1、本文档由 维维大豆 整理提供 并提供专利代下载 1 元/篇 请提供专利号染料 及 包装机械 请致电 销售电话：0317-7723188 刘雨桐 精品文档整理2011 年 9 月 21 号信息工程学院嵌入式系统设计教学大纲【课程编号】：22315137【英文译名】：Embedded Control Systems【适用专业】：自动化专业【学 分 数】：2.5【总 学 时】：40【实践学时】：16一、本课程教学目的和课程性质嵌入式系统课程设计是面向自动化专业本科生工程应用和设计能力培养的一门工程应用型课程。其教学目的和任务是：使学生在学习主要专业课程的基础上逗号学习和掌握自动化工程领域内嵌入式系统
2、技术的基本知识逗号培养学生综合运用所学的自动化工程各专业方向的基础理论、基本技能和专业知识分析问题和解决工程设计问题的能力逗号培养学生调查研究逗号查阅技术文献、资料、手册逗号进行程序设计、电路图纸绘制及编写技术文件的基本能力。二、本课程的基本要求 （一） 、基本原理 1、了解嵌入式控制系统的相关概念以及体系结构。2、熟悉 ARM 的寻址方式与指令系统。 本文档由 维维大豆 整理提供 并提供专利代下载 1 元/篇 请提供专利号染料 及 包装机械 请致电 销售电话：0317-7723188 刘雨桐 3、了解系统设计的形式化方法。4、了解嵌入式操作系统和嵌入式网络技术。（二） 、具有下列基本技能1、
3、掌握 ARM7 微处理器结构和指令系统以及嵌入式系统分析与设计方法。2、了解嵌入式操作系统和嵌入式网络技术。3、能够进行实际系统的设计与分析。三、本课程与其他课程的关系前修课程：程序设计语言 、 数字电子技术逗号单片机原理与应用 。后继课程：嵌入式系统综合设计并行课程：嵌入式实时操作系统 （配套的实验课与本课程同时进行） 。四、课程内容第 1 章 绪论内容体系：什么是嵌入式系统；嵌入式计算机的特点；嵌入式系统的设计过程；本书内容简介。知识点：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪的应用系统的概念。初步了解嵌入式系统的设计流程。重点：嵌入式系统的体系结构。第 2 章 ARM
4、 体系结构内容体系：ARM 微处理器结构；ARM 处理模式和状态；ARM 存储器组织；异常；ARM寻址方式。知识点：ARM 微处理器的功能结构；ARM 处理器的 7 种运行模式；ARM 的存储器组织；ARM 的异常中断处理；ARM 指令的寻址方式。重点与难点：ARM 微处理器的功能结构和 ARM 的异常中断处理。第 3 章 ARM 指令系统内容体系：ARM 指令集；Thumb 指令集；ARM 汇编程序设计。重点：ARM 的指令系统。第 4 章 嵌入式计算平台内容体系：CPU 总线；存储器及存储系统机制；接口控制方式；I/O 设备；定时器和计数器。重点：存储器及存储系统机制和定时器和计数器。第
5、5 章 系统设计和分析内容体系：系统设计的形式化方法；嵌入式系统设计范型；编程模型；程序执行时间的分析与优化；能量和功率的分析与优化；程序长度的分析与优化。重点与难点：系统的设计和优化。第 6 章 嵌入式操作系统信息工程学院内容体系：嵌入式系统的进程；进程调度；进程间通信机制；嵌入式操作系统的其他功能；嵌入式操作系统。重点：嵌入式系统的进程及其进程间的通信。第 7 章 嵌入式网络技术内容体系：分布式嵌入体系结构；嵌入式系统网络；USB 网络；嵌入式 TCP/IP 技术；基于网络设计的性能分析重点：USB 网络和嵌入式 TCP/IP 技术。第 8 章 系统设计实例内容体系：实例一：数字式时钟；实
6、例二：医用心电仪；实例三；嵌入式 Web 服务器。重点：实例分析。五、教学方法建议1、采用启发式与演示（程序设计演示）结合的方法逗号适当设计课堂讨论逗号激发学习兴趣；2、循序渐进逗号重视基础逗号强调应用逗号培养工程能力。 六、考核方式考查。七、其它说明1、每章需要布置一定数量的习题逗号让学生在课外完成逗号加深对该课程的理解与掌握；2、同时开课的嵌入式系统设计实验的实验内容应与教学进度一致；八、选用教材及主要参考书1、建议教材嵌入式系统设计原理及应用逗号符意德主编 北京：清华大学出版社逗号 20042、参考书嵌入式系统设计原理及应用开发技术逗号桑楠主编 北京：北京航空航天大学出版社逗号 2002
