嵌入式系统设计教学大纲
《嵌入式系统设计》课程教学大纲
《嵌入式系统设计》课程教学大纲课程名称：嵌入式系统设计课程代码：TELE2131 课程学分：2.5课程名称（中/英）：嵌入式系统设计 / Embedded System Design 课程学时：27 实验学时：27课程性质：大类专业课程开课学期：第*学期适用专业：电子信息工程、通信工程、电子科学与技术等专业先修课程：微机原理与接口技术、数字电路、C语言程序设计后续课程：开课单位：课程负责人：大纲执笔人：大纲审核人：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：嵌入式系统设计是电子信息类专业一门重要的专业选修课程。
本课程是一门实践性很强的课程，课程以理论教学与实验教学并重的方式，培养学生嵌入式技术方面的软硬件设计能力，并通过该课程的学习扩大学生知识面，为今后的研究和技术工作打下坚实的基础。
教学目标：嵌入式系统设计以ST公司的32位基于ARM Cortex﹣M3内核的STM32单片机为例，介绍嵌入式系统的定义、特点和发展；ARM Cortex﹣M3体系结构；STM32程序设计与片上外围资源等，通过理论学习、实验、综合设计等环节，使学生了解嵌入式系统的发展状况和应用领域，掌握嵌入式系统的硬件设计、软件设计和系统综合设计能力，培养学生利用本课程分析和解决实际问题的能力，为今后从事嵌入式系统方面的应用与研究打下基础。
本课程的具体教学目标如下：1、掌握嵌入式系统的基础知识；学习ARM Cortex﹣M3体系结构；学习STM32 MCU的结构、STM32最小系统、片内外设资源和外部引脚，学习嵌入式系统硬件分析和设计方法；【1-2】2、学习STM32 MCU的软件开发技术，掌握利用嵌入式C语言设计STM32程序的方法；【1-2】3、学习嵌入式系统硬件设计技术，掌握STM32最小系统硬件和外围扩展单元设计，并能够综合运用嵌入式系统软件和硬件设计技术解决实际工程问题，并能够根据需求设计基于STM32 MCU的嵌入式系统的解决方案；【3-1】4、学习ARM Keil集成开发环境的使用方法，熟练使用STM32 MCU开发板，并在此基础上完成规定的必修实验，设计综合性实验。
《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。
本科专业认证《嵌入式系统设计综合实训》教学大纲
《嵌入式系统设计综合实训》教学大纲课程名称：嵌入式系统设计综合实训英文名称:Embedded System Design Training课程编号：0812200395课程性质：必修学分/学时：3/3周(15天)课程负责人：先修课程：C语言、接口技术A、嵌入式系统(上)、嵌入式系统(下)、嵌入式系统一、课程目标嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统融合了计算机软硬件技术、半导体技术、电子技术和通信技术，与各行业的具体应用相结合。
自诞生之日起，就被广泛应用于军事、航空航天、工业控制、仪器仪表、汽车电子、医疗仪器等众多领域。
信息技术和网络的飞速发展，消费电子、通信网络、信息家电等的巨大需求加速了嵌入式技术的发展，扩大了嵌入式技术的应用领域。
《嵌入式系统设计综合实训》是学生学习了《嵌入式系统设计》等课程后的一次实际训练课程。
本课程要求学生选择一些比较重要的项目，进行实际的编程训练，以帮助学生巩固先修课程的知识，提高自己的动手能力，为以后从事相关专业技术工作、科学研究工作打好坚实的基础。
通过本课程的学习，达到以下教学目标：1.工程知识1.1 掌握必要的嵌入式系统设计知识。
1.2 能够应用嵌入式系统设计知识解决复杂的系统设计问题。
2.问题分析2.1 能够理解并恰当表述系统设计中的实际问题。
2.2 能够找到合适的解决方法。
3.设计/开发解决方案能够运用嵌入式系统设计知识进行产品规划与设计并体现创新意识。
4.研究能够采用嵌入式系统设计知识进行研究并合理设计实验方案。
5.使用现代工具能够有效使用嵌入式系统设计软件对实际问题进行分析与实现。
6. 终身学习6.1具有自觉搜集阅读与整理资料的能力。
6.2了解本专业发展前沿。
二、课程内容及学时分配本课程采取案例式学习，如表1所示。
三、教学方法作为一门实际训练课程，该课程以实验教学、综合讨论、动手实现等共同实施。
嵌入式系统课程设计 教学大纲
