《嵌入式系统》课程教学大纲
嵌入式系统教学大纲
嵌入式系统教学大纲嵌入式系统教学大纲嵌入式系统是当今科技领域中的一个重要分支，它涵盖了硬件、软件、通信和控制等多个领域。
随着物联网和人工智能的快速发展，嵌入式系统的应用范围越来越广泛。
为了培养具备嵌入式系统设计和开发能力的专业人才，制定一份完善的嵌入式系统教学大纲至关重要。
第一部分：嵌入式系统基础知识在这一部分，学生将学习嵌入式系统的基本概念、发展历程以及相关技术。
包括嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域等内容。
同时，还将介绍嵌入式系统的硬件平台、软件开发环境和通信技术等基础知识。
第二部分：嵌入式系统硬件设计这一部分将重点介绍嵌入式系统的硬件设计原理和方法。
学生将学习数字电路设计、模拟电路设计以及嵌入式系统的电源管理和时钟设计等内容。
通过实践项目，学生将掌握基本的电路设计和PCB布局技术。
第三部分：嵌入式系统软件开发在这一部分，学生将学习嵌入式系统的软件开发技术。
包括嵌入式操作系统、驱动程序设计、实时系统和嵌入式软件测试等内容。
通过实践项目，学生将了解嵌入式系统软件开发的整个流程，并掌握常用的开发工具和技术。
第四部分：嵌入式系统通信与网络这一部分将介绍嵌入式系统的通信和网络技术。
学生将学习串行通信、并行通信、无线通信以及网络协议等内容。
通过实验项目，学生将了解嵌入式系统与外部设备的通信方式，并能够进行网络编程和数据传输。
第五部分：嵌入式系统应用与案例分析在这一部分，学生将学习嵌入式系统在各个领域的应用案例。
包括智能家居、智能交通、医疗设备和工业自动化等领域。
通过案例分析，学生将了解嵌入式系统的实际应用和解决方案，并能够进行系统设计和优化。
第六部分：嵌入式系统实践项目这一部分将组织学生进行嵌入式系统的实践项目。
学生将根据自己的兴趣和专业方向选择合适的项目，并在指导老师的指导下完成项目设计、开发和测试。
通过实践项目，学生将综合运用所学的硬件设计和软件开发技术，提升解决实际问题的能力。
第七部分：嵌入式系统设计与创新在这一部分，学生将学习嵌入式系统的设计原则和创新思维。
嵌入式系统课程教学大纲
课程中文名称：嵌入式系统课程英文名称：Embedded Systems Introduction and Design学分：2 总学时：32开课学院：计算机科学与技术授课教师：覃志东面向对象：计算机科学与技术学院研究生预备知识：计算机组成原理、汇编语言、C语言课程学习目的与要求：本课程介绍了嵌入式系统的发展历史，通过典型产品实例使学生体会嵌入式技术的研究方向和未来的发展趋势。
了解ARM处理器的内核调试结构，包括ARM7TDMI-S、ARM9TDMI两种结构，并熟悉ARM7和ARM9的三级流水线运行机制和五级流水线运行机制。
掌握ARM指令寻址方式、ARM指令系统和Thumb指令系统，以及ARM汇编语言伪指令，ARM汇编语言程序设计中所用的伪操作，ARM汇编语言程序设计规范。
熟悉汇编语言程序设计方法，包括嵌入式C语言的编程规范，嵌入式开发中常用的位运算与控制位域以及在嵌入式C程序设计中要注意的问题，ARM汇编语言与嵌入式C语言进行相互调用标准（ATPCS）。
主要内容与学时分配：1．嵌入式系统定义、特点与发展历程（2学时）2．ARM编程结构（2学时）3．ARM指令集寻址方式（2学时）4．ARM指令集系统（6学时）5．Thumb指令集系统（2学时）6．ARM汇编伪指令与伪操作（4学时）7．ARM汇编语言程序设计（2学时）8．ARM汇编语言与嵌入式c混合编程（2学时）9．S3C2410硬件结构与关键技术分析（4学时）10．引导加载程序Bootloader原理及分析（2学时）实验内容与学时分配：实验环境：ADS1.2，1．ADS1.2集成开发坏境认知实验（2学时）2．LDR伪指令练习（课外1学时）3．比较大小的子程序（课外1学时）4．加法指令adds和adc练习（课外1学时）5．前索引寻址（课外1学时）6．后索引寻址（课外1学时）7．引导加载程序（Bootloader)代码分析与移植（2学时）考核方式和成绩评定：考核方式为考试。
《嵌入式系统基础》课程教学大纲
嵌入式系统基础课程教学大纲（EmbeddedMicroprocessorSystem）学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务本课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业选修课程。
通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统的基础知识，熟悉典型的嵌入式微处理器及嵌入式操作系统，掌握嵌入式系统的一般设计方法与开发过程，具备初步的嵌入式系统的软硬件设计开发能力，为嵌入式系统的实际应用打下基础。
