嵌入式实时操作系统RTOS分析教学大纲
《嵌入式操作系统》教学大纲
《嵌入式操作系统》教学大纲一、课程基本信息1．课程代码：211197002．课程中文名称：嵌入式操作系统课程英文名称：Embedded Operating System3．面向对象：信息工程专业4．开课学院（课部）、系（中心、室）：信息工程学院信息工程系5．总学时数：48讲课学时数：48，实验学时数：06．学分数：37．授课语种：中文，考试语种：中文8．教材：操作系统设计与实现(第三版),Tanenbaum，.电子工业出版社，2007年二、课程内容简介本课程将要求学生掌握操作系统的核心模块与组成，结合嵌入式系统的特性和需求，从操作系统的角度讲解嵌入式软件的基本设计原理与方法；能够结合实际，分析嵌入式操作系统结构，分析讲解软件开发中的内存管理、数据存储、任务管理、可视化等核心的技术的实现原理，让学生从系统层进行严谨科学的分析和思考，能够从系统级进行软件的分析与设计；最后，基于主流嵌入式操作系统，引导学生进行嵌入式应用软件的分析、设计与实践。
三、课程的地位、作用和教学目标嵌入式硬件及各类移动应用发展迅速，种类不同的嵌入式操作系统正是其繁荣发展的重要基础，基于嵌入式软件设计和开发业已成为当今软件产业的一个重点发展方向。
操作系统原理是系统级软件设计和开发重要理论基础，因此对嵌入式操作系统原理的学习和掌握是进行嵌入式应用开发的重要环节。
嵌入式操作系统从原理出发，将嵌入式操作系统和移动应用开发的关键底层实现原理进行讲解，帮助学生理解移动开发的系统架构、分层设计、应用模块开发、跨平台软件设计等核心业务主流研发技能的关键本质，帮助学生能够从事深入的理论学习，同时也可以进行系统的移动软件系统设计和开发。
《嵌入式操作系统》是信息工程专业本科生必修的一门专业基础课程，且为主干课程，面向信息工程专业以及其他相近专业的低年级学生，《嵌入式操作系统》课程从过本课程的学习，掌握操作系统的基本原理，针对嵌入式应用需求，具备系统的软件的设计分析能力，能够适应最新技术的快速发展，在以后工作中，能够灵活使用相关理论和技术进行移动应用软件开发。
《嵌入式操作系统》教学大纲
《嵌入式操作系统》理论课教学大纲一、课程基本信息二、课程目标与任务通过学习本课程，使学生掌握嵌入式系统的基础理论、嵌入式系统的软件组成、嵌入式系统的软件开发方法和基本流程，使学生具有初步的关于嵌入式系统的基本概念，明确嵌入式系统的主要应用领域，并掌握嵌入式系统的软件开发和测试方法，培养学生的实际工程能力。
三、课程主要内容、要求及学时分配四、主要教学组织形式与方法手段为了提高学生对于嵌入式操作系统的认识，并针对大三学生对专业知识的渴求的特点，本门课程应采取由面到点、从使用到设计、突出重点、强调难点、强化实际操作能力的教学方法，力求是学生对于嵌入式系统、Linux操作系统有一个直观和专业化的认识。
1.组织形式采用教学为主，结合实际系统演示为辅，强化学生对Linux操作系统的认识。
结合适当的课外调研课题，加强学生对嵌入式系统在生活中广泛应用的认知。
2.教学方法在本门课程中，应充分应用提问方法促进学生对嵌入式系统的认识，利用交流与分享了理解嵌入式Linux系统在手机等嵌入式设备上的应用，倡导小组合作来进行嵌入式的开发（如手机App）。
3.教学手段在教学手段上，应充分应用多媒体技术，在有条件的情况下尽量使用Linux 操作系统进行教学，以增强学生对Linux系统的直观认识。
同时，应采用现场编写代码的形式引领学生进行Linux下的程序设计。
五、课程考核和成绩评定《嵌入式操作系统》实验课教学大纲一、课程基本信息二、课程目标与任务通过本课程的实验教学，让学生能够加深对课程内容的理解，增加感性认识，提高嵌入式Linux的程序编写能力，熟悉嵌入式系统的软件开发方法和基本流程，掌握嵌入式系统的软件测试方法。
三、实验教学的组织和安排（见附表）四、教学方法和手段1.教学方法采用提前演示，独立操作，鼓励交流，提倡提问等方法进行教学。
2.教学手段运用屏幕展示，及时检查等手段督促学生上机。
