嵌入式系统教案设计李震
嵌入式系统教案(李震)
嵌入式系统教案(李震) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN嵌入式系统教案(李震)嵌入式系统教案教材：《ARM9嵌入式系统设计—基于S3C2410与Linux（第二版）》，徐英慧，马忠梅，王磊，王琳编著，北京航空航天大学出版社课时分配：理论课32学时，实验课8学时，共40学时第1章嵌入式系统基础一、教学目的：介绍嵌入式系统的基本概念，包括嵌入式系统的概念、特点及应用，由本章了解嵌入式系统的基础知识，掌握嵌入式的发展方向。
学时分配：2学时二、教学重点：实时操作系统的多任务内核，实时操作系统的任务管理机制三、教学难点：理解和掌握嵌入式系统中任务间采用的共享数据结构和消息机制等两种通信方式，嵌入式系统的优先级继承，抢占式调度和非抢占式调度间的区别。
四、教学方法：课题讲授及嵌入式系统在精细农业中的应用实例演示五、教学过程设计：（2学时）一、嵌入式系统概念（一）嵌入式系统的定义（二）嵌入式系统的组成（三）嵌入式系统的特点（四）嵌入式系统的应用（五）实时系统二、嵌入式处理器（一）嵌入式处理器分类（二）微控制器的定义及特点（三）嵌入式微处理器的定义及特点，介绍主流的微处理器，包括ARM、MIPS、MC68K、PowerPC、X86微处理器等。
（四）DSP处理器的定义及特点（五）片上系统的定义及特点（六）典型的嵌入式处理器三、嵌入式操作系统（一）操作系统的概念和分类（二）实时操作系统（三）常见的嵌入式操作系统四、实时操作系统的内核（一）任务管理（二）任务间的通信和同步（三）存储器管理（四）定时器和中断管理五、嵌入式技术发展现状及趋势六、思考题1、什么是嵌入式系统它由哪几部分组成（作业）2、嵌入式系统有何特点？（作业）3、嵌入式处理器分为哪几类？4、ARM英文原意是什么它是一个怎样的公司其处理器有何特点5、什么事实时系统实时系统有何特点如何划分6、实时操作系统常用的任务调度算法有哪几种？第2章嵌入式系统开发过程一、教学目的：介绍嵌入式软件的开发过程和调试手段，使学生了解嵌入式软件与普通计算机软件在开发和调试上的区别。
《嵌入式系统设计》课程教学大纲(本科)
嵌入式系统设计（Embedded System Design）课程代码：05410176学分：1.5学时：24 （其中：课题教学学时：24 实验学时：0 上机学时：0）先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、微型计算机原理及应用适用专业：生物医学工程教材：《嵌入式系统体系结构、编程与设计》（第三版）。
Raj Kamal著，郭俊凤译：清华大学出版社，2017年5月出版一、课程性质与课程目标（一）课程性质《嵌入式系统设计》融合了计算机软硬件技术、通信技术和半导体微电子技术。
根据实际应用要求，把微处理器直接嵌入到应用系统中，并对软硬件进行优化、裁剪。
在工业智能仪器仪表、光机电设备、自动检测、信息处理、医疗仪器等方面得到了极为广泛的应用。
本课程以嵌入式系统设计知识为主体，是生物医学工程专业的一门具有重要意义的专业基础课，同时也是生物医学工程专业的一门理论性与实践性很强的课程。
通过本课程的学习，使学生熟悉嵌入式系统开发流程和方法，能根据系统实际应用需求，独立设计嵌入式系统的硬件,编写可在嵌入式设备上运行的应用程序。
为学生毕业后从事计算机检测与控制、智能仪表、医疗仪器等相关工作打下比较扎实的理论与实践基础。
（二）课程目标本课程既培养学生分析问题、解决问题的能力，又使得学生能够具备一定的实践能力。
二、课程内容与教学要求第一章嵌入式系统基础（一）课程内容1. 嵌入式系统概念2. 嵌入式系统处理器3 嵌入式操作系统（二）教学要求1. 正确理解嵌入式系统的基本概念2. 掌握嵌入式微处理器分类及结构3. 掌握嵌入式操作系统的概念及内核4. 了解嵌入式系统的发展趋势（三）重点与难点1. 重点（1）嵌入式系统的概念（2）嵌入式处理器（3）嵌入式操作系统2. 难点（1）嵌入式微处理器（2）嵌入式操作系统的内核第二章嵌入式系统开发流程（一）课程内容1. 嵌入式软件开发特点2. 嵌入式软件开发流程3. 嵌入式系统的调试（二）教学要求1. 熟悉嵌入式软件开发特点2. 掌握嵌入式软件开发流程3. 掌握嵌入式系统的调试（三）重点与难点1. 重点：嵌入式软件开发流程2. 难点：嵌入式系统的调试第三章嵌入式系统的硬件基础（一）课程内容1. 嵌入式系统的硬件结构2. 嵌入式系统的处理器3. 嵌入式系统的存储器4. 嵌入式系统的其他电路（二）教学要求1. 熟悉嵌入式系统的硬件结构2. 了解嵌入式系统的处理器3. 掌握嵌入式系统的存储器4. 掌握嵌入式系统的其他电路（三）重点与难点1. 重点：（1）嵌入式系统的硬件（2）嵌入式系统的处理器2. 难点：嵌入式系统的硬件第四章嵌入式系统的软件基础（一）课程内容1. 嵌入式系统的集成开发环境2. 嵌入式系统的软件架构3. 嵌入式系统的常用软件模块（二）教学要求1. 熟悉嵌入式系统的集成开发环境2. 掌握嵌入式系统的软件架构3. 掌握嵌入式系统的常用软件模块（三）重点与难点1. 重点：（1）嵌入式系统的软件架构（2）嵌入式系统的常用软件模块2. 难点：嵌入式系统的常用软件模块第五章嵌入式操作系统基础（一）课程内容1. 