《嵌入式系统原理与应用》教学大纲.doc
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《嵌入式系统原理与应用》教学大纲
大纲说明
课程代码:
22673
课称:
嵌入式系统原理与应用
总学时:
48学时(讲课32学时,实验16学时)
总学分:
2.5学分
课程类别:
限选
适用专业:
电子信息工程
预修要求:
模拟电子电路、数字电子电路、C语言
课程的性质、目的、任务:
嵌入式系统技术已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域。
如手机、PDA、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等,可以说嵌入式系统无处不在。
通过本课程学习,可以了解嵌入式系统技术基本概念、特点、分类,掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法。
本课程的特点是针对目前流行的基于ARM架构的32位嵌入式微处理器进行详细剖析,并结合嵌入式系统软件编程,基本掌握嵌入式系统的设计与开发方法。
本门课程注重培养实际应用能力,以达到“学习嵌入式,使用嵌入式”的教学目的。
教学基本方式:
本课程以课堂讲授为主,应配有一定量的实验课时以提高学生的实际动手和分析能力。
教学方法和教学手段建议:
讲授法与实验结合,建议加强对C语言的学习
大纲的使用说明:
多媒体教学和板书相结合,利用BB网站与学生互动,链接知名大学在线教学;作业是帮助学生理解基本概念、掌握基本分析方法、学会运用理论处理实际问题的重要环节之一,提交形式可以电子邮件形式。
大纲正文
第一章嵌入式系统概述学时:
2学时(讲课2学时)
基本要求:
了解嵌入式系统、嵌入式处理器、嵌入式操作系统的基本概念及其关系;嵌入式系统原理与设计的学习要点与学方法。
重点:
嵌入式系统、嵌入式处理器、嵌入式操作系统的三者关系
难点:
理解嵌入式系统设计流程及关键步骤
第二章ARM核嵌入式处理器体系结构学时:
7学时(讲课7学时)
基本要求:
了解什么是嵌入式系统、熟悉ARM7TDMI基本组成、处理器状态和处理器模式、掌握ARM7TDMI异常与中断
重点:
ARM7TIDMI体系结构,寄存器分布,处理器模式及异常,存储器映射。
难点:
异常响应流程、存储器映射与重映射概念的理解
教学内容:
1、嵌入式系统的特点、发展与应用领域
2、ARM核嵌入式处理器体系结构
3、存储器及存储器映射I/O
4、异常与中断
第三章ARM7TDMI指令系统学时:
11学时(讲课7学时,实验4学时)
基本要求:
了解ARM处理器寻址方式,熟悉ARM和Thumb指令集,掌握ARM汇编语言程序设计
重点:
9种寻址方式、状态寄存器、处理器状态转换、ARM和Thumb指令集区别
难点:
杂项指令,伪指令的使用
教学内容:
1、嵌入式系统的特点、发展与应用领域
2、ARM核嵌入式处理器体系结构
3、存储器及存储器映射I/O
4、异常与中断
第四章LPC2000系列ARM核微处理器硬件结构学时:
8(讲课6学时,实验2学时)
基本要求:
了解LPC2000ARM处理器的基本结构,熟悉各种片内功能模块,掌握系统控制、向量中断控制等功能的应用。
重点:
LPC2000ARM处理器结构特点、各模块功能(向量控制器、存储器控制器、存储器加速模块、系统控制模块。
难点:
中断向量控制器、存储器控制器、REMAP
教学内容:
1、LPC2000系列ARM核微处理器存储器结构
2、系统控制模块
3、向量中断控制器
4、GPIO及其它片内功能部件
第五章LPC2000系列系统设计与接口应用学时:
8学时(讲课6学时,实验2学时)
基本要求:
了解LPC2000系列最小系统一般设计方法,熟悉片能集成功能模块,掌握系统总线接口应用方法,了解各种操作系统应用及特点
重点:
最小系统概念、系统总线设计、操作系统工作原理、UART、SPT、RTC、IIC总线
难点:
UART、SPI、IIC总线通讯工作原理理解与设计
教学内容:
1、LPC2000系列最小系统设计
2、片内集成外围功能应用
3、总线接口应用
4、操作系统应用
第六章移植μC/OS-II到ARM7学时:
8学时(讲课8学时)
基本要求:
了解操作系统的工作原理,掌握μC/OS-II操作系统的构架及移植方法,掌握基于μC/OS-II操作系统的应用程序设计方法。
重点:
μC/OS-II操作系统工作原理、移植操作。
难点:
移植操作
教学内容:
1、μC/OS-II简介
2、移植规划
3、移植μC/OS-II
4、移植代码应用到LPC2000
本课程对学生自学的要求:
本课程的特点是实践性强,理论须与实践相结合才能真正掌握课程精髓。
因此要求学生在理论和实验课前认真预习,老师会在BB平台讲课与实验内容积放至网上,同学们可以下载预习,记下疑点;课中积极参与,跟上进度;课后及时消化,独立完成作业。
同学们应自主归纳各章基本内容,做好小结工作。
课时数分配表:
序号
教学内容
讲课
实验
小计
1
嵌入式系统概述
2
2
2
ARM核嵌入式处理器体系结构
6
6
3
ARM7TDMI指令系统
7
4
11
4
LPC2000系列ARM核微处理器硬件结构
7
2
9
5
LPC2000系列系统设计与接口应用
6
2
8
6
移植μC/OS-II到ARM7
8
8
合计
36
8
44
考核方式与评分说明:
考试采用笔试(半开卷或闭卷)
总评成绩:
平时成绩10%,实验20%,期末笔试70%
试卷的形式主要有选择题、填充、改错、简答题、分析设计题等五种形式。
推荐教材:
周立功等编著,《ARM嵌入式系统基础教程》,北京航空航天大学出版社,2005年
参考书目:
1、田泽编著《嵌入式系统开发与应用》,北京航空航天大学出版社,2005年
2、《TheInsider'sGuideToThePhilipsARM7-BasedMicrocontrollers》,WilliamLyonsRoad,UniversityOfWarwickSciencePark,PublishedbyHitex(UK)Ltd.2005
3、杜春雷译《ARM体系结构与编程》,清华大学出版社,2005年
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