嵌入式软件关键技术概论.doc

高纲1450

江苏省高等教诲自学考试大纲

29945 嵌入式软件技术概论

南京航空航天大学编

江苏省高等教诲自学考试委员会办公室

一、课程性质及其设立目与规定
（一）课程性质和特点
《嵌入式软件技术概论》是高等教诲自学考试计算机网络专业（独立本科段）考试筹划规定必考一门专业课。通过本课程学习，不但使学生理解嵌入式计算机系统基本概念和组织构成，并以ARM Cortex-M0+系列微解决器为基本掌握嵌入式计算机系统软件开发办法，重点培养学生嵌入式计算机系统软件开发能力。
（二）本课程基本规定
本课程共分为14章。在对嵌入式计算机学科基本、研究和应用领域以及ARM Cortex-M0+微解决器和KL25子系列微控制器进行简要简介基本上，重点阐述了如何基于KL25子系列微控制器开发一种相对完整嵌入式系统详细过程，以及嵌入式系统中所包括基本接口及模块编程办法，涉及串行通信、中断、定期器、GPIO、FLASH、ADC、DAC、CMP、SPI、I2C、TSI、USB2.0、系统时钟及其他接口与模块。通过对本书学习，规定应考者对嵌入式计算机系统有一种全面和对的理解。详细应达到如下规定：
1.理解嵌入式计算机系统基本概念、发展过程、现状和发展趋势，嵌入式计算机系统应用范畴，嵌入式计算机系统与通用计算机系统区别与联系；
2.理解并掌握嵌入式计算机系统基本构成和基本原理；
3.掌握基于KL25子系列微控制器嵌入式计算机软件系统开发办法以及对嵌入式计算机系统各基本接口及模块开发编程办法。
（三）本课程与有关课程联系
嵌入式软件技术概论是一门综合性和应用性都比较强课程，其内容涉及计算机有关专业大某些专业课程，学习者需要具备一定数字电路及编程基本，也要对计算机普通构成有所理解。因而，本课程前修课程应至少包括《数字电路》、《程序设计语言》（以C语言为主）以及《计算机构成原理》，这些课程可以协助学生较好理解嵌入式计算机系统硬件构造及尽快掌握嵌入式计算机系统软件编程办法。
二、课程内容与考核目的
第1章 概述
（一）课程内容
本章简要而全面地简介了嵌入式计算机系统定义、由来及特点，以及其知识体系和有关术语，总结并收拢C语言基本知识，为后续学习打下基本。
（二）学习规定
理解和掌握嵌入式计算机系统定义、由来及特点，以及其知识体系和有关术语；总结和复习C语言基本知识。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：嵌入式计算机系统知识体系及有关术语；
2.掌握：嵌入式计算机系统定义及特点。
第2章 ARM Cortex-M0+解决器
（一）课程内容
本章简要概述了ARM Cortex解决器，重点简介ARM 及ARM Cortex-M0+解决器内部构造特点及汇编指令。
（二）学习规定
通过本章学习，规定理解ARM Cortex解决器-A、-A50、-M及-R系列各自特点和应用范畴；理解和掌握ARM Cortex-M0+解决器特点、内核构造、存储器映像、内部寄存器、寻址方式及指令系统；能读懂ARM Cortex-M0+汇编代码。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：ARM Cortex解决器-A、-A50、-M及-R系列各自特点和应用范畴；ARM、ARM Cortex-M0+解决器特点及内核构造。
2.掌握：ARM Cortex-M0+解决器存储器映像、内部寄存器、寻址方式及指令系统。
3.纯熟掌握：读懂ARM Cortex-M0+汇编代码并能给出一段汇编代码运营成果。
第3章 KL25简介与硬件最小系统
（本章3.6节内容不做考核规定）
（一）课程内容
本章简介了Kinetis系列MCU各子系列特性及应用领域，并通过对Kinetis L系列MCU进行分析，阐述了Kinetis系列MCU基本知识、实现构架。重点简介了KL25 MCU存储映像、引脚功能和硬件最小系统。
（二）学习规定
理解Kinetis系列MCU各子系列特性、应用领域、基本知识及实现构架；理解KL25 MCU引脚功能和硬件最小系统构造；掌握硬件最小系统概念及KL25 MCU存储映像。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：Kinetis系列MCU各子系列特性、应用领域、基本知识及实现构架；理解KL25 MCU引脚功能和硬件最小系统构造。
2.掌握：最小系统概念及KL25 MCU存储映像。
第4章 第一种样例程序及工程组织
（本章4.4.2~4.6节内容不做考核规定）
（一）课程内容
本章给出通用I/O基本概念和连接办法，简要给出KL25 MCU端口控制模块与GPIO模块编程构造；阐述了给直接映像寄存器地址赋值办法，点亮一盏小灯编程环节；阐述制作构件必要性及基本办法并给出第一种构件化编程框架、GPIO构件、Light构建编程实例。