嵌入式操作系统概述2. 嵌入式操作系统内核的结构（二）教学要求1. 了解常用的.嵌入式操作系统2. 掌握嵌入式操作系统内核的结构（三）重点与难点1 重点：嵌入式操作系统内核的结构2. 难点：嵌入式操作系统内核的结构三、本课程开设的实验项目四、学时分配及教学方法六、参考书目及学习资料1. 《嵌入式系统开发与应用教程》田泽编著.北京航空航天大学出版社，2010.2. 《嵌入式系统硬件与软件架构》Tammy Noergaard著，马洪兵译.人民邮电出版社，2008.3. 《嵌入式操作系统基础µC/OS-Ⅱ和Linux》任哲，樊生文.北京航空航天大学出版社，2011.七、大纲说明1. 采用多媒体教学手段，建议采用讲授、案例、讨论相结合，多种教学手段综合运用。
《嵌入式系统设计》教案
《嵌入式系统设计》教案嵌入式系统设计教案1.课程目标和学习目标本课程旨在使学生掌握嵌入式系统设计的基本原理和技术，培养学生的嵌入式系统设计能力。
通过该课程的学习，学生将能够：-理解嵌入式系统的概念和特点；-掌握嵌入式系统的硬件和软件设计方法；-学习使用常见的嵌入式开发板和开发工具；-能够完成一个简单嵌入式系统的设计和实现。
2.教学内容和学习方法嵌入式系统设计主要包括硬件和软件两个方面。
教学内容包括以下几个部分：-嵌入式系统概述：嵌入式系统的定义、分类和应用领域。
-嵌入式硬件设计：处理器选型、系统总线设计、存储器设计、外设接口设计等。
-嵌入式软件设计：嵌入式操作系统、驱动程序设计、应用程序设计等。
-嵌入式系统调试和测试：仿真调试、硬件调试和软件调试技术。
-嵌入式系统实例：以一个具体的嵌入式系统为例，进行设计和实现。
学习方法主要包括理论讲解和实践操作相结合。
通过教师的讲解、案例分析、实验操作等方式，使学生能够理解和掌握相关知识和技能。
3.教学进度和安排本课程建议采用16周的学习周期。
具体教学进度和安排如下：第1周：嵌入式系统概述-嵌入式系统的定义和特点；-嵌入式系统的应用领域。
第2周：嵌入式硬件设计-处理器选型和系统总线设计；-存储器设计和外设接口设计。
第3周：嵌入式软件设计-嵌入式操作系统；-驱动程序设计。
第4周：嵌入式软件设计（续）-应用程序设计。
第5周：嵌入式系统调试和测试-仿真调试技术；-硬件调试技术。
第6周：嵌入式系统实例设计（1）-系统需求分析；-系统结构设计。
第7周：嵌入式系统实例设计（2）-硬件设计；-软件设计。
第8周：嵌入式系统实例设计（3）-系统集成和调试。
第9周：嵌入式系统实例设计（4）-软件测试和优化。
第10周：嵌入式系统实例设计（5）-系统性能评估。
第11周：嵌入式系统实例设计（6）-系统实施和部署。
第12周：实验1-嵌入式系统硬件设计实验第13周：实验2-嵌入式系统软件设计实验第14周：实验3-嵌入式系统调试和测试实验第15周：实验4-嵌入式系统实例设计实验（硬件设计）第16周：实验5-嵌入式系统实例设计实验（软件设计）4.考核方式和评价标准公开课程使用考评标准，以确保教师客观、公正地评估学生的能力和表现。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 理解嵌入式系统的概念及其在日常生活和工作中的应用。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。
3. 学习嵌入式操作系统的基础知识。
4. 培养实际动手能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域。
2. 嵌入式系统基本组成硬件平台、软件系统和中间件。
3. 嵌入式系统开发流程需求分析、硬件选型、软件设计、系统集成和测试。
4. 嵌入式操作系统基础RTOS、嵌入式Linux和实时性分析。
5. 嵌入式系统实例分析以实际项目为例，分析嵌入式系统的应用和开发过程。
三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发方法。
2. 案例分析法：分析实际项目，让学生了解嵌入式系统的应用。
3. 实验法：引导学生动手实践，培养实际操作能力。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队协作精神。
四、教学环境1. 教室：配备投影仪、计算机、网络等教学设施。
2. 实验室：配备嵌入式开发板、编程器、仿真器等实验设备。
五、教学评价1. 课堂互动：提问、回答问题、讨论等，评价学生对知识的掌握。
2. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和解决问题能力。
4. 课程设计：综合运用所学知识完成一个嵌入式系统项目，评价学生的综合能力。
六、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》教材，用于引导学生学习基本概念和原理。
2. 案例库：收集各类嵌入式系统应用案例，用于分析讨论。
3. 实验指导书：提供实验步骤、原理和技巧，指导学生动手实践。
4. 在线资源：推荐相关网站、论坛和教程，便于学生自主学习。
七、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16次理论课和16次实验课。