二、课程教学的基本要求（一）掌握嵌入式系统的基本概念、基本组成及发展、嵌入式处理器及嵌入式操作系统分类（二）掌握ARM嵌入式微处理器体系结构、ARM指令系统及ARM汇编语言（H）掌握嵌入式1inUX 操作系统内核结构及文件系统（四）掌握嵌入式系统的一般设计流程、典型开发环境及开发工具（五）掌握基于ARM嵌入式微处理器的典型接口设计（六）初步掌握基于嵌入式1inUX操作系统的软件设计三、课程的教学内容、重点和难点第一章嵌入式系统基础知识一、嵌入式系统简介二、嵌入式处理器第二章嵌入式系统一般设计方法一、嵌入式系统的层次结构二、嵌入式系统的设计流程第三章ARM处理器体系结构及指令系统一、ARM微处理器的体系结构二、指令系统三、基于ARM体系的汇编语言程序设计第四章基于ARM处理器的硬件平台设计一、基于微处理器的嵌入式系统的硬件设计二、存储系统的分析与设计三、通用I/O接口的设计第五章嵌入式1inux操作系统一、1i1IUX及其应用二、嵌入式1inux内核三、嵌入式1inUX文件系统第六章嵌入式1inux系统的Boot1oader设计一、Boot1oader的基本概念二、Boot1oader的具体实现重点：Boot1oader的基本概念难点：BOOt1Oader的具体实现第七章嵌入式1inux程序设计基础一、嵌入式1inUX开发基础二、1inUX的常用工具三、嵌入式1inUX操作系统的开发工具四、交叉开发环境重点：嵌入式1inUX操作系统的开发工具、难点：交叉开发环境第八章嵌入式1inux系统的驱动开发一、1inUX下的设备驱动程序简介二、设备驱动程序的开发过程三、典型设备驱动程序设计分析第九章嵌入式网络程序设计一、嵌入式以太网基础知识二、以太网接口设计三、1in1IX网络编程实现重点：以太网接口设计、1inUX网络编程实现难点：1inUX网络编程实现第十章嵌入式1inux图形用户界面编程一、1inux图形开发基础二、嵌入式1inIIX图形用户界面简介四、课程各教学环节要求（一）作业根据课程学习需要，安排适当课外作业。
嵌入式系统教学大纲
嵌入式系统教学大纲一、引言嵌入式系统是现代科技领域中的重要组成部分，它广泛应用于各个领域，如通信、汽车、医疗等。
本教学大纲旨在为学习者提供系统而全面的嵌入式系统知识，帮助他们掌握相关技能和理论知识。
二、课程目标该课程旨在使学习者能够：1. 理解嵌入式系统的基本概念和原理；2. 掌握嵌入式系统的设计和开发方法；3. 学会使用嵌入式系统开发工具和软件；4. 培养良好的嵌入式系统编程能力；5. 能够解决嵌入式系统开发中的实际问题。
三、教学内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义与特点1.2 嵌入式系统在各个领域中的应用1.3 嵌入式系统的发展趋势2. 嵌入式系统硬件平台2.1 嵌入式处理器的选择与介绍2.2 嵌入式系统的外设和接口设计2.3 嵌入式系统的电源管理3. 嵌入式系统软件平台3.1 嵌入式操作系统的选择与概念3.2 嵌入式系统的驱动程序开发3.3 嵌入式应用程序开发4. 嵌入式系统开发工具与环境4.1 嵌入式系统开发工具的选择与使用 4.2 嵌入式系统仿真与调试技术4.3 嵌入式系统的固件更新与维护5. 嵌入式系统设计与开发5.1 嵌入式系统设计流程与方法5.2 嵌入式系统的硬件设计与布局5.3 嵌入式系统的软件架构与开发6. 嵌入式系统应用案例分析6.1 通信领域中的嵌入式系统应用案例6.2 汽车领域中的嵌入式系统应用案例6.3 医疗领域中的嵌入式系统应用案例四、教学方法1. 理论授课：通过讲解理论知识，帮助学习者掌握嵌入式系统的基本概念和原理。
2. 实践操作：通过实际操作，让学习者亲自动手实践嵌入式系统的设计和开发过程。
3. 案例分析：通过分析实际应用案例，帮助学习者理解嵌入式系统在不同领域中的应用。
4. 小组讨论：通过小组讨论，促进学习者之间的交流和合作，增强学习效果。
五、教学评估1. 课堂作业：布置与课程内容相关的任务，通过完成作业评估学生的理论掌握情况。
2. 实验报告：要求学生完成实验并撰写实验报告，评估学生的实践操作能力。
《嵌入式系统》课程教学大纲
《嵌入式系统》课程教学大纲学分：3学时：64适用专业：电子信息、通信技术前导课程：电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言后续课程：一、课程的性质和任务本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统，讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序和驱动程序的开发设计方法。
