基于硬件原型的C语言课程教学案例设计.pptxVIP

基于硬件原型的C语言课程教学案例设计汇报人：2024-01-14

课程背景与目标硬件原型选择与搭建C语言基础知识点梳理与回顾基于硬件原型的C语言编程实践案例设计与实现过程分享课程总结与展望

课程背景与目标01

嵌入式系统是一种专用计算机系统，广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备等领域。C语言作为一种高效、可移植的编程语言，在嵌入式系统开发中占据重要地位。嵌入式系统概述C语言具有直接访问硬件、代码效率高、可移植性强等特点，适用于嵌入式系统的开发。此外，C语言还提供了丰富的库函数和数据类型，方便开发者进行复杂的数据处理和算法实现。C语言在嵌入式系统中的优势C语言在嵌入式系统中的应用

提供实践平台01硬件原型为C语言教学提供了真实的实践平台，学生可以在硬件原型上进行代码编写、调试和运行，加深对C语言语法和编程技巧的理解。强化理论与实践结合02通过硬件原型，学生可以将所学的理论知识应用于实际开发中，提高分析问题和解决问题的能力。培养工程实践能力03硬件原型的引入有助于培养学生的工程实践能力，包括电路设计、代码编写、系统调试等方面的能力，为学生未来的职业发展奠定基础。硬件原型在C语言教学中的作用

03培养创新思维和团队协作能力课程应注重培养学生的创新思维和团队协作能力，鼓励学生探索新的技术领域和解决方案。01掌握C语言基本语法学生应熟练掌握C语言的基本语法，包括数据类型、运算符、控制结构等。02具备嵌入式系统开发能力学生应具备基于C语言的嵌入式系统开发能力，包括硬件访问、中断处理、多任务编程等。课程目标与要求

硬件原型选择与搭建02

常见硬件原型介绍Arduino一款便捷灵活的开源电子原型平台，具有丰富的接口和扩展板，适用于初学者和快速原型开发。RaspberryPi一款基于ARM架构的微型电脑主板，具有高性能、低功耗和丰富的接口，适用于复杂的嵌入式系统开发。FPGA开发板基于现场可编程门阵列技术的开发板，具有高并行度、可重构和高速性能，适用于高性能计算和信号处理等领域。

实验需求根据实验需求选择具有相应接口和功能的硬件原型，例如需要模拟传感器数据的实验可以选择带有模拟接口的Arduino开发板。教学目标根据课程目标选择合适的硬件原型，例如Arduino适合初学者入门，RaspberryPi适合进阶学习，FPGA开发板适合高性能计算等。成本预算根据预算选择性价比高的硬件原型，例如RaspberryPi相对于其他高性能计算机成本较低。硬件原型选择依据

软件安装安装相应的开发软件和库文件，例如ArduinoIDE、RaspberryPiOS和FPGA开发工具等。实验设计根据教学目标和实验需求设计实验内容和步骤，编写相应的C语言程序并进行调试和测试。硬件连接将硬件原型与电脑连接，配置好相应的驱动程序和开发环境。搭建硬件实验环境

C语言基础知识点梳理与回顾03

C语言提供多种基本数据类型，如整型（int）、浮点型（float、double）和字符型（char）等，用于存储和操作不同类型的数据。数据类型C语言支持丰富的运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等，用于实现各种复杂的表达式和算法。运算符由变量、常量、运算符等组成的式子，用于表示数据间的关系和计算结果。表达式数据类型、运算符和表达式

通过if、else等关键字实现条件判断，根据条件的不同执行不同的代码块。条件控制结构循环控制结构控制结构的嵌套通过for、while等关键字实现循环执行某段代码，直到满足特定条件时停止。可以在条件或循环控制结构中嵌套使用其他控制结构，实现更复杂的程序逻辑。030201控制结构（条件、循环）

数组一种用于存储相同类型数据的集合，通过下标访问数组元素。指针一种特殊的变量，用于存储内存地址，通过指针可以间接访问和操作内存中的数据。内存管理C语言提供动态内存分配和释放的机制，如malloc、free等函数，用于在程序运行时动态管理内存资源。数组、指针与内存管理

函数与模块化设计思想函数一段完成特定功能的代码块，通过函数名和参数列表进行调用和传参。模块化设计思想将程序划分为多个独立的模块，每个模块实现特定的功能，通过函数调用实现模块间的交互和协同工作。这种设计思想有助于提高程序的可读性、可维护性和可重用性。

基于硬件原型的C语言编程实践04

010405060302实验目的：通过GPIO口控制LED灯的亮灭，实现LED闪烁，帮助学生理解GPIO口的工作原理和C语言编程控制硬件的方法。实验步骤初始化GPIO口，设置为输出模式；编写LED闪烁程序，通过循环控制GPIO口的电平高低，实现LED灯的亮灭；将程序下载到硬件原型中，观察LED灯的闪烁效果。实验效果：LED灯按照设定的频率进行闪烁。GPIO操作：LED闪烁实验

实验目的：通过UART串