2. 进度计划：第1-4课时：嵌入式系统概述及基本组成第5-8课时：嵌入式系统开发流程第9-12课时：嵌入式操作系统基础第13-16课时：嵌入式系统实例分析第17-20课时：实验一：嵌入式系统硬件平台搭建第21-24课时：实验二：嵌入式系统软件设计第25-28课时：实验三：嵌入式操作系统应用第29-32课时：课程设计：完成一个嵌入式系统项目八、教学注意事项1. 注重理论联系实际，让学生了解嵌入式系统在生活中的应用。
《嵌入式系统设计》教案
嵌入式系统设计教案课程总学时：32讲课学时：24实验学时：8**人：***南昌航空大学信息工程学院目录1 嵌入式系统概述 (1)1.1 嵌入式系统的基本概念 (1)1.2 嵌入式系统的发展历史 (2)1.3 嵌入式系统的体系结构 (2)1.4 嵌入式处理器 (3)1.5 嵌入式操作系统 (4)1.6 嵌入式系统的应用及发展趋势 (7)2 ARM体系结构 (8)2.1 ARM设计思想 (8)2.2 ARM体系结构分析 (9)2.3 ARM处理器系列 (11)2.4 ARM处理器模式 (15)2.5 ARM体系的异常处理 (16)2.6 ARM内部寄存器 (18)2.7 ARM体系的存储系统 (19)3 ARM指令系统及程序设计基础 (21)3.1 ARM寻址方式 (21)3.2 ARM指令集 (24)3.3 Thumb指令集 (33)3.4 (35)3.5 (35)3.6 嵌入式系统设计与开发过程 (36)4 STM32微控制器 (37)4.1 STM32微控制器的性能指标 (37)1嵌入式系统概述教学目的：使学生对嵌入式系统的基本概念和体系结构、嵌入式处理器、嵌入式操作系统、嵌入式系统的历史、应用及发展趋势有一定的了解。
教学重点：嵌入式系统的基本概念、嵌入式处理器和嵌入式操作系统。
教学难点：嵌入式系统的体系结构、嵌入式处理器。
教学方法与教学手段：课堂讲授，多媒体教学。
教学时间：2课时。
教学内容1.1 嵌入式系统的基本概念(1)嵌入式系统的定义先举例说明生活中的各种嵌入式系统设备，如iPhone、小米手机、洗衣机、电压力锅等。
IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置（Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。
《嵌入式系统设计与应用》教案
《嵌入式系统设计与应用》教案嵌入式系统设计与应用教案一、课程背景和目标嵌入式系统是现代科技领域的重要组成部分，广泛应用于各行各业。
本课程旨在通过系统性的研究和实践，培养学生在嵌入式系统设计与应用方面的能力和技巧。
二、教学内容和方法2.1 教学内容- 嵌入式系统的概念和发展历程- 嵌入式系统的硬件平台和软件工具- 嵌入式系统的设计原理和方法- 嵌入式系统的应用案例分析2.2 教学方法- 理论讲解与案例分析相结合，通过实际案例加深学生对嵌入式系统的理解。
- 实验演示和实践操作，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
三、教学计划3.1 教学时间分配本课程共设30学时，具体时间分配如下：- 前10学时：嵌入式系统概述和基础知识- 中间10学时：嵌入式系统设计原理和方法- 后10学时：嵌入式系统应用案例分析3.2 教学目标- 了解嵌入式系统的基本概念和发展历程。
- 掌握嵌入式系统的硬件平台和软件工具。
- 能够独立设计和实现简单的嵌入式系统。
- 能够分析和解决嵌入式系统应用中的问题。
四、教学评估方法4.1 课堂表现评估- 参与度：学生在课堂上积极参与讨论和提问的程度。
- 案例分析：学生对课堂案例分析的理解和分析能力。
4.2 实践操作评估- 实验报告：学生进行实验操作并撰写实验报告的质量和准确性。
- 项目设计：学生独立完成小型嵌入式系统设计和实施的能力。
五、教材和参考资料5.1 教材- 《嵌入式系统设计与应用教程》- 《嵌入式系统设计与开发实例解析》5.2 参考资料- 《嵌入式系统原理与实践》- 《ARM Cortex-M系列嵌入式系统设计与应用》以上是《嵌入式系统设计与应用》教案的详细内容和安排。
通过本课程的学习，学生将能够全面了解和掌握嵌入式系统设计与应用的基本原理和方法，并具备实际操作和解决问题的能力。
嵌入式系统设计与应用第二版课程设计
嵌入式系统设计与应用第二版课程设计一、设计背景随着人类社会的发展，物联网、智能家居、智能医疗等领域越来越受到关注。
嵌入式系统技术是这些领域的核心技术之一，它已经成为推动人类社会向智能化、便捷化和高效化方向发展的重要工具之一。
《嵌入式系统设计与应用》是一本系统介绍嵌入式系统设计、开发和应用的优秀教材。
经过多次更新与修订，第二版的内容更加全面深入，比第一版更适应当前的市场需求。
本次课程设计旨在通过实践，加深学生对嵌入式系统原理与设计方法的理解，同时提升实践能力和创新思维。
二、设计目标本次课程设计的目标是： - 让学生掌握嵌入式系统基础知识； - 培养学生的设计和调试能力； - 提升学生的实际开发经验，做好应用型人才的培养。
三、设计内容1.设计要求课程设计要求： 1. 选定一款嵌入式开发板，设计并实现一个嵌入式系统应用，并完成演示。
2. 设计与开发具有两个或以上功能的嵌入式系统或项目。
