《嵌入式技术》课程标准

《嵌入式技术》课程标准一、课程说明课程名称嵌入式技术标准简称嵌入式技术适用专业应用电子技术修读学期第四制订时间2022年8月课程代码1343300课程学时64+22制订时间4+1课程类型B课程性质必修课课程类别专业核心课程先修课程电子技术基础、单片机原理及应用后续课程无人机飞行训练对应职业资格证或内容无线电调试工合作开发企业无执笔人合作者无审核人修定日期2022年8月二、课程定位本课程是应用电子技术专业无人机应用技术方向的核心课程、专业必修课程。先修课程是电子技术基础、单片机原理及应用等课程，后续课程无人机飞行训练、无人机操控。本课程通过项目式任务驱动方式，采取一体化教学方法，培养学生从事嵌入式技术生产、调试、维护的能力、具备上岗的基本综合专业能力以及可持续发展的社会能力。三、设计思路本课程是应用电子技术专业无人机应用技术方向的核心课程，是一门实践性强的理论结合实践的课程，要求学生学习本课程之前掌握电子技术、单片机理论知识，且有一定的动手能力即理论联系实践解决实际问题的能力。本课程的学习按照工学结合的学习模式，以任务为载体，贯彻“做、学、教”的一体化项目教学模式的指导思想，运用项目教学法编制教学项目，使学生“一教就懂，一学就会，一做就成”，符合高职学生的知识水平、能力水平以及职业岗位的需求，充分运用互联网+教育信息化，在网络中开设网络课程及MOOC，为学习后续课程及从事无人机行业打下良好基础。四、课程培养目标1．专业能力（1）掌握嵌入式系统中硬件层、硬件抽象层、系统软件、应用软件层；312（2）掌握嵌入式开发流程、开发模式；（3）了解嵌入式系统的特点、发展趋势；（4）掌握嵌入式系统的学习方法，了解软件的下载、安装、编程、调试的能力，具备基本项目一定开发的能力。2．方法能力（1）通过该门课程的学习，掌握嵌入式技术发展的技术，关注嵌入式技术的应用，思考实际应用，解决实际问题的能力，培养终生学习的能力；（2）具备参阅其它电子书籍的能力，具备较强的信息搜索能力；（3）良好的工作协调能力；（4）提高学习兴趣，掌握举一反三的学习方法。3.社会能力（1）通过课程学习培养学生的信息意识和能力，提高专业实践能力；培养学生的信息意识和信息素养；（2）具有较强的事业心和责任感，具有良好的心理素质和身体素质。具有理论联系实际的良好学风，具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力；（3）通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力；具备团队协作能力，吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；（4）通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力；（5）爱岗敬业的职业态度与职业责任心。创新、创业、开拓能力。五、课程内容、要求及教学设计（1）标准教学周为16周，课时为64节，每周2次课4课时。其中1周用于复习和考试。其中理论课时安排为32课时，实践课时（含复习、习题课、考试）为32课时。（2）实践项目包括：利用STM32A芯片实现软件编程。（一）课程整体设计序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时1认识嵌入式系统1.课程介绍；2.嵌入式系统的定义；3.嵌入式系统的基本组成；4.嵌入式系统的开发流程与开发模块；5.嵌入式系统的特点；6.嵌入式系统的发展趋势。1.掌握嵌入式系统中硬件层、硬件抽象层、系统软件、应用软件层；2.掌握嵌入式开发流程、开发模式；3.了解嵌入式系统的特点、发展趋势；4.掌握嵌入式系统的学习方法。1.嵌入式技术的资料获取与信息查询，通过阅读参考资料加深所学知识；2.通过网络平台嵌入式技术发展概况和应用情况。1.培养学生认真、仔细的工作态度及对待工作和学习一丝不苟、精益求精的工匠精神精神；2.培养学生团队协作能力，吃苦耐劳的优秀品质。42走进ARMCortex-M3微处理器1.ARM公司及ARM架构；2.Cortex-M3处理器；3.Cortex-M3处理器产品。1.了解ARM体系架构的发展历史；2.熟知ARM处理器的各种架构版本；3.掌握Cortex-M3的编程模型、寄存器；4.掌握数据类型、存储器管理的相关知识；5.了解存储器访问涉及的总线操作、异常和中断情况；6.了解STM32系列微控制器、LM3S系列微控制、LPC17XX系列微控制器的相关知识。1.对其它公司的嵌入式的结构及工作原理有所了解；2.具有对所学Cortex-M3灵活应用的能力；3.