《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS （实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科，是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。
二、课程的教学基本要求本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。
课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法；实时多任务操作系统。
本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。
三、教学内容和要求（一）理论教学内容和要求第一章：嵌入式系统的概况1、讲授内容：主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式系统的应用领域和发展趋势。
2、基本要求：使学生明确学习本课程的目的。
第二章：嵌入式系统的硬件基本知识1、讲授内容：1、ARM体系的硬件架构2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构3、RISC体系结构4、流水线技术2、基本要求：了解嵌入式系统的硬件基础。
第三章：嵌入式操作系统1、讲授内容：1、嵌入式操作系统的分类2、嵌入式操作系统的特点3、实时操作系统4、目前市场上流行的嵌入式操作系统2、基本要求：掌握嵌入式操作系统的分类和特点，明确实时操作系统的内核特点第四章：ARM架构的嵌入式微处理器1、讲授内容：目前基于ARM架构的嵌入式微处理器：I44B0，2410，LPC2000的架构及特点。
2、基本要求：要求掌握不同处理的的特点及使用场合。
嵌入式系统课程教学大纲
课程编号：“嵌入式系统设计”课程教学大纲Embeded System Design Course Outline50学时 3学分一、课程的性质、目的及任务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。
二、适用专业——计算机科学与技术三、先修课程——计算机组成原理、微型计算机技术、汇编语言、C语言程序设计四、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应能达到下列要求：1.掌握嵌入式系统的概念、体系结构、系统组成及设计方法；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；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；4.通过实例学习，重点掌握嵌入式系统的应用开发。
五、课程的教学内容(一)课堂讲授的教学内容0．绪论嵌入式系统开发基础（基本概念、组成结构、硬件组成、操作系统、应用软件开发、嵌入式系统开发流程）1．ARM体系结构及汇编指令集ARM技术概述；ARM处理模式和状态、ARM存储器组织、ARM异常中断；ARM寻址方式；ARM指令集、Thumb指令集、ARM汇编程序规范、ARM汇编程序特点2．基于ARM的嵌入式系统程序设计基础ARM汇编语言程序设计、嵌入式C语言程序设计及技巧、C语言与汇编语言混合编程、基于ARM的软件开发环境3．基于ARM核微处理器S3C44B0X的扩展接口技术S3C44B0X微处理器及其硬件开发平台、基于S3C44B0X的嵌入式系统体系结构；存储器扩展接口、UART异步串行接口、USB设备接口、通用I/O口应用、A/D和D/A接口应用。
《嵌入式系统设计》教学大纲
《嵌入式系统设计》教学大纲嵌入式系统设计是计算机科学与技术领域的一个重要分支，主要研究如何设计和开发嵌入在其他设备或系统中的计算机系统。
嵌入式系统设计涉及到硬件和软件的相互协作，涵盖了多个学科和技术领域，包括计算机体系结构、操作系统、嵌入式软件开发、嵌入式系统测试等。
本课程将对嵌入式系统设计的相关知识和技能进行系统的讲解和实践操作，旨在培养学生的嵌入式系统设计与开发能力。
一、课程目标1.了解嵌入式系统的概念、特点、应用领域和发展趋势；2.掌握嵌入式系统设计的基本原理和方法；3.学习使用常见的嵌入式系统设计工具和开发环境；4.培养嵌入式系统设计与开发能力，能够独立完成基本的嵌入式系统设计项目。