3. 进行设计报告撰写，并撰写项目文档。
2. 设计步骤1.首先选择一款嵌入式系统开发板，并明确项目需求。
2.确定硬件方案和软件架构，对系统进行分析与设计。
3.进行开发环境的配置，包括提供工具和软件库。
4.实现设计方案，并进行系统测试及调试。
5.撰写设计报告和项目文档。
3. 设计要点嵌入式系统设计需要注意以下几个方面： 1. 系统要求：识别系统需求是整个设计中最重要的环节，也是最需要投入精力的环节，它为硬件方案和软件框架的选择提供了基础。
2. 硬件方案与软件框架：硬件方案和软件框架的选择关系到系统性能和可靠性，需要客户端的应用需求界面设计和控制器编程实现。
3. 现场可靠性：在系统开发和应用中，需要考虑到现场可靠性，开发前期需要进行多次测试，并对所写的代码进行彻底分析，防止出现质量问题导致应用扰乱，影响使用效果。
四、设计文件1.设计报告：主要对设计思路、方案选择、开发过程和结果分别进行阐述；涵盖系统概述、需求分析、设计方案、实现过程、测试及调试结果、性能参数、市场应用前景等，需要详细说明。
嵌入式系统教案李震
嵌入式系统教案李震一、教案概述本教案旨在为广大嵌入式系统学习者提供一个全面、系统的学习路线，通过讲解基本概念、原理及实际应用，使学习者能够熟练掌握嵌入式系统的基本知识，具备实际项目开发能力。
本教案适用于嵌入式系统及相关专业的本科生、研究生和从业人员。
二、教学目标1. 理解嵌入式系统的概念、特点和应用领域；2. 掌握嵌入式系统硬件平台的基本组成；3. 熟悉嵌入式操作系统的基本原理及常用嵌入式操作系统；4. 学会嵌入式系统软件开发的基本方法；5. 能够运用所学知识分析和解决实际嵌入式系统问题。
三、教学内容第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义及特点1.2 嵌入式系统的应用领域1.3 嵌入式系统的发展趋势第二章：嵌入式系统硬件平台2.1 嵌入式处理器2.2 存储器2.3 输入输出接口2.4 嵌入式系统硬件设计方法第三章：嵌入式操作系统3.1 嵌入式操作系统的基本原理3.2 常用嵌入式操作系统简介3.3 嵌入式操作系统的选择与评估第四章：嵌入式系统软件开发4.1 嵌入式软件开发流程4.2 嵌入式编程语言4.3 嵌入式软件调试与测试第五章：嵌入式系统项目实践5.1 嵌入式系统项目开发流程5.2 基于嵌入式系统的应用案例分析5.3 项目实践案例讲解四、教学方法1. 采用讲授、讨论、实验相结合的方式进行教学；2. 使用实际案例进行分析，使学生更好地理解嵌入式系统的应用；3. 鼓励学生进行项目实践，提高实际动手能力；4. 定期进行课后作业和测试，检查学生学习效果。
五、教学资源1. 教材：《嵌入式系统原理与应用》等；2. 实验设备：嵌入式开发板、编程器、仿真器等；3. 网络资源：相关技术博客、论坛、学术论文等。
六、课程评估1. 课后作业：考察学生对课堂所学知识的理解和运用；2. 实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和问题解决能力；3. 课程论文：考察学生对嵌入式系统某一领域的深入研究；4. 期末考试：全面测试学生对本门课程的掌握程度。
《嵌入式控制系统原理及设计 》教学教案教学大纲
课程教学包括课堂讲授与实验，课程考核将以课程设计、平日成绩与实验技能相结合的方式，其中课程设计报告占40%，实验及技能考核占40%，平日成绩占20%，成绩以百分制计算。
4
0
2
6
07
嵌入式控制系统的案例教学：需求分析△★；总体结构设计；控制器设计△★；详细设计；系统调试。
8
4
2
14
合 计
32
16
12
60
实验项目（参照最近提交的实验项目数据）
序号
实验名称
实验内容与要求
实验学时
实验类型
01
熟悉开发环境
了解集成开发环境的使用方法；掌握集成开发环境中程序的下载与调试方法。
2
章号
教学内容
时间分配（学时）
讲课
实验
上机
实践
课外
小计
01
嵌入式控制系统概述：嵌入式控制系统的定义△；嵌入式控制系统的组成△；嵌入式控制系统的特点；嵌入式控制系统的应用与发展趋势。
2
2
02
嵌入式微处理器基础：常见的嵌入式微处理器；微处理器概述；嵌入式处理器的编程模型△。
4
4
03
嵌入式系统软件设计：嵌入式系统软件设计方法△；汇编语言程序设计；嵌入式C语言程序设计△★；C与汇编混合编程△★；嵌入式软件开发工具；嵌入式软件仿真设计。
（45）嵌入式控制系统及应用
课程编号
10032001
课程名称（中）
嵌入式控制系统及应用
学分
学时
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 了解嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和工作原理。
3. 熟悉嵌入式系统开发流程和工具。
