嵌入式操作系统课程设计
嵌入式实时操作系统课程设计
嵌入式实时操作系统课程设计一、设计背景嵌入式实时操作系统是嵌入式系统开发中必须掌握的核心技术,其设计优化能够有效提高嵌入式系统的稳定性和性能。
本课程设计旨在让学生深入理解嵌入式实时操作系统的工作原理与实现方式,并通过实践项目锻炼学生的实际动手能力和团队协作能力。
二、设计目标1.理解嵌入式系统的实时性概念和要求,学习实时操作系统的基本知识和概念;2.掌握常用的嵌入式实时操作系统的开发平台和工具,如Keil、IAR等;3.熟悉UC/OS、FreeRTOS等常用嵌入式实时操作系统的应用开发方法及其原理;4.能够独立设计并实现简单的嵌入式实时操作系统应用程序,如定时器、任务调度等;5.具备团队协作能力,并学会如何在团队项目中分工协作,有效沟通,及时交流。
三、课程设计内容1. 环境搭建1.1 硬件平台介绍1.2 软件平台介绍1.3 环境搭建指导2. 嵌入式实时操作系统基础知识2.1 实时操作系统概述2.2 实时系统的特点2.3 实时系统的需求2.4 实时操作系统的分类3. 实时操作系统UC/OS3.1 UC/OS的特点和优势3.2 UC/OS的基本结构3.3 UC/OS的体系结构和应用开发3.4 实验:使用UC/OS实现任务调度4. 实时操作系统FreeRTOS4.1 FreeRTOS的特点和优势4.2 FreeRTOS的基本结构4.3 FreeRTOS的体系结构和应用开发4.4 实验:使用FreeRTOS实现任务调度5. 项目实践5.1 项目背景介绍5.2 项目需求分析5.3 项目设计5.4 项目实现5.5 项目测试与调试四、课程设计评估本课程通过理论学习与实践项目相结合的方式,让学生深入了解和掌握嵌入式实时操作系统的基础知识与实现方法,并通过实践锻炼学生的实际动手能力和团队协作能力。
评估采用定期考试、实践项目、小组展示和课程论文等方式进行,综合考核学生的理论与实践能力。
五、结语嵌入式实时操作系统作为嵌入式系统开发中不可或缺的重要技术,通过本课程设计的学习和实践,不仅可以深入了解这一技术的背景和原理,还可以提高学生的实际动手能力和团队协作能力,有助于学生今后的嵌入式系统开发工作。
基于linux嵌入式课程设计
基于linux嵌入式课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握Linux操作系统的基本原理和嵌入式系统开发环境;2. 学会使用Linux命令行进行基本操作和文件管理;3. 理解嵌入式系统硬件与Linux内核的交互原理;4. 了解Linux内核模块的编译、加载和卸载方法;5. 掌握基于Linux的嵌入式应用程序开发方法。
技能目标:1. 能够在Linux环境下搭建嵌入式开发环境;2. 熟练运用Linux命令行进行文件操作和系统管理;3. 能够编写简单的嵌入式设备驱动程序;4. 学会使用调试工具对嵌入式系统进行调试;5. 具备独立完成基于Linux的嵌入式项目的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统及Linux操作系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作精神,学会与他人共同解决问题;3. 增强学生的动手实践能力,培养勇于尝试、敢于创新的精神;4. 提高学生的计算机素养,使其认识到Linux在嵌入式领域的重要地位;5. 引导学生树立正确的价值观,将所学知识应用于国家经济建设和社会发展。
本课程针对高年级学生,结合学科特点和学生实际情况,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生掌握基于Linux的嵌入式系统开发技能,为从事相关领域工作打下坚实基础。
同时,培养学生良好的情感态度价值观,使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. Linux操作系统基础:介绍Linux操作系统的历史、特点及优势,学习Linux系统的基本操作和文件系统结构。
- 教材章节:第1章 Linux操作系统概述- 内容:Linux发展史、系统结构、文件系统、常用命令。
2. 嵌入式开发环境搭建:学习在Linux环境下搭建嵌入式开发环境,包括交叉编译工具链、文件传输工具等。
- 教材章节:第2章 嵌入式开发环境搭建- 内容:交叉编译工具链、文件传输工具、开发板连接与配置。
3. Linux内核与驱动编程:学习Linux内核模块的编写、编译、加载和卸载,了解嵌入式设备驱动程序开发。
嵌入式系统课程设计报告
嵌入式系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
具体来说,知识目标包括了解嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;掌握嵌入式系统的硬件和软件组成及工作原理;熟悉嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统。
技能目标包括能够使用嵌入式系统开发工具和平台进行程序设计和调试;具备嵌入式系统硬件电路的设计和调试能力;能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力和责任感。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法。
具体包括以下几个方面:1. 嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;2. 嵌入式系统的硬件组成,如处理器、存储器、输入输出接口等;3. 嵌入式系统的软件组成,如固件、操作系统、应用程序等;4. 嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统;5. 嵌入式系统的设计方法和开发流程;6. 嵌入式系统硬件电路的设计和调试方法;7. 嵌入式系统在实际项目中的应用和案例分析。
三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性。
具体教学方法如下:1. 讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识;2. 讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神;3. 案例分析法:通过分析实际项目案例,使学生了解嵌入式系统在实际中的应用和设计方法;4. 实验法:通过实验操作和调试,锻炼学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的嵌入式系统教材,为学生提供系统的学习资料;2. 参考书:推荐学生阅读相关参考书籍,丰富学生的知识体系;3. 多媒体资料:制作课件、教案等多媒体教学资料,提高课堂教学效果;4. 实验设备:准备嵌入式系统开发板、仿真器等实验设备,为学生提供实践操作的机会。
嵌入式系统课课程设计
