嵌入式系统课程设计

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专业课程设计嵌入式系统技术设计

专业课程设计嵌入式系统技术设计

集成开发环境是嵌入式软件开发中常 用的工具之一,提供了代码编辑、编 译、调试等功能。常见的IDE有Keil、 IAR等。
调试器是用于调试嵌入式程序的重要 工具,可以通过调试器实时查看程序 运行状态、单步执行、断点等操作。 常见的调试器有JTAG、SWD等。
03
仿真器
仿真器是用于模拟嵌入式系统运行的 工具,可以模拟硬件平台的运行,方 便开发者进行测试和验证。常见的仿 真器有QEMU、ARM DS-5等。
嵌入式系统软件设计
操作系统选择
选择适合的嵌入式操作系统,如FreeRTOS、 uC/OS等,根据项目需求进行裁剪和定制。
驱动程序开发
为微控制器编写必要的驱动程序,如GPIO、ADC、 PWM等,实现硬件资源的初始化和控制。
应用软件设计
根据项目需求,设计应用软件,实现所需的功能 和算法,如数据采集、控制输出等。
03
嵌入式系统设计实践
嵌入式系统硬件设计
微控制器选择
根据项目需求选择合适的微控制器,如ARM、PIC、AVR等,考 虑性能、功耗、成本等因素。
电路板设计
根据微控制器的规格和项目需求,设计电路板,包括电源电路、输 入输出接口、通信接口等。
硬件接口设计
根据项目需求,设计各种硬件接口,如I2C、SPI、UART等,确保 与其他硬件设备或传感器进行可靠的通信。
工业自动化控制系统
工业自动化控制系统是嵌入式系统的另一个重要应用领域,通过嵌入式系统技术, 可以实现生产过程的自动化和智能化。
工业自动化控制系统可以实现的功能包括:设备控制、数据采集、生产监控等,可 以提高生产效率、降低能耗和减少人力成本。
嵌入式系统在工业自动化控制系统中发挥着关键作用,负责实时处理各种数据和指 令,保证生产过程的稳定性和可靠性。

嵌入式开发系统课程设计

嵌入式开发系统课程设计

嵌入式开发系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成和分类;2. 掌握嵌入式开发环境搭建及编程基础;3. 学习嵌入式系统设计与实现的基本方法;4. 了解嵌入式系统在实际应用中的发展及其在各领域的应用。

技能目标:1. 能够独立搭建嵌入式开发环境,进行基本的程序编写和调试;2. 学会使用常见的嵌入式系统设计工具和软件;3. 掌握嵌入式系统硬件与软件的协同设计方法;4. 能够运用所学知识解决实际问题,完成一个小型嵌入式项目的设计与实现。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统开发的兴趣,激发其探究精神和创新意识;2. 培养学生的团队协作和沟通能力,使其能够在项目实践中相互学习、共同进步;3. 增强学生的社会责任感,使其认识到嵌入式技术在国家战略和民生领域的重大意义;4. 引导学生树立正确的价值观,关注技术发展对社会和环境的影响,培养其良好的职业道德。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的基本概念、发展历程、特点及应用领域,对应教材第一章内容。

- 嵌入式系统定义与分类- 嵌入式系统的历史与发展趋势- 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统硬件平台:讲解嵌入式硬件系统的组成、结构与原理,对应教材第二章内容。

- 嵌入式处理器- 存储器与I/O接口- 嵌入式系统硬件设计方法3. 嵌入式系统软件平台:介绍嵌入式操作系统、编程语言及软件开发工具,对应教材第三章内容。

- 嵌入式操作系统原理与应用- 嵌入式编程语言(C、汇编等)- 软件开发工具与调试方法4. 嵌入式系统设计与实现:阐述嵌入式系统设计与实现的方法与步骤,对应教材第四章内容。

- 系统需求分析- 硬件与软件协同设计- 系统测试与优化5. 嵌入式项目实践:结合实际案例,让学生动手实践嵌入式项目设计与开发,对应教材第五章内容。

- 项目选题与需求分析- 硬件系统设计与搭建- 软件编程与调试- 系统测试与总结教学内容安排与进度根据学生实际情况进行调整,确保学生能够循序渐进地掌握嵌入式系统的基本知识和技能。

嵌入式系统stm32课程设计

嵌入式系统stm32课程设计

嵌入式系统stm32课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统基本概念,掌握STM32的硬件结构和编程环境。

2. 学会使用C语言进行STM32程序设计,理解中断、定时器等基本原理和应用。

3. 掌握嵌入式系统外围设备的使用,如LED、按键、串口等,并能进行简单的系统集成。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并实现具有实际功能的嵌入式系统项目。

2. 培养学生的动手实践能力,提高问题解决能力和程序调试技巧。

3. 增强团队协作能力,通过项目实践,学会分工合作和沟通交流。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情,形成自主学习的习惯。

2. 树立正确的工程观念,注重实际应用,关注技术发展,提高创新意识。

3. 培养学生的责任心,使其认识到所学知识对社会和国家的贡献,树立远大理想。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和实际操作,培养学生的嵌入式系统设计能力。

学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对嵌入式系统有一定了解,但缺乏实际项目经验。

教学要求:结合课程特点和学生学习情况,注重理论与实践相结合,通过项目驱动,引导学生主动探究,提高解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、特点与应用领域- STM32微控制器简介2. STM32硬件结构与编程环境- STM32的内部结构、外设接口- Keil MDK集成开发环境的使用3. STM32编程基础- C语言基础回顾- STM32程序框架与编译过程- 中断、定时器等基本原理及应用4. 外围设备使用- LED、按键、串口等外设的原理与编程- ADC、PWM等模拟外设的使用5. 嵌入式系统项目实践- 设计并实现具有实际功能的嵌入式系统项目- 项目分析与需求分析- 硬件电路设计与软件编程6. 课程总结与拓展- 课程知识梳理与巩固- 探讨嵌入式系统发展趋势与前沿技术教学内容安排与进度:第1-2周:嵌入式系统概述、STM32硬件结构与编程环境第3-4周:STM32编程基础第5-6周:外围设备使用第7-8周:嵌入式系统项目实践第9-10周:课程总结与拓展教学内容与教材关联性:本教学内容紧密结合教材,按照教材章节顺序进行教学,确保学生能够系统地掌握嵌入式系统STM32的知识点和技能。

