嵌入式系统原理与设计.docx

1、嵌入式系统原理与设计嵌入式系统原理与设计嵌入式系统原理与设计课程教学大纲（黑体，三号）课程名称 嵌入式系统原理与设计 课程性质：考查总 学 时：48其中（理论学时：32 ； 实践学时：16 ） 学 分：3适用专业：电子科学与技术 开课单位： 先修课程：单片机原理及应用,计算机硬件基础一、课程性质、目的“嵌入式系统原理与设计”是工科院校各专业重要的必修课程之一，培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有用RTOS构成嵌入式系统的应用能力。本课程主要介绍嵌入式系统更广泛的概念、设计思想和其他技术。本课程以介绍硬件知识为主，但在构成一个嵌入式计算机应用系统时，还必须具有用汇编语

2、言、C或C+语言及程序设计编制源程序的能力，软硬件结合是本课程的一个特点。通过本课程的学习，使学生具有嵌入式计算机应用系统的分析能力和初步设计能力。二、课程主要知识点及基本要求 通过本课程的学习使学生掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法；理解嵌入式系统的概念和基本要素；运用所学的专业基础理论、基本技能和专业知识分析问题和解决工程设计问题的能力，具有调查研究，查阅技术文献、资料、手册，进行程序设计、电路图纸绘制及编写技术文件的基本能力。三、教学内容及学时分配（此部分不能按照某一部具体教材编写，应根据课程的主要知识点编写，同时应给出教学基本要求、知识点的重点和难点内容）教 学 内 容 章 目本课程学

3、分：3学时分配讲课上机实验第一章 嵌入式系统概述2第二章 嵌入式系统工程设计2第三章 ARM7体系结构6第四章 ARM7TDMI(-S)指令系统84第五章 LPC2000系列ARM硬件结构44第六章 接口技术与硬件设计44第七章 嵌入式系统开发平台64合 计 3216第一章 嵌入式系统概述目的要求通过本章学习对嵌入式系统、嵌入式处理器概念有初步了解，掌握嵌入式处理器的分类方法 教学内容嵌入式系统的概念嵌入式处理器的分类嵌入式系统的应用举例重点难点 嵌入式处理器的分类方法第二章 嵌入式系统工程设计目的要求通过本章学习了解嵌入式系统工程设计方法， 掌握UML系统建模方法教学内容嵌入式系统项目开发生

4、命周期1.识别需求。2.提出方案。3.执行项目。4.结束项目嵌入式系统工程设计方法1.由上而下与由下而上。2.UML系统建模。3.面向对象OO的思想。 重点难点 UML系统建模第三章 ARM7体系结构目的要求通过本章学习了解ARM体系结构、各ARM体系结构版本；理解处理器状态、处理器模式；掌握各寄存器使用方法和场合；灵活应用寻址方式教学内容ARM体系结构、各ARM体系结构版本。ARM处理器核简介、ARM7、ARM9、ARM10、SecurCore、Xscale。ARM7TDMI简介、ARM7TDMI的模块和内核框图、处理器状态、处理器模式。内部寄存器、程序状态寄存器。异常、中断延迟、复位、存储

5、器及存储器映射I/O、寻址方式。重点难点 ARM的不同工作模式第四章 ARM7TDMI(-S)指令系统目的要求通过本章学习了解寻址方式分类; 理解ARM指令集与Thumb指令集的关系；掌握 寻址方式和每条指令的功能和用法；灵活应用指令的使用。教学内容ARM处理器寻址方式。 ARM7TDMI(-S)指令系统指令集。 Thumb指令和ARM指令的异同。重点难点 指令的使用；功能类似指令在不同场合不用条件下的区别。第五章 LPC2000系列ARM硬件结构目的要求通过本章学习了解 LPC2000系列微控制器；理解芯片内部各单元功能；掌握存储器加速、看门狗；灵活应用各种接口的使用方法教学内容LPC200

6、0系列微控制器概述、芯片内部各单元简介 LPC2000系列引脚配置、存储器寻址 系统控制模块、系统时钟、PLL相关寄存器复位、向量中断控制器、A/D转换器 外部中断、外部中断相关寄存器、看门狗 存储器映射控制、功率控制、定时器、实时时钟 存储器加速模块、外部存储器控制器、引脚连接、GPIO、UART0、I2C接口、SPI接口重点难点 重点：功率控制、定时器、GPIO、UART0、I2C接口、SPI接口；难点：向量中断控制器、PLL相关寄存器第六章 接口技术与硬件设计目的要求通过本章学习了解最小系统的构成；理解构成最小系统各模块的作用；掌握最小系统的基本设计方法；灵活应用片内外设和总线接口教学内