嵌入式系统课课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和应用,培养学生运用嵌入式系统解决实际问题的能力。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:(1)了解嵌入式系统的基本概念、特点和分类;(2)掌握嵌入式处理器、外围设备及其接口技术;(3)熟悉嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统;(4)了解嵌入式系统的设计方法和开发流程。
2.技能目标:(1)能够使用嵌入式处理器和外围设备搭建简单的嵌入式系统;(2)能够编写嵌入式系统的基本程序,实现常见的功能;(3)具备嵌入式操作系统的基本编程能力;(4)能够运用嵌入式系统解决实际问题,开展创新设计。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情;(2)培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力;(3)培养学生创新意识,培育勇于探索的精神;(4)培养学生责任感,强化安全意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.嵌入式系统概述:嵌入式系统的概念、特点、分类和应用领域;2.嵌入式处理器:嵌入式处理器的结构、工作原理和性能评估;3.嵌入式外围设备:存储器、输入输出接口、定时器等;4.嵌入式操作系统:嵌入式操作系统的原理、结构和常用操作系统;5.嵌入式系统设计方法:需求分析、系统架构设计、软件设计等;6.嵌入式系统开发流程:项目立项、系统设计、编程调试、测试等;7.嵌入式系统应用案例:常见嵌入式系统的应用案例分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生针对嵌入式系统的某个主题进行讨论,提高学生的思考和表达能力;3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解嵌入式系统在实际应用中的工作原理和设计方法;4.实验法:让学生动手搭建嵌入式系统,亲身体验嵌入式程序的编写和调试过程。
四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:选用国内权威、实用的嵌入式系统教材;2.参考书:提供相关的嵌入式系统著作,供学生拓展阅读;3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,丰富教学手段;4.实验设备:提供嵌入式系统实验平台,让学生动手实践。
嵌入式操作系统课程设计
嵌入式操作系统课程设计《嵌入式操作系统》课程设计指导书专业:计算机科学与技术专业方向:计算机科学与技术计算机科学与工程学院第一章课程设计指导书1、目的任务本设计的目的在于使学生全面理解实践已学的相关课程内容,深刻理解嵌入式系统开发的全过程。
从硬件的角度掌握嵌入式开发板的组成,接口部件的结构和与宿主机间的连接,从软件的角度掌握嵌入式系统软件开发的全过程。
使学生经过自己的实践,初步了解和掌握一个实用嵌入式系统的开发步骤,综合应用所学的基础知识和编程手段独立完成嵌入式系统开发的基础内容。
2、设计内容基础实验(必做)——嵌入式系统开发环境搭建扩展实验(从以下三个实验中任选一个)实验一---- 利用Autotools工具自动生成Makefile文件实验二---- 使用BusyBo制作根文件系统实验三一一使用GTK进行图形界面编程3、时间安排时间:第17周第一天确定题目、查找相关资料,安装系统;第二到第四天为实验和程序设计、完善总结、撰写报告,第五天答亠辩。
4、工作要求(1)爱护实验开发板,为避免烧坏开发板,对开发板的任何插拔工作,都必须在断电之后进行。
(2)明确实验要求和步骤,在进行实验之前详细阅读开发板配套手册和相关资料。
(3)在本设计过程中,学生应随时做实习笔记,记录每天的工作内容及结果,同时还应规划出次日的实习计划与解决问题的方案。
5、成绩评定设计结束时,由指导老师对学生进行全面考核,评分按五级分制(优、良、中、及格、不及格)评定成绩,评分依据以下几个方面。
(1)平时成绩包括遵守纪律情况,实习中的工作态度,实习日记的记录情况等。
(2)设计中实验结果的成绩教师要把关,确认实验结果是由实验人做出的。
如不能按设计要求做出实验结果的,要予以扣分;对于有创新的实验及结果者,应给予好的成绩。
对于以下情况之一者,要严格进行处理。
①. 照抄她人,自己没有消化者,应给予“不及格”。
②. 严重迟到早退,应给予“不及格”。
4412嵌入式Linux课程设计
4412嵌入式Linux课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在让学生掌握4412嵌入式Linux的基本原理和应用技能。
通过本课程的学习,学生将能够:1.理解嵌入式Linux操作系统的基本概念、特点和优势。
2.熟悉4412嵌入式Linux的开发环境,包括交叉编译工具链、文件系统结构等。
3.掌握嵌入式Linux内核的配置和编译方法,以及内核模块的编写和调试技巧。
4.学会使用嵌入式Linux C语言进行系统编程,包括进程管理、文件操作、网络编程等。
5.能够运用嵌入式Linux进行设备驱动开发,包括驱动程序的设计、编写和调试。
6.培养学生的动手实践能力,提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.嵌入式Linux操作系统概述:介绍嵌入式Linux的基本概念、特点和优势,以及嵌入式Linux在我国的发展现状和应用领域。
2.4412嵌入式Linux开发环境:讲解如何搭建嵌入式Linux开发环境,包括交叉编译工具链的安装、文件系统结构的了解等。
3.嵌入式Linux内核配置与编译:介绍如何配置和编译嵌入式Linux内核,包括内核参数设置、模块编译等。
4.嵌入式Linux C语言系统编程:讲解嵌入式Linux C语言编程的基本原理和方法,包括进程管理、文件操作、网络编程等。
5.嵌入式Linux设备驱动开发:介绍嵌入式Linux设备驱动程序的设计、编写和调试方法,包括字符设备驱动、块设备驱动等。
6.实践项目:安排一定的实践项目,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高动手实践能力。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过讲解基本概念、原理和方法,使学生掌握嵌入式Linux的基本知识。
2.讨论法:学生进行课堂讨论,分享学习心得和经验,提高学生的思考能力和团队协作能力。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解嵌入式Linux在实际应用中的作用和价值。
大学嵌入式方向课程设计
大学嵌入式方向课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基础知识,掌握其硬件和软件的基本组成、工作原理及相互关系。
2. 学会使用至少一种嵌入式编程语言,如C或Python,编写简单的嵌入式程序。
3. 了解嵌入式系统在不同领域的应用,如物联网、智能家居、自动化控制等。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并实现简单的嵌入式项目,具备基本的嵌入式系统开发能力。