4. 掌握C语言编程基础，为后续嵌入式系统开发打下基础。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述嵌入式系统的定义、特点和应用领域嵌入式系统的发展历程和趋势2. 嵌入式系统的基本组成硬件平台：处理器、存储器、输入输出接口等软件系统：操作系统、驱动程序、应用程序等3. 嵌入式系统的工作原理嵌入式处理器的工作原理和性能指标嵌入式系统的启动流程和运行机制4. 嵌入式系统开发流程和工具需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发等环节常用的嵌入式开发工具：编程语言、编译器、调试器等5. C语言编程基础C语言的基本语法和数据类型控制结构、函数、数组、指针等关键概念三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。
2. 案例分析法：分析典型的嵌入式系统应用案例，让学生了解实际应用。
3. 实践操作法：引导学生动手编写C语言程序，体验嵌入式系统开发。
四、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》2. 课件：嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程3. 案例素材：典型的嵌入式系统应用案例4. 编程环境：集成开发环境（IDE）和相关工具五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对嵌入式系统基本概念的理解。
2. 课后作业：布置相关编程练习，检验学生掌握C语言编程基础。
3. 课程设计：让学生结合所学知识，完成一个嵌入式系统应用项目的方案设计。
4. 期末考试：全面测试学生对嵌入式系统开发与应用知识的掌握。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，每课时45分钟。
2. 课程安排：嵌入式系统概述（2课时）嵌入式系统的基本组成（3课时）嵌入式系统的工作原理（3课时）嵌入式系统开发流程和工具（4课时）C语言编程基础（6课时）实践环节（10课时）课程设计（5课时）期末考试（2课时）七、教学重点与难点1. 教学重点：嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域嵌入式系统的基本组成和工作原理嵌入式系统开发流程和工具C语言编程基础2. 教学难点：嵌入式系统的工作原理嵌入式系统开发流程和工具的使用C语言的高级编程技巧八、教学过程1. 导入：通过引入生活中的嵌入式系统实例，激发学生对嵌入式系统的兴趣。
嵌入式系统设计教案
嵌入式系统设计教案教案标题：嵌入式系统设计教案教案目标：1. 理解嵌入式系统的基本概念和原理。
2. 掌握嵌入式系统设计的基本步骤和方法。
3. 学习使用相关工具和软件进行嵌入式系统设计和开发。
4. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
教学内容：1. 嵌入式系统的定义和分类a. 什么是嵌入式系统？b. 嵌入式系统的分类和应用领域2. 嵌入式系统设计的基本原理a. 硬件平台选择与设计b. 软件开发流程和工具选择c. 系统性能和可靠性设计考虑3. 嵌入式系统设计的基本步骤a. 确定需求和功能规格b. 硬件设计和原型制作c. 软件开发和调试d. 系统集成和测试e. 优化和改进4. 嵌入式系统设计的常用工具和软件a. 硬件设计工具（如Altium Designer）b. 软件开发工具（如Keil MDK）c. 模拟和仿真工具（如Proteus）d. 调试和测试工具（如JTAG）5. 嵌入式系统设计案例分析a. 选择一个实际的嵌入式系统设计案例b. 分析案例中的硬件和软件设计要求c. 进行系统设计和开发d. 测试和验证系统功能和性能教学方法：1. 讲授：通过讲解嵌入式系统设计的基本概念、原理和方法，帮助学生建立起扎实的理论基础。
2. 实践：组织学生进行实际的嵌入式系统设计和开发项目，培养他们的实际操作能力和问题解决能力。
3. 讨论：组织学生进行案例分析和讨论，促进他们的思维能力和创新意识。
评估方式：1. 课堂小测：通过课堂小测考查学生对嵌入式系统设计基本概念和原理的理解程度。
2. 实践项目评估：评估学生在实际项目中的设计和开发能力，包括硬件设计、软件开发、系统集成和测试等方面。
3. 学习总结报告：要求学生撰写对所学内容的总结报告，包括对案例分析的理解和自己的设计思路。
教学资源：1. 教材：嵌入式系统设计相关教材和参考书籍。
2. 实验设备：嵌入式开发板、传感器、电路元件等。
3. 软件工具：硬件设计工具、软件开发工具、仿真工具等。
嵌入式系统教案(李震)
嵌入式系统教案(李震)嵌入式系统教案教材：《ARM9嵌入式系统设计—基于S3C2410与Linux（第二版）》，徐英慧，马忠梅，王磊，王琳编着，北京航空航天大学出版社课时分配：理论课32学时，实验课8学时，共40学时第1章嵌入式系统基础一、教学目的：介绍嵌入式系统的基本概念，包括嵌入式系统的概念、特点及应用，由本章了解嵌入式系统的基础知识，掌握嵌入式的发展方向。
学时分配：2学时二、教学重点：实时操作系统的多任务内核，实时操作系统的任务管理机制三、教学难点：理解和掌握嵌入式系统中任务间采用的共享数据结构和消息机制等两种通信方式，嵌入式系统的优先级继承，抢占式调度和非抢占式调度间的区别。