二、教学内容第一章嵌入式系统概论1.嵌入式系统的概念和特点2.嵌入式系统的应用领域和发展趋势3.嵌入式系统设计的基本要求和步骤第二章嵌入式系统硬件设计1.嵌入式系统的硬件平台和体系结构2.嵌入式系统的处理器选择和嵌入式开发板3.嵌入式系统的外设接口和通信接口设计4.嵌入式系统的电源和封装设计第三章嵌入式系统软件设计1.嵌入式系统开发环境和常用软件工具2.嵌入式系统的软件开发过程和方法3.嵌入式系统的软件编程语言和开发框架4.嵌入式系统的操作系统选择和驱动程序开发第四章嵌入式系统测试与调试1.嵌入式系统的测试原理和策略2.嵌入式系统的测试工具和方法3.嵌入式系统的调试技术和工具4.嵌入式系统的性能调优和优化方法三、教学方法1.理论授课：通过讲解嵌入式系统的相关概念、原理和方法，培养学生的理论知识；2.实践操作：通过实验和实际项目，让学生亲自动手操作和实践，加深对嵌入式系统设计的理解和掌握；3.讨论交流：通过小组讨论和大班互动，促进学生之间的交流和合作，共同解决问题；4.课程项目：学生可以选择一个与嵌入式系统设计相关的项目进行深入研究和实践，提高综合应用能力。
四、考核方式1.平时成绩：包括课堂表现、实验报告和讨论参与等；2.期末考试：对理论知识的掌握程度进行考核；3.课程项目：对学生的综合能力进行考核；4.考勤情况：根据学生的出勤情况进行评定。
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《嵌入式系统》课程教学大纲
学分：3
学时：64
适用专业：电子信息、通信技术
前导课程：电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言
后续课程：
一、课程的性质和任务
本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统，讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序和驱动程序的开发设计方法。
《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS （实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科，是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。
二、课程的教学基本要求
本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。
课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法；实时多任务操作系统。
本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。
三、教学内容和要求
（一）理论教学内容和要求
第一章：嵌入式系统的概况
1、讲授内容：
主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式
系统的应用领域和发展趋势。
2、基本要求：
使学生明确学习本课程的目的。
第二章：嵌入式系统的硬件基本知识
1、讲授内容：
1、ARM体系的硬件架构
2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构
3、RISC体系结构
4、流水线技术
2、基本要求：
了解嵌入式系统的硬件基础。
第三章：嵌入式操作系统
1、讲授内容：
1、嵌入式操作系统的分类
2、嵌入式操作系统的特点
3、实时操作系统
4、目前市场上流行的嵌入式操作系统
2、基本要求：
掌握嵌入式操作系统的分类和特点，明确实时操作系统的内核特点
第四章：ARM架构的嵌入式微处理器
1、讲授内容：
目前基于ARM架构的嵌入式微处理器：I44B0，2410，LPC2000的架构及特点。
2、基本要求：
要求掌握不同处理的的特点及使用场合。
第五章：ARM微处理器的指令系统
1、讲授内容：
1.通用寄存器和程序计数器
2. ARM程序状态寄存器
2、基本要求：
了解R0—R15寄存器的用途
第六章：常用的ARM处理器：LPC2106、LPC2000系列
1、讲授内容：
1、了解LPC2210的引脚描述
2、了解LPC2210的地址安排
3. 了解GPIO寄存器的描述与用途。
2、基本要求：
了解LPC2210的地址安排。
第七章：ARM的指令集概述 ARM的指令分类介绍
1、讲授内容：
1．ARM处理器寻址方式
2．ARM指令集介绍
2、基本要求：掌握ARM的指令集。
第八章：ARM的ADS的集成开发环境
1、讲授内容：
1.ADS1.2 集成开发环境简介。
2.CodeWarrior的界面和使用
3.使用AXD 进行仿真调试
基本要求：要求掌握ADS的集成开发环境
第九章：LPC2106程序设计与电路
1、讲授内容：
1、掌握LPC2100中GPIO寄存器的编程
2、掌握LPC2100中外部中断寄存器的编程
2、基本要求：
要求掌握GPIO单键输入控制LED闪烁程序和电路设计及仿真
外部中断程序控制LED闪烁程序和电路设计及仿真。