2. 掌握使用常见的嵌入式开发工具和调试方法,如Keil、IAR等。
3. 能够分析嵌入式系统的性能,针对实际问题提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发他们探索新技术、新领域的热情。
2. 培养学生的团队协作精神,让他们在项目实践中学会沟通、分享和合作。
3. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,不断挑战自我,为我国嵌入式技术的发展贡献力量。
课程性质:本课程为大学嵌入式方向的课程,旨在使学生掌握嵌入式系统的基础知识和技能,培养具备实际开发能力的人才。
学生特点:大学嵌入式方向的学生具备一定的电子技术、计算机技术和编程基础,对新技术充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强化项目实践,培养学生具备实际开发能力。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的定义、发展历程、应用领域及发展趋势,对应教材第一章内容。
- 嵌入式系统的基本概念- 嵌入式系统的历史与发展- 嵌入式系统的应用领域及前景2. 嵌入式硬件基础:讲解嵌入式系统的硬件组成、原理及性能指标,对应教材第二章内容。
- 嵌入式处理器- 存储器与I/O接口- 传感器与执行器3. 嵌入式软件基础:介绍嵌入式操作系统、编程语言及软件开发流程,对应教材第三章内容。
- 嵌入式操作系统原理- 嵌入式编程语言(C/Python)- 嵌入式软件开发流程4. 嵌入式系统设计与实践:通过项目实践,使学生掌握嵌入式系统的设计方法,对应教材第四章内容。
嵌入式课程设计单
嵌入式课程设计单一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本原理和设计方法,能够独立完成简单的嵌入式系统设计和开发。
具体目标如下:1.了解嵌入式系统的概念、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.熟悉嵌入式处理器和外围设备的选型及接口技术;4.理解嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统。
5.能够使用嵌入式处理器和外围设备进行系统设计;6.能够编写嵌入式软件程序,实现基本功能;7.具备嵌入式系统调试和故障排除的能力;8.能够运用嵌入式系统设计方法和工具进行项目开发。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神;2.增强学生对嵌入式系统行业的认知和兴趣;3.培养学生具有良好的职业素养和道德观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.嵌入式系统概述:嵌入式系统的概念、特点、应用领域和发展趋势;2.嵌入式处理器:嵌入式处理器的分类、选型和接口技术;3.嵌入式外围设备:常用外围设备的选型和接口技术;4.嵌入式操作系统:嵌入式操作系统的原理、常用操作系统及应用;5.嵌入式系统设计方法和工具:硬件描述语言、嵌入式软件编程方法和调试技术。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课,包括:1.讲授法:通过讲解嵌入式系统的原理、技术和应用,使学生掌握相关知识;2.案例分析法:分析实际项目案例,使学生了解嵌入式系统设计的具体过程和方法;3.实验法:通过动手实验,使学生熟悉嵌入式硬件设备和软件编程;4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作能力和创新思维。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威出版的嵌入式系统相关教材;2.参考书:提供相关领域的经典著作和最新技术资料;3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,丰富教学手段;4.实验设备:提供嵌入式开发板、仿真器等实验设备,方便学生动手实践。
嵌入式实时操作系统及应用开发第三版课程设计
嵌入式实时操作系统及应用开发第三版课程设计课程设计简介本课程设计旨在通过实际的嵌入式实时操作系统及应用开发项目,帮助学生深入了解实时操作系统及应用的开发流程和方法,掌握相应的技能和知识,提高软件开发和调试能力。
本课程设计包含以下内容:1.嵌入式实时操作系统介绍2.嵌入式实时操作系统的应用场景和优势3.嵌入式实时操作系统常用的处理器和芯片架构4.嵌入式实时操作系统的内核和驱动程序设计5.嵌入式实时操作系统的应用开发案例及实践课程设计目标本课程设计的目标是:1.熟悉实时操作系统的基本原理2.初步掌握嵌入式实时操作系统开发的技能3.掌握嵌入式实时操作系统的应用开发流程和方法4.提高软件开发和调试能力课程设计任务任务一:环境搭建和基础知识学习1.搭建开发环境:安装嵌入式操作系统开发工具和学习资料2.学习嵌入式实时操作系统基础知识,包括:实时性、任务调度器、中断处理、资源共享等任务二:嵌入式实时操作系统内核和驱动程序设计1.学习嵌入式实时操作系统内核设计基本原理和编程方法2.学习嵌入式实时操作系统驱动程序设计基本原理和编程方法3.设计和实现一个简单的嵌入式实时操作系统内核和驱动程序任务三:嵌入式实时操作系统应用开发案例及实践1.了解实时操作系统在嵌入式领域的应用场景2.学习嵌入式实时操作系统应用开发的基本流程和方法3.根据实际需求,设计和实现一个嵌入式实时操作系统应用程序课程设计成果1.实现一个简单的嵌入式实时操作系统内核和驱动程序;2.实现一个嵌入式实时操作系统的应用程序;3.设计和实现一个完整的嵌入式实时操作系统应用系统。
课程设计评分标准本课程设计成绩由以下几部分组成:1.课程设计报告:30分2.实验成果展示:60分3.课程设计总体评价:10分总结通过本次课程设计,学生可以深入了解嵌入式实时操作系统的基本原理和开发方法,掌握实时操作系统应用开发技能,提高软件开发和调试能力。
本课程设计是一次系统性、实践性的学习过程,对学生在嵌入式系统领域的发展和就业具有重要的意义。
嵌入式Linux操作系统课程设计
嵌入式Linux操作系统课程设计一、前言随着物联网技术的发展,越来越多的嵌入式设备需要运行Linux操作系统。
本课程旨在通过对嵌入式Linux操作系统的学习和实践,让学生了解嵌入式Linux系统及其开发的基本知识,掌握常用的Linux内核驱动开发技术和应用开发技术,以及运用这些技术进行嵌入式系统开发的能力。
二、课程内容2.1 基础知识•嵌入式系统基础概念•嵌入式开发环境搭建•Linux操作系统概述及安装•Linux应用开发工具介绍•Linux内核结构及驱动开发2.2 实践环节•嵌入式Linux系统移植•Linux应用开发实践•常用Linux内核驱动开发实践•案例分析:基于嵌入式Linux系统的智能家居控制系统三、课程目标1.掌握嵌入式Linux系统的基本知识和开发环境的搭建方法。
2.熟练掌握Linux系统的应用开发技术与内核驱动技术。
3.学会嵌入式Linux系统的移植和应用开发,并能应用于实际项目中。
4.通过案例分析,了解智能家居控制系统的设计与实现。