（二）学习规定
理解通用I/O基本概念和连接办法；理解KL25 MCU端口控制模块与GPIO模块编程构造；掌握给直接映像寄存器地址赋值办法及点亮一盏小灯编程环节；理解制作构件必要性及基本办法。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：通用I/O基本概念和连接办法；KL25 MCU端口控制模块与GPIO模块编程构造；制作构件必要性及基本办法。
2.掌握：给直接映像寄存器地址赋值办法及点亮一盏小灯编程环节。
第5章 构件化开发办法与底层驱动构建封装规范
（一）课程内容
本章分析了嵌入式构件化必要性并给出了构件化定义；详细给出了KL25系统硬件构件化设计规则及注意要点；阐述了基于硬件构件嵌入式底层软件构件编程办法及编程框架；阐述软硬件构件重用和移植办法；给出了底层驱动构件封装规范并详细分析了公共要素文献编写技巧。
（二）学习规定
通过本章学习，理解嵌入式构件化必要性并掌握其定义；理解和掌握KL25系统硬件构件化设计规则及注意要点；理解和掌握基于硬件构件嵌入式底层软件构件编程办法及编程框架；理解软硬件构件重用和移植办法；理解底层驱动构件封装规范及公共要素文献编写技巧。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：嵌入式构件化必要性；KL25系统硬件构件化设计规则及注意要点；基于硬件构件嵌入式底层软件构件编程办法及编程框架；软硬件构件重用和移植办法；底层驱动构建封装规范及公共要素文献编写技巧。
2.掌握：嵌入式构件化定义；重用概念；移植概念。
第6章 串行通信模块及第一种中断程序构造
（一）课程内容
本章重要阐述了串口有关基本知识及KL25 MCU串口模块功能概要并简介了串口模块驱动构件编程时涉及寄存器；设计并封装了串行通讯驱动构件；分析了KL25 MCU中断机制并给出了中断编程环节和实例。
（二）学习规定
通过本章学习，理解串口有关基本知识及KL25 MCU串口模块功能并掌握串口模块驱动构件编程时涉及寄存器；理解串行通讯驱动构件设计和封装办法；理解KL25 MCU中断机制并掌握中断编程办法及编程时涉及寄存器。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：串口有关基本知识及KL25 MCU串口模块功能；串行通讯驱动构件设计和封装办法；KL25 MCU中断机制。
2.掌握：串口模块驱动构件编程办法及编程时涉及寄存器；中断编程办法及编程时涉及寄存器。
第7章 定期器有关模块
（一）课程内容
本章讲述了计数器/定期器普通工作原理，重要简介了KL25 MCU内核定期器和定期器接口模块基本功能和基本编程办法。
（二）学习规定
通过本章学习，理解计数器/定期器普通工作原理；理解内核时钟功能并掌握内核时钟有关寄存器及设立办法；理解定期器/PWM模块功能、相应外部引脚并掌握该模块有关寄存器及编程设立办法；理解周期中断定期器（PIT）功能并掌握该模块有关寄存器及编程设立办法；理解低功耗定期器（PTMR）功能、相应外部引脚并掌握该模块有关寄存器及编程设立办法；理解实时时钟模块（PTC）功能、相应外部引脚并掌握该模块有关寄存器及编程设立办法。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：计数器/定期器普通工作原理；内核时钟工作原理及驱动构件封装；定期器/PWM模块工作原理及驱动构件封装；周期中断定期器（PIT）工作原理及驱动构件封装；低功耗定期器（PTMR）工作原理及驱动构件封装；实时时钟模块（PTC）工作原理及驱动构件封装。
2.掌握：各计数器/定期器模块功能、有关寄存器及编程设立办法及驱动构件构造。
第8章 GPIO应用——键盘、LED与LCD
（一）课程内容
本章讲述了KL25 MCU GPIO模块普通工作原理，重要简介了键盘、LED与LCD等GPIO模块典型应用构件化设计编程办法及上述构件综合应用范例。
（二）学习规定
通过本章学习，理解和掌握GPIO接口模块普通工作原理；理解和掌握键盘扫描基本原理和编程办法；理解和掌握LED扫描基本原理和编程办法；理解和掌握字符型LCD基本原理和编程办法。
（三）考核知识点和考核规定
1.领略：键盘扫描基本原理； LED扫描基本原理；字符型LCD基本原理。
2.掌握：键盘驱动构件构造；LED驱动构件构造；LCD驱动构件构造。
第9章 Flash在线编程
（本章内容不做考核规定）
第10章 ADC、DAC与CMP模块
（本章内容不做考核规定）
第11章 SPI、I2C与TSI模块
（本章内容不做考核规定）