五、实验考核和成绩评定《嵌入式操作系统》理论课教学大纲附表实验项目及教学组织实施情况表- 10 -《嵌入式操作系统》理论课教学大纲- 11 -。
《嵌入式系统分析与设计》课程教学大纲
《嵌入式系统分析与设计》课程教学大纲第一篇：《嵌入式系统分析与设计》课程教学大纲《嵌入式系统分析与设计》课程教学大纲一、课程基本信息中文名称：嵌入式系统分析与设计英文名称：Embedded System Design 开课学院：计算机科学学院学分：2 修读基础: 数字电路、微机原理、C语言课程负责人：郑巧（副教授）主讲教师：郑巧（副教授）二、课程目的任务1.课程地位作用（课程在实现培养目标中的地位作用）培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的分析能力和具有用RTOS构成嵌入式系统的应用能力。
2.课程主要内容（简述：主要内容、重点、难点等）主要介绍嵌入式系统更广泛的概念、设计思想和其他技术，围绕32位ARM处理器和源码开放的Linux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Linux和基于Linux的应用程序开发方法。
3.学生应达到的基本要求通过本课程的学习，应掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法；理解嵌入式系统的概念和基本要素；运用所学的专业基础理论、基本技能和专业知识分析问题和解决工程设计问题的能力，具有调查研究，查阅技术文献、资料、手册，进行程序设计、电路图纸绘制及编写技术文件的基本能力。
三、教学内容与学时分配（含各时段学生课外学习要求）1、绪论（2学时）教学内容：(1)嵌入式系统的概念(2)嵌入式微处理器(3)嵌入式操作系统(4)嵌入式系统的开发过程教学要求：(1)了解嵌入式系统的概念(2)了解嵌入式微处理器(3)理解嵌入式操作系统(4)理解嵌入式系统的开发过程课程编码：S0812402 总学时：32 适用专业：计算机科学与技术学术硕士，计算机技术专业硕士2、ARM体系结构（6学时）教学内容：(1)ARM体系结构(2)ARM编程模型(3)ARM基本寻址方式(4)ARM指令集(5)Thumb指令集(6)ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10E 处理器内核系列及指令执行分析教学要求：(1)理解ARM体系结构的特点(2)掌握ARM编程模型(3)掌握ARM 基本寻址方式(4)掌握ARM指令集(5)了解Thumb指令集(6)了解ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10E 处理器内核系列及指令执行过程3、嵌入式软件开发（8学时）教学内容：(1)ARM汇编语言程序设计(2)ARM 和 Thumb 指令交互工作(3)异常及异常处理(4)ARM 编程(5)嵌入式C语言程序开发(6)基于 ARM 的软件开发调试技术教学要求：(1)掌握ARM汇编语言程序设计(2)理解ARM 和Thumb 指令交互工作机制(3)掌握ARM的异常处理机制(4)掌握嵌入式C语言开发方法(5)掌握基于 ARM 的软件开发调试技术4、嵌入式系统硬件开发（8学时）教学内容：(1)最简的嵌入式系统(2)电源、复位、时钟和JTAG接口(3)存储系统及初始化(4)嵌入式系统接口设计(5)系统硬件电路设计(6)启动代码设计(7)程序固化与综合调试技术教学要求：(1)理解最简的嵌入式系统(2)掌握电源、复位、时钟和JTAG接口电路(3)掌握存储系统及初始化方法(4)掌握常见接口设计方法(5)掌握启动代码设计(6)理解程序固化与综合调试技术5、嵌入式Linux操作系统（4学时）教学内容：(1)Linux系统及其内核特征(2)Linux的内核管理(3)嵌入式Linux 的引导过程(4)嵌入式Linux的实时化改造教学要求：(1)了解Linux系统及其内核特征(2)了解Linux的内核管理(3)了解嵌入式Linux的引导过程(4)掌握嵌入式Linux的实时化改造6、嵌入式Linux应用程序开发（4学时）教学内容：(1)开发环境的建立(2)应用程序的开发与调试方法教学要求：(1)了解如何建立开发环境(2)掌握应用程序的开发与调试方法四、考核方式与成绩评定1.