2023D00124-嵌入式系统原理-2023版人才培养方案课程教学大纲 (2).docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《嵌入式系统原理》课程教学大纲

（理论课程）

课程基本信息

课程号

2023D00124

开课单位

网络空间安全与计算机学院

课程名称

（中文）嵌入式系统原理

（英文）PrinciplesofEmbeddedSystem

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科拓展课）

先修课程

电子线路与数字逻辑

适用专业（类）

计算机科学与技术、人工智能

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《嵌入式系统原理》课程是计算机及电子信息类专业的学科拓展课。旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生了解嵌入式计算机的基本概念，掌握嵌入式计算机系统基础知识及工作原理，具备嵌入式系统开发和设计的基本能力，为嵌入式系统硬件与软件的开发设计奠定基础。

《嵌入式系统原理》课程是一门综合应用课程，它涉及到计算机软件、硬件及相关专业多方面知识。学习《嵌入式系统原理》课程，可以使学生更为系统、全面地理解其所学的专业理论，提升学生计算机系统设计、开发、应用的综合能力，对学生综合素质的培养有着重要的意义。

（二）教学目标

通过《嵌入式系统原理》课程，学生能够熟悉嵌入式计算机的基本概念，理解嵌入式计算机的系统结构和工作原理，了解嵌入式系统的开发和设计的思路与流程，掌握嵌入式系统硬件与软件的开发设计方法。

课程目标1：熟悉ARM系列嵌入式处理器的基本性能。

课程目标2：掌握ARM系列嵌入式处理器的指令系统及程序设计

课程目标3：掌握ARM系列嵌入式处理器的接口设计及应用

课程目标4：了解嵌入式操作系统的工作原理及开发过程。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-4：能够利用系统思维的能力，将工程知识用于专业工程问题解决方案的比较与综合，并体现计算机科学与技术领域先进的技术

课程目标1

0.1

2-1：能运用相关科学原理，识别和判断计算机科学与技术领域中复杂工程问题的关键环节

课程目标2

0.3

3-2：能够针对计算机科学与技术领域工程的特定需求，完成硬件单元和软件模块的设计

课程目标3

0.4

5-2：能够选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具、现代信息技术工具和相关辅助软件对计算机科学与技术领域的复杂工程问题进行分析、计算与设计；

课程目标4

0.2

四、教学方式与方法

教学方式：理论教学方式以课堂教学为主，以理论教学为主导的理论教学与实验教学紧密结合的教学模式。

教学方法：教师在课堂讲授嵌入式计算机概念和原理的同时，尽量结合实际应用系统进行分析，以加深理解并引导学生专业兴趣，通过实验课对课堂知识进行验证并且进一步发挥，与教学内容的需要相适应，给出嵌入式系统的设计目标题目，在学生的积极参与下，对题目进行深入地分析，使学生完整、准确地理解并运用所学的知识，由学生独立自主地通过实验系统逐步实现设计目标，完成设计任务，从而锻炼、提升学生的综合设计能力。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

《嵌入式系统》课程的教学重点在于通过讲解ARM微控制器及其构成的系统实例，使学生深刻理解嵌入式微处理器体系结构和指令系统、嵌入式计算机系统的结构与功能、常用接口设备的协议与访问规程，掌握嵌入式计算机系统的设计方法。

（二）教学难点

《嵌入式系统原理》课程的难点在于嵌入式系统应用领域极为广泛，软件和硬件设计方案千差万别，涉及到的相关知识众多，教学中不可能面面俱到，因此需要通过分析基于具体的嵌入式处理器和实时操作系统的嵌入式系统实例，举一反三，总体理解嵌入式系统的概念、特点、原理、结构，掌握嵌入式系统的开发设计流程与方法。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章嵌入式系统基础知识

熟悉嵌入式系统的基本概念；了解嵌入式系统的组成与结构

2

讲授

课程目标1

2

第2章ARM体系结构

熟悉ARM体系结构；掌握ARM指令系统，掌握ARM汇编语言程序设计

6

讲授

课程目标2

3

第3章32位RISC微处理器S3C2410A

了解S3C2410A的内部结构，掌握S3C2410A的I/O接口、存储器管理、DMA控制及中断处理

4

讲授

课程目标2

4

第4章嵌入式系统的存储器系统

理解存储器系统的层次结构，掌握各种存储卡接口工作原理及设计方法

4

讲授

课程目标3

5

第5章嵌入式系统输入/输出设备接口

理解S3C2410A通用接口、A/D转换器接口、D/A转换器接口、键盘、LED、LCD、触摸屏接口的原理，掌握其应用设计方法

4

讲授

课程目标3

6

第6章嵌入式系统总线接口

掌握串行接口、I2C接口、USB接口、SPI接口PCI接口、I2S接口的工作原理及设计方法

4

讲授