嵌入式系统课课程设计

嵌入式系统课课程设计

嵌入式系统课课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和应用,培养学生运用嵌入式系统解决实际问题的能力。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:(1)了解嵌入式系统的基本概念、特点和分类;(2)掌握嵌入式处理器、外围设备及其接口技术;(3)熟悉嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统;(4)了解嵌入式系统的设计方法和开发流程。

2.技能目标:(1)能够使用嵌入式处理器和外围设备搭建简单的嵌入式系统;(2)能够编写嵌入式系统的基本程序,实现常见的功能;(3)具备嵌入式操作系统的基本编程能力;(4)能够运用嵌入式系统解决实际问题,开展创新设计。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情;(2)培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力;(3)培养学生创新意识,培育勇于探索的精神;(4)培养学生责任感,强化安全意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.嵌入式系统概述:嵌入式系统的概念、特点、分类和应用领域;2.嵌入式处理器:嵌入式处理器的结构、工作原理和性能评估;3.嵌入式外围设备:存储器、输入输出接口、定时器等;4.嵌入式操作系统:嵌入式操作系统的原理、结构和常用操作系统;5.嵌入式系统设计方法:需求分析、系统架构设计、软件设计等;6.嵌入式系统开发流程:项目立项、系统设计、编程调试、测试等;7.嵌入式系统应用案例:常见嵌入式系统的应用案例分析。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生针对嵌入式系统的某个主题进行讨论,提高学生的思考和表达能力;3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解嵌入式系统在实际应用中的工作原理和设计方法;4.实验法:让学生动手搭建嵌入式系统,亲身体验嵌入式程序的编写和调试过程。

四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:选用国内权威、实用的嵌入式系统教材;2.参考书:提供相关的嵌入式系统著作,供学生拓展阅读;3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,丰富教学手段;4.实验设备:提供嵌入式系统实验平台,让学生动手实践。

嵌入式系统和课程设计

嵌入式系统和课程设计

嵌入式系统和课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和架构,了解其在工作原理和应用领域的具体体现。

技能目标则要求学生能够使用相关工具和软件进行嵌入式系统的开发和设计,提高学生的实际操作能力。

情感态度价值观目标则是培养学生的创新意识和团队合作精神,通过解决实际问题,增强学生对嵌入式系统的兴趣和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本概念、原理和架构,以及相关的工具和软件的使用。

具体包括嵌入式系统的定义、特点和分类,嵌入式处理器和存储器的工作原理,嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统介绍,嵌入式系统的应用领域和案例分析,以及嵌入式系统设计的流程和步骤。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法。

包括讲授法,通过讲解和演示来传授基本概念和原理;讨论法,通过分组讨论和报告来深入理解和分析嵌入式系统的应用案例;案例分析法,通过分析具体的嵌入式系统设计和应用案例,提高学生的实际操作能力;实验法,通过实际操作和实验来巩固和应用所学的知识和技能。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。

教材将作为主要的教学资源,用于引导学生学习和掌握嵌入式系统的基本知识。

参考书和多媒体资料将用于提供更多的学习材料和实践案例,以丰富学生的学习体验。

实验设备将是重要的教学资源,用于学生进行实际操作和实验,提高学生的实际能力。

五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等多个方面,以全面反映学生的学习成果。

平时表现将根据学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现来进行评估。

作业将包括练习题和项目设计,以巩固和应用所学的知识。

考试将包括期中考试和期末考试,以检验学生对嵌入式系统知识的掌握程度。

评估方式将尽量客观、公正,确保全面反映学生的学习成果。

六、教学安排本课程的教学安排将紧凑而合理,确保在有限的时间内完成教学任务。

嵌入式课程设计

嵌入式课程设计

嵌入式 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基础概念,掌握其组成、工作原理和应用领域;2. 学习嵌入式编程的基本语法和技巧,能独立编写简单的嵌入式程序;3. 了解嵌入式系统的设计与开发流程,掌握基本的硬件调试和软件优化方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能针对特定需求设计简单的嵌入式系统;2. 提高学生的编程实践能力,熟练使用嵌入式开发工具和调试设备;3. 培养学生的团队协作能力,通过项目实践,学会与他人共同分析和解决问题的方法。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对嵌入式系统的兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成认真负责的工作作风;3. 强化学生的国家意识,使其认识到嵌入式技术在国家战略和经济社会发展中的重要性。

本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式,使学生在掌握嵌入式系统基本知识的基础上,提高实际应用能力。

课程目标具体、可衡量,以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果,并为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的定义、发展历程、应用领域及发展趋势;教材章节:第一章 嵌入式系统概述2. 嵌入式硬件基础:讲解嵌入式系统的硬件组成、常见微控制器、外围设备及其接口技术;教材章节:第二章 嵌入式硬件基础3. 嵌入式编程基础:学习嵌入式编程语言(如C语言)、编程规范和技巧;教材章节:第三章 嵌入式编程基础4. 嵌入式系统设计与开发:介绍嵌入式系统的设计流程、开发环境、调试方法;教材章节:第四章 嵌入式系统设计与开发5. 嵌入式系统实例分析:分析典型嵌入式系统的结构和功能,进行实际案例讲解;教材章节:第五章 嵌入式系统实例分析6. 嵌入式系统项目实践:组织学生进行小组项目实践,培养实际应用能力和团队协作精神;教材章节:第六章 嵌入式系统项目实践教学内容安排和进度:第1周:嵌入式系统概述第2-3周:嵌入式硬件基础第4-5周:嵌入式编程基础第6-7周:嵌入式系统设计与开发第8-9周:嵌入式系统实例分析第10-12周:嵌入式系统项目实践教学内容根据课程目标制定,具有科学性和系统性。