7、嵌入式系统设计与实例开发逗号王田苗主编逗号北京：清华大学出版社逗号2003九、建议学时分配本文档由 维维大豆 整理提供 并提供专利代下载 1 元/篇 请提供专利号染料 及 包装机械 请致电 销售电话：0317-7723188 刘雨桐 嵌入式系统设计课程实验教学计划一、本课程实验教教学的目的和要求1、拓宽和加深学生对已学过的理论知识的理解逗号从而掌握比较全面的专业知识。2、通过嵌入式开发系统逗号完成基本嵌入式系统实验逗号使学生了基本的嵌入式系统的设计及分析方法了解嵌入式网络技术与应用,能够进行实际系统的设计与分析。3、通过实验逗号进一步熟悉嵌入式系统软件开发流程逗号更深刻地理解嵌入式系统原理和相
8、关接口电路的实现。4、熟悉一些基本项目的开发流程。二、本课程实验内容体系和实验类型验证性实验和综合性实验各占 50%逗号必做和选做安排见实验项目内容安排。三、实验项目内容安排ADS1.2 集成开发环境练习 2 学时汇编指令实验 2 学时ARM 微控制器工作模式实验 2 学时C 语言程序实验以及在线汇编程序 4 学时外部中断实验逗号 GPIO 输出控制实验 4 学时存储器重映射实验逗号外部存储器接口实验 2 学时定时器实验逗号 UART 实验 2 学时实验一 ADS1.2 集成开发环境练习课程内容 讲课 实验 上机 大作业 小计第一章 绪论 2 0 0 0第二章 ARM 体系结构 4 0 0 0
9、第三章 ARM 指令系统 6 4 0 0第四章 嵌入式计算平台 2 2 0 0第五章 系统设计和分析 2 4 0 0第六章 嵌入式操作系统 2 0 0 0第七章 嵌入式网络技术 2 2第八章 系统设计实例 4 4合 计 24 16 0 0信息工程学院1实验目的及要求11 学会使用 ADS1.2 集成开发环境。12 通过对开发环境的设置加深对 ARM 调试逗号存储器组织以及硬件系统的理解。2实验内容21 学习使用 ADS1.2 集成开发环境22 掌握 ADS1.2 集成开发环境的工程的建立以及环境变量的设置。实验二汇编指令实验1实验目的及要求11 熟悉以及掌握 ARM 汇编语言的指令。12 熟悉
10、掌握 ARM 汇编语言的写法和书写格式。13 掌握在开发环境中的调试手段以及调试中的观测。14 进一步掌握安培表逗号伏特表逗号功率表的使用方法。2实验内容21 简单汇编语言设计22 汇编语言程序的在线调试23 观测寄存器以及相关存储器的变化实验三 ARM 微控制器工作模式实验1实验目的及要求1.1 掌握 ARM 微控制器工作模式的概念。1.2 对 ARM 处理器的 7 种工作模式下的应用加深理解。2实验内容2.1 对 ARM 控制器的工作模式进行设置2.2 在各种工作模式下进行汇编语言调试。实验四 C 语言程序实验以及在线汇编程序1实验目的及要求11 掌握 ADS1.2 开发环境的 C 语言开
11、发流程。12 掌握简单的 ARM 引导代码的编写。13 掌握常用在线汇编语言的开发以及调试。2实验内容21 编写一个简单 C 语言程序。22 采用在线汇编语言实现对 ARM 外设操作。23 简单移植 u/COS 操作系统。实验五 外部中断实验逗号 GPIO 输出控制实验1实验目的及要求1.1 掌握 ARM 控制器的中段系统。1.2 掌握对 ARM 控制器的外部端口的输入、输出以及外中断控制的产生。2实验内容21 对中断系统实现初始化逗号编写一个定时器中断程序。22 编写一个外部输出控制七段数码管显示计数程序。2. 3 编写一个外中断实现程序。实验六 存储器重映射实验逗号外部存储器接口实验1实验
12、目的及要求本文档由 维维大豆 整理提供 并提供专利代下载 1 元/篇 请提供专利号染料 及 包装机械 请致电 销售电话：0317-7723188 刘雨桐 11 加深掌握存储器的地址映射以及外部存储器的访问。2实验内容21 实现外部程序存储器逗号 FLASHROM、EEPROM 的访问。实验七 定时器实验逗号 UART 实验1实验目的及要求11 了解并掌握定时器的工作原理以及初始化。12 了解并掌握 UART 的通讯原理、器件初始化以及应用。2实验内容1.1 用程序时间定时器 0 的定时、计数。2. 2 用定时器产生 PWM 输出。23 实现电脑和 ARM 的 UART 接口的 RS232 通讯。参考资料见选用教材及主要参考书四、实验报告及成绩评定设计性实验作为成绩评定主要指标逗号完成设计要求为合格。编写负责人：审核人：部门主管领导：