四、课程要求1.学生需要熟悉C/C++编程语言,有一定的嵌入式系统开发经验。
2.学生需要具备基本的Linux操作系统使用经验。
3.学生需要认真听讲、积极参加课堂讨论,并按时完成实验和作业。
4.学生需要按照课程安排,认真进行课程实践和项目开发。
五、课程开发本课程采用理论结合实践的教学方法,通过教师的讲授、案例分析、课程实践等多种方式进行教学。
5.1 教师讲授教师会为学生详细讲解嵌入式Linux系统的基本知识和常用技术,帮助学生理解和掌握这些知识,并培养学生独立思考和解决问题的能力。
5.2 案例分析通过对智能家居控制系统的案例分析,让学生了解嵌入式系统的实际应用场景,培养学生解决实际问题的能力。
5.3 课程实践课程实践分为两部分:移植和应用开发实践。
学生需要在实验室进行嵌入式Linux系统的移植和应用开发实践,完成预定的实验和作业,并提交实验报告。
5.4 最终项目学生需要在课程结束时,完成一个基于嵌入式Linux系统的智能家居控制系统的设计与实现,并提交最终项目报告。
嵌入式系统设计课程设计
嵌入式系统设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成及工作原理;2. 掌握嵌入式系统的设计流程和方法;3. 了解常见的嵌入式系统硬件平台及其接口技术;4. 掌握嵌入式系统编程及调试技巧。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的嵌入式系统;2. 熟练使用嵌入式系统开发工具,进行程序编写、调试及测试;3. 能够阅读和理解嵌入式系统的原理图和程序代码;4. 提高团队协作能力,学会在项目中分工合作,解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统设计的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生严谨、认真的学习态度,提高自主学习能力;3. 增强学生的责任感和使命感,使其认识到嵌入式技术在国家经济发展和科技创新中的重要性;4. 培养学生的团队合作精神,提高沟通能力。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课程,结合嵌入式系统设计的基本理论,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对嵌入式系统有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的教学模式,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
通过课程学习,使学生能够独立设计嵌入式系统,具备一定的创新能力和实际工程素养。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的基本概念、特点与应用领域;- 嵌入式系统的组成与发展趋势。
2. 嵌入式硬件平台- 嵌入式处理器的选型与性能评估;- 常用嵌入式硬件平台介绍;- 嵌入式系统硬件接口技术。
3. 嵌入式系统设计方法- 嵌入式系统设计流程;- 系统需求分析、硬件设计、软件设计及系统集成;- 设计实例分析与讨论。
4. 嵌入式编程与调试- 嵌入式系统编程语言与开发环境;- 嵌入式程序设计方法与技巧;- 嵌入式系统调试与测试方法。
5. 嵌入式系统应用案例- 案例介绍:智能家居、物联网、机器人等;- 案例分析:系统需求、硬件设计、软件设计及实现。
嵌入式系统和课程设计
嵌入式系统和课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成和特点;2. 掌握嵌入式系统的设计与开发流程;3. 了解嵌入式系统在不同领域的应用案例;4. 掌握至少一种嵌入式系统编程语言和开发工具。
技能目标:1. 能够运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计与开发;2. 能够分析并解决嵌入式系统中的常见问题;3. 能够运用嵌入式系统设计方法,完成实际项目的设计与实现;4. 能够进行团队协作,有效沟通,共同完成嵌入式系统项目。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度;3. 培养学生面对问题积极思考、勇于创新的精神;4. 增强学生的团队协作意识,提高沟通协调能力。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在让学生掌握嵌入式系统的基础知识和设计方法,培养实际操作能力。
学生特点:学生具备一定的计算机基础和编程能力,对新技术充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,鼓励学生积极参与,培养实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和指导。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义与分类- 嵌入式系统的组成与特点- 嵌入式系统的发展趋势及应用领域2. 嵌入式系统硬件平台- 嵌入式处理器- 存储器与I/O接口- 嵌入式系统的硬件设计3. 嵌入式系统软件设计- 嵌入式操作系统原理与应用- 嵌入式编程语言(如C/C++、Python等)- 嵌入式系统软件开发工具4. 嵌入式系统设计与开发流程- 需求分析- 系统设计- 系统实现与调试- 系统测试与优化5. 嵌入式系统项目实践- 案例分析- 项目设计与实现- 团队协作与沟通- 项目总结与反思教学内容安排与进度:1. 嵌入式系统概述(2课时)2. 嵌入式系统硬件平台(4课时)3. 嵌入式系统软件设计(4课时)4. 嵌入式系统设计与开发流程(2课时)5. 嵌入式系统项目实践(10课时)本教学内容依据课程目标,结合课本内容进行科学、系统地组织,注重理论与实践相结合,培养学生具备嵌入式系统设计与开发的能力。
嵌入式操作系统课程设计
《嵌入式操作系统》课程设计报告一、设计题目l i n u x设备驱动程序设计二、设计目的认识l i n u x设备的种类和设备工作方式,理解设备驱动程序的工作原理,掌握设备驱动程序的编写规范,能编写并安装简单的设备驱动程序。
三、设计内容与要求在l i n u x系统中,编写一个简单的字符设备型驱动程序模块,设备具有独占特性,可执行读和写操作,相关系统调用为o p e n,c l o s e,r e a d,w r i t e。
O p e n和c l o s e分别相当于请求和释放设备,r e a d和w r i t e将内容保存在设备模块内的缓冲区中。
设备模块可动态注册和卸载,并建立与之对应的特殊文件/d e v/m y.d e v。
四、设计思想说明(包括设计思路、设计原理、数据结构、程序流程图、关键代码说明)本程序是一个L i n u x下的简单字符设备驱动。
首先定义了一个用来存放字符的结构体m y c d e v。
以后的各种操作都是针对m y c d e v这个结构体进行。
其定义在m y c d e v.h头文件中。