四、教学方法：课题讲授及嵌入式系统在精细农业中的应用实例演示五、教学过程设计：（2学时）一、嵌入式系统概念（一）嵌入式系统的定义（二）嵌入式系统的组成（三）嵌入式系统的特点（四）嵌入式系统的应用（五）实时系统二、嵌入式处理器（一）嵌入式处理器分类（二）微控制器的定义及特点（三）嵌入式微处理器的定义及特点，介绍主流的微处理器，包括ARM、MIPS、MC68K、PowerPC、X86微处理器等。
（四）DSP处理器的定义及特点（五）片上系统的定义及特点（六）典型的嵌入式处理器三、嵌入式操作系统（一）操作系统的概念和分类（二）实时操作系统（三）常见的嵌入式操作系统四、实时操作系统的内核（一）任务管理（二）任务间的通信和同步（三）存储器管理（四）定时器和中断管理五、嵌入式技术发展现状及趋势六、思考题1、什么是嵌入式系统？它由哪几部分组成？（作业）2、嵌入式系统有何特点？（作业）3、嵌入式处理器分为哪几类？4、ARM英文原意是什么？它是一个怎样的公司？其处理器有何特点？5、什么事实时系统？实时系统有何特点？如何划分？6、实时操作系统常用的任务调度算法有哪几种？第2章嵌入式系统开发过程一、教学目的：介绍嵌入式软件的开发过程和调试手段，使学生了解嵌入式软件与普通计算机软件在开发和调试上的区别。
嵌入式系统教案李震
嵌入式系统教案李震第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的特点1.3 嵌入式系统的应用领域1.4 嵌入式系统的发展趋势第二章：嵌入式系统硬件基础2.1 嵌入式处理器简介2.2 嵌入式处理器核心组件2.3 嵌入式处理器选型考虑因素2.4 嵌入式处理器应用实例第三章：嵌入式系统软件基础3.1 嵌入式操作系统简介3.2 嵌入式操作系统核心组件3.3 嵌入式操作系统选型考虑因素3.4 嵌入式操作系统应用实例第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 需求分析与系统设计4.2 硬件设计与选型4.3 软件设计与开发4.4 系统集成与测试4.5 项目管理与团队协作第五章：嵌入式系统编程与调试技术5.1 嵌入式编程语言简介5.2 嵌入式编程规范与技巧5.3 嵌入式系统调试技术5.4 嵌入式系统性能优化5.5 嵌入式系统安全与防护第六章：嵌入式系统常见硬件接口与驱动6.1 UART接口与驱动6.2 SPI接口与驱动6.3 I2C接口与驱动6.4 USB接口与驱动6.5 PCIe接口与驱动第七章：嵌入式系统文件系统与存储7.1 嵌入式文件系统简介7.2 嵌入式文件系统核心组件7.3 嵌入式文件系统选型考虑因素7.4 嵌入式文件系统应用实例7.5 嵌入式存储技术简介7.6 嵌入式存储技术选型考虑因素7.7 嵌入式存储技术应用实例第八章：嵌入式网络通信技术8.1 嵌入式网络通信概述8.2 嵌入式以太网通信技术8.3 嵌入式无线通信技术8.4 嵌入式蓝牙通信技术8.5 嵌入式Wi-Fi通信技术8.6 嵌入式通信协议简介8.7 嵌入式通信协议选型考虑因素8.8 嵌入式通信协议应用实例第九章：嵌入式系统安全与加密技术9.1 嵌入式系统安全概述9.2 嵌入式系统安全威胁与挑战9.3 嵌入式系统加密技术简介9.4 嵌入式系统加密算法选型考虑因素9.5 嵌入式系统加密技术应用实例9.6 嵌入式系统安全防护策略9.7 嵌入式系统安全防护技术应用实例第十章：嵌入式系统项目案例分析与实践10.1 嵌入式系统项目案例概述10.2 嵌入式系统项目案例分析10.3 嵌入式系统项目实践10.4 项目总结与经验分享10.5 嵌入式系统项目未来发展展望重点和难点解析解析：嵌入式系统的定义是理解整个教案的基础，需要重点关注。
《嵌入式系统》教学大纲
2
嵌入式文件系统
嵌入式文件系统概述,Flash特性,Flash文件系统构成原理，嵌入式Linux根文件系统
熟悉嵌入式文件系统的特点、分类，了解Flash器件特性，掌握嵌入式Linux根文件系统构造原理及方法
2
嵌入式驱动程序
外部设计的理解与定位，应用程序通过操作系统操纵外部设备的方式，Linux设备驱动程序框架，Linux设备驱动程序具体实现过程
本课程具有面向应用定制等特点，因此在大部分课程内容统一的基础上，允许有一部分的教学个性化差异。实际教学内容和顺序以实际需求和实施为准。
二、教学内容结构与模块
模块
单元
知识点
技能点
讲授
学时
嵌入式系统概述
嵌入式系统基本知识
嵌入式系统基本概念，嵌入式系统发展趋势
探索具体应用如何映射到嵌入式系统功能模块
1
嵌入式系统应用领域
2
嵌入式程序代码优化
嵌入式程序代码优化基本概念，提高代码效率，减少代码尺寸，有效使用内存，降低代码能耗
掌握嵌入式代码优化优化的概念和提高代码效率、减少代码尺寸、有效使用内存和降低代码能耗的原理，掌握C语言数据类型优化、循环结构优化等的提高代码效率方法，掌握合理安排变量顺序、使用Thumb指令等减少代码尺寸方法，掌握合理使用堆栈、防止内存泄漏等有效使用内存方法，理解程序热点分析的原理，了解典型嵌入式程序热点和性能分析工具，掌握降低代码能耗方法
1
嵌入式测试技术
嵌入式系统测试概述、嵌入式软件测试技术概述、嵌入式软件测试工具
熟悉嵌入式系统测试的四个层次（真实环境测试、交叉测试、数字化模拟测试、形式化验证），重点掌握嵌入式软件测试技术原理及方法