考核方式：（笔试、论文、口试等）论文2.成绩评定办法：（平时成绩、期末考试成绩……等比例）平时成绩：应根据学习纪律、出勤、等方面综合评定，占20%；设计报告：根据学生设计报告各部分的完整性和优劣情况评定，占60%；设计答辩：应根据答辩结果评定，占20%.五、教材及主要参考书目1．周立功编，ARM嵌入式系统基础教程，北航出版社2.嵌入式系统-采用公开源代码和StrongARM/XScale处理器，毛德操等编，浙江大学出版社，2003。
嵌入式系统实时操作系统技术手册
嵌入式系统实时操作系统技术手册嵌入式系统实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）是一种特殊的操作系统，具有高度可预测性和实时性。
在越来越多的嵌入式系统应用场景中，RTOS发挥着至关重要的作用。
本技术手册将介绍RTOS的基本概念、设计原理以及常用的实时操作系统技术。
1. RTOS概述RTOS是用于实时嵌入式系统的操作系统，其最主要的特点是具备实时性和可预测性。
实时性是指操作系统能够在规定的时间范围内完成任务响应和处理，可预测性则是指操作系统的行为是可预测和可控的。
RTOS广泛应用于航空航天、汽车电子、医疗设备等高可靠性和实时性要求较高的领域。
2. RTOS设计原理实时操作系统的设计原理主要包括任务调度、中断处理和内存管理。
任务调度是RTOS的核心，通过合理的任务调度算法，实现对任务的调度和分配，保证任务按照预定的优先级和时序得以执行。
中断处理是实时系统中重要的机制，用于处理外部中断和定时器中断等。
内存管理则负责对任务之间的内存空间进行分配和管理，确保任务间内存空间的隔离和资源的合理利用。
3. 实时任务管理实时任务管理是RTOS中的关键功能，主要包括任务创建、任务删除和任务切换。
任务创建是指通过系统调用接口，在RTOS中创建需要执行的任务，并为其分配系统资源。
任务删除则是指在任务完成后，释放其占用的系统资源。
任务切换是RTOS中的核心机制，通过合理的任务切换算法，实现对任务的切换和调度。
4. 中断处理与任务调度中断处理是实时系统中常见的机制，用于处理外部中断和定时器中断等。
中断处理需要快速响应，并在规定的时间内完成相应的处理。
任务调度则负责根据任务的优先级和时序，合理地进行任务调度和切换，确保高优先级任务能够及时得到执行。
5. 实时性保证实时性保证是RTOS设计的关键目标之一。
实时性的保证主要包括硬实时和软实时两种方式。
硬实时要求任务必须在规定的时间内完成执行，否则会导致系统故障。
一文详解实时操作系统RTOS
根据实时性要求设计任务调度策略，如基 于优先级的调度算法。
设计任务通信机制
设计内存管理方案
确定任务间的通信方式，如信号量、消息 队列等。
根据系统资源需求设计内存管理方案，确保 实时任务的顺利执行。
编码实现阶段
编写实时操作系统内核
实现任务调度、任务通信、内存管理等核心功能。
编写实时任务代码
根据功能需求编写实时任务代码，确保满足实时性要求。
特点
高性能、可裁剪、微内核实时操作系统，支 持多任务处理和优先级调度。
优缺点
功能强大、稳定性好，但价格较高，且源代 码不开放。
μC/OS-II
开发者
Micrium
特点
基于优先级调度的抢占式实时内核， 可移植性好，源代码开放。
应用领域
嵌入式系统、智能仪表、医疗设备等 。
优缺点
结构简洁、易于理解和学习，但在某 些复杂应用场景下可能显得功能不足 。
3
随着物联网和嵌入式系统的发展，RTOS的应用 领域将一步扩大。
本文目的和结构
本文旨在详细介绍实时操作系 统（RTOS）的基本概念、特点
、应用领域和发展趋势。
文章将首先介绍RTOS的基本概 念和特点，然后分析RTOS的应
用领域和市场需求。
接着，文章将探讨RTOS的设计 原则和实现方法，包括任务调 度、内存管理、中断处理等方 面。