嵌入式系统技术课程设计

嵌入式系统技术课程设计

嵌入式系统技术课程设计一、课程设计的背景和意义嵌入式系统具有高度集成、高度可靠、低功耗等特点,在现代生产和生活中有着广泛应用。

然而,嵌入式系统的研发与应用对于普通软件开发和计算机专业的学生来说是个相对较新的领域,需要掌握更多的硬件和软件技术知识。

因此,率先开展嵌入式系统技术课程深入探讨,提高学生嵌入式系统的理论水平及实践能力,具有重要意义。

课程设计旨在使学生熟练掌握嵌入式系统设计、嵌入式编程、嵌入式应用等方面的知识和技能,通过实践操作和项目实现,培养学生独立思考、团队协作、解决问题的能力,以应对未来工作的需要。

二、设计内容本次课程设计以嵌入式系统为核心,包括硬件设计和软件编程两个方面,主要设计内容如下:1. 硬件设计硬件设计是本次课程设计中最关键的一环。

硬件设计涉及到微处理器的选型、板级系统的设计、外设控制和通信等多个方面。

在设计硬件电路时,需要考虑到系统本身的需求,包括性能、功耗、成本等多方面因素。

经过初步的调研,我们选择使用STC89C52RC微处理器,并基于该处理器设计嵌入式系统硬件电路。

2. 软件编程软件编程是嵌入式系统设计中不可或缺的一部分。

在硬件电路设计完成后,需要对硬件进行编程,以实现系统的功能。

本次课程设计中,软件编程主要分为两部分:嵌入式系统应用程序的编写和程序的调试。

在应用程序编写阶段,需要使用汇编语言和C 语言进行编程,以实现系统功能。

在程序调试过程中,需要使用仿真器对应用程序进行调试,保证系统的稳定运行。

3. 项目实现项目实现是本次课程设计的重点。

课程设计组要参与一个由老师提供的项目:“嵌入式温度控制系统”。

项目实现过程中,学生需要根据设计要求利用已掌握的知识进行硬件电路设计、软件编程,在制作过程中体现开发团队合作、工程管理和其他软技能方面的培养。

三、设计流程与实施计划课程设计实施的流程如下:1.学生进行嵌入式系统的理论学习,并实践操作;2.硬件电路的设计和实验室制作,根据老师提供的电路图进行硬件电路的设计;3.软件编程的实验室制作,进行实验室编程;4.项目实现过程,进行团队协作、工程管理和其他软技能方面的培养;5.项目演示与汇报,学生分别展示自己的项目,教师点评,进行现场交流与互动。

嵌入式系统综合课程设计指导书

嵌入式系统综合课程设计指导书
嵌入式系统综合课程设 计指导书
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汇报人:
目录
01 课 程 设 计 目 标
02 课 程 设 计 内 容
03 课 程 设 计 步 骤
04 课 程 设 计 要 求
05 课 程 设 计 实 践
06 课 程 设 计 总 结 与 展 望
Part One
Part Two
课程设计内容
嵌入式系统硬件平台选择与搭建
硬件平台选择: 根据项目需求选 择合适的硬件平 台,如ARM、 DSP、FPGA等
硬件平台搭建: 根据硬件平台选 择合适的开发板、 外围设备等,如 ARM开发板、 DSP开发板、 FPGA开发板等
硬件平台配置: 根据项目需求对 硬件平台进行配 置,如设置时钟、 内存、外设等
注重系统性能优化和可靠性设计
系统性能优化:提高系统运行效率,降低功耗,提高响应速度 可靠性设计:确保系统在恶劣环境下仍能稳定运行,提高系统可靠性 硬件设计:选择合适的硬件设备,保证系统稳定性和性能 软件设计:优化软件代码,提高系统运行效率,降低功耗 测试和调试:对系统进行全面测试和调试,确保系统稳定性和性能 安全性设计:确保系统安全性,防止数据泄露和攻击
开发流程:介绍嵌入式系统应用程序开发的基本流程,包括需求分析、设 计、编码、测试等。
嵌入式系统综合测试与性能评估
测试目的:验 证系统功能、 性能和稳定性
测试方法:黑 盒测试、白盒 测试、灰盒测
试等
性能评估指标: 响应时间、吞 吐量、资源利
用率等
性能优化方法: 代码优化、算 法优化、硬件
优化等
Part Three
移植测试:对 移植后的系统 进行测试,确 保系统稳定性

嵌入式课程设计

嵌入式课程设计

嵌入式 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基础知识,掌握其基本组成、工作原理和应用领域;2. 学习嵌入式编程的基本语法和技巧,能运用所学知识编写简单的嵌入式程序;3. 了解嵌入式系统在不同行业中的应用案例,提高对嵌入式技术在实际应用中的认识。

技能目标:1. 培养学生动手实践能力,学会使用嵌入式开发工具和调试设备;2. 提高学生分析问题、解决问题的能力,能运用所学知识解决简单的嵌入式系统问题;3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在小组项目中发挥个人优势,共同完成任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式技术的兴趣和热情,激发学生主动学习的积极性;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好的编程习惯;3. 增强学生的创新意识,鼓励学生勇于尝试,培养面对挑战的勇气和自信。

分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为嵌入式系统入门课程,旨在让学生了解嵌入式技术的基本概念、原理和应用。

学生为初中年级,具有一定的电子技术基础和编程基础。

在教学过程中,注重理论与实践相结合,强调动手实践和创新能力培养。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的基本概念- 嵌入式系统的组成与分类- 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式硬件基础- 嵌入式处理器- 存储器与I/O接口- 嵌入式系统硬件设计原理3. 嵌入式编程基础- 嵌入式编程语言(C语言)- 嵌入式编程技巧与规范- 嵌入式系统软件设计原理4. 嵌入式系统开发与应用- 嵌入式开发环境与工具- 嵌入式系统调试方法- 嵌入式系统应用案例分析5. 实践项目与案例分析- 嵌入式系统设计流程- 实践项目:智能小车控制- 案例分析:智能家居、物联网等领域的嵌入式应用教学内容安排与进度:第一周:嵌入式系统概述第二周:嵌入式硬件基础第三周:嵌入式编程基础第四周:嵌入式系统开发与应用第五周:实践项目与案例分析教材章节及内容列举:第一章:嵌入式系统概述第二章:嵌入式硬件基础第三章:嵌入式编程基础第四章:嵌入式系统开发与应用第五章:实践项目与案例分析教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,培养学生的动手实践能力和创新能力。