了解STM32系列微控制器在其它领域的应用情况；4.通过网络平台学习STM32、LM3S、LPC17XX应用情况。1.培养学生认真、仔细的工作态度及对待工作和学习一丝不苟、精益求精的工匠精神精神；2.培养学生团队协作能力，吃苦耐劳的优秀品质；3.通过课程学习培养学生的信息意识和能力，提高专业实践能力；培养学生的信息意识和信息素养。123STM32F10x微控制器与开发平台1.STM32F10x微控制器；2.认识开发板；3.REALVIEWMDK的安装与配置；4.基于固件库的STM32F10x软件开发模式。1.了解STM32系统架构\存储空间分配；2.掌握STM32F103XX特点及功能；3.认识、学会安装MDK4.70；4.初步学会使用MDK4.70；5.掌握重新组织工程目录和文件方法；6.了解固件库FWLIBV2.0、标准外设库STDPERIPH_LIB。1.通过阅读参考资料加深所学知识；2.通过网络平台学习STM32的应用情况；3.能够通过各种资讯，了解其它类似结构的芯片原理；4.具备举一反三的学习能力。1.培养学生认真、仔细的工作态度及对待工作和学习一丝不苟、精益求精的工匠精神精神；2.培养学生团队协作能力，吃苦耐劳的优秀品质；3.爱岗敬业的职业态度与职业责任心。创新、创业、开拓能力。124STM32F10x处理器片上资源1.STM32F10x微控制器电源管理；2.复位控制与时钟系统；3.STM32的中断和事件；4.GPIO接口应用；5.FSMC接口与LCD显示应用；6.实时时钟RTC应用；7.ADC转换应用；8.通用定时器TIMX的应用；9.USART的应用。1.了解电源区域划分、电源管理、低功耗模式、复位、时钟系统、复位后系统时钟SYSCLK的选择；2.掌握STM32的中断和异常基本情况；3.掌握外部中断/事件控制器EXTI基本知识；4.学会GPIO端口功能、端口配置、引脚的重配置；5.掌握NOR闪存控制的基本知识；6.了解LCD显示模块及控制器原理；7.了解RTC基本知识、RTC寄存器备份寄存器的操作；8.了解ADC转换器基本知识、ADC模块的功能、DMA基本知识；9.了解通用定时器基础知识、通用定时器工作模式；10.了解USART的结构、通信数据帧、中断事件、多处理器通信相关知识。1.通过阅读参考资料加深所学知识；2.能够通过各种资讯，了解其它类似；芯片的原理，深入研究其结构；3.具备举一反三的学习能力，了解LCD显示在其它领域的作用和应用情况；4.通过网络平台学习STM32的应用情况。1.培养学生认真、仔细的工作态度及对待工作和学习一丝不苟、精益求精的工匠精神精神；2.培养学生团队协作能力，吃苦耐劳的优秀品质；3.爱岗敬业的职业态度与职业责任心。创新、创业、开拓能力。185USB模块基础实践1.了解USB基础知识；2.学会使用STM32F103ZE的USB设备接口模块。1.了解USB体系结构、USB的接口类型与电气特性；2.了解USB设备类；3.了解USB设备的枚举与描述符；4.了解标准的USB设备请求命令；5.了解USB设备接口模块、USB寄存器；6.掌握USB全速设备开发固件和软件开发包应用。1.通过阅读参考资料加深所学知识；2.具备举一反三的学习能力，了解USB在其它领域的作用和应用情况；3.通过网络平台学习相关知识；4.能够通过各种资讯，了解其它结构及原理。1.培养学生认真、仔细的工作态度及对待工作和学习一丝不苟、精益求精的工匠精神精神；2.培养学生团队协作能力，吃苦耐劳的优秀品质。66μCOS操作系统基础与实践1.μCOSⅡ操作系统；2.μCOSⅡ移植至STM32F103ZE的要点；3.多任务环境下LED的显示。1.了解μCOS-Ⅱ操作系统；2.了解μCOS-Ⅱ软件体系结构；3.掌握μCOS-Ⅱ操作系统运行流程；4.掌握μCOSⅡ移植至STM32F103ZE的要点；5.掌握多任务环境下LED的显示。1.通过阅读参考资料加深所学知识；2.通过网络平台学习μCOS操作系统发展概况和应用情况；3.能够通过各种资讯，了解类似操作系统基础结构及原理；4.具备举一反三的学习能力，了解操作系统应用情况。1.培养学生认真、仔细的工作态度及对待工作和学习一丝不苟、精益求精的工匠精神精神；2.培养学生团队协作能力，吃苦耐劳的优秀品质；3.爱岗敬业的职业态度与职业责任心。创新、创业、开拓能力。87复习28考试2合计讲授32学时、实践32学时（含复习、习题课、考试2学时），共64学时（二）课程学习单元内容与要求学习单元情境设计单元名称认识嵌入式系统学时4学习要求了解嵌入式系统的定义、基本组成，掌握嵌入式系统的开发流程与开发模式了解嵌入式系统的特点、发展趋势。