定义如下:#ifndef _mycdev_h#define _mycdev_h#endif#include<cdev.h>#include<asm/semaphore.h>#define DATASIZE 1024struct mycdev{void *data ; /*数据指针*/unsigned long size ; /*数据大小*/unsigned long cata ; /*容量*/struct cdev cdev ; /*字符结构体*/semaphore sem ; /*锁*/};/*结构体分配函数*/void * malloc_mydev(){void *mdev ;if(!mdev = kmalloc(sizeof(struct mydev) , GFP_KERNEL)) {printk(KERN_WARNING "kmalloc struct error");return - EFAULT;}return mdev ;}/*初始化结构体,包括指针,大小,容量,锁*/int init_mycdev(struct mycdev *mdev ){mdev->data = null ;size = 0 ;cata = DATASIZE ;sema_init(&sem , 1) ;return 0 ;}/*释放数据*/void release_data(struct mycdev *mdev){down_interruptible(&sem) ;size = 0 ;kfree(mdev->data);up(&sem);}/*分配数据空间*/int malloc_data(struct mycdev *mdev){if(!mdev->data = kmalloc(mdev->cata , GFP_KERNEL))printk(KERN_WARNING "kmalloc data error");return - EFAULT;}size = DATASIZE ;return 0 ;}/*释放结构体*/void release_mycdev(struct mycdev *mdev){kfree(mdev);}然后就可以编写主程序mydev.c了。
嵌入式系统课程设计
嵌入式系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、结构和原理;2. 掌握嵌入式系统设计流程、开发环境和编程语言;3. 学习嵌入式系统硬件、软件及中间件的相关知识;4. 了解嵌入式系统在不同领域的应用及发展趋势。
技能目标:1. 能运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计和开发;2. 掌握使用嵌入式开发工具和调试技巧,解决实际开发中遇到的问题;3. 提高团队协作和沟通能力,能够参与嵌入式项目的设计与实施;4. 培养创新意识和实践能力,能够针对实际问题提出有效的嵌入式解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统学科的热爱和兴趣,激发学习动力;2. 增强学生的责任心和使命感,认识到嵌入式技术在国家经济发展和国防建设中的重要作用;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,树立正确的价值观;4. 倡导合作、共享、互助的精神,提高学生的人际交往能力。
本课程针对高年级学生,在已有电子技术、计算机组成原理等基础知识的基础上,深入学习嵌入式系统相关知识。
课程性质为理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
教学要求以学生为主体,教师为主导,充分调动学生的积极性、主动性和创造性。
通过本课程的学习,期望学生能够掌握嵌入式系统的基础知识,具备一定的嵌入式系统设计和开发能力,为将来的职业发展和科技创新奠定基础。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、发展历程及分类- 嵌入式系统的特点、应用领域及发展趋势2. 嵌入式系统硬件- 嵌入式处理器、存储器、I/O接口及外围设备- 硬件设计原理及接口技术- 嵌入式硬件平台的搭建与调试3. 嵌入式系统软件- 嵌入式操作系统原理及应用- 嵌入式编程语言(C、C++、汇编)- 嵌入式软件设计方法及编程技巧4. 嵌入式系统中间件- 中间件的作用、分类及选用原则- 常用中间件的原理与应用5. 嵌入式系统设计流程与方法- 需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发- 系统调试与测试方法- 项目管理与团队协作6. 嵌入式系统应用案例- 分析典型嵌入式系统应用案例,了解实际应用中的设计方法和技巧- 探讨嵌入式系统在不同领域的创新应用教学内容依据课程目标和学科特点进行编排,涵盖嵌入式系统的基础知识、硬件、软件、中间件及设计流程等方面,旨在帮助学生系统掌握嵌入式系统的相关内容。
嵌入式操作系统课程设计
嵌入式操作系统课程设计总体要求本课程设计的目的是提高学生使用操作系统概念编写嵌入式程序的能力,内容涵盖嵌入式系统和操作系统的相关知识。
实践中使用的程序设计语言目前暂定为C语言,有能力的同学可使用汇编语言,不建议使用其他高级语言。
题目要求后面所列题目最少选做一个。
上交作业方式所有内容放在一个文件夹下,文件夹的名字是:embedded-<学号>-<姓名>-<班级>。
假如“张三”同学的学号是“123456789012”,他是“信息10-1”班的,那么他上交作业的文件夹名称是:embedded -123456789012-张三-信息11-1把文件夹打包,并将打包好的文件夹作为附件,电邮至: embeddedprg@作业1使用模拟软件Proteus,绘制一个单片机系统,单片机的种类任选。
要求:●能驱动两个以上任务“同时”运行,运行结果可以通过LED闪烁或者数码管数字变动来表达。
●必须使用任务切换技术:简单的任务切换或者使用ucosII系统。
要求上交模拟设计和程序,能够用proteus直接打开并模拟运行。
作业2制作或者使用现成的硬件开发板,编写程序,同时驱动两个以上任务运行。
可以使用嵌入式Linux、ucosII 或者自己编写简易的嵌入式OS实现。
要求:上交完整的文档,演示部分可拍照或录像上交,不需要交硬件系统。
作业3根据自己的实际情况选做某个课题,课题中必须使用多任务并行运行的技术。
作业4如果对嵌入式操作系统的基础概念有比较深入的理解,可以写一篇关于嵌入式操作系统的论文。
说明:18周的周一上午和下午、周二上午,我在公共实验楼3机房讲解“作业1”的相关知识,望同学们按时去听课。
嵌入式系统课程设计过程
嵌入式系统课程设计过程一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,培养学生运用嵌入式系统解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–理解嵌入式系统的定义、特点和应用领域;–掌握嵌入式处理器、存储器、输入输出接口等基本组成部件;–学习嵌入式操作系统的基本原理和常用实时操作系统;–学习嵌入式系统的设计方法和开发流程。