嵌入式系统设计课程设计

嵌入式系统设计课程设计

嵌入式系统设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成及工作原理;2. 掌握嵌入式系统的设计流程和方法;3. 了解常见的嵌入式系统硬件平台及其接口技术;4. 掌握嵌入式系统编程及调试技巧。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的嵌入式系统;2. 熟练使用嵌入式系统开发工具,进行程序编写、调试及测试;3. 能够阅读和理解嵌入式系统的原理图和程序代码;4. 提高团队协作能力,学会在项目中分工合作,解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统设计的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生严谨、认真的学习态度,提高自主学习能力;3. 增强学生的责任感和使命感,使其认识到嵌入式技术在国家经济发展和科技创新中的重要性;4. 培养学生的团队合作精神,提高沟通能力。

课程性质:本课程为实践性较强的专业课程,结合嵌入式系统设计的基本理论,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对嵌入式系统有一定了解,但实践经验不足。

教学要求:结合学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的教学模式,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

通过课程学习,使学生能够独立设计嵌入式系统,具备一定的创新能力和实际工程素养。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的基本概念、特点与应用领域;- 嵌入式系统的组成与发展趋势。

2. 嵌入式硬件平台- 嵌入式处理器的选型与性能评估;- 常用嵌入式硬件平台介绍;- 嵌入式系统硬件接口技术。

3. 嵌入式系统设计方法- 嵌入式系统设计流程;- 系统需求分析、硬件设计、软件设计及系统集成;- 设计实例分析与讨论。

4. 嵌入式编程与调试- 嵌入式系统编程语言与开发环境;- 嵌入式程序设计方法与技巧;- 嵌入式系统调试与测试方法。

5. 嵌入式系统应用案例- 案例介绍:智能家居、物联网、机器人等;- 案例分析:系统需求、硬件设计、软件设计及实现。

cortex嵌入式系统课程设计

cortex嵌入式系统课程设计

cortex嵌入式系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握Cortex嵌入式系统的基本原理和架构。

2. 使学生了解并熟练运用Cortex嵌入式系统的编程接口与开发工具。

3. 帮助学生理解嵌入式系统的实时性能、功耗、可靠性等关键性能指标。

技能目标:1. 培养学生运用Cortex嵌入式系统进行项目设计和开发的能力。

2. 让学生学会使用调试工具对Cortex嵌入式系统程序进行调试与优化。

3. 培养学生团队协作、沟通表达及分析解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对嵌入式系统领域的兴趣,培养其探究精神。

2. 引导学生认识到嵌入式技术在国家经济发展和科技创新中的重要性,增强其社会责任感。

3. 培养学生严谨、勤奋的学习态度,使其具备良好的职业素养。

本课程针对高中年级学生,结合学科特点和学生实际水平,旨在提高学生的理论知识和实践技能,为培养我国嵌入式领域的人才奠定基础。

课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。

在教学过程中,注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与讨论和实践,充分发挥学生的主体作用。

通过本课程的学习,使学生能够在嵌入式系统领域取得具体的学习成果,为今后的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. Cortex嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的发展历程、Cortex系列处理器特点及其应用领域。

教材章节:第一章 嵌入式系统概述2. Cortex处理器架构:讲解Cortex处理器的内部结构、指令集、工作原理等。

教材章节:第二章 Cortex处理器架构3. 嵌入式系统编程:学习Cortex嵌入式系统编程语言(如C、汇编),掌握编程规范和技巧。

教材章节:第三章 嵌入式系统编程4. 开发环境与工具:介绍集成开发环境(如Keil、IAR)的使用,学习编译、链接、调试等过程。

教材章节:第四章 开发环境与工具5. 嵌入式系统设计与实践:结合具体项目,学习硬件接口设计、软件编程、系统调试等方法。

嵌入式系统软件教程课程设计

嵌入式系统软件教程课程设计

嵌入式系统软件教程课程设计一、课程设计概述嵌入式系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

它通过让计算机系统嵌入到各种设备中,从而使设备智能化,创造了各种神奇的物品,如智能手机、智能家居、智能手表等等。

随着各种设备的不断进化和智能化,嵌入式系统的需求也越来越大。

因此,本文将为嵌入式软件教程的课程设计提供一些有用的指导。

二、课程设计目的本课程设计旨在帮助学生了解嵌入式系统的软件开发。

学生将学习如何使用软件工具和技术来实现一个嵌入式系统的软件设计。

通过本课程设计,学生将能够掌握嵌入式系统开发的基本方法和技巧,并深刻理解如何用软件设计和开发方案来解决实际问题。

三、课程设计内容1. 嵌入式系统软件架构设计本课程将首先讨论嵌入式系统的软件架构设计。

嵌入式软件的架构设计是嵌入式软件开发的起点和核心,它直接决定了嵌入式软件系统的性能、可靠性、可维护性和可扩展性。

本课程将介绍各种嵌入式系统软件架构的设计方法和模式,并通过案例分析来演示如何设计嵌入式系统软件架构。

2. 嵌入式系统驱动程序开发嵌入式系统驱动程序是实现嵌入式系统与硬件交互的重要技术,它负责管理硬件资源的访问和数据的传输。

本课程将介绍如何使用嵌入式系统驱动程序开发工具和技术,如C语言、汇编语言和设备驱动程序等开发嵌入式系统驱动程序。

3. 嵌入式系统应用程序开发嵌入式系统应用程序开发是嵌入式软件开发的精髓所在。

开发高质量的嵌入式应用程序需要掌握各种技能和技巧,如操作系统、任务调度、内存管理、网络编程等等。

本课程将介绍如何使用各种开发工具和技术来开发高质量、高性能的嵌入式应用程序。

4. 嵌入式系统软件测试与调试嵌入式系统软件测试与调试是确保嵌入式软件系统质量的重要环节。

测试和调试是嵌入式软件开发过程中不可或缺的部分,它们帮助开发人员定位和解决软件缺陷、找出系统的瓶颈,并提高嵌入式系统的可靠性和稳定性。

本课程将介绍各种嵌入式软件测试和调试技术,如单元测试、集成测试和系统测试等。

嵌入式系统程序设计课程设计

嵌入式系统程序设计课程设计

嵌入式系统程序设计课程设计一、课程设计概述本次嵌入式系统程序设计课程设计旨在让学生通过深入学习嵌入式系统的原理和应用程序设计原理,掌握嵌入式系统应用的开发流程,以及具备开发基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统应用的能力。