《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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实用标准文案嵌入式系统教案教材：《ARM9嵌入式系统设计—基于S3C2410与Linux（第二版）》，徐英慧，马忠梅，王磊，王琳编著，北京航空航天大学出版社课时分配：理论课32学时，实验课8学时，共40学时第1章嵌入式系统基础一、教学目的：介绍嵌入式系统的基本概念，包括嵌入式系统的概念、特点及应用，由本章了解嵌入式系统的基础知识，掌握嵌入式的发展方向。
学时分配：2学时二、教学重点：实时操作系统的多任务内核，实时操作系统的任务管理机制三、教学难点：理解和掌握嵌入式系统中任务间采用的共享数据结构和消息机制等两种通信方式，嵌入式系统的优先级继承，抢占式调度和非抢占式调度间的区别。
四、教学方法：课题讲授及嵌入式系统在精细农业中的应用实例演示五、教学过程设计：（2学时）一、嵌入式系统概念（一）嵌入式系统的定义（二）嵌入式系统的组成（三）嵌入式系统的特点（四）嵌入式系统的应用（五）实时系统精彩文档．实用标准文案二、嵌入式处理器（一）嵌入式处理器分类（二）微控制器的定义及特点（三）嵌入式微处理器的定义及特点，介绍主流的微处理器，包括ARM、MIPS、MC68K、PowerPC、X86微处理器等。
（四）DSP处理器的定义及特点（五）片上系统的定义及特点（六）典型的嵌入式处理器三、嵌入式操作系统（一）操作系统的概念和分类（二）实时操作系统（三）常见的嵌入式操作系统四、实时操作系统的内核（一）任务管理（二）任务间的通信和同步（三）存储器管理（四）定时器和中断管理五、嵌入式技术发展现状及趋势六、思考题1、什么是嵌入式系统？它由哪几部分组成？（作业）2、嵌入式系统有何特点？（作业）3、嵌入式处理器分为哪几类？4、ARM英文原意是什么？它是一个怎样的公司？其处理器有何特点？5、什么事实时系统？实时系统有何特点？如何划分？6、实时操作系统常用的任务调度算法有哪几种？精彩文档．实用标准文案第2章嵌入式系统开发过程一、教学目的：介绍嵌入式软件的开发过程和调试手段，使学生了解嵌入式软件与普通计算机软件在开发和调试上的区别。
学时分配：2学时二、教学重点：嵌入式系统与通用计算机在人机交互界面、有限功能及时间关键性和稳定性方面的区别，板级支持包的定义及其作用，嵌入式系统软件的调试方式。
三、教学难点：嵌入式应用软件开发所使用的交叉开发环境的定义，嵌入式开发时宿主机和目标机间的区别及其协调工作关系。
四、教学方法：课题讲授及实例演示，采用多媒体教学方法，利用Powerpoint将本节课的关键内容归类，并通过Internet收集相关的资料融入教学内容中。
五、教学过程设计：（2学时）一、嵌入式软件开发的特点二、嵌入式软件的开发流程三、嵌入式系统的调试四、板级支持包六、思考题1、嵌入式系统开发分为哪几个阶段？每个阶段的特点是什么？2、嵌入式系统有哪几种调试方式？现在最流行的是哪种？使用什么接口？3、什么是板级支持包？它一般完成什么工作？（作业）精彩文档．实用标准文案第3章ARM体系结构一、教学目的：介绍ARM的体系结构，主要包括ARM体系结构的特点，ARM处理器的结构和分类，ARM存储器及存储器说明，ARM的编程模型，ARM指令集，主要包括ARM指令集的分类、ARM和Thumb指令集。
学时分配：10学时二、教学重点：ARM体系结构的特点，ARM中ALU的基本结构、ALU的时序、桶形移位寄存器的工作过程、高速乘法器的实现原理、ARM的寄存器组织形式，ARM的9种基本寻址方式，ARM指令集的四大类指令及伪指令。
三、教学难点：理解和掌握7种工作模式下ARM31个通用寄存器的分组和使用方式，理解和熟练使用ARM指令集中四大类指令的符号及调用格式。
四、教学方法：课题讲授及例程解析，采用多媒体教学方法，利用Powerpoint将本节课的关键内容归类，并通过Internet收集相关的资料融入教学内容中。
五、教学过程设计：一、arm体系结构概述（2学时）（一）arm体系结构的特点（二）arm处理器结构（三）arm处理器内核（四）arm处理器核二、编程模型（2学时）（一）数据类型精彩文档．实用标准文案（二）处理器模式（三）处理器工作状态（四）寄存器组织（五）异常（六）存储器和存储器映射i／o三、arm基本寻址方式（2学时）四、arm指令集（4学时）（一）条件执行（二）指令分类说明（三）thumb指令集与arm指令集的区别（四）thumb指令分类说明六、思考题1、ARM7和ARM9在流水线设计方面有何不同？ARM9处理器有和特点？2、ARM处理器支持的数据类型有哪些？3、写出ARM使用的各种工作模式和工作状态4、ARM处理器总共有多少个寄存器？其中哪个用过PC？哪个用过LR？5、ARM920T处理器加入了哪两个协处理器？各自的主要功能是什么？6、ARM920T支持哪些时钟模式？7、简述ARM的CPSR寄存器中各位的作用。
（作业）第4章ARM系统硬件设计基础一、教学目的：介绍ARM系统硬件设计的基础知识，包括ADS集成开发环境，对ARM的汇编程序设计和混合编程以及ARM硬件启动程序设计。
精彩文档．实用标准文案学时分配：8学时，其中6个理论学时，2个实验学时二、教学重点：基于ARM的汇编语言程序设计，包括ARM汇编器支持的伪指令、基于ARM的汇编语言语句格式和ARM汇编语言程序的基本结构等。