需求分析阶段
明确系统实时性要求
确定系统对实时性的具体需求，包括任务响应时间、任务执行时 间等。
分析系统功能需求
对系统需要实现的功能进行详细分析，划分功能模块。
评估系统资源需求
根据功能需求评估系统所需的硬件资源，如处理器、内存等。
系统设计阶段
解读嵌入式系统中的实时操作系统RTOS
解读嵌入式系统中的实时操作系统RTOS嵌入式系统是指集成电子、机械、软件等多种技术的综合系统，广泛应用于汽车、家电、医疗、工业控制等领域。
嵌入式系统中的实时操作系统RTOS是嵌入式软件领域的一个重要概念。
本文将从嵌入式系统的特点、实时操作系统的概念、实时性的定义、RTOS的特点、RTOS的应用等多个方面，对RTOS进行解读。
一、嵌入式系统的特点嵌入式系统与常规PC机相比，有以下几个特点：1.硬件资源受限：嵌入式系统的硬件资源（如存储器、CPU、外设等）相对有限，因此需要对软件进行极度的精简和优化。
2.实时性要求高：嵌入式系统往往需要及时响应外界的变化，如数据输入、控制指令等，因此需要在一定时间内完成相关操作。
3.稳定性要求高：嵌入式系统往往需要长时间运行，需要保持系统的稳定性和可靠性。
二、实时操作系统的概念实时操作系统是一种专门针对实时性要求较高的系统而设计的操作系统。
实时操作系统分为硬实时操作系统和软实时操作系统两类。
硬实时操作系统的特点是，对实时性的响应具有非常高的保证，但它的可扩展性较差，往往只能运行在特定的硬件上。
软实时操作系统则是一种相对灵活的操作系统，可以根据不同的应用情况进行定制，因此它的可扩展性和灵活性较高。
三、实时性的定义实时性是指对于某个系统，在一定的时间要求内完成某种任务的能力。
实时性分为硬实时和软实时两种。
硬实时要求系统必须按照严格的时间要求执行任务，如控制系统中的电机控制等，若不能在规定的时间内完成执行，则会导致系统失效。
软实时要求系统完成任务的时间不能超过预定的时间，但是在时间不急迫的情况下，可以适当延迟任务的执行时间。
四、RTOS的特点实时操作系统中，RTOS是较为常用的操作系统之一，它具有以下几个特点：1.多任务性：RTOS可以同时处理多个任务，每个任务的执行时间固定，这可以帮助系统保证实时性。
2.资源可管理：RTOS可以管理系统的资源，包括CPU、内存、线程等，从而对系统进行优化。
嵌入式系统原理与应用教学大纲与实现大纲
嵌入式系统原理与应用教学大纲与实现大纲嵌入式系统原理与应用教学大纲与实现大纲一、教学大纲（一）课程简介嵌入式系统是集计算机、微电子、通信和自动化控制等技术于一体的综合系统，广泛应用于航空航天、汽车电子、消费电子、工业控制等领域。
本课程旨在让学生了解嵌入式系统的基本原理、硬件架构、软件编程和实际应用，培养学生掌握嵌入式系统的设计和开发技能。
（二）教学目标1、掌握嵌入式系统的基本概念和原理，了解嵌入式系统的历史和发展趋势。
2、熟悉嵌入式系统的硬件组成，包括处理器、存储器、输入输出接口等，掌握嵌入式系统的硬件设计方法。
3、掌握嵌入式系统的软件编程，包括汇编语言、C语言等编程语言，了解嵌入式系统的启动过程和运行机制。
4、了解嵌入式系统的实际应用，包括工业控制、汽车电子、消费电子等领域，掌握嵌入式系统的应用设计和开发技能。
（三）教学内容1、嵌入式系统概述，包括基本概念、发展历史和发展趋势等。
2、嵌入式系统硬件组成，包括处理器、存储器、输入输出接口等。
3、嵌入式系统软件编程，包括汇编语言、C语言等编程语言，了解嵌入式系统的启动过程和运行机制。
4、嵌入式系统的实际应用，包括工业控制、汽车电子、消费电子等领域。
（四）教学方法1、理论教学：通过课堂讲解、案例分析等方式，让学生了解嵌入式系统的基本原理和应用。
2、实验教学：通过实验操作、编程实践等方式，让学生掌握嵌入式系统的硬件设计和软件编程技能。
3、项目实践：通过分组实践、项目开发等方式，让学生了解嵌入式系统的实际应用和开发过程。
（五）评估方式1、平时作业：布置相关作业，包括论文阅读、编程实践、实验报告等，以评估学生的学习情况和掌握程度。
2、期中考试：通过试卷或实操等方式，测试学生对课程内容的掌握情况。