二、课程设计目标1.理解和掌握基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统原理和应用程序设计原理;2.能够使用常用嵌入式编程语言和开发环境进行嵌入式系统应用的程序编写和调试;3.能够熟练运用各种模块和外设完成嵌入式系统应用开发;4.能够进行嵌入式系统应用的调试和性能分析,提高系统可靠性和稳定性;5.能够进行相关领域的研究和开发工作,掌握未来技术开发方向。

三、课程设计内容3.1 嵌入式系统应用程序设计基础主要内容:1.嵌入式系统概述;2.嵌入式系统开发流程;3.嵌入式系统应用程序设计基础知识;4.基本的嵌入式编程语言(C语言);5.嵌入式系统调试方法。

3.2 嵌入式系统的硬件和软件平台主要内容:1.嵌入式系统的 SOC 架构、硬件和软件架构;2.嵌入式系统的常用外设和常用模块;3.基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统编程环境搭建。

3.3 基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统应用开发主要内容:1.基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统应用程序开发流程;2.基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统应用程序由基础应用的设计到实际开发;3.嵌入式系统应用程序的实际编程开发和调试。

3.4 嵌入式应用程序性能优化主要内容:1.嵌入式系统应用程序性能优化的基本原理和方法;2.嵌入式系统应用程序性能优化的常用手段和算法;3.基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统应用程序性能优化实例。

四、课程设计实施4.1 设计任务1.设计一款基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统应用程序,满足实时性和稳定性要求;2.通过嵌入式系统调试工具进行调试和性能分析,提高系统可靠性和稳定性;3.实现基本 IO 操控,标准通信接口等;4.进行性能优化;4.2 设计流程1.深入学习基于 ARM Cortex-M3 内核的嵌入式系统应用程序设计基础知识;2.确定设计需求,确定系统应用程序开发方案;3.实现系统应用程序,并进行调试和性能分析。

嵌入式系统和课程设计

嵌入式系统和课程设计

嵌入式系统和课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成和特点;2. 掌握嵌入式系统的设计与开发流程;3. 了解嵌入式系统在不同领域的应用案例;4. 掌握至少一种嵌入式系统编程语言和开发工具。

技能目标:1. 能够运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计与开发;2. 能够分析并解决嵌入式系统中的常见问题;3. 能够运用嵌入式系统设计方法,完成实际项目的设计与实现;4. 能够进行团队协作,有效沟通,共同完成嵌入式系统项目。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度;3. 培养学生面对问题积极思考、勇于创新的精神;4. 增强学生的团队协作意识,提高沟通协调能力。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在让学生掌握嵌入式系统的基础知识和设计方法,培养实际操作能力。

学生特点:学生具备一定的计算机基础和编程能力,对新技术充满好奇,喜欢动手实践。

教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,鼓励学生积极参与,培养实际操作能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和指导。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义与分类- 嵌入式系统的组成与特点- 嵌入式系统的发展趋势及应用领域2. 嵌入式系统硬件平台- 嵌入式处理器- 存储器与I/O接口- 嵌入式系统的硬件设计3. 嵌入式系统软件设计- 嵌入式操作系统原理与应用- 嵌入式编程语言(如C/C++、Python等)- 嵌入式系统软件开发工具4. 嵌入式系统设计与开发流程- 需求分析- 系统设计- 系统实现与调试- 系统测试与优化5. 嵌入式系统项目实践- 案例分析- 项目设计与实现- 团队协作与沟通- 项目总结与反思教学内容安排与进度:1. 嵌入式系统概述(2课时)2. 嵌入式系统硬件平台(4课时)3. 嵌入式系统软件设计(4课时)4. 嵌入式系统设计与开发流程(2课时)5. 嵌入式系统项目实践(10课时)本教学内容依据课程目标,结合课本内容进行科学、系统地组织,注重理论与实践相结合,培养学生具备嵌入式系统设计与开发的能力。

嵌入式系统课程设计

嵌入式系统课程设计

嵌入式系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、结构和原理;2. 掌握嵌入式系统设计流程、开发环境和编程语言;3. 学习嵌入式系统硬件、软件及中间件的相关知识;4. 了解嵌入式系统在不同领域的应用及发展趋势。

技能目标:1. 能运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计和开发;2. 掌握使用嵌入式开发工具和调试技巧,解决实际开发中遇到的问题;3. 提高团队协作和沟通能力,能够参与嵌入式项目的设计与实施;4. 培养创新意识和实践能力,能够针对实际问题提出有效的嵌入式解决方案。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统学科的热爱和兴趣,激发学习动力;2. 增强学生的责任心和使命感,认识到嵌入式技术在国家经济发展和国防建设中的重要作用;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,树立正确的价值观;4. 倡导合作、共享、互助的精神,提高学生的人际交往能力。

本课程针对高年级学生,在已有电子技术、计算机组成原理等基础知识的基础上,深入学习嵌入式系统相关知识。

课程性质为理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力和创新能力。

教学要求以学生为主体,教师为主导,充分调动学生的积极性、主动性和创造性。

通过本课程的学习,期望学生能够掌握嵌入式系统的基础知识,具备一定的嵌入式系统设计和开发能力,为将来的职业发展和科技创新奠定基础。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、发展历程及分类- 嵌入式系统的特点、应用领域及发展趋势2. 嵌入式系统硬件- 嵌入式处理器、存储器、I/O接口及外围设备- 硬件设计原理及接口技术- 嵌入式硬件平台的搭建与调试3. 嵌入式系统软件- 嵌入式操作系统原理及应用- 嵌入式编程语言(C、C++、汇编)- 嵌入式软件设计方法及编程技巧4. 嵌入式系统中间件- 中间件的作用、分类及选用原则- 常用中间件的原理与应用5. 嵌入式系统设计流程与方法- 需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发- 系统调试与测试方法- 项目管理与团队协作6. 嵌入式系统应用案例- 分析典型嵌入式系统应用案例,了解实际应用中的设计方法和技巧- 探讨嵌入式系统在不同领域的创新应用教学内容依据课程目标和学科特点进行编排,涵盖嵌入式系统的基础知识、硬件、软件、中间件及设计流程等方面,旨在帮助学生系统掌握嵌入式系统的相关内容。

