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嵌入式软件开发教学大纲
一、课程概况所属专业：计算机科学与技术开课单位：数学计算机科学学院
课程类型：专业方向课程课程代码：07492090开课学期：6学分：2
学时：课堂讲授16+实验核心课程：否32+课外自主3
拟使用教材：
陈文智.嵌入式软件开发.北京：高等教育出版社.20152国内（外）现有教材：
[1]周立功.ARM嵌入式系统软件开发实例（一）.北京：北京航空航天大学 出版社.2004.1
[2]何先波，李薇，罗建.嵌入式系统软件开发技术实验教程.北京：清华大学 出版社.2011.7
[3]姜先刚，袁祖刚.嵌入式Linux系统开发教程.北京：电子工业出版社.2016.8 学习参考资料
[1]何坚.嵌入式软件开发技术.北京：科学出版社.2014.9
[2]华清远见嵌入式学院
[3]华清创客学院.
[4]嵌入式培训I . :〃 l/qianrenshi.html#bbdss-qrs二、课程描述
本课程为计算机科学与技术专业嵌入式系统与物联网方向课程。学习嵌入式 软件开发的基本知识、方法和技术，内容包括：嵌入式软件开发概述，嵌入式软 件开发环境，嵌入式软件编程，嵌入式软件调试，Boot Loader程序设计，嵌入 式系统级软件设计（包含嵌入式操作系统内核设计、嵌入式文件系统设计、嵌入 式驱动程序设计和嵌入式数据库设计），嵌入式GUI及应用程序设计，嵌入式程 序代码优化，嵌入式软件测试，以及嵌入式应用程序创新设计。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：设计性实验。
实验八：嵌入式程序代码优化
（授课时间：第六学期第十四周） 教学目标：掌握嵌入式程序代码优化方法。
主要内容：嵌入式程序代码优化。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验九：嵌入式软件测试
（授课时间：第六学期第十五周） 教学目标：掌握嵌入式软件测试方法。
主要内容：嵌入式软件测试工具使用。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验十：嵌入式应用程序创新设计
（授课时间：第六学期第十六周） 教学目标：完成嵌入式应用程序创新设计。
主要内容：设计一个嵌入式应用系统。
学 时：4学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：设计性实验。
1、课程教学中可随嵌入式软件开发技术的开展进行内容调整。
2、可适当布置课外自主学习内容。.
三、课程目标
了解嵌入式软件的组成要素与结构，掌握嵌入式软件开发的思想和方法，掌 握嵌入式软件开发的过程和技巧，熟练使用相关嵌入式软件开发工具，具备初步 分析问题和解决问题的能力，能够从事嵌入式软件开发。
四、教学要求
依据本课程的性质、目的及任务，教学基本要求是紧扣多媒体教学、课后答 疑、实验几个主要环节，要求学生系统地了解、熟悉和掌握嵌入式软件开发基本 方法，能开发嵌入式软件系统。
五、考核方式及要求
为实现课程教学目标，本门课程采用过程性考核和期末考核结合的方式进行 考核。过程性考核占总成绩70%,其中：考勤占10%,随机点到，每人不少于3 次，其中无故缺席1次，按无考勤成绩计算；课程实验9次，占70%,实验时间 和内容根据教学进度由教师安排；课程作业3次，按批改成绩折算，占20%。期 末考核占总成绩30%,完成一个嵌入式应用系统设计，为开卷考试。
六、课程内容课堂教授
第一章：嵌入式软件开发概述（授课时间：第六学期第一周）
教学目标：了解嵌入式系统的历史与现状、嵌入式系统的特点和应用领域和开展 方向；掌握嵌入式软件的组成与特点；了解嵌入式软件的开展趋势； 掌握嵌入式软件开发流程和嵌入式软件的开发管理。
教学重点：嵌入式软件的组成与特点；嵌入式软件开发流程和嵌入式软件的开发 管理。 教学难点：嵌入式软件的组成。
学 时：课堂教学1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）嵌入式系统概述；（2）嵌入式软件的组成与特点；
（3）嵌入式软件的开展趋势；（4）嵌入式软件开发流程；
（5）嵌入式软件的开发管理。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成嵌入式软件的组成与特点，嵌入式软件开发流程和嵌入式软件的 开发管理等知识点练习题。
第二章：嵌入式软件开发环境（授课时间：第六学期第二周至第三周）
教学目标：了解嵌入式软件开发特点和嵌入式软件开发模式；掌握宿主机环境、 目标机环境和交叉编译工具链。
教学重点：交叉编译工具链。
教学难点：交叉编译工具链。
学 时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）嵌入式软件开发模式；（2）宿主机环境；
（3）目标机环境；（4）交叉编译工具链。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成嵌入式软件开发模式、交叉编译工具链等知识点练习题。
第三章：嵌入式软件编程（授课时间：第六学期第四周至第五周） 教学目标：了解嵌入式汇编语言基础、嵌入式高级编程知识，掌握嵌入式开发工 程；了解嵌入式汇编编程技术；掌握嵌入式高级编程技术；掌握高级 语言与汇编语言混合编程。
教学重点：嵌入式开发工程；嵌入式高级编程技术；高级语言与汇编语言混合编 程。
教学难点：高级语言与汇编语言混合编程。
学 时：课堂教学2学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)嵌入式编程基础；(2)嵌入式汇编编程技术；
(3)嵌入式高级编程技术；(4)高级语言与汇编语言混合编程。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成嵌入式开发工程，嵌入式高级编程技术，高级语言与汇编语言混 合编程等知识点练习题。
第四章：嵌入式软件调试
(授课时间：第六学期第六周)
教学目标：了解GDB调试器；掌握GDB远程调试、KGDB内核调试、网络调 试工具tcpdump； 了解典型嵌入式集成开发环境。
教学重点：GDB远程调试；KGDB内核调试；网络调试工具tcpdump。
教学难点：GDB远程调试；KGDB内核调试；网络调试工具tcpdump。
学 时：课堂教学1学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)GDB调试器；(2)远程调试；