2.技能目标:–能够使用嵌入式开发工具,如编程器、仿真器等;–能够进行简单的嵌入式系统设计和调试;–能够运用嵌入式系统解决实际问题,如智能家居、物联网等。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学生创新意识;–培养学生团队合作精神,提高学生沟通与协作能力;–使学生认识到嵌入式系统在现代社会中的重要性,培养学生责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;2.嵌入式处理器:学习嵌入式处理器的结构、工作原理和选型方法;3.嵌入式存储器:掌握嵌入式存储器的类型、特点和选型方法;4.输入输出接口:学习嵌入式系统与外部设备的数据交互原理;5.嵌入式操作系统:了解嵌入式操作系统的原理和常用实时操作系统;6.嵌入式系统设计与开发:学习嵌入式系统的设计方法、开发流程和调试技巧;7.嵌入式系统应用案例:分析实际应用案例,如智能家居、物联网等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识;2.案例分析法:分析实际应用案例,让学生更好地理解嵌入式系统的应用;3.实验法:让学生动手实践,培养实际操作能力和解决问题的能力;4.讨论法:学生进行小组讨论,提高学生的沟通和协作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的嵌入式系统教材,为学生提供系统性的学习资料;2.参考书:提供相关的嵌入式系统参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,提高课堂教学效果;4.实验设备:准备嵌入式开发板、编程器等实验设备,为学生提供实践机会。
嵌入式操作系统课程设计报告
嵌入式操作系统课程设计报告1. 引言本报告旨在介绍嵌入式操作系统课程设计的内容和实施过程。
嵌入式操作系统是一门重要的专业课程,涵盖了操作系统理论、设计原则和实际应用。
通过本次课程设计,我深入理解了嵌入式操作系统的概念和实践,并能够灵活应用所学的知识解决实际问题。
2. 课程设计要求本次嵌入式操作系统课程设计要求我们设计一个简单的实时操作系统,具备以下功能:•进程管理:能够创建、删除和切换进程。
•内存管理:实现内存的分配和释放。
•输入输出管理:处理设备的输入输出操作。
•中断处理:处理设备的中断请求。
•文件系统:能够对文件进行读写操作。
3. 设计过程3.1 硬件平台选择在设计嵌入式操作系统之前,我们首先需要选择合适的硬件平台。
考虑到实际应用的需求和资源限制,我们选择了一款具有较小存储容量和处理能力的嵌入式开发板。
3.2 系统架构设计在选择了硬件平台之后,我们进行了系统架构的设计。
根据需求分析,我们将系统划分为五个模块:进程管理模块、内存管理模块、输入输出管理模块、中断处理模块和文件系统模块。
每个模块负责不同的功能,通过消息传递机制进行通信。
3.3 模块设计与实现在进行模块设计之前,我们对每个模块的功能进行了详细的分析和设计。
我们根据操作系统的原理和设计原则,选择了合适的算法和数据结构,以实现各个模块的功能。
•进程管理模块:实现了进程的创建、删除和切换功能,并对进程进行调度,以提高系统的响应速度和资源利用率。
•内存管理模块:实现了内存的分配和释放功能,通过动态分区分配算法,尽可能地利用内存资源。
•输入输出管理模块:处理设备的输入输出操作,实现了设备的初始化、读写操作和中断处理。
•中断处理模块:接收和处理设备的中断请求,保证系统能够及时响应外部事件。
•文件系统模块:实现了对文件的读写操作,通过文件控制块管理文件的存储和访问。
3.4 系统调试与优化在系统设计和实现完成后,我们进行了系统的调试和优化工作。
通过测试各个模块的功能和性能,对系统进行了调整和改进,以提高系统的稳定性和效率。
嵌入式操作系统课程设计
嵌入式操作系统课程设计学院:理学院班级:信息10-2姓名:学号:2010指导教师:张一、设计目的:本课程设计的目的是提高学生使用操作系统概念编写嵌入式程序的能力,内容涵盖嵌入式系统和操作系统的相关知识。
了解嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ可移植、可裁剪等性能特点,正确理解实时操作系统中任务、信号、消息、中断等基本概念以及μC/OS-Ⅱ多任务管理的调度算法;二、具体任务:1.μC/OS-Ⅱ移植在LPC2106中。
2.编写用户任务程序,完成实时温度的采集控制。
三、硬件电路设计1.用仿真可调滑动变阻器控制输入电压变化代替温度传感器的输入电压变化,间接仿真环境温度变化。
2.ADC0808芯片用作A/D转换主芯片,12脚为参考电压,10脚接脉冲控制A/D转换速度。
23、24、25引脚为通道选择。
000为IN0通道。
数码管显示模拟数值。
3.图中有按钮两个,按钮KEY为开关,按一下启动A/D转换并显示电压数值,再按一下停止显示;按钮RST为复位按键。
4.设置LPC2106引脚连接ADC0808的P0.14-P0.22和P0.12为输入,其他的引脚为输出。
四、C语言源程序设计#include "config.h"#define TASK_STK_SIZE 64 //定义任务堆栈长度#define key (1<<12) //定义开关按钮KEY#define disinp 0x000007ff //定义控制数码管引脚#define diswei1 (1<<8) //定义数码管位1#define diswei2 (1<<9) //定义数码管位2#define diswei3 (1<<10) //定义数码管位3#define adstart (1<<13) //定义A/D转换开关#define adend (1<<14) //定义A/D转换结束#define adread (1<<11) //定义读A/D转换结果#define adoutp 0x007f8000 //定义A/D转换输出位OS_STK Task0Stk[TASK_STK_SIZE]; //定义任务0堆栈OS_STK Task1Stk[TASK_STK_SIZE]; //定义任务1堆栈OS_STK Task2Stk[TASK_STK_SIZE]; //定义任务2堆栈uint32 readad=0,a=0,b=0,c=0; //定义全局变量uint32 tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; //数码管显示数值表void Task0(void *data); //声明任务0void Task1(void *data); //声明任务1void Task2(void *data); //声明任务2void delay(uint32 n) //延时函数,当n为1时大致延时1毫秒{uint32 i,j;for(i=n;i>0;i--)for(j=2000;j>0;j--);}void IO_Init(void) //端口初始化函数{PINSEL0=0x00000000; //设置P0.0-P0.15工作模式为输入输出口PINSEL1=0x00000000; //设置P0.16-P0.31工作模式为输入输出口IODIR = 0x00002fff; //设置P0.0-P0.11、P0.13为输出端口}int main (void){OSInit(); //操作系统初始化OSTaskCreate(Task0, (void *)0,&Task0Stk[TASK_STK_SIZE - 1],2); //创建任务0,优先级2 OSTaskCreate(Task1, (void *)0, &Task1Stk[TASK_STK_SIZE - 1],3);//创建任务1,优先级3 OSTaskCreate(Task2, (void *)0, &Task2Stk[TASK_STK_SIZE - 1],4); //创建任务2,优先级4 OSStart(); //启动操作系统return 0;}void Task0(void *p_arg) //任务0,开关任务{p_arg = p_arg; //避免编译警告TargetInit(); //目标板初始化IO_Init(); //引脚初始化while(1){while((IOPIN&key)!