嵌入式技术与应用课程标准

《嵌入式技术与应用》课程标准

一、课程基本信息

【课程名称】嵌入式技术与应用

【课程代码】

【开课时间】第3 学期

【学时/学分数】68学时/4学分

【课程类型】专业核心课

【授课对象】应用电子技术专业（物联网方向）

二、课程定位

本课程是为应用电子技术（物联网方向）专业学生开设的职业技能课。要求学生了解有关嵌入式系统的基本原理、设计方法以及嵌入式系统的最新发展；掌握STM32F103X 系列嵌入式硬件系统的组成和使用；使学生初步掌握嵌入式系统开发的过程和常用方法，了解嵌入式实时操作系统µC/OS-II的基本功能和移植方法。本课程的学习将为学生今后学习及从事嵌入式系统相关工作打下基础。

先导课程为《电子线路CAD基础》、《C语言程序设计》、《单片机应用技术》等。

后继课程为《嵌入式实训》、《电子系统综合设计》、《毕业设计》等。

三、课程培养目标

本课程以学生前期所学的基础专业知识为基础，通过四个模块十二个子项目单元的学习锻炼，达到一定的嵌入式系统硬件驱动、软件移植、项目工程实施的能力。学生通过学习能够掌握Cortex-M3系列嵌入式硬件系统的结构和内部资源编程与配置，能够在Keil MDK开发环境下进行仿真、调试等操作；了解μC/OS-II操作系统内核机制，理解操作系统的移植条件及方法，最后能在硬件开发平台上进行开发移植等。在此过程中加强了学生分析问题和解决实际问题的能力，培养了团队合作意识，体现了知识的价值，使得学生初步成长为一个嵌入式系统助理工程师。

1、专业能力

●了解嵌入式系统的定义、嵌入式系统分类、发展历程、特点、应用领域、发展

趋势。

●掌握STM32F103X系列嵌入式硬件系统的组成、嵌入式微处理器的特点、存储器

结构。

●了解嵌入式软件的特点和分类、嵌入式操作系统结构、组成、功能、特点和发

展趋势。

●了解嵌入式操作系统µC/OS-II任务的分类、主要特性及内容，任务管理机制，

任务管理与调度中的任务定义，理解并掌握优先级反转及解决方法同步、互斥与通信机制、中断和时间管理及内存管理和I/O管理以及系统的移植方法。

●熟悉嵌入式软件开发工具的分类、交叉开发环境，理解嵌入式系统的开发模式，

任务划分的方法。掌握MDK开发环境的操作。熟悉嵌入式系统的应用领域及其前沿技术动态。

2、方法能力

●观察能力、模仿能力、思考能力。

●对所学知识整合和应用能力。

●自主学习、不断更新自身知识的能力。

●分析问题、独立解决问题的能力。

●知识归类、触类旁通、不断更新和升华的能力。

●超越和创新能力。

3、社会能力

●良好的沟通能力、表达能力与良好的团队协作精神。

●公正坦诚、理解他人、尊重他人、学会助人、学会与人相处。

●认真仔细、有自制力、有较强的自信心、求知欲和进取心。

●有一定的组织协调能力和社会活动能力及决策能力。

●能够把握工作和学习进程、合理控制利用时间的能力。

●较强的环境意识、具有前沿的科技素养。

四、学习内容与学时分配

五、学习模块教学设计

六、学习资源的选用

1．教材选用建议

本课程相对高职高专合适的教材不多，选取教材过程中要考虑教材的难易程度、教材所涉及内容的全面性。教材的内容应兼顾嵌入式硬件、操作系统、实例等几方面的内容。推荐使用如下教材，如有更好更适合教材也可选取。

《Cortex-M3+μC\OS-Ⅱ嵌入式系统开发入门与应用》陈瑶等人民邮电出版社本书以μC/OS-Ⅱ实时操作为例，由浅入深地介绍了Cortex-M3内核结构及以μC/OS-Ⅱ为基础的复杂系统的实现。全书共分两部分。第1部分详细介绍了Cortex-M3的内核结构、编程模式及其开发工具；第2部分从μC/OS-Ⅱ在Cortex-M3上的移植入手，用浅显易懂的语言讲述了在Cortex-M3平台上用μC/OS-Ⅱ操作系统开发的方法。

2．教学参考书及参考资料

《嵌入式实时操作系统μC/OS-II》第二版邵贝贝等译北京航空航天大学出版社《Cortex-M3嵌入式处理器原理与应用》范书瑞电子工业出版社

《STM32F系列ARM Cortex-M3核微控制器开发与应用》喻金钱清华大学出版社3．参考网站及期刊

/ 21IC电子网

/周立功单片机网

《单片机与嵌入式系统应用》、《今日电子》

七、考核标准与方式

建立过程考核与期末考评相结合的方法，强调过程考评的重要性。过程考评占60分，期末考评占40分。具体考核内容和评价标准见表2。

注：1、所有的子情景项目的考核均以电子文件的形式打包提交，以档案的方式进行管理。

2、教师评价与问答指在学生实验过程中即可对学生个人的实验情况作指导评价及

交流。

3、小组互评主要评定小组成员工作量的大小，即关键工作确得到小组其他成员帮

助的附加分取负，帮助者附加分取正。

4、测试分析主要考核设计的功能是否齐全，指标是否精确。

5、答辩点评主要针对小组作品进行相关知识点的询问，进一步了解作品的完成过

程及细节。

6、学生在测试操作时如发生如用电安全较严重违规、违规操作测试导致仪器损坏、

恶意破坏、严重剽窃等行为时应直接否定其成绩，同时加强职业安全教育。

八、实施建议

1、除第四个学习情境以项目方式实施外，其它学习情境可采取实验一对一指导方式进行。课程实施理论与实践尽量考虑1:3的比例进行。

2、教室应配备中控及投影设备，应至少50台电脑，配备KEIL MDK软件，配备嵌入式系统实验实训设备至少25套。

3、由于本课程具有一定的难度，学生实验前教师可以做相应的演示，但应留有学生操作的空间，鼓励学生举一反三，拓展相应的能力。

4、教师教学可准备丰富的视频、动画、PPT等多媒体材料，尤其对难点可以不同展现形式反复讲解。