3、期末考试：通过试卷或实操等方式，测试学生对课程整体的学习效果和掌握程度。
二、实现大纲（一）硬件设计1、选择合适的处理器，根据应用需求进行选型。
2、设计存储器，包括RAM和ROM，考虑容量和速度的需求。
2024版实时操作系统RTOS培训课件
动态内存分配策略实现
首次适应算法
从内存池起始位置开始查找，选 择第一个满足需求的空闲内存块。
实现简单，但可能导致内存碎片 问题。
最佳适应算法
搜索整个内存池，选择大小最接近 需求的空闲内存块。减少了内存浪 费，但可能导致过多的内存碎片。
最差适应算法
选择最大的空闲内存块进行分配。 减少了内存碎片的产生，但可能导 致较大的内存浪费。
RTOS在汽车电子领域应用
阐述RTOS在汽车电子领域的应用，如汽车控制系统、车载信息娱 乐系统等，并介绍相关案例。
其他领域应用
简要介绍RTOS在其他领域的应用，如工业自动化、医疗设备、航 空航天等。
挑战与机遇
技术挑战
分析未来嵌入式系统中RTOS面临的技术挑战，如多核处理器支 持、低功耗设计、安全性保障等。
一种进程间通信方式，允许不同进程将消息发送至队列，并由其他进程从队列中接收消 息，实现进程间的数据交换。
共享内存（Shared Memory）
允许多个进程访问同一块内存空间，通过读写共享内存实现进程间的数据交换和通信。
进程同步方法讲解
互斥锁（Mutex）
一种同步机制，用于保护共享资源，确保同一时间只有一个进程可以访问共享资源。
市场机遇
探讨RTOS在未来嵌入式系统中的市场机遇，如物联网、边缘计 算等新兴领域的发展带来的需求增长。
发展趋势预测
预测未来RTOS在嵌入式系统中的发展趋势，如微内核架构、虚 拟化技术、人工智能融合等方面的技术创新。
系统稳定性
不恰当的中断和异常处理可能 导致系统崩溃或数据丢失。
完善中断和异常处理，提升系统稳定性
优化中断和异常处理流程
减少不必要的上下文切换和内存访问，提高处理效率。
《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。
嵌入式学习教学大纲
标题：嵌入式学习教学大纲导言嵌入式系统是现代计算机科学与工程领域中的一个重要领域，它涵盖了硬件和软件开发、嵌入式系统架构和设计、实时系统以及嵌入式系统编程等方面。
为了引导学生全面了解嵌入式系统以及相关技术，本文档将提供一份嵌入式学习教学大纲，旨在为教师和学生提供指导。
第一部分：课程介绍1.1 学习目标- 介绍嵌入式系统的定义和基本概念- 引导学生认识嵌入式系统的重要性和应用领域- 激发学生对嵌入式系统领域的兴趣和热情1.2 基本知识储备- 需要具备一定的计算机科学和工程基础知识- 对计算机体系结构、操作系统和编程语言有基本了解1.3 教学方法- 理论课讲授：通过讲解原理和概念，帮助学生建立嵌入式系统的基本框架- 实践训练：通过作业和实验，培养学生动手能力和解决问题的能力第二部分：课程内容2.1 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义和特点- 嵌入式系统的分类和应用领域- 嵌入式系统与传统计算机系统的区别2.2 嵌入式系统硬件体系结构- 嵌入式系统的硬件组成要素- 嵌入式系统的处理器选择与配置- 嵌入式系统的存储器选择与管理2.3 嵌入式系统软件体系结构- 嵌入式系统操作系统的选择与特点- 嵌入式系统软件开发工具与环境- 嵌入式系统软件开发流程与方法2.4 嵌入式系统编程- 嵌入式系统的编程语言选择与适配- 嵌入式系统的程序设计与调试- 嵌入式系统的高效算法和优化技术2.5 嵌入式系统实时系统设计- 实时系统的概念和特点- 实时系统的调度算法与策略- 实时系统的性能优化与分析第三部分：教学进度安排3.1 教学时长- 本课程共计36学时，每周2学时，共计18周3.2 教学进度安排- 第1周：课程介绍和嵌入式系统概述- 第2-5周：嵌入式系统硬件体系结构- 第6-9周：嵌入式系统软件体系结构- 第10-14周：嵌入式系统编程- 第15-18周：嵌入式系统实时系统设计3.3 实践训练- 每周安排2学时的实践训练，包括编程作业和实验设计结语本文档旨在提供一份嵌入式学习教学大纲，将嵌入式系统的基本概念与实践相结合，帮助学生全面了解嵌入式系统的设计与开发。
