嵌入式系统与应用课程教学大纲

《嵌入式系统与应用》课程教学大纲

课程名称：嵌入式系统与应用课程代码：ELEA2028

英文名称：The Principle & Applications of Embedded System

课程性质：专业选修课程学分/学时：2学分/36学时(18+18)

开课学期：第7学期

适用专业：电气工程及其自动化

先修课程：计算机信息技术、C语言程序设计、计算机原理及应用、单片机原理与应用

后续课程：无

开课单位：机电工程学院课程负责人：王富东

大纲执笔人：王家善大纲审核人：余雷

一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）

课程性质：《嵌入式系统与应用》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。本课程针对电气工程及其自动化专业的特点，结合单片机原理、电子技术和电力电子技术，以实际应用为导向，培养学生运用数字控制技术解决电气领域实际工程问题的能力。

教学目标：嵌入式系统是运用单片机技术，实现对各种模拟信号和数字信号的处理，并且结合具体的电路实现对于外部设备的控制。本课程的主要内容包括：介绍嵌入式系统的基本概念，分类与定义、嵌入式系统的应用领域。在此基础上，讲述应用单片机进行若干应用系统的硬件与软件设计的方法和技巧。进一步了解和掌握嵌入式系统的设计方法与具体实现。通过相关功能模块的理论讲授和实验训练，使学生掌握具体功能程序的编写和调试的能力，并通过参数设置与频率测量系统等综合设计实验，使学生了解综合软硬件功能进行系统设计，解决实际工程问题的路径及方法。通过相关应用专题的功能讲解、技术剖析和代码演示，拓展学生的知识，了解和熟悉嵌入式系统技术在专业领域的应用情况，引导学生应用嵌入式系统技术解决与电气专业相关的具体工程问题，培养学生的工程应用能力。

本课程的具体教学目标如下：

1.理解和掌握嵌入式系统实验箱的各个组成部分、功能以及详细的电路设计，为嵌入式系统软件开发做好准备；

2.熟练掌握KEIL uvision2(或者KEIL uvision3等更高的版本)集成开发环境的使用方法，理解各种集成开发环境的参数含义和设置方法。学习和掌握使用C51语言进行应用系统开发的过程与技巧。培养学生综合设计程序框架和整体逻辑结构、解决工程实际应用中具体问题的能力；

3.熟悉单片机测量与控制技术在电气工程领域实际应用的相关知识，通过

几个基本的单片机实际应用训练项目,掌握单片机应用系统软件开发基本技能。

教学目标与毕业要求的对应关系：

二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容：★；难点内容：∆）

1、嵌入式系统的基础知识（2学时）（支撑教学目标1、2）

1.1嵌入式系统的基本概念

1.2嵌入式系统的分类与特点

1.3嵌入式系统中的微处理器

1.4嵌入式系统的组成

1.5嵌入式系统的应用

1.6嵌入式系统的开发与调试

1.7本课程的教学内容、课程特点和学习要求

➢目标及要求：

1)掌握嵌入式系统的基本概念，定义、分类、组成、特点及嵌入式系统的

应用领域

2)了解嵌入式系统中各种微处理器：MPU、MCU、DSP、FPGA及SOC

各自的特点∆

3)了解嵌入式系统的开发与调试过程★∆

4)了解本课程的主要教学内容、学习方法和主要参考资料。

➢讨论内容：

讨论单片机、DSP、FPGA的功能和应用，讨论它们之间的差异➢作业内容：

阅读参考教材，复习相关内容

2、C语言程序设计基础（2学时）（支撑教学目标2）

3.1C语言的发展历史

3.2ANSI C语言与各种版本的C语言的区别

3.3C语言的数据类型

3.4C语言的函数与头文件、库函数

3.5C语言的程序设计与开发过程

➢目标及要求：

1)了解C语言的数据类型

2)了解C语言的头文件与函数、库函数

3)了解C语言的程序设计与开发过程

➢讨论内容：

讨论C语言中的变量与存储器的关系

➢作业内容：

阅读参考教材，复习C语言程序设计基础知识

3、从表准C到C51（4学时）（支撑教学目标2）

3.1C51的硬件关联性

3.2C51扩展关键字

3.3C51中的代码和数据

3.4C51的函数

➢目标及要求：

1)掌握的硬件关联性、C51扩展关键字★

2)掌握C51的存储器说明与访问方式★

3)了解C51的三种编译模式

4)掌握C51的数据类型与存储★∆

5)掌握C51中变量绝对地址的定义

6)掌握C51中指针变量的使用方法

7)了解C51中函数参数与返回值的传递，掌握工作寄存器组及中断函数的

使用，了解C51的可重入函数及代码优化★∆

➢讨论内容：

讨论代码优化的方法

➢作业内容：

阅读参考教材，复习8051单片机的存储器组织及配置，复习C51语言

程序设计基础内容

4、C51的库函数与头文件（2学时）（支撑教学目标2）

4.1头文件中定义的数据和数据类型

4.2各类头文件

4.3C51的启动文件和初始化文件

➢目标及要求：

1)了解头文件中定义的数据和数据类型

2)了解C51各类头文件及其作用★

3)掌握常用库函数的使用方法★

4)了解C51的启动文件和初始化文件