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(完整版)嵌入式系统设计原理课程教学大纲
《嵌入式系统设计原理》课程教学大纲
课程名称(中英文）：嵌入式系统设计原理
Principles of embedded system design
课程类别（必修/选修）： 选修
总学时/周学时/学分：56/4/3.5
其中实验（实训、讨论等）学时：24
先修课程：《C语言程序设计》、《单片机与接口技术》、《数字电子技术》

授课时间：三（3—4）、五（3-4）/1—14周
授课地点：7B210
授课对象：2015通信卓越1班
开课学院： 电子工程与智能化学院
任课教师姓名/职称：陈志发/ 高级工程师
联系电话：[phone]
Email： 93711658＠qq。com
答疑时间、地点与方式：课前、课间随时可以提问。期中和期末各安排一次答疑时间，地点为:松山湖7B210;
使用教材：《ARM嵌入式系统结构与编程》自编教材
教学参考资料：
1。侯冬晴编著.ARM技术原理与应用（第2版)。 北京:清华大学出版社，2014
2.徐英慧等.ARM9嵌入式系统设计（第2版）.北京：北京航空航天大学出版社,2011
3。张绮文等.ARM嵌入式应用开发。北京:电子工业出版社,2009
课程考核方式：开卷（√ ） 闭卷（ ） 课程论文( ） 其它（ ）
课程简介:本课程是电子信息工程、通信工程、光信息科学等专业的一门专业选修课程,它是一门综合性很强的课程，硬件上集成了微处理器、存储器、外围电路等结构，软件上包括：应用软件、操作系统、开发工具链等系统。要求在嵌入式系统课程的学习中要融会贯通计算机原理、计算机体系结构、接口技术、操作系统等多门课程知识,同时还应掌握多种程序设计方法和具备用C语言等高级语言的编程能力。该课程主要介绍以ARM系列微处理器为核心的嵌入式系统设计原理，包括硬件设计与软件编程。

课程教学目标
1、知识与技能目标：通过本课程的学习，使学生掌握ARM结构与原理、指令系统与汇编程序设计、中断系统、存储器设计与各种接口软硬件设计；理解ARM时序、应用系统设计方法和过程,了解各种ARM内核芯片和嵌入式系统，具有较广阔的嵌入式控制系统分析能力以及较熟练的ARM硬软件开发工具使用技能；具备理论与工程实际相结合的分析、思维能力。
2、过程与方法目标：在学习嵌入式系统设计原理的分析和综合等内容的过程中，使学生的思维和分析方法得到一定的训练，并在此基础上进行归纳和总结,逐步形成科学的学习观和方法论。
3、情感、态度与价值观发展目标:通过本课程的学习，培养作为一个工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神，严谨治学的科学态度和健康向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。

课程支撑学生核心能力达成（可多选，)：
□c1. 运用数学、基础科学及通信工程基础知识的能力;
□c2. 独立完成通信工程相关实验,以及分析与解释数据的能力；
■c3。 掌握通信工程相关领域所需基本技术、技巧及使用软硬件工具的能力；
■c4。 具有对常用通信系统进行安装、调试、维护的工程实践能力；
■c5. 项目管理、有效沟通、领域整合与团队合作的能力；
□c6. 发掘、分析及解决复杂通信工程问题的能力；
□c7. 认识时事议题与产业趋势，了解工程技术对环境、社会及全球的影响，并培育跨领域持续学习的习惯与能力；
□c8。 具有社会职业道德，认知社会责任及尊重多元观点.
理论教学进程
周次
教学主题
教学时长
教学的重点、难点及要求
教学方式
核心能力支撑
1
嵌入式系统基础
4
要点:嵌入式系统应用与行业发展趋势、嵌入式系统的学习需要的基础知识、嵌入式系统概念和嵌入式处理器的分类；嵌入式操作系统与实时嵌入式操作系统内核；嵌入式系统开发流程。
重点：嵌入式系统行业应用趋势、嵌入式系统概念；嵌入式处理器的分类
讲课
案例分析演示
C3、C4
2
ARM体系结构与指令集
2
要点：ARM处理器体系结构、内核;ARM编程模型、ARM寻址方式;ARM指令集
重点： ARM编程模型(数据类型、模式、工作状态、异常）
讲课
C3、C4
2
Keil开发环境与ARM编程
2
要点：Keil开发环境使用、初始化堆栈、初始化执行环境、改变处理器模式等；基于ARM的C与汇编混合编程
重点：基于ARM的C与汇编混合编程、启动汇编程序设计
讲课
案例分析演示
C3、C4
3
ARM的存储控制器与GPIO控制
2
要点:STM32F407的I/O口与存储控制器；
重点：STM32F407的 I/O口、存储控制器；
讲课
案例分析演示
C3、C4
4
ARM的中断与处理
2
要点:STM32F407的中断与响应、中断的优先级、中断的嵌套；
重点：STM32F407的中断与响应、中断的优先级、中断的嵌套；
讲课
案例分析演示
C3、C4
6
ARM的串口控制与访问
2
要点：STM32F407的串口通信、常见串口的传感器通信；
重点：STM32F407的串口通信；
讲课
案例分析演示
C3、C4
7
ARM的IIC总线控制与访问
2
要点：STM32F407的 IIC通信、常见IIC传感器通信;
重点：STM32F407的IIC通信；
讲课
案例分析演示
C3、C4
8
嵌入式Linux系统环境搭建
2
要点:ARM Cortex—A53处理器特点、嵌入式linux系统特点、S5P6818的嵌入式linux系统开发环境搭建、嵌入式linux系统移植
重点：S5P6818的嵌入式linux系统开发环境搭建、系统移植
讲课
案例分析演示
C3、C4
9
嵌入式Linux系统软件部署
2
要点：基于ARM嵌入式Linux系统的驱动与应用程序的构建；linux系统编程
重点：S5P6818的嵌入式linux系统软件部署、嵌入式Linux系统的内核编程、嵌入式Linux系统的应用编程
讲课
案例分析演示
C3、C4
10
嵌入式Linux系统GPIO驱动设计
2
要点：嵌入式linux系统模块设计基础、嵌入式linux的GPIO驱动设计、S5P6818的linux 下LED/驱动设计
重点:S5P6818的GPIO驱动、LED驱动
讲课
案例分析演示
C3、C4
11
嵌入式Linux系统按键驱动设计
2
要点：嵌入式linux的中断驱动程序设计、S5P6818的linux 下按键驱动设计
重点:S5P6818的按键驱动
讲课
案例分析演示
C3、C4
12
嵌入式系统综合设计
2
要点：分析经典的嵌入式linux系统产品的设计方案、嵌入式产品的扩展思路
重点:嵌入式linux系统产品的设计方案
讲课
案例分析演示
C3、C4
合计:
26