第12章 USB2.0编程
（本章内容不做考核规定）
第13章 系统时钟与其她功能模块
（本章内容不做考核规定）
第14章 进一步学习指引
（本章内容不做考核规定）
三、关于阐明和实行规定
（一）关于“课程内容与考核目的”中关于提法阐明
在大纲考核规定中，提出了“领略”、“掌握”、“纯熟掌握”等三个能力层次规定，它们含义是：
1.领略：规定应考者可以记忆规定关于知识点重要内容，并可以领略和理解规定关于知识点内涵与外延，熟悉其内容要点和它们之间区别与联系，并能依照考核不同规定，做出对的解释、阐明和阐述。
2.掌握：规定应考者掌握关于知识点，对的理解和记忆有关内容原理、办法环节等。
3.重点掌握：规定应考者必要掌握课程中核心内容和重要知识点。
（二）自学教材
本课程使用教材为：《嵌入式技术基本与实践（第三版）》，王宜怀、朱仕浪、郭芸著，清华大学出版社，。
（三）自学办法指引
本课程作为一门专业课程，综合性强、内容多、难度大，应考者在自学过程中应当注意如下几点：
1.学习前，应仔细阅读课程大纲第一某些，理解课程性质、地位和任务，熟悉课程基本规定以及本课程与关于课程联系，使后来学习紧扣课程基本规定。
2.在阅读某一章教材内容前，应先认真阅读大纲中该章考核知识点、自学规定和考核规定，注意对各知识点能力层次规定，以便在阅读教材时做到心中有数。
3.阅读教材时，应依照大纲规定，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每个知识点。对基本概念必要深刻理解，基本原理必要牢固掌握，在阅读中遇到个别细节问题不清晰，在不影响继续学习前提下，可暂时搁置。
4.学完教材每一章节内容后，应认真完毕教材中习题和思考题，这一过程可有效地协助自学者理解、消化和巩固所学知识，增长分析问题、解决问题能力。
（四）对社会助学规定
1.应熟知考试大纲对课程所提出总规定和各章知识点。
2.应掌握各知识点规定达到层次，并深刻理解各知识点考核规定。
3.相应考者进行辅导时，应以指定教材为基本，以考试大纲为根据，不要随意增删内容，以免与考试大纲脱节。
4.辅导时应相应考者进行学习办法指引，倡导应考者“认真阅读教材，刻苦钻研教材，积极提出问题，依托自己学懂”学习办法。
5.辅导时要注意基本、突出重点，要协助应考者对课程内容建立一种整体概念，相应考者提出问题，应以启发引导为主。
6.注意相应考者能力培养，特别是自学能力培养，要引导应考者逐渐学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、做出判断和解决问题。
7.要使应考者理解试题难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中都存在着不同难度试题。
（五）关于命题和考试若干规定
1.本大纲各章所提到考核规定中，各条细目都是考试内容，试题覆盖到章，恰当突出重点章节，加大重点内容覆盖密度。
2.试卷对不同能力层次规定试题所占比例大体是：“领略”20%，“掌握”60%，“纯熟掌握”为20%。
3.试题难易限度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在各份试卷中所占比例约为2：3：3：2。
4.本课程考试试卷采用题型：单项选取题、名词解释、简答题、案例分析题及应用题。（见附录题型示例）。
5.考试方式为闭卷笔试，考试时间为150分钟。评分采用百分制，60分为及格。
附录 题型举例
一、单项选取题
如：KL25芯片每个GPIO端口寄存器数量是（ ）
A.4个 B.5个 C.6 个 D.7个
二、名词解释
如：构件移植
三、简答题
如：简述LBX指令用途。
四、案例分析题
如：分析下列代码执行成果
LDR R2,[R1]
MOV R1,R2
ADD R2,R4,R1
STR R2,[R1]
五、应用题
如：将下列代码中空白某些补充完整。
//-----------------------------------------------------------------------*
//函数名：GPIO_Init *
//功 能：_____________ *
//参 数：port:端口名 *
// pin:指定端口引脚 *
// direction:引脚方向,0=输入,1=输出 *
// state:初始状态,0=低电平,1=高电平 *
//返 回：无 *
//说 明：无 *
//-----------------------------------------------------------------------*
void GPIO_Init(uint8 port,uint8 pin,uint8 direction,uint8 state)；