基于ARM的C语言与汇编语言混合编程，包括C 语言与汇编语言混合编程应遵守的规则和C语言与汇编语言之间的相互调用与混合使用方法。
三、教学难点：理解和掌握ARM汇编器支持的伪指令及其使用方式、基于ARM的汇编语言语句格式和ARM 汇编语言程序的基本结构等。
四、教学方法：课题讲授、例程解析与上机实验相结合，采用多媒体教学方法，利用Powerpoint将本节课的关键内容归类，在课堂上对ARM的汇编语言进行讲解的同时布置相关练习，加深学生对ARM汇编语言的理解，利用上机实验的方法使学生加深对ARM开发环境ADS的了解。
五、教学过程设计：一、ARM开发环境简介（0.5学时）（一）RealView MDK开发工具简介（二）IAR EWARM集成开发环境简介二、基于ARM的汇编语言程序设计（1.5学时）（一）ARM汇编器支持的伪指令（二）基于ARM的汇编语言语句格式（三）ARM汇编语言程序的基本结构（四）基于ARM的汇编语言程序举例三、基于ARM的硬件启动程序设计（2学时）（一）分配中断向量表（二）初始化存储系统精彩文档．实用标准文案（三）初始化堆栈（四）初始化有特殊要求的硬件模块（五）初始化应用程序执行环境（六）改变处理器模式（七）调用主应用程序四、基于ARM的C语言与汇编语言混合编程（2学时）（一）C语言与汇编语言混合编程应遵守的规则（二）汇编程序调用C程序的方法（三）C程序调用汇编程序的方法（四）C程序中内嵌汇编语句（五）基于ARM的C语言与汇编语言混合编程举例五、上机实验：ADS1.2嵌入式系统开发环境（2学时）六、思考题1、基于ARM的硬件启动程序应该包含哪些工作？2、简述C语言与汇编语言混合编程时应该遵循的参数传递规则。
3、C程序中内嵌ARM汇编语句的格式是怎样的？应该注意哪些内容？4、C语言中如何内嵌汇编实现对链表的简单操作？5、ARM启动程序中如何设置中断向量？如何初始化堆栈和寄存器？6、在对ARM集成开发环境进行设置时如何设置ARM内核和内存地址范围？第5章基于S3C2410的系统硬件设计一、教学目的：介绍S3C2410系统的硬件设计，分别介绍I/O口、中断、DMA、UART、A/D接口、键盘、LCD、触摸屏、音频及USB设备的硬件设计要点等。
精彩文档．实用标准文案学时分配：10学时，其中6个理论学时，4个实验学时二、教学重点：S3c2410A的I/O口工作原理，ARM的中断原理及S3c2410A的中断控制器，UART的工作原理，A/D接口原理以及LCD显示原理等。
三、教学难点：理解和掌握S3c2410A的I/O口编程、中断控制器的程序设定、通过程序设定UART帧格式、A/D转换的流程及相关的程序编制等。
四、教学方法：课题讲授、例程解析与上机实验相结合，采用多媒体教学方法，利用Powerpoint将本节课的关键内容归类，在课堂上对S3c2410A的结构进行讲解，课堂上携带开发板，给学生一个感性的认识，进行讲解的同时布置相关练习，加深学生对S3c2410A结构的理解，本章节共安排三次实验，内容分别为：GPIO实验、UART实验和A/D实验。
通过实验，是学生更加了解S3c2410A 处理器的内部功能。
五、教学过程设计：一、S3c2410简介（1学时）（一）S3c2410A的特点（二）存储器控制（三）NAND Flash控制器（四）时钟和电源管理二I/O口（1学时）（一）S3c2410A的I/O口工作原理（二）I/O口编程实例三、中断（1学时）（一）ARM的中断原理（二）S3c2410A的中断控制器（三）中断编程实例精彩文档．实用标准文案四、UART（1学时）（一）UART的工作原理（二）S3c2410A的UART（三）UART编程实例五、A/D接口（1学时）（一）A/D接口原理（二）S3c2410A的A/D转换（三）A/D接口编程实例六、LCD（1学时）（一）LCD显示原理（二）S3c2410A的LCD控制器（三）LCD显示的编程实例六、思考题1、S3c2410A采用的是哪种CPU内核？实现了什么样的体系结构？2、简述S3c2410ANand Flash启动装载器的特点。
3、S3c2410A的中断控制器有多少个中断源？4、S3C2410A的存储器控制器的特性是什么？5、S3c2410A共有多少个功能复用的I/O口？如何分组？6、S3c2410A的UART数据发送时的帧格式是怎样的？如何进行设定？7、S3c2410A的A/D转换器的类型是什么？第6章Linux操作系统基础一、教学目的：精彩文档．实用标准文案介绍Linux的基础知识，包括内核结构、进程调度、内存管理、虚拟文件、进程通信、网络接口、设备管理以及Linux基本命令等。
学时分配：6学时，其中4个理论学时，2个实验学时二、教学重点：嵌入式Linux开发概述、开发环境构建、嵌入式编程基础知识；Linux系统与Windows系统在进程调度、内存管理、虚拟文件系统、进程间通信、网络接口以及各子系统之间的依赖关系等方面的区别。
三、教学难点：makefile文件的编写规则，并结合使用工具aclocal、autoconf和automake生成makefile 文件；掌握gcc和gdb的基本用法。
四、教学方法：课题讲授及实例演示，采用多媒体教学方法，利用Powerpoint将本节课的关键内容归类，并通过Internet收集相关的资料融入教学内容中，安排一次Linux系统配置及简单程序运行实验。