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《嵌入式应用开发设计》课程教学大纲

课程名称：嵌入式应用开发设计

英文名称：DesignandApplicationDevelopmentofEmbeddedSystems

课程编码

学时/学分：46/2.5：

课程性质：选修

适用专业：计算机应用

先修课程：计算机组成原理，计算机系统结构，操作系统原理，嵌入式操作系统，

微型计算机原理及接口技术，单片机原理及应用。

一、课程的目的与任务

本课程是一门涉及嵌入式计算机硬件、软件以及应用的综合性计算机课程。

本课程面向的学生主要是高年级本科生。课程的目的是培养学生设计和实现嵌入

式系统的能力。本课程的任务是学习嵌入式计算机硬件软件构成，以及嵌入式系

统的主流操作系统和软件开发技术。本课程主要分为嵌入式体系结构、嵌入式操

作系统、嵌入式软件开发。

嵌入式体系结构的教学主要围绕ARM体系结构进行，ARM体系结构在嵌

入式领域占有相当大的比例，通过本课程的学习，使学生掌握ARM体系结构，

ARM指令集、以及在ARM体系下的嵌入式编程。

二、教学内容及基本要求

第一章嵌入式系统概述

教学目的和要求：

（1）主要介绍嵌入式系统的定义与基本概念，嵌入式系统的硬件/软件特点、

嵌入式系统的类型及其发展过程；

（2）嵌入式系统的基本设计过程与方法。

基本要求：介绍嵌入式系统的基本概念，硬件/软件特点，嵌入式系统的设计

方发与过程。

教学难点和重点：

嵌入式系统的特点；嵌入式系统硬件、软件的基本设计过程与方法。

教学方法和手段：

课时安排：2学时

第一节嵌入式系统简介

1.1.1嵌入式系统的定义

1.1.2发展历史

1.1.3特点

1.1.4实时性

1.1.5市场

1.1.6嵌入式系统组成

第二节嵌入式处理器

1.2.1嵌入式处理器分类

1.2.2知识产权

第三节嵌入式操作系统

1.3.1嵌入式操作系统结构

1.3.2嵌入式操作系统的有关基本概念

1.3.3使用嵌入式操作系统的优缺点

1.3.4嵌入式操作系统分类

第四节嵌入式系统的典型应用

1.4.1嵌入式系统的应用领域

1.4.2嵌入式系统的应用实例

第五节嵌入式系统的基本设计过程

1.5.1嵌入式系统设计的主要步骤

1.5.2需求分析与规格说明

1.5.3体系结构设计

1.5.4构件设计

1.5.5系统调试与集成

复习与作业要求：阅读教材的第一章，上网查阅对嵌入式系统的一般介绍。

考核知识点：嵌入式系统的结构特点、功能特点以及应用场合。

辅助教学活动：课堂教学中辅以图片和视频。

第二章ARM系列微处理的结构

教学目的和要求：

教学内容：ARM处理器的介绍

基本要求：

（1）ARM系列微处理器的基本特性介绍，ARM系列处理器的硬件结构与特

点；

（2）寄存器体系与特点；

（3）存储器体系、内存的管理与地址映像；

（4）封装与引脚定义，各种应用模式介绍；

（5）主要控制输入引脚：电源、复位电路、时钟电路、JTAG接口、引导方

式等的连接。

教学难点和重点：

（1）寄存器体系与特点；

（2）存储器体系、内存的管理与地址映像；

（3）主要控制输入引脚：电源、复位电路、时钟电路、JTAG接口、引导方

式等的连接。

课时安排：6学时

第一节简介

第二节ARM7TDMI

第三节ARM7TDMI的模块和内部框图

第四节体系结构直接支持的数据类型

第五节处理器状态

第六节处理器模式

第七节内部寄存器

第八节程序状态寄存器

第九节异常

第十节复位

第十一节存储器及存储器映射I/O

复习与作业要求：复习计算机原理。

考核知识点：ARM系列微处理器结构及原理。

辅助教学活动:课堂上可采用动画演示有关计算机原理。

第三章嵌入式系统的硬件设计基础

教学目的和要求：

教学内容：基于ARM处理器的硬件系统设计

基本要求：

（1）嵌入式系统电源、时钟与复位电路、JTAG接口等设计；

（2）程序存储器与数据存储器系统设计；

（3）串行通信接口、USB接口；

（4）键盘与显示器键盘显示器；

（