嵌入式系统课程设计一、课程说明课程编号：090374Z11课程名称：嵌入式系统/ Embedded Systems课程类别：专业教育课程学时/学分：48/3先修课程：计算机与程序设计语言基础、微机原理与接口技术、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与技术、计算机操作系统。
适用专业：电子信息工程教材、教学参考书：1.张大波等。
嵌入式系统原理设计与应用（第三版），清华大学出版社，2012年。
2.田泽。
嵌入式系统开发与应用教程，北京航空航天大学出版社，2011年。
3.张晨曦等。
嵌入式系统教程，清华大学出版社，2013年。
4.徐成等。
嵌入式系统导论。
中国铁道出版社，2010年。
二、课程设置的目的意义20世纪70年代，嵌入式系统走出实验室，80年代末，进入中国。
之后，开始了电子化和计算机技术结合的进程。
嵌入式技术作为IT产业新崛起的一个分支，正在全球范围内迅猛发展。
国内嵌入式智能平台市场近几年也呈快速增长趋势。
嵌入式技术已在当前得到广泛应用，而嵌入式系统设计是一门综合性的课程，涉及电子、计算机、自动控制等诸多专业知识，综合性强，可包括微机原理、单片机设计、操作系统等课程内容。
嵌入式系统是软件、硬件设计的完美结合。
通过嵌入式系统课程学习，可提升嵌入式系统设计的专业知识和实际设计能力。
本课程从学习嵌入式系统的基本概念出发，深入学习嵌入式系统软硬件技术基础、嵌入式系统软硬件组成、工作原理和设计方法，了解嵌入式系统最新设计理念，学习单片机、ARM、FPGA、DSP的概念和工作原理。
让学生在课程结束之后能够完整掌握嵌入式系统的基本概念，并初步具备独立开发嵌入式系统的能力。
嵌入式系统是适应电子设备专业化、小型化、低功耗化、便携化要求的产物，是当今所有信息化社会的主要支柱。
当前，嵌入式技术已经日趋成熟、广泛应用，人才市场对具备嵌入式系统设计技能的人才有极大的需求，已经成为大学生必须具备的基本技能之一。
该课程理论实践结合紧密，相关课程关联程度高，能锻炼学生的实践能力和解决实际问题的能力。
嵌入式系统设计课程大纲
嵌入式系统设计课程大纲第一章：课程介绍（100字）本章主要介绍嵌入式系统设计课程的目的、重要性以及学习该课程的基本要求。
通过本章的学习，学生将对嵌入式系统设计的概念有一个明确的认知。
第二章：嵌入式系统基础知识（200字）本章将重点介绍嵌入式系统的基本概念、发展历程以及其在各个领域中的应用。
同时，将深入讲解嵌入式系统设计所需的硬件和软件基础知识，包括单片机、传感器、通信接口等概念和原理。
第三章：嵌入式系统设计流程（250字）本章将详细介绍嵌入式系统设计的流程及其各个环节的具体要求。
包括需求分析、系统设计、软硬件开发、测试调试等阶段，以及各个阶段所需的工具和方法。
第四章：嵌入式系统开发工具和环境（200字）本章将介绍常用的嵌入式系统开发工具和环境，包括集成开发环境（IDE）、仿真器、调试器等。
学生将学习如何选择和使用适合项目需求的工具，并掌握相关的调试技巧。
第五章：嵌入式系统通信协议（150字）本章将介绍嵌入式系统中常用的通信协议，包括串口通信、SPI、I2C、CAN等。
学生将学习各种通信协议的原理、特点以及在实际项目中的应用场景。
第六章：嵌入式系统电源管理（150字）本章将重点介绍嵌入式系统中电源管理的原理和方法。
学生将学习如何有效地管理系统电源，以提高系统的稳定性和节能效果。
第七章：嵌入式系统安全性设计（200字）本章将介绍嵌入式系统安全性设计的重要性以及相关的技术要求。
学生将学习如何设计安全可靠的嵌入式系统，包括访问控制、数据加密等方面的知识。
第八章：嵌入式操作系统（150字）本章将介绍常用的嵌入式操作系统，包括实时操作系统（RTOS）、Linux嵌入式系统等。
学生将学习这些操作系统的原理、特点和适用场景，以及如何进行系统移植和调试。
第九章：嵌入式系统性能优化（200字）本章将讲解如何对嵌入式系统进行性能优化，包括系统响应时间的优化、功耗优化以及资源利用率的提高。
学生将学习相关的优化技术和方法，并通过实践项目进行实际应用。
嵌入式系统课程大纲
嵌入式系统课程大纲第一部分：课程简介嵌入式系统是现代科技领域中非常重要的一个分支。
本课程旨在介绍嵌入式系统的概念、原理和应用，并通过实际案例来培养学生的实践能力和创新思维。
本课程的大纲将详细介绍课程的目标、内容、教学方法和评估方式。
第二部分：课程目标本课程的目标主要包括以下几个方面：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. 熟悉常用的嵌入式系统平台和工具；4. 培养学生的实践能力和解决问题的能力；5. 培养学生的团队协作和沟通能力。