【RTX操作系统教程】第2章 嵌入式实时操作系统介绍
【RTX操作系统教程】第2章嵌入式实时操作系统介绍RTX操作系统教程第2章嵌入式实时操作系统介绍2.1 实时操作系统概述实时操作系统（RTOS）是一种特殊类型的操作系统，主要用于嵌入式系统中，在固定的时间约束下完成任务。
RTOS的设计目标是满足实时性要求，并提供高可靠性和稳定性。
2.1.1 实时性要求实时系统通常分为硬实时系统和软实时系统。
硬实时系统要求任务在严格的时间约束下完成，任何延迟都是不能接受的。
软实时系统也要求任务在特定的时间约束下完成，但允许一定的延迟。
2.1.2 RTOS的特性RTOS具有以下特性：- 实时性：能够满足任务的实时性要求；- 可靠性：能够提供高可靠性和稳定性；- 灵活性：能够适应不同的应用需求；- 可移植性：能够在不同的硬件平台上使用。
2.2 嵌入式实时操作系统的架构嵌入式实时操作系统的架构包括内核、任务管理器、中断处理机制以及通信机制等。
2.2.1 内核RTOS的内核是实时操作系统的核心部分，负责任务的调度、资源管理、中断处理等。
内核一般包括任务管理、内存管理、中断管理、通信机制等功能模块。
2.2.2 任务管理器任务管理器负责任务的创建、删除、挂起、恢复和优先级调度等操作。
任务管理器根据任务的优先级和实时性要求，决定任务之间的运行顺序。
2.2.3 中断处理机制中断处理机制是RTOS的重要组成部分，用于处理外部中断事件。
当发生外部中断时，RTOS会中断当前任务的执行，转而执行中断服务程序。
2.2.4 通信机制通信机制用于任务之间的数据交换和共享。
常用的通信机制包括信号量、消息队列、邮箱、互斥锁等。
2.3 RTX操作系统的应用领域RTX操作系统广泛应用于需要实时性的嵌入式系统中，包括工业控制、通信设备、汽车电子、医疗设备等领域。
2.4 RTX操作系统的优势RTX操作系统具有以下优势：- 高可靠性：RTOS能够保证任务的实时性和可靠性；- 稳定性：RTOS在各种硬件平台上运行稳定，不易出现故障；- 灵活性：RTOS能够适应不同的应用需求，具有较强的可扩展性。
《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
《嵌入式实时操作系统RTOS分析》教学大纲
《嵌入式实时操作系统RTOS分析》教学大纲一、课程概述嵌入式计算机系统开发技术是继互联网技术之后，计算机应用技术的又一个发展热点，它的发展，对人类的工作、生活的影响，将较之互联网技术的影响更为深远，对计算机科学技术学科教学模式，人才培养模式也将产生重大的影响。
嵌入式系统是一项以计算机开发技术为基础的计算机应用技术，在嵌入式系统开发中，特别是嵌入式软件开发中，如何更好的使用各种开发工具，组织各种开发资源，是嵌入式软件开发的核心问题，其中，操作系统作为嵌入式基本软件资源，在嵌入式系统开发中，具有及其重要的地位，因此，学生在学完前续课程之后，开设《嵌入式实时操作系统分析》这门课程。
《嵌入式实时操作系统分析》是一门培养学生具有嵌入式系统管理软件、应用软件开发能力的技术基础课。
是计算机系嵌入式系统专业的主要课程之一,本课程在教学方面应着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面着重于软件设计，特别是计算机管理软件设计构思、设计技能的基本训练。
《嵌入式实时操作系统分析》是计算机系嵌入式系统专业的专业基础课程，与《嵌入式系统应用原理》、《单片机应用技术》等课程处于同一层次。
它与《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、《算法与数据结构》、《操作系统》、《单片机》等课程构成计算机系嵌入式系统专业系列课程体系。
