARM体系结构及其编程、嵌入式系统应用开发等技术知识的基础后，把握嵌入式系统驱动的基本原理和设计方法,并通过实际项目的开发,让学生把握嵌入系统驱动开发的整个流程，以及驱动程序的开发和调式方法。3.习题与作业

习题与作业可结合重点把握的概念、原理和方法等进行适当布置，目的是加强感性认识，把握基本理论；

4．教学环节

（1）本课程的教学环节有讲课、试验和考试等环节；

（3）本课程是一门理论性较强的课程，要加强理论分析与实践应用的结合；（4）学生通过开设的试验来验证所学的基本理论，稳定所学的知识；（5）本课程为考试课，以检查学生对所学的内容的理解程度。

七、