第三部分：课程内容本课程主要包括以下几个模块：模块一：嵌入式系统基础1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统定义和特点- 嵌入式系统的应用领域和发展趋势2. 嵌入式系统原理- 处理器架构和指令集- 内存和外设的访问方式- 中断和异常处理机制模块二：嵌入式系统设计1. 嵌入式系统设计流程- 系统需求分析- 系统架构设计- 硬件和软件设计- 系统验证和调试2. 嵌入式系统设计方法- 硬件描述语言(HDL)的应用- 硬件/软件协同设计方法- 电路板设计和布局模块三：嵌入式系统开发1. 嵌入式系统开发工具和环境- 开发板和开发套件的选择和使用- 嵌入式操作系统的选择和配置- 开发和调试工具的使用2. 嵌入式软件开发- 嵌入式软件架构和设计- 嵌入式软件编程语言和工具- 驱动程序和应用软件的开发第四部分：教学方法1. 理论讲授：通过课堂授课介绍嵌入式系统的相关概念和原理。
2. 实践操作：通过实验和项目实践培养学生的实际操作能力。
3. 讨论互动：组织学生进行小组讨论和案例分析，促进学生之间的交流和合作。
4. 实例演示：通过真实的案例演示，展示嵌入式系统的应用和开发过程。
第五部分：评估方式1. 平时表现：包括课堂参与、作业完成情况等。
2. 实验和项目报告：学生通过完成实验和项目，并撰写实验报告和项目报告来展示实践能力。
3. 期末考试：对学生对嵌入式系统相关概念和原理的掌握程度进行考核。
嵌入式系统课程设计教学大纲
《嵌入式系统课程设计》教学大纲一、课程概述1. 课程研究对象和研究内容随着微电子、软件技术的不断发展，随着计算机应用的不断深化、扩展，继互联网技术之后，嵌入式计算机系统应用技术成为新的技术发展的热点，它的发展，必将引发计算机等相关学科的教学模式的改革，在此背景下，本院从08年上学期起，就开始了《嵌入式系统》这门课程的理论教学和实验教学。
嵌入式应用技术是一门典型的跨学科，跨专业的综合型应用课程，作为一门技术含量很高的应用开发技术课程，除了必要的理论教学和实验教学之外，还应当依据现有条件和创造条件，开出《嵌入式系统课程设计》实训课程，以便强化学生对这门课程的理解，以及训练学生掌握必要的基本开发软、硬件工具。
为今后的毕业设计、工作建立必要的基础。
课程总学时18学时、总学分3学分。
先修课程包括、《接口技术》、《单片机》《嵌入式操作系统》，《嵌入式系统技术基础》等。
2. 课程在整个课程体系中的地位嵌入式系统课程设计是单片机、嵌入式系统、实时操作系统、软件工程及程序设计课程的后续实验课，它对于巩固学生学习关于计算机系统组成、计算机系统应用方面的知识，加强学生的实际动手能力和提高学生综合素质十分必要。
二、课程目标1．通过课程设计，使学生能够综合运用所学嵌入式系统课程和其他先修课程的理论和实际知识，掌握嵌入式计算机系统设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力；2．通过课程设计，使学生掌握硬件开发工具：如Protel、Protues等工具的基本使用方法。
并对所设计的硬件系统有一个基本分析、评判能力。
学会从实际功能的要求出发，合理选择单元电路，并考虑制作工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养计算机系统的硬件设计能力；3．通过课程设计，基本会使用嵌入式软件开发工具，如ADS或GNU等，并对此类嵌入式编译系统的特点有一个基本了解。
4．通过课程设计，理解常用的嵌入式操作系统，并且应当理解其特点，有条件的情况下，针对某种操作系统如ＵＣOＳ能够进行源代码剖析，并能够进行移植。
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。
《嵌入式系统设计》教学大纲
《嵌入式系统设计》课程教学大纲一、课程简介该课程主要以ARM公司的STM32F429微控制器为对象讲解嵌入式系统的设计方法和设计实例。
重点讲述嵌入式系统的基础知识、ARM cortex-M体系架构、STM32F429为微控制器内部构造及其常用的片上外设结构、应用实例、程序开发方法。
通过本课程的学习，使学生基本掌握嵌入式系统的构成，嵌入式系统软件、硬件系统的设计，进而为后续嵌入式系统的学习打好基础。