嵌入式系统基础实验教程课程设计

嵌入式系统基础实验教程课程设计

嵌入式系统基础实验教程课程设计一、课程目标本课程旨在培养学生对嵌入式系统的认识和应用技能,包括嵌入式系统的基本概念、嵌入式系统中的常用硬件和软件、嵌入式系统的设计和开发方法、嵌入式系统的实验方法等。

二、课程大纲1. 嵌入式系统的基本概念1.1 嵌入式系统的定义和特点 1.2 嵌入式系统与通用计算机的区别 1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统中的常用硬件和软件2.1 常用的处理器架构 2.2 常用的嵌入式操作系统 2.3 嵌入式系统中的外设3. 嵌入式系统的设计和开发方法3.1 嵌入式系统的设计原理 3.2 嵌入式系统的软件开发环境 3.3 嵌入式系统的硬件开发环境4. 嵌入式系统的实验方法4.1 嵌入式系统的仿真技术 4.2 嵌入式系统的调试和测试技术 4.3 嵌入式系统的实际应用案例三、教学方法本课程采用理论讲解与实践相结合的教学方法,通过课堂讲解、案例分析、实验实践等方式,让学生深入了解嵌入式系统的基本概念、常用硬件与软件、设计开发方法与实验方法。

同时,学生将通过小组作业完成一个嵌入式系统的设计与实验项目,深入了解嵌入式系统的实际应用。

四、实验项目1. 基于Arduino的智能小车设计本项目要求每个小组完成一个基于Arduino的智能小车设计,可以实现小车跟随线路行驶、避障、巡线、追光等基本功能。

在设计过程中,学生需要掌握Arduino的基本编程方法、电子元件的运用方法和系统调试方法,并通过小车的实际运作,深入了解嵌入式系统的应用。

2. 基于STM32的智能家居设计本项目要求每个小组完成一个基于STM32的智能家居设计,可以实现家庭环境的自动化控制、语音识别、智能监测等功能。

在设计过程中,学生需要掌握STM32的基本编程方法、外设驱动方法和系统调试方法,并通过实际操作,深入了解嵌入式系统的实际应用。

五、考核方式本课程采用综合评定的方式进行考核,包括小组作业、课堂表现和考试成绩等因素,以全面评估学生的综合能力和实际应用能力。

嵌入式系统课程设计过程

嵌入式系统课程设计过程

嵌入式系统课程设计过程一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,培养学生运用嵌入式系统解决实际问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:–理解嵌入式系统的定义、特点和应用领域;–掌握嵌入式处理器、存储器、输入输出接口等基本组成部件;–学习嵌入式操作系统的基本原理和常用实时操作系统;–学习嵌入式系统的设计方法和开发流程。

2.技能目标:–能够使用嵌入式开发工具,如编程器、仿真器等;–能够进行简单的嵌入式系统设计和调试;–能够运用嵌入式系统解决实际问题,如智能家居、物联网等。

3.情感态度价值观目标:–培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学生创新意识;–培养学生团队合作精神,提高学生沟通与协作能力;–使学生认识到嵌入式系统在现代社会中的重要性,培养学生责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;2.嵌入式处理器:学习嵌入式处理器的结构、工作原理和选型方法;3.嵌入式存储器:掌握嵌入式存储器的类型、特点和选型方法;4.输入输出接口:学习嵌入式系统与外部设备的数据交互原理;5.嵌入式操作系统:了解嵌入式操作系统的原理和常用实时操作系统;6.嵌入式系统设计与开发:学习嵌入式系统的设计方法、开发流程和调试技巧;7.嵌入式系统应用案例:分析实际应用案例,如智能家居、物联网等。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识;2.案例分析法:分析实际应用案例,让学生更好地理解嵌入式系统的应用;3.实验法:让学生动手实践,培养实际操作能力和解决问题的能力;4.讨论法:学生进行小组讨论,提高学生的沟通和协作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的嵌入式系统教材,为学生提供系统性的学习资料;2.参考书:提供相关的嵌入式系统参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,提高课堂教学效果;4.实验设备:准备嵌入式开发板、编程器等实验设备,为学生提供实践机会。

嵌入式系统课程表课程设计

嵌入式系统课程表课程设计

嵌入式系统课程表课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成及工作原理;2. 掌握嵌入式系统的硬件、软件设计方法和开发流程;3. 了解嵌入式系统在不同领域的应用及发展趋势。

技能目标:1. 能够使用嵌入式系统开发工具进行程序设计、调试与优化;2. 学会分析并解决嵌入式系统在实际应用中遇到的问题;3. 培养团队协作能力,能够与他人共同完成嵌入式项目开发。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发探究精神;2. 树立正确的价值观,认识到嵌入式技术对社会发展的积极作用;3. 培养学生的创新意识,敢于尝试新技术、新方法;4. 增强学生的责任感,使其明白作为一名嵌入式开发人员应承担的社会责任。

本课程针对高中年级学生,结合嵌入式系统课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习,学生不仅能够掌握嵌入式系统的基本知识和技能,还能够培养良好的情感态度价值观,为未来的学习和职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的基本概念、发展历程、特点及应用领域,对应教材第一章内容。

2. 嵌入式硬件系统:讲解嵌入式硬件系统的组成、架构、选型原则,包括微控制器、存储器、输入输出接口等,对应教材第二章内容。

3. 嵌入式软件系统:介绍嵌入式软件系统的设计方法、开发流程、操作系统原理,包括实时操作系统、嵌入式Linux等,对应教材第三章内容。

4. 嵌入式系统编程:学习嵌入式编程语言(如C、C++)及其编程技巧,分析典型程序案例,对应教材第四章内容。

5. 嵌入式系统设计与实践:结合实际项目案例,讲解嵌入式系统设计方法、开发流程、调试技巧,对应教材第五章内容。

6. 嵌入式系统应用案例分析:分析嵌入式系统在不同领域的应用案例,如智能家居、物联网、汽车电子等,激发学生的创新意识,对应教材第六章内容。

本章节教学内容根据课程目标制定,保证科学性和系统性。

嵌入式系统简明教程课程设计 (2)