(3)内核调试；(4)网络调试；
(5)典型嵌入式集成开发环境。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成GDB远程调试，KGDB内核调试，网络调试工具tcpdump等知 识点练习题。
第五章：BootLoader程序设计(授课时间：第六学期第七周)
教学目标：理解Boot Loader基础知识；了解Boot Loader典型结构；掌握Boot Loader基本设计。
教学重点：Boot Loader基础知识；Boot Loader基本设计。
教学难点：Boot Loader基本设计。
学 时：课堂教学1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1) Boot Loader基础知识;Boot Loader 典型结构；
(2) Boot Loader 基本设计。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成Boot Loader基础知识等知识点练习题。
第六章：嵌入式系统级软件设计
(授课时间：第六学期第八周至第九周)
教学目标：理解嵌入式操作系统内核设计；掌握嵌入式文件系统设计、嵌入式驱 动程序设计；了解嵌入式数据库设计。
教学重点：嵌入式操作系统内核设计；嵌入式文件系统设计、嵌入式驱动程序设 计。
教学难点：嵌入式操作系统内核设计。
学 时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)嵌入式操作系统内核设计；(2)嵌入式文件系统设计；
(3)嵌入式驱动程序设计；(4)嵌入式数据库设计。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成嵌入式操作系统内核设计，嵌入式文件系统设计，嵌入式驱动程 序设计等知识点练习题。
第七章：嵌入式GUI及应用程序设计(授课时间：第六学期第十周至第十一周)
教学目标：了解嵌入式GUI设计需求和嵌入式GUI设计原那么；掌握嵌入式GUI 体系结构设计；了解基于主流GUI的应用程序设计。
教学重点：嵌入式GUI体系结构设计。
教学难点：嵌入式GUI体系结构设计。
学 时：课堂教学1学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)嵌入式GUI设计概述；(2)嵌入式GUI体系结构设计；
(3)基于主流GUI的应用程序设计。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成嵌入式GUI体系结构设计等知识点练习题。
第八章：嵌入式程序代码优化
(授课时间：第六学期第十二周)
教学目标：了解嵌入式程序代码优化基本方法。
教学重点：嵌入式程序代码优化基本方法。
教学难点：嵌入式程序代码优化基本方法。
学 时：课堂教学1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）嵌入式程序代码优化概述；（2）提高代码效率；
（3）减少代码尺寸；（4）有效使用内存；
（5）降低代码能耗。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成嵌入式程序代码优化基本方法等知识点练习题。
第九章：嵌入式软件测试
（授课时间：第六学期第十三周至第十四周）
教学目标：了解嵌入式软件测试基础知识；掌握静态测试技术、白盒测试技术、 黑盒测试技术等嵌入式软件测试技术；了解测试与分析工具。
教学重点：嵌入式软件测试技术。
教学难点：嵌入式软件测试技术。
学 时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）嵌入式软件测试基础；（2）嵌入式软件测试技术；
（3）测试与分析工具。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成嵌入式软件测试技术等知识点练习题。
第十章：嵌入式应用程序创新设计（授课时间：第六学期第十五至第十六周）
教学目标：掌握设计任务和设计过程。
教学重点：设计过程。
教学难点：设计过程。
学 时：课堂教学1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）设计任务；（2）设计过程。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：。
实验
实验一：建立开发团队和制定管理规范
（授课时间：第六学期第一周至第二周） 教学目标：学会建立开发团队和制定管理规范。
主要内容：建立开发团队和制定管理规范。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：演示性实验。
实验二：开发环境构建
（授课时间：第六学期第三周至第四周） 教学目标：掌握开发环境构建方法。
主要内容：开发环境构建。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验三：嵌入式软件编程技术
（授课时间：第六学期第五周至第六周） 教学目标：掌握嵌入式软件编程技术。
主要内容：汇编和C语言等嵌入式软件编程技术。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验四：调试技术演练
（授课时间：第六学期第七周至第八周） 教学目标：掌握调试技术。
主要内容：调试技术演练。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验五：设计与实现Boot Loader
（授课时间：第六学期第九周至第十周） 教学目标：掌握Boot Loader设计与实现方法。
主要内容：设计与实现Boot Loader。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验六：嵌入式操作系统内核与驱动程序
（授课时间：第六学期第十一周至第十二周） 教学目标：掌握嵌入式操作系统内核与驱动程序编制方法。
主要内容：编制嵌入式操作系统内核与驱动程序。
学 时：4学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：综合性实验。
实验七：嵌入式GUI应用设计
（授课时间：第六学期第十三周） 教学目标：掌握嵌入式GUI应用设计。
主要内容：嵌入式GUI应用设计。