=0); //等待按键按下IO_Init();while((IOPIN&key)==0); //等待按键松开IOCLR=0x007fffff; //输出全置零OSTaskResume(4); //恢复优先级为4的任务,即任务2 OSTaskSuspend(2); //挂起优先级为2的任务,即本任务}}void Task1(void *p_arg) //任务1,A/D转换任务{p_arg = p_arg; //避免编译警告TargetInit(); //目标板初始化while(1){IOCLR=adstart; //清零A/D开关delay(10); //延时10毫秒IOSET=adstart; //开A/D转换delay(10); //延时10毫秒IOCLR=adstart; //关A/D转换delay(10); //延时10毫秒IO_Init(); //引脚初始化while((IOPIN&adend)==0); //等待转换结束IOSET=adread; //读A/D转换结果readad=IOPIN&adoutp; //屏蔽与A/D转换结果无关位readad>>=15; //A/D转换结果右移到低8位a=readad/100; //温度显示百位b=readad%100/10; //温度显示十位c=readad%10; //温度显示个位OSTaskSuspend(3); //挂起优先级为4的任务,即本任务}}void Task2(void *p_arg) //任务2,数码管温度显示任务{p_arg = p_arg; //避免编译警告TargetInit(); //目标板初始化IO_Init(); //引脚初始化while(1){IO_Init(); //引脚初始化while(1) //循环动态显示温度{IOCLR=disinp; //关闭数码管IOSET=diswei1|tab[a]; //数码管显示温度百位delay(5); //延时5毫秒IOCLR=disinp; //关闭数码管IOSET=diswei2|tab[b]; //数码管显示温度十位delay(5); //延时5毫秒IOCLR=disinp; //关闭数码管IOSET=diswei3|tab[c]; //数码管显示温度个位delay(5); //延时5毫秒if((IOPIN&key)==0){ //等待关显示按键按下IOCLR=disinp; //关闭数码管break;} //跳出数码管显示循环}OSTaskResume(2); //恢复优先级为2的任务,即任务0 OSTaskResume(3); //恢复优先级为3的任务,即任务1 OSTaskSuspend(4); //挂起优先级为4的任务,即本任务}}五、仿真效果图1.C程序编译通过,并成功生成HEX文件,编译结果如图所示。
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《嵌入式操作系统》课程设计指导书专业:计算机科学与技术专业方向:计算机科学与技术计算机科学与工程学院第一章课程设计指导书1、目的任务本设计的目的在于使学生全面理解实践已学的相关课程内容,深刻理解嵌入式系统开发的全过程。
从硬件的角度掌握嵌入式开发板的组成,接口部件的结构和与宿主机间的连接,从软件的角度掌握嵌入式系统软件开发的全过程。
使学生通过自己的实践,初步了解和掌握一个实用嵌入式系统的开发步骤,综合应用所学的基础知识和编程手段独立完成嵌入式系统开发的基础内容。
2、设计内容基础实验(必做)——嵌入式系统开发环境搭建扩展实验(从以下三个实验中任选一个)实验一——利用Autotools工具自动生成Makefile文件实验二——使用BusyBox制作根文件系统实验三——使用GTK+进行图形界面编程3、时间安排时间:第17周第一天确定题目、查找相关资料,安装系统;第二到第四天为实验和程序设计、完善总结、撰写报告,第五天答辩。
4、工作要求(1)爱护实验开发板,为避免烧坏开发板,对开发板的任何插拔工作,都必须在断电之后进行。
(2)明确实验要求和步骤,在进行实验之前详细阅读开发板配套手册和相关资料。
(3)在本设计过程中,学生应随时做实习笔记,记录每天的工作内容及结果,同时还应规划出次日的实习计划与解决问题的方案。
5、成绩评定设计结束时,由指导老师对学生进行全面考核,评分按五级分制(优、良、中、及格、不及格)评定成绩,评分依据以下几个方面。
(1)平时成绩包括遵守纪律情况,实习中的工作态度,实习日记的记录情况等。
(2)设计中实验结果的成绩教师要把关,确认实验结果是由实验人做出的。
如不能按设计要求做出实验结果的,要予以扣分;对于有创新的实验及结果者,应给予好的成绩。
对于以下情况之一者,要严格进行处理。
①. 照抄他人,自己没有消化者,应给予“不及格”。
②. 严重迟到早退,应给予“不及格”。
③. 实习不认真,违反实验室规定者,应给予“不及格”。
④. 缺勤大于整个工作时间的25%以上者,应给予“不及格”。
⑤. 实习报告不认真者,至少不能给“优”和“良”的成绩。
6、参考资料(1)熊茂华、熊昕编著.嵌入式Linux实时操作系统及应用编程.清华大学出版社.2011年5月第1版(2)深圳友坚恒天科技公司开发板配套光盘中用户手册:idea6410开发板linux使用手册ubuntu-UserManual_v0.18UT6410-Android2.1_manual(3)相关国嵌、申嵌视频资料7、设计说明书(报告)(1)正文:正文内容层次序号为: 1、1.1、1.1.1……。
正文内容一般为:①. 选题背景:说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求;简述本设计的指导思想。
②. 方案论证:说明设计原理并进行方案选择,阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。
③. 过程(设计或实验)论述:对设计工作的详细表述。
要求层次分明、表达确切。
④. 结果分析:对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析,得出结论和推论。
⑤. 结论或总结:对整个研究工作进行归纳和综合。
(2)图纸要求:图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,文字注释必须使用工程字书写。
提倡学生使用计算机绘图。
(3)曲线图表要求:所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画,必须按国家规定标准或工程要求绘制(应尽可能采用计算机辅助绘图)。