实践教学进程
周次
实验项目名称
学时
重点与难点
实验项目类型
教学方式
核心能力支撑
3
Keil开发环境与ARM编程（选做）
2
重点掌握ARM开发环境下的程序设计与启动过程
A验证
D实验
C3、C4、
4
ARM的GPIO控制编程（必做)
2
重点验证ARM的I/O端口配置、控制与调试，观察实验结果的变化
A验证
D实验
C3、C4、
5
ARM的中断实验（必做）
4
重点验证ARM的中断配置、响应程序设计与调试，并观察实验结果的变化
A验证
D实验
C3、C4、
6
ARM的串口控制与访问（选做)
2
重点掌握ARM的串口的工作原理与配置方法，功能操作与调试，并观察实验结果
A验证
D实验
C3、C4、
7
ARM的IIC总线控制与访问(选做)
2
重点掌握ARM的IIC总线的工作原理与配置方法,功能操作与调试,并观察实验结果
A验证
D实验
C3、C4
8
嵌入式Linux系统环境搭建(选做）
2
重点掌握嵌入式linux系统开发环境的搭建，以及经典嵌入式linux系统的移植
A验证
D实验
C3、C4
9
嵌入式Linux系统软件部署（必做）
2
重点掌握嵌入式linux系统软件部署、嵌入式Linux系统的内核编程、嵌入式Linux系统的应用编程
A验证
D实验
C3、C4
10
嵌入式Linux系统GPIO驱动设计(必做）
2
重点掌握嵌入式linux的GPIO驱动设计、S5P6818的linux 下LED/驱动设计
A验证
D实验
C3、C4
11
嵌入式Linux系统按键驱动设计(选做）
2
重点掌握嵌入式linux的中断驱动程序设计、S5P6818的linux 下按键驱动设计
A验证
D实验
C3、C4
12
嵌入式系统综合设计案例（选做）
2
重点掌握嵌入式linux系统产品的设计方法
A验证
D实验
C3、C4
13
嵌入式linux电子数码相册的设计(必做）
4
要求:掌握基于linux系统的数码相框设计,系统能够播放图片与视频；图片支持BMP、JPEG等格式；视频支持AVI、MPEG、VOB等格式;能播放背景音乐等，并支持MP3、WMA等音频格式。触摸控制播放/暂停、前进、后退、旋转等。
B综合/设计
D实验
C4、C5
14
嵌入式linux电子数码相册的设计（必做）
4
同上
B综合/设计
D实验
C4、C5
合计：
30

成绩评定方法及标准
考核内容
评价标准
权重
实验
评价标准：从实验中选一考核.
10%
工程案例
评价标准： 实验及实验报告。
70%
期末考试（开卷）
评价标准：试卷参考解答.
20%
系（专业）课程委员会审查意见:

我系(专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。

系（专业)课程委员会主任签名： 日期： 年 月 日

注：1、课程教学目标：请精炼概括3—5条目标，本课程教学目标须与授课对象的专业培养目标有一定的对应关系。
2、学生核心能力（c1,c2.。。）：请从授课对象专业人才培养方案的“毕业要求”中复制。
3、教学方式（可多选）：A课堂教学、B户外教学、C分组讨论、D实验/实习。
4、实验项目类型：A验证、B综合/设计。
5、若课程无理论教学环节或无实践教学环节，可将相应的教学进度表删掉.