二、IntroductionThis course mainly takes stm32f429 microcontroller of arm company as the object to explain the design method and design example of embedded system. It focuses on the basic knowledge of embedded system, arm Cortex-M architecture, stm32f429 as the internal structure of microcontroller and its commonly used on-chip peripheral structure, application examples and program development methods. Through the study of this course, students can basically master the composition of embedded system, the design of embedded system software and hardware system, and then lay a good foundation for subsequent embedded system learning.三、课程的目的和任务1.目的和任务STM32F429是ST公司基于ARM公司Cortex-M系列内核设计的一款32位微控制器。
《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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嵌入式系统设计教学大纲Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】《嵌入式系统原理与设计》教学大纲课程名称：嵌入式系统设计，EmbeddedSystemDesign课程性质：专业必修课学分：2总学时：38其中，理论学时：26实验（上机）学时：12适用专业：电子信息工程先修课程：单片原理与接口技术，C语言程序设计，操作系统一、教学目的与要求嵌入式系统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。
本课程为ARM开发为硬件平台，讲述ARM基本结构及编程和Linux操作系统的应用，并以具体系统开发实例来阐述嵌入式系统的设计方法、过程。
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，熟悉ARM处理器的体系结构和Linux操作系统基本原理及应用。
并能根据系统实际应用需求，自行定制和优化Linux操作系统，独立编写可在ARM嵌入式设备上运行的应用程序。
三、各章主要知识点与教学要求第一章嵌入式系统基础（2学时）第一节嵌入式系统概念一、嵌入式的定义二、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、实时系统第二节嵌入式系统处理器一、嵌入式处理器分类二、微控制器三、嵌入式微处理器四、DSP处理器五、片上系统六、典型的嵌入式处理器第三节嵌入式操作系统一、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第四节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、定时器和中断管理第五节嵌入式技术发展现状及趋势本章重点：1、嵌入式系统的概念2、嵌入式处理器3、嵌入式操作系统本章难点：1、嵌入式微处理器2、嵌入式操作系统的内核本章教学要求：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第二章嵌入式系统开发过程（1学时）第一节嵌入式软件开发特点第二节嵌入式软件开发流程第三节嵌入式系统的调试第四节板级支持包本章重点：1、嵌入式软件开发流程2、板级支持包本章难点：1、嵌入式系统的调试2、板级支持包本章教学要求：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4、正确理解板级支持包第三章ARM体系结构（9学时）第一节ARM体系结构概述一、ARM体系结构特点二、ARM处理器结构三、ARM处理器内核四、ARM处理器核第二节编程模型一、数据类型二、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第三节ARM寻址方式第四节ARM指令集一、条件执行二、指令分类说明三、