任务分解任务1课程内容介绍任务2嵌入式系统的定义任务3嵌入式系统的基本组成任务4嵌入式系统的开发流程与开发模块任务5嵌入式系统的特点任务6嵌入式系统的发展趋势学习单元情境设计单元名称ARMCortex-M3微处理器学时12学习要求了解ARM体系架构的发展历史，熟知ARM处理器的各种架构版本，掌握Cortex-M3的编程模型、寄存器；掌握数据类型、存储器管理的相关知识；了解存储器访问涉及的总线操作、异常和中断情况，了解STM32系列微控制器、LM3S系列微控制、LPC17XX系列微控制器的相关知识。任务分解任务11.ARM公司及ARM架构任务22.Cortex-M3处理器任务33.Cortex-M3处理器产品学习单元情境设计单元名称STM32F10x微控制器与开发平台学时12学习要求了解STM32系统架构\存储空间分配，掌握STM32F103XX特点及功能，认识、学会安装MDK4.70，初步学会使用MDK4.70，掌握重新组织工程目录和文件方法，了解固件库FWLIBV2.0、标准外设库STDPERIPH_LIB。任务分解任务1STM32F10x微控制器任务2认识开发板任务3REALVIEWMDK的安装与配置任务4基于固件库的STM32F10x软件开发模式学习单元情境设计单元名称STM32F10x处理器片上资源学时18学习要求了解电源区域划分、电源管理、低功耗模式、复位、时钟系统、复位后系统时钟SYSCLK的选择；掌握STM32的中断和异常基本情况；掌握外部中断/事件控制器EXTI基本知识；学会GPIO端口功能、端口配置、引脚的重配置；掌握NOR闪存控制的基本知识；了解LCD显示模块及控制器原理；了解RTC基本知识、RTC寄存器备份寄存器的操作；了解ADC转换器基本知识、ADC模块的功能、DMA基本知识；了解通用定时器基础知识、通用定时器工作模式；了解USART的结构、通信数据帧、中断事件、多处理器通信相关知识。任务分解任务1STM32F10x微控制器电源管理任务2复位控制与时钟系统任务3STM32的中断和事件任务4GPIO接口应用任务5FSMC接口与LCD显示应用任务6实时时钟RTC应用任务7ADC转换应用任务8通用定时器TIMX的应用任务9USART的应用学习单元情境设计单元名称USB模块基础实践学时6学习要求了解USB体系结构、USB的接口类型与电气特性、USB设备类；了解USB设备的枚举与描述符；了解标准的USB设备请求命令；了解USB设备接口模块、USB寄存器；掌握USB全速设备开发固件和软件开发包应用。任务分解任务1了解USB基础知识任务2学会使用STM32F103ZE的USB设备接口模块学习单元情境设计单元名称μCOS操作系统基础与实践学时8学习要求了解μCOS-Ⅱ操作系统；了解μCOS-Ⅱ软件体系结构；掌握μCOS-Ⅱ操作系统运行流程；掌握μCOSⅡ移植至STM32F103ZE的要点；掌握多任务环境下LED的显示。任务分解任务11.μCOSⅡ操作系统任务2μCOSⅡ移植至STM32F103ZE的要点任务3多任务环境下LED的显示学习单元情境设计单元名称嵌入式技术实训学时22学习要求1.了解STM32软件及文档基本情况，学会阅读各种STM8和STM32资料；2.学会硬件、数据手册等常用资料的应用掌握嵌入式系统的学习方法，了解软件的下载、安装、编程、调试的能力；3.能够通过固件库编程点亮LED，并且通过串口通讯完成项目能力。任务分解任务1认识STM32任务2点亮发光二极管任务3按键控制LED任务4串口通讯任务5撰写实训报告六、课程考核与评价本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分，分别占总评成绩的30%、40%、30%。列表如下：总评成绩平时成绩实践成绩期末成绩出勤平时作业100%10%20%40%30%小计30%40%30%（1）平时成绩包括：出勤、平时作业出勤占总成绩10%。迟到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常请假不扣分。平时作业占总成绩20%，共计6次，另有一次实训报告。6次作业每次10分计算，实训报告按40分计算。作业成绩等级分A、B、C、D四类。独立完成、书写工整，结论正确为A；独立完成、书写工整，结论有少量错误为B；书写笔记难以辨认，结论有较多错误为C；作业不完整为D。（2）实践操作占总成绩40%。独立完成为A，在他人指导下完成为B。（3）期末成绩为理论考试成绩。考试方式为考查。试卷中含超纲题目分值不低于3分，不高于10分。七、教材及相关资源教材采用由杨亦红、金永敏主编的化学工业出版社出版的《嵌入式应用技术与