嵌入式系统简明教程课程设计 (2)

嵌入式系统简明教程课程设计一、背景介绍嵌入式系统在现代生活中已经无处不在,从智能家居到自动驾驶汽车,从医疗器械到工业控制,嵌入式系统在各个领域中都扮演着关键角色。

因此,学习嵌入式系统的知识对于电子信息类专业的学生非常重要。

本课程设计的目的是为学生提供一些嵌入式系统的基本知识和一些实践经验,在培养学生对嵌入式系统的兴趣的同时,为学生今后从事相关工作提供一定的帮助。

二、课程设计内容本课程设计主要包括以下内容:1. 嵌入式系统基础知识本部分主要介绍嵌入式系统的定义和基础知识,包括嵌入式系统的概念、特点、分类、组成和发展历程等。

帮助学生了解嵌入式系统的基本概念,为后面的实践操作打下基础。

2. 嵌入式系统开发环境搭建本部分主要介绍嵌入式系统开发环境的搭建,包括开发平台的选择、开发工具的安装和配置等。

通过实践操作,让学生了解和掌握嵌入式系统的开发环境。

3. 嵌入式系统编程语言及开发本部分主要介绍嵌入式系统编程语言的选择及相关知识,以及使用常见的编程语言进行嵌入式系统的开发。

通过实践操作,让学生掌握嵌入式系统的编程技能。

4. 嵌入式系统实践项目本部分主要介绍一些嵌入式系统实践项目,让学生通过实践操作,进一步掌握和应用课程中所学的知识和技能。

例如,基于嵌入式系统的智能家居控制系统、基于嵌入式系统的智能车辆控制系统等。

三、课程设计要求1. 学生基本要求学生应具备基本的电子信息类专业知识,并掌握一定的编程能力,具有一定的创新意识和实践能力。

2. 教师指导要求教师应为学生提供相关教学资料、解答学生疑问、指导学生进行实践操作等。

并在课程设计中注重学生的实际操作能力,鼓励学生尝试创新和解决实际问题。

3. 课程设计评估要求课程设计评估应以学生的实际操作能力和创新能力为主要考核指标,包括课程作业、实验报告、调试记录、系统测试等。

四、课程设计难点本课程设计的难点主要在学生的实践操作能力上,特别是在项目开发过程中的实践操作能力。

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嵌入式系统课程设计学号:1070410014030班级:通信10姓名:刘豆嵌入式系统在智能交通中的应用摘要:介绍了嵌入式系统及其操作系统,并将其系统和通用计算机系统作了比较,总结了嵌入式系统产品在ITS(Intelligent Traffic system ),智能交通系统应用中的工作稳定性高,环境适应能力强和设备独立性三个特点,且结合嵌入式产品在ITS中应用的这几个特点,探讨了嵌入式系统在智能交通系统中应用研究。

最后,展望嵌入式系统在ITS(智能交通系统)中的广泛应用。

关键词:嵌入式系统;嵌入式操作系;ITS;数字信号中图分类号:Application of Embedded System in ITSAbstract: This article mainly introduce embedded system and its operation system , the embedded system are compared with general computer system. And this article summarizes three characteristics about embedded systems’ production applied to ITS: the high working stabilities, the strong ability for environment and the independency of equipments .Combining with the application research of embedded systems in ITS。

At last, the author prospects that embedded systems are used widely in ITS in the whole nation.Keywords; embedded system; embedded operational systems ; ITS ; digital signal 嵌入式系统如今在实际生活中有巨大应用,观察身边不难发现电子产品、智能家居等大多用嵌入式系统来实现。

这篇论文举一个应用实例,即智能交通系统。

一个智能交通系统(ITS)主要由交通信息采集、交通状况监视、交通控制、信息发布和通信5大子系统组成。

各种信息都是ITS的运行基础,而以嵌入式为主的交通管理系统就像人体内的神经系统一样在ITS 中起至关重要的作用。

嵌入式系统应用在测速雷达、(返回数字式速度值)运输车队遥控指挥系统、车辆导航系统等方面,在这些应用系统中能对交通数据进行获取、存储、管理、传输、分析和显示,以提供交通管理者或决策者对交通状况现状进行决策和研究。

1.嵌入式系统与嵌入式操作系统1.1嵌入式系统通俗来讲,嵌入式系统是带有操作系统的单片机系统;主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统组。

他的框架可分为5个部分:处理器、内存、输入/输出、操作系统与应用软件(如图1所示)。

嵌入式软件包括与硬件相关的底层软件、操作系统、图形界面、通讯协议、数据库系统、标准化浏览器和应用软件等。

总体看来,嵌入式系统具有便利灵活、性能价格比高、嵌入性强等特点,可以嵌入到现有任何信息家电和工业控制系统中。

软件角度来看,嵌入式系统具有不可修改性,系统所需配置要求较低&系统专业性和实时性较强等特点。

1.2 嵌入式操作系统对于目前发展迅速的信息产品来说,其最关键的核心技术就是嵌入式操作系统。

嵌入式操作系统EOS(Embedded Operating System)是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件。

嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点,如能够有效管理越来越复杂的系统资源;能够把硬件虚拟化,使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来;能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序;另外,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

图1嵌入式系统框架图2通用计算机系统框架2.嵌入式系统与通用型计算机系统比较通用计算机系统的组成如图2所示,他除了嵌入式系统中五个组成部分(处理器、内存、输入/输出、操作系统与应用软件)外,他还多有一个外存储器。

众所周知,外存储器有硬盘、光盘、软盘等,而硬盘驱动器、光盘驱动器、软盘驱动器等是体积相对来说较大。

因此嵌入式系统通常都具有耗电低、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化。

除此之外,嵌入式系统开发软件困难,要使用交叉开发环境。

嵌入式系统的程序都固化在ROM上,为了设计一个满足功能、性能和时限要求的代码并把他写进给定数量、位置的ROM中是困难的。

他需要专门的开发平台进行交叉开发。

这种软件开发环境对开发安全可靠、高性能和复杂的嵌入式系统起着非常重要的作用。

3.嵌入式系统产品在JG7应用中的特点智能交通系统对产品的要求比较严格,而嵌入式系统产品的各种优势都可以非常好地符合要求。

对于嵌入式一体化的智能化产品在智能交通领域内的应用已得到越来越多的人的认同。

3.1工作稳定性在智能交通的各类管理系统中,一般都要求系统能够在无人值守的状态下24小时不间断运行,对产品工作的稳定性要求很高,更不允许出现死机的现象,嵌入式产品的工作稳定特性正好适应其在这方面的严格的要求。