Thumb指令集和ARM指令集的区别四、Thumb指令分类说明第五节ARM9和ARM7的比较第六节ARM9TDMI内核一、ARM9TDMI编程模型二、ARM9TDMI存储器接口第七节ARM920T核一、ARM920T编程模型二、存储器管理单元（MMU）三、Cache、写缓冲和物理地址TAGRAM四、时钟模式五、总结接口单元本章实验：ARM汇编指令（3学时）本章重点：1、编程模型2、ARM的寻址方式3、ARM指令集本章难点：1、ARM的寻址方式2、ARM指令集3、ARM920T核本章教学要求：1、熟悉ARM的体系结构2、掌握编程模型3、正确理解ARM基本寻址方式4、掌握ARM指令集5、熟悉ARM内核第四章ARM硬件设计基础（9学时）第一节ARM开发环境简介一、RealViewMDK开发工具简介二、RealViewMDK集成开发环境简介第二节基于ARM的汇编语言程序设计一、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汇编语言程序基本结构四、基于ARM的汇编语言程序举例第三节基于ARM的硬件启动程序设计一、分配中断向量表二、初始化存储系统三、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、调用主应用程序第四节基于ARM的C语言与汇编语言混合编程一、C语言与汇编语言混合编程遵守的规则二、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程序中内嵌汇编程序的方法五、基于ARM的C语言与汇编语言混合编程举例第五节印制电路板制作简介一、印制电路板设计软件—Protel二、单面板与多层板三、印制电路板设计的注意事项本章实验：汇编语言和C语言程序设计（3学时）本章重点：1、ARM汇编语言2、基于ARM的硬件启动程序3、基于ARM的C语言与汇编语言混合编程本章难点：1、汇编语言程序设计2、C语言与汇编语种汇合编程本章教学要求：1、了解RealViewMDK开发环境2、掌握基于ARM的汇编语言程序设计3、熟悉硬件启动程序4、正确理解C语言与汇编语言混合编程5、了解印制电路板第五章基于S3C2410的系统硬件设计（12学时）第一节S3C2410简介一、S3C2410A的特点二、存储器控制器三、NANDFlash控制器四、时钟管理和电源管理第二节I/O口一、S3C2410A的I/O口工作原理二、I/O口编程实例第三节中断一、ARM中断原理二、S3C2410A的中断控制器三、中断编程实例第四节DMA一、DMA工作原理二、S3C2410A的DMA控制器三、DMA编程实例第五节UART一、UART的工作原理二、S3C2410A的UART三、UART编程实例第六节A/D接口一、A/D接口原理二、S3C2410A的A/D转换器三、A/D接口编程实例第七节键盘和LED控制一、键盘和LED接口原理二、键盘和LED控制的编程实例第八节LCD一、LCD显示原理二、S3C2410A的LCD控制器三、LCD显示的编程实例第九节触摸屏一、触摸屏工作原理二、S3C2410A的触摸屏接口三、触摸屏编程实例第十节音频录放一、音频录放的实现原理二、S3C2410A的I2S总线接口三、音频录放的编程实例第十一节USB设备数据收发一、USB接口及编程简介二、S3C2410A的USB设备控制器三、USB设备的收发数据编程本章实验：I/O接口（3学时）触摸屏控制（3学时）本章重点：1、S3C2410A的各接口设备工作原理2、S3C2410A接口控制器本章难点：1、S3C2410A各接口控制器2、驱动程序编写本章教学要求：1、熟悉S3C2410A的各种接口2、正确理解S3C2410A的各种接口工作原理及接口控制器3、了解S3C2410A的各种接口驱动程序编写第六章Linux操作系统基础（2学时）第一节Linux操作系统概述一、Linux操作系统的产生及发展二、Linux操作系统的特点第二节Linux内核的结构一、进程调度二、内存管理三、虚拟文件系统四、进程间通信五、网络接口六、各个子系统之间的依赖关系第三节Linux设备管理一、设备文件二、设备驱动三、控制方式第四节Linux的使用一、Linux常用命令二、vi编辑器的使用三、make工具和gcc编译器本章重点：1、Linux操作系统的基本结构与特点2、Linux设备管理本章难点：1、Linux的内核结构2、Linux设备管理本章教学要求：1、掌握Linux操作系统的基本结构与特点2、熟悉Linux操作系统的使用第七章嵌入式Linux软件设计（2学时）第一节Bootloader