先修课程有《电工电子电路》、《数字电路》、《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、《算法与数据结构》、《单片机》、《操作系统》。
这门学科的重点是为“计算机系嵌入式系统专业”专业的学生，在系统软件应用设计与编程方面奠定最基本的知识和技能基础。
二、课程目标1．具有正确的系统软件设计思想、勇于创新探索、实事求是的严谨学习态度2．掌握系统管理软件的基本工作机理，掌握实时操作系统工作的—般规律，进而具有综合运用所学的知识，研究改进或开发新的基础管理软件及设计简单的管理模块的能力；3．具有运用编程规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；4．掌握计算机系统管理软件的基本设计方法，获得有关计算机管理软件设计的基本技能的基本训练；5．了解当前的有关嵌入式技术的发展概况，并对嵌入式技术的新发展有所了解。
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《嵌入式实时操作系统RTOS分析》教学大纲
一、课程概述
嵌入式计算机系统开发技术是继互联网技术之后，计算机应用技术的又一个发展热点，它的发展，对人类的工作、生活的影响，将较之互联网技术的影响更为深远，对计算机科学技术学科教学模式，人才培养模式也将产生重大的影响。
嵌入式系统是一项以计算机开发技术为基础的计算机应用技术，在嵌入式系统开发中，特别是嵌入式软件开发中，如何更好的使用各种开发工具，组织各种开发资源，是嵌入式软件开发的核心问题，其中，操作系统作为嵌入式基本软件资源，在嵌入式系统开发中，具有及其重要的地位，因此，学生在学完前续课程之后，开设《嵌入式实时操作系统分析》这门课程。
《嵌入式实时操作系统分析》是一门培养学生具有嵌入式系统管理软件、应用软件开发能力的技术基础课。
是计算机系嵌入式系统专业的主要课程之一,本课程在教学方面应着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面着重于软件设计，特别是计算机管理软件设计构思、设计技能的基本训练。
《嵌入式实时操作系统分析》是计算机系嵌入式系统专业的专业基础课程，与《嵌入式系统应用原理》、《单片机应用技术》等课程处于同一层次。
它与《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、《算法与数据结构》、《操作系统》、《单片机》等课程构成计算机系嵌入式系统专业系列课程体系。
先修课程有《电工电子电路》、《数字电路》、《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、《算法与数据结构》、《单片机》、《操作系统》。
这门学科的重点是为“计算机系嵌入式系统专业”专业的学生，在系统软件应用设计与编程方面奠定最基本的知识和技能基础。
二、课程目标
1．具有正确的系统软件设计思想、勇于创新探索、实事求是的严谨学习态度2．掌握系统管理软件的基本工作机理，掌握实时操作系统工作的—般规律，进而具有综合运用所学的知识，研究改进或开发新的基础管理软件及设计简单的管理模块的能力；
3．具有运用编程规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；
4．掌握计算机系统管理软件的基本设计方法，获得有关计算机管理软件设计的
基本技能的基本训练；
5．了解当前的有关嵌入式技术的发展概况，并对嵌入式技术的新发展有所了解。
三、课程内容与教学要求
这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、熟悉四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：
知道——是指对这门学科认知。
理解——是指对这门学科所涉及的基本概念、原理、方法的领会，能作自主的解释、说明。
掌握——是指能运用已理解的基本概念、原理和方法说明、解释、类推同类工程事件和现象。
学会——是指能运用已掌握的技能、知识，独立完成生产任务或技能操作，且能识别工程设计和操作中的一般差错。