7、容 最小系统的构成片内外设的构成和使用总线接口的使用和设计其它外设的使用和设计重点难点 片内外设的使用和其它外设的使用第七章 嵌入式系统开发平台目的要求通过本章学习了解建立嵌入式系统开发平台的概念； 理解建立嵌入式系统开发平台的作用；掌握建立嵌入式系统开发平台的方法；灵活应用各种模块建立嵌入式系统开发平台教学内容建立嵌入式系统开发平台的概念数据队列、API函数 串口驱动MODEM接口模块 I2C总线模块 SPI总线模块 其它软件模块重点难点 串口驱动、MODEM接口模块、I2C总线模块、SPI总线模块、其它软件模块 四、课程考核及成绩评定（课程考核分考试和考查2种，应与教学计划一致；成绩评定：

8、纯理论课程一般卷面90%，平时与作业10%；理论+实践课程一般卷面80%，平时、作业和实践20%）仿真结果与分析报告。五、推荐教材和教学参考书 教 材：ARM嵌入式系统基础教程，周立功等编著，北京航空航天大学出版社，2005年。参考书：1 嵌入式系统设计与实例开发，王田苗著，清华大学出版社，2002年。2 ARM体系结构与编程，杜春雷编著，清华大学出版社，2003年嵌入式系统原理与设计课程实验教学大纲（三号黑体）课程名称 嵌入式系统原理与设计 课程性质：考查总 学 时：48其中（理论学时：32 ； 实践学时：16 ） 学 分：3适用专业：电子科学与技术 开课单位：电力学院先修课程：单片机原理及

9、应用,计算机硬件基础一、实验教学目的通过本课程的学习使学生初步，掌握ARM体系结构与编程后，进入本实验环节，有助于学生深入理解课程内容，有利于提高学生的实践能力，提高分析和解决问题的能力，创造独立思维的氛围，培养创新能力，激发学习兴趣。通过实验，要求学生掌握嵌入式系统的基础概念、基本原理、开发流程和步骤、工程师设计的方法和解决技术问题的方法。为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。二、实验内容与要求序号实验内容与要求实验项目及要求实验性质实验类型1EELiod 270开发平台的使用和Windows CE开发平台构建及系统定制1 熟悉EELiod 270开发平台使用 方法； 2 熟悉W

10、indows CE Platform Builder、Visual Studio 开发工具的使用方法； 2验证2EELiod 270开发平台的使用和Windows CE开发平台构建及系统定制1 掌握Windows CE内核的配置和 编译。 2构建适合EELiod 270开发平台 的Windows CE系统。2验证3I/O接口控制实验1.掌握在Windows CE下访问一般 硬件寄存器的方法； 2 使用EVC或Visual Studio 编程对EELiod 270开发平台的LED和七段数码管进行控制4验证4嵌入式系统应用设计在EELiod 270开发平台上，基于Windows-CE或Linux，

11、进行嵌入式系统应用设计。从以下三项中任选一项： 1. 自选项目,由主讲教师审核。 2. 嵌入式多媒体播放器设计 实现可以支持音频或视频文件的播放或图片文件显示的播放器。在图形播放界面可以实现暂停、停止、重播等功能。 3. 嵌入式机器人平台实现 基于嵌入式ARM平台实现对机器人外部设备的基本控制；通过红外线、感光元件等外围传感器的信号获取；通过控制程序的设计，实现对机器人的有效控制与协调。8设计三、实验成绩考核办法考核方式：实验报告。版面整洁，实验态度认真，实验目的明确，实验环境熟悉：20% 实验结果清晰，实验内容丰富，心得体会深刻：80% 实验要求提交相应的文档及实验报告，教师对其进行评分，最后纳入课程总成绩。四、实验教材、参考资料 1 嵌入式系统原理及应用基于XScale和Windows CE 6.0，杨永杰等，北京航 天航空大学出版社，2009 2 嵌入式Linux系统设计，郑灵翔，北京航天航空大学出版社，2008 3 EELiod 270 WINCE实验上机指导书 4 EELiod 270 LINUX实验上机指导书 5 EELiod 270 WINCE版使用手册 6 EELiod 270 LINUX版使用手册