课程设计说明书(报告)要求文字通顺,语言流畅,无错别字,不得使用铅笔书写。
按教务处印制的统一格式封皮装订。
有条件的可用B5纸打印。
课程设计说明书(报告)中图表、公式一律采用阿拉伯数字连续编号。
图序及图名置于图的下方;表序及表名置于表的上方;说明书(报告)中的公式编号,用括号括起来写在右边行末,其间不加虚线。
第二章嵌入式系统开发流程2.1 嵌入式系统开发的一般流程当前,嵌入式开发已经逐步规范化,在遵循一般工程开发流程的基础上,嵌入式开发有其自身的一些特点,下图为嵌入式系统开发的一般流程。
主要包括系统需求分析(要求有严格规范的技术要求)、体系结构设计、硬件/软件设计、系统集成、系统测试,最终发布产品。
2.1.1.系统需求分析确定设计任务和设计目标,并提炼出设计规格说明书,作为正式设计指导和验收的标准。
系统的需求一般分功能性需求和非功能性需求两方面。
功能性需求是系统要实现的基本功能,如输入输出信号、操作方式等;非功能性需求包括系统性能、成本、功耗、体积、重量等因素。
2.1.2.体系结构设计描述系统如何实现所述的功能性和非功能性需求,包括对硬件、软件和执行装置的功能划分以及系统的软件、硬件选型等。
一个好的体系结构是设计成功与否的关键。
2.1.3.硬件/软件协同设计(硬件、软件、执行装置并行设计)基于体系结构,对系统的软件、硬件进行详细设计。
为了缩短产品开发周期,设计往往是并行的。
嵌入式系统设计的大部分工作集中在软件设计上,采用面向对象技术、软件组件技术、模块化设计是现代软件工程经常采用的方法。
2.1.4.系统集成把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起,进行调试,发现并改进单元设计过程中的错误。
2.1.5.系统测试对设计好的系统进行测试,检查是否满足规格说明书中给定的功能要求。
嵌入式系统开发模式最大特点是软件、硬件综合开发。
这是因为嵌入式产品是软硬件的结合体,软件针对硬件开发、固化、不可修改。
2.2基于Linux的嵌入式系统开发如果在一个嵌入式系统中使用Linux技术开发,根据应用需求的不同有不同的配置开发方法,但是,一般情况下,在遵照一般嵌入式系统开发流程的同时,都需要经过如下的过程。
2.2.1. 开发目标板硬件设计目标板硬件选型及器件布局。
2.2.2. 建立一套交叉编译工具建立一套交叉编译工具,能够在宿主机上产生目标板上运行的目标代码。
通过网络下载相应的GCC交叉编译器进行安装(比如,arm-1inux-gcc、arm-uclibc-gcc),或者安装产品厂家提供的相关交叉编译器;并配置开发主机,使其与目标板建立通信,配置MINICOM,一般的参数为波特率115200 Baud/s,数据位8位,停止位为1,无奇偶校验,软件硬件流控设为无。
在Windows下的超级终端的配置也是这样。
MINICOM软件的作用是作为调试嵌入式开发板的信息输出的监视器和键盘输入的工具。
配置网络主要是配置NFS网络文件系统,需要关闭防火墙,简化嵌入式网络调试环境设置过程。
2.2.3. 移植一个合适的引导加载程序到目标板上,用于初始化目标板和加载内核从网络上下载一些公开源代码的BOOTLOADER,如U-BOOT、VIVI、ARM-BOOT等,根据具体芯片进行移植修改。
有些芯片没有内置引导装载程序,就需要编写开发板上FLASH 的烧写程序,可以在网上下载相应的烧写程序,也有Linux下的公开源代码的J-FLASH 程序。
如果不能烧写自己的开发板,就需要根据自己的具体电路进行源代码修改。
这是让系统可以正常运行的第一步。
如果用户购买了厂家的仿真器比较容易烧写FLASH,虽然无法了解其中的核心技术,但对于需要迅速开发自己的应用的人来说可以极大提高开发速度。
2.2.4. 移植一个合适的Linux内核到目标板上如果有专门针对所使用的CPU移植好的Linux操作系统那是再好不过,下载后再添加特定硬件的驱动程序,然后进行调试修改,对于带MMU的CPU可以使用模块方式调试驱动,否则只能编译进内核进行调试。
2.2.5. 建立一个根文件系统可以从http://下载使用BUSYBOX软件进行功能裁减,产生一个最基本的根文件系统,再根据自己的应用需要添加其他的程序。
由于默认的启动脚本一般都不会符合应用的需要,所以就要修改根文件系统中的启动脚本,它的存放位置位于/etc目录下,包括:/etc/init.d/rc.S、/etc/pro等,自动挂装文件系统的配置文件/etc/fstab,具体情况会随系统不同而不同。
根文件系统在嵌入式系统中一般设为只读,需要使用mkcramfs genromfs等工具产生烧写映像文件。
2.2.6. 开发特定外设的驱动程序为特定外设编写驱动程序并添加进内核运行。
2.2.7. 开发上层的应用程序开发上层应用程序之后,可以将其放入根文件系统中运行,也可以放入YAFFS、JFFS2文件系统中,有的开发不使用根文件系统,也可直接将应用程序和内核设计在一起。
第三章课程设计内容基础实验嵌入式系统开发环境搭建一、实验目的对嵌入式系统开发而言,配置宿主机-目标板开发环境、建立合适的开发工具链、对内核进行配置和移植等工作是进一步进行上层应用程序开发的不可或缺的重要步骤。
当前Internet上具有丰富的Linux相关开发源代码可供用户下载和使用,其中包括编译器等开发工具链,各种协议的支持软件工具,以及操作系统自身。
如何使用这些资源是本实验的重要内容。
通过本实验,旨在使学生能够:1.掌握开发主机与嵌入式开发板通信的方法2.掌握嵌入式开发工具链的构造过程3.掌握烧写镜像文件到开发板的方法4.掌握相关镜像文件配置和编译的过程二、实验环境要求1)开发板准备:1.Idea6410开发板2.交叉串口线(双母头):用于连接开发板COM0和PC机COM口进行调试用B数据线:用于下载镜像4.电源适配器:用于给开发板供电5.SD卡:用于初次烧写时,从SD启动B接口SD读卡器:用于在PC端烧写启动代码至SD卡中2)主机环境准备:在虚拟机VMware中安装ubuntu10.04三、实验准备1.参照手册UT6410-Android2.1_manual和Ubuntu安装资料中方法在虚拟机VMware 中安装ubuntu10.042.学习“【申嵌视频】1 体验篇”视频,参照“【申嵌视频】1 体验篇”中视频的开发板连线方法将目标板与主机相连四、实验步骤1. 开发主机和嵌入式开发板间的通信嵌入式内核和应用软件经过编译和链接后,可以下载到嵌入式系统中,同时在程序运行过程中需要用户通过控制终端输入命令,并向用户显示特定信息。
这就需要在开发主机和嵌入式系统之间进行通信。
串行接口是开发主机和嵌入式系统通信的基本手段,可以通过串行接口为嵌入式系统中Linux建立一个控制终端,也可以完成内核和应用程序的下载。
嵌入式系统开发中四种常见串口调试工具有:超级终端、SecureCRT、DNW、minicom通过学习“【申嵌视频】1 体验篇”视频和相关资料,掌握开发主机和嵌入式开发板间串口的通信的方法。
2. 掌握嵌入式开发工具链的构造过程交叉编译工具链是指在一个体系结构平台下开发另一个平台下运行的程序所需的编译工具集。
目前主机一般采用x86指令系统,而默认的编译器配置是将高级语言程序编译为x86指令系统。