课程内容和要求表中的“√”号表示学科知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“٭”号的内容为要求学生自学的内容，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。
课时安排及教学方法表
四、课程实施
（一）课时安排与教学建议
《嵌入式实时操作系统RTOS分析》是专业课程。
一般情况下，每周安排2～3课时，共36～54课时。
具体课时安排如下：
课时安排及教学方法表
上表以36学时安排
（二）教学组织形式与教学方法要求
1、教学班是主要的组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。
有条件
的话，也可以采用分组教学，或多种方式灵活组合，尽量减轻学生的生理和心理疲劳。
2、本课程的灵活性很强，与实际联系密切，教学过程中要注意实践知识的
学习和积累。
此外，对课程内容的掌握，需要课程设计、实验及课后练习等多种教学环节配合。
3、教学中要特别注意现代化教学手段的运用，如多媒体课件、声像呈示等，
以保证在学时有限的情况下，完成内容非富的教学任务。
4、教学方法必须灵活，要充分发挥学生的主体性，与学生建立起平等、民
主和对话的师生关系，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识，使学生会学。
5、评价教学方法要以实现课程标准规定的教学目标为依据，好的教学方法
应有助于学生对教学内容的理解，并能激发学生的学习热情，树立工程意识，达到优化学生的知识、能力、素质，特别是设计思想、设计方法与创新思维能力培养的目的。
鼓励有所创新并取得实效的教学方法。
五、教材选用
建议选用教材：
《嵌入式实时操作系统》邵贝贝主编北京航空航天大学出版社
《51单片机应用软件编程技术》李强编主编北京航空航天大学出版社
《嵌入式系统基础教程》俞建新主编机械工业出版社
教材的选用，在课程标准的统一要求下，目前应保持一贯性，连续性，一定的多样化。
六、课程评价
1、这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。
2、考试时间：120分钟。
3、考试方式、分制与分数解释：采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60
分为及格，满分为100分；平时成绩占30%，实验占10%，考试占60%。
4、题型比例：
填空题：30%；简答题：20%；ARM语法题：20%；编程题：30%；
5、样题与目标定位示例
A、填空题：（着重考察学生对知识的理解程度）
例：1．JTAG是英文Joint Test Action Group－联合测试行为组织的缩写，该组织成立于1985年，是由几家主要的电子制造商发起制订的PCB和IC测试标准。
该标准规定了进行边界扫描所需要的硬件和软件。
JTAG主要应用于电路的边界扫描测试和可编程芯片的在系统编程。
B、简答题：（着重考察学生对知识的理解与掌握程度）
例：ARM存储系统可以使用小端存储或者大端存储两种方法，写出下两个图的存储格式，分别指出它们是大端存储还是小端存储格式。
（大端存储格式）
（小端存储格式）
C、ARM语法题（着重考察学生对指令系统的理解、熟练掌握程度）
例：简单叙述B、BL、BLX、BX各调转指令的使用方法。
B 跳转指令。
BL 带返回的跳转指令。
BLX 带返回和状态切换的跳转指令。
BX 带状态切换的跳转指令。
D、编程题(考察学生对程序设计的掌握程度) 例：
2. 用ARM编程实现如下功能：
;if(x>y) z = 100
;else z = 50
;r0 = x,r1 = y,r2 = z
ARM程序如下：
MOV R0,#56
MOV R1,#233
CMP R0,R1
MOVHI R2,#100
MOVLS R2,#50
HALT B HALT
制定该课程标准小组成员：
审核者：。