第十章：UO/OS系统的特点及结构基于UC/OS的程序开发
1、讲授内容：
1、了解uC/OS的体系结构
2、了解uC/OS内核的定制
3、了解uC/OS-II在ARM平台的移植
4、 uC/OS-II在ARM平台的移植在开发板上的演示
2、基本要求：
要求掌握uC/OS内核的定制及uC/OS-II在ARM平台的移植。
第十一章：Windows CE的开发工具（PB）
1、讲授内容：
1、了解WinCE的体系结构
2、了解WinCE内核的定制
3、了解WinCE 内核的下载
4、 WinCE在开发板上的演示。
2、基本要求：
要求掌握了解WinCE的体系结构、内核的定制、内核的下载. （二）、实验教学内容
实验一、LPC2106程序设计与电路仿真（实验：
输入/输出端口GPIO编程与仿真、中断控制编程与仿真）
1、实验内容：GPIO单键输入控制LED闪烁程序和电路设计及仿真
2、基本要求：
使用P0.9的输出功能来控制一个LED闪烁。
采用灌电流的方式驱动LED，即输出低电平时LED点亮。
首先进行引脚功能选择寄存器（PINSEL0和PINSEL1）配置，然后进行IODIR寄存器设置，设置P0.9为输出模式，通过对IOSET 和IOCLR寄存器进行置1或置0控制LED闪烁。
实验二、计数器程序设计与仿真
1、实验内容：使用中断向量控制器的向量IRQ功能，实现EINT0、EINT1、EINT2
中断处理。
首先把EINT0和EINT1、EINT2设置为向量IRQ中断，分配优先级并使能向量，然后设置相关向量地址寄予及中断使能；当有IRQ中断时，VIC 会将中断向量地址放入向量地址寄存器VICVectAddr，使中断处理能够快速地找到相对应的向量，进行IRQ处理，在IRQ处理过程中，IRQ中断默认是被禁止的，在处理完毕后写向量址寄存器为0,通知VIC中断处理结束。
当处部中断0有效时，进行加计数操作，当外部中断1有效时，进行减计数操作,当外部中断2有效时，进行清零操作。
2、基本要求：1.了解计数器特性、功能、结构
2、了解计数器描述
3、了解计数器控制器
实验三、UC/OS的程序开发（实验）
1、实验内容：完成uC/OS内核的定制,uC/OS-II在ARM平台的移植。
2、基本要求：完成uC/OS-II在ARM平台的移植在开发板上的演示, 掌握将
uC/OS-II 内核移植到ARM 处理器上的基本方法。
实验四、LCD显示实验
1、实验内容：完成在ARM平台的LCD显示指定的内容。
2、基本要求：掌握ARM平台的LCD驱动程序的基本方法。
实验五、Windows CE系统的定制与移植（实验）
1、实验内容：使用PB完成Windows CE系统的定制与移植。
2、基本要求：在2410s开发板上运行Windows CE系统。
实验六、2410S实验箱演示实验
1、实验内容：
1、 Linux常用命令
2、超级终端的建立
3、 2410S实验箱演示实验
2、基本要求：完成2410S实验箱演示实验。
四、课时分配
学时分配表
五、教法说明
本课程以嵌入式系统硬件以及嵌入式实时操作系统为重点，全面介绍嵌入式系统概况，ARM体系结构，ARM的指令系统，LPC2000系列ARM的硬件结构，基于源代码开放的μC/OS-II程序设计，嵌入式系统的设计与开发。
本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课，为了克服传统教学体系中教与学互相脱离，学生学习缺乏自主性，无法建立专业知识结构的整体框架等弊病, 课程组创建了“实验班＋实验室＋实践基地”
的教学平台，利用此教学平台实施了“项目驱动、能力培养”的教学方式，以嵌入式系统的知识模块与工程实训项目相结合来驱动学生的工程实践能力培养。
六、考核方式及评分办法
本课程为考试科目，考核方式包括平时考核和期末考核。
平时考核包括作业、实验、实习、独立工作等。
通过学生的动手能力、独立分析解决问题的能力、创新能力以及学
习态度综合考核。
评分方法：平时成绩占30%-40%，期考占60%-70%。
七、教材及参考书：
［1］周立功等编，《ARM 嵌入式系统实验教程（二）》，北京航空航天大学出版社，2005 年出版
［2］周立功等编，《深入浅出ARM7：LPC213x/214x（下册）》，北京航空航天大学出版社，2006 年出版
［3］周立功等编，《ARM 嵌入式系统基础教程》，北京航空航天大学出版社，2005 年出版
［4］周立功等编，《深入浅出ARM7：LPC213x/214x（上册）》，北京航空航天大学出版，2005 年出版
［ 5 ］Trevor Martin 著，《The Insider's Guide To The Philips ARM7-Based Microcontrollers》，Hitex(UK) Ltd.，2005 年出版
附：。