3.2环境适应能力嵌入式系统一般都是一体化形式设计的,在结构设计、功能模块设计中都充分考虑了对环境的适应能力,结构简单、元器件数量少、封闭式设计都使其比微机甚至于高档工控机的环境适应能力强得多。

这一特性在智能交通管理系统中也可以得到充分的发挥。

智能交通管理系统中使用的绝大部分设备都运行在室外,甚至于野外环境中,必须考虑到设备在冬季严寒、夏季酷热、南方潮湿、西北尘沙等恶劣气候和环境下能否保证正常稳定地工作,环境适应能力强将是智能交通系统设备选型工作中首先必须考虑的重要因素之一。

而这正是嵌入式一体化产品的特点之一。

3.3设备独立性嵌入式产品处理的是数字信号,可以毫无困难地与微机控制系统实现数据通讯,而且由于往往设计为一体化的形式,从外观和功能上都相当于一个可独立工作的“器件”,独立地完成某个环节的功能,与外界的数据交换仅仅通过数据传输协议进行,因此设备独立性、可更换性、通用性都非常好,可灵活装配、更换、升级。

各地智能交通系统发展状况不一,有些地区发展较快,或者在新的道路上建造新的交通管理系统,有些地区发展较慢,只能尽可能地利用已有设备或系统,争取花费最小的代价对原有的系统。

进行功能升级或模块添加,对嵌入式一体化产品来说,其设备的独立性使其可以很灵活地嵌入到各类管理系统中,作为其中的一个功能块,对新系统来说大大减少了整个系统的耦合性,降低了其复杂性和故障发生概率提,高了系统的稳定性和易维护性,对旧系统改造和升级中,可以尽可能地利用原有系统或设备%添加或升级其中某一个功能模块,对整个系统也只需很小的改动(如接口部分等),从整体上大大节约了投资,增加了系统效益。

4.嵌入式系统在JG7中的应用ITS中的车辆监控系统、车载GPS导航产品、机顶盒电子地图等许多系统都使用的是嵌入式技术。

下面列举两个嵌入式系统在ITS中的应用的实例,来说明嵌入式系统在ITS中的实用性和重要性。

4.1电子警察与嵌入式系统电子警察与嵌入式系统如图3所示。

在该系统中,当车辆闯红灯时,地感线圈感应到车辆信号,检测器被触发,并给嵌入式系统发出一个信号,由信号灯控制器发出“红灯”信号同时也给计算机发出另一信号,两者同时具备时,嵌入式系统给摄像机发出一个控制信号。

照相机动作,拍摄违章车辆图像。

车辆经过检测线圈时,嵌入式系统检测车速,同时记录闯红灯时间。

由于嵌入式系统处理器运行速度高,他能满足高速处理图像数据的要求。

嵌入式系统可以根据数字化后的车辆灰度图像,对车辆颜色进行提取和识别,对车牌类型进行分类,对车辆字符进行识别。

车辆字符识别系统包括图像二值转换。

图像差分、滤波与平滑,车牌定位与旋转,字符切割,字符识别,车牌颜色提取与识别和车牌分类等功能模块,违章车辆速度和颜色、闯红灯时间、违章车辆类型和经过识别的车牌字符等信息,由嵌入式系统以数据信号形式发送给无线接入装置。

无线接入装置把这些数据传给Internet,Internet再把这些数据传给交通管理系统数据中心。

交通管理系统可以及时得到违章车辆信息,从而更好地对交通系统进行管理,更好地保证交通管理系统正常运作。

图3电子警察与嵌入式系统结构图4.2GPS车辆监控系统GPS(Global Position System 全球卫星定位系统)在ITS整个系统中应用较为广泛,像运输车队遥控指挥系统、最佳运行路线的调整、公交车辆的调度与管理、特种车辆实时跟踪等工程中,都用到GPS系统。

GPS车辆监控系统的拓扑结构如图4所示,各移动车辆的组成与功能均相同,监控中心兼有地理信息显示部分,提供信息查询和可视化监控!中心和移动车辆都具有基本相同的通信控制器、形成系统工作的时序逻辑及数据结构!按照功能划分系统主要有3部分:定位子系统、通信子系统和监控子系统,其中,定位子系统和监控子系统中都内含嵌入式系统,系统按功能划分的简图如图5所示。

图5车辆监控系统功能图该GPS车辆监控系统基于无线通信正常工,通信子系统在中心站和各子站之间提供传输信息的必要条件。

各子站配备的GPS接收机用以获取自己当前的位置、时间等信息,经差分修正后通过通信链路时向中心站发送状态和位置等信息。

在中心站,系统配备的GPS接收机、基准GPS接收机,用以求解关于一定区域的差分修正信息并在指定时间发送给子站,无线接收机定时接收各子系统的位置信息,并通过通信控制器送往电子地图、监控子系统是由基于电子地图的监控软件构成。

显示各子站的运动轨迹!系统由监控软件实现对各子站的状态监控,并可利用无线通信对各子站进行调度指挥。

这样就实现了对各子站的监控管理。

在监控中心可以采取两种工作方式:主动查询方式和被动显示车辆信息方式,在查询方式下,子站只在查询时发送自身的数据。

被动显示方式下,中心站定时接收各子站的位置及状态等相关信息。

因此,此系统在ITS系统中的应用使整个交通系统的通行能力将大有提高,也减少了车辆的堵塞时间,节省了能源,减少了交通造成的污染,该系统无疑对交通系统是一个巨大贡献。

5.结语为实现我国交通信息化的预期目标、最大限度地为社会公众提供优质服务、减少交通事故、提高工作效率、嵌入式系统在ITS中应用应在全国推广。

这样,就可以更充分发挥出现有交通基础设施潜力,改善交通安全$提高运输效率、经济效益、减少事故、违章等现象,为建立更和谐的社会作出巨大贡献。

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