引导程序一、Bootloader的启动过程二、BootLoader—vivi第二节Linux的移植一、Linux内核的目录结构二、Linux内核源码三、交叉编译环境的建立四、Linux内核文件的修改五、Linux内核及文件系统的编译六、Linux内核及文件系统的下载第三节驱动程序开发一、驱动程序的开发步骤二、键盘驱动程序开发三、LCD驱动程序开发第四节应用程序开发一、应用程序的开发步骤二、解盘应用程序的开发三、基本绘图应用程序的开发四、跑马灯应用程序的开发本章重点：1、BootLoader引导程序2、Linux的移植本章难点：1、Linux的移植2、驱动程序开发和应用程序开发本章教学要求：1、掌握BootLoader引导程序的2、掌握Linux的移植3、正确理解基于Linux操作系统驱动程序和应用程序的开发第八章图形用户接口MiniGUI（1学时）第一节MiniGUI简介一、MiniGUI的功能特色二、MiniGUI的技术优势第二节MiniGUI在Linux下运行环境的建立一、MiniGUI在Linux下的运行环境二、安装资源文件三、配置安装MiniGUI库文件第三节MiniGUI在DVFB上的仿真应用第四节在Linux下S3C2410FrameBuffer的启动一、FrameBuffer简介二、FrameBuffer驱动的添加三、FrameBuffer设备文件的添加四、FrameBuffer测试程序的编写第五节MiniGUI在S3C2410上的移植一、安装MiniGUI资源文件二、配置安装MiniGUI库文件三、MiniGUI的移植步骤第六节MiniGUI输入引擎IAL的开发一、IAL引擎简介二、IAL引擎的开发第七节在S3C2410上运行简单的绘制程序一、MiniGUI的基本绘图程序二、绘图程序举例本章重点：1、在Linux下S3C2410FrameBuffer的启动2、MiniGUI在S3C2410上的移植本章难点：1、MiniGUI在S3C2410上的移植2、在S3C2410上运行简单的绘制程序本章教学要求：1、了解MiniGUI2、熟悉MiniGUI的应用3、掌握MiniGUI在S3C2410上的启动和移植4、理解MiniGUI的输入引擎和绘图程序的开发四、成绩与考核方式1、课程总评成绩由平时成绩（30%）和其末考试成绩（70%）组成，其中平时成绩包括作业、实验报告和考勤以及期中考试成绩和单元测验。
2、考核方式采用闭卷考试，时间为120分钟五、教材与参考资料1、徐英慧，马忠梅，王磊，王林编着.ARM9嵌入式系统设计—基于S3C2410与Linux（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.2、田泽编着.嵌入式系统开发与应用教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.3、张绮文、解书钢编着.嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.4、AndrewN.Sloss、DominicSymes、ChrisWright着，沈建华译.ARM嵌入式系统开发――软件设计与优化[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.5、TammyNoergaard着，马洪兵、谷源涛译.嵌入式系统硬件与软件架构[M].北京：人民邮电出版社，2008.6、任哲，樊生文.嵌入式操作系统基础μC/OS-Ⅱ和Linux（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.7、张大波.新编嵌入式系统原理·设计与应用[M].北京：清华大学出版社，2010.8、王诚，梅霆.ARM嵌入式系统原理与开发[M].北京：人民邮电出版社，2011.9、杨维剑.嵌入式系统硬件开发及应用实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.10、黄智伟，邓月明，王彦.ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.执笔人：查根龙审定人：查根龙《嵌入式系统原理与设计》实验教学大纲课程名称：嵌入式系统原理与设计学时数：24实验室名称：ARM和DSP实验室主要撰写人：查根龙审稿人:查根龙一、适用专业电子信息工程二、实验目的与任务《嵌入式系统原理与设计》是电子信息工程专业的专业课，讲述嵌入式系统的基本理论和分析、设计方法，介绍常用嵌入式设备及应用。