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《嵌入式系统设计》课程教学大纲

课程编号课程性质：专业方向课

适合专业：电子信息工程

先修课程：数字、模拟电子技术基础、单片机原理及应用、C语言程序设计

开设学期：第六学期

考核方式：闭卷考试

总学时数：36

学分：2

（一）课程教学目标

嵌入式系统具有体积小、功能强、可靠性高、面向控制和价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业控制，智能工具，领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。

（二）课程的目的与任务

本课程通过对ARM嵌入式芯片的系统其内部结构，工作原理，软件、硬件的设计方法及接口技术应用的介绍，使学生掌握嵌入式系统设计和开发的基本技能。通过本课程的学习，使学生掌握系统的的架构、工作原理、指令系统、编程技术、接口技术和实际应用。为学生将来在工作中，能够应用嵌入式技术解决实际问题打下基础。

（三）理论教学的基本要求

通过本课程的学习帮助学生获得必要的嵌入式系统设计的基本知识，理解嵌入式系统设计的基本理念，掌握利用嵌入式系统进行设计开发的基本原理和方法，了解学科发展前沿，提高学生解决工程实际问题的能力。

（四）实践教学要求（包括但不限于以下内容）

无。

（五）教学学时分配数

章次

各章名称

总学时

学时分配

讲课

实验

上机

课外

小计

第一章

嵌入式系统开发技术

1

1

1

第二章

ARM技术概述

1

1

1

第三章

基于STM32的嵌入式系统的应用开发

3

3

3

第四章

DevStm4.0开发板硬件及设计

3

3

3

第五章

STM32基本应用技术

5

5

5

第六章

STM32F103的进阶设计及应用

6

6

6

第七章

STM32F103的通信接口及应用

6

6

6

第八章

μC/OS口在STM32上的应用

5

5

5

第九章

STM32中嵌入式应用信号处理算法

3

3

3

第十章

STM32开发工业级控制器应用

3

3

3

总计

36

36

36

（六）大纲内容

第一章嵌入式系统开发技术

具体内容：

1.嵌入式开发的基本概念

2.嵌入式系统发展历史与现状

3.嵌入式系统的组成

4.嵌入式系统相关概念

5.嵌入式系统的应用领域

基本要求：了解嵌入式系统特点及发展历史；理解嵌入式系统的组成结构，掌握硬件层，中间层，系统软件层，三个层次的功能及关系；了解嵌入式处理器及嵌入式操作系统的相关概念，理解实时操作系统RTOS；了解VxWorks，μC/OS-II，WindowsCE，嵌入式Linux，μClinux，PalmOS，QNX，DeltaOS及pSOS几种常用的嵌入式操作系统。

重点与难点：本章主要介绍了嵌入式系统的基本概念，讲解的内容比较简单，但是有些概念比较难以理解，重点理解嵌入式系统的组成，处理器及操作系统的相关概念。

第二章ARM技术概述

具体内容：

1.ARM体系构架

2.ARM的RISC结构特性

3.常用ARM处理器系列

4.ARM体系结构和技术特征

5.ARM的流水线

6.Thumb指令集

7.Thumb口2指令

基本要求：了解哈弗结构和冯诺依曼结构两种计算机系统结构；掌握计算机相关指令及RISC指令集；理解ARM指令的基本处理过程及三级流水线的指令处理过程；了解Thumb指令集、Thumb-2指令集及ARM指令集的关系及区别；了解常用的ARM处理器。

重点与难点：重点理解掌握计算机相关指令及RISC指令集；理解ARM指令的基本处理过程及三级流水线的指令处理过程。

基于STM32的嵌入式系统的应用开发

具体内容：

1.STM32F103系列MCU简介

2.低功耗版本STM32L系列

3.STM32的开发工具

4.STM32的固件库文件

5.STM32的启动文件

6.JTAG简介

7.JTAG调试STM32F103过程

8.SWD仿真模式

9.JTAG接口及仿真器接口定义

10.ISP下载器及常用工具

基本要求：了解STM32F10x的内部结构；了解STM32F103的片上资源及STM32F103的相关性能；了解STM32L1低功耗系列；熟悉KeilMDK和EWARM两个常用的STM32开发工具，STM32的固件库文件及启动文件，JTAG接口，FlashLoaderDemo下载工具软件及MCUISP下载器。

重点与难点：了解STM32F103的片上资源及STM32F103的相关性能，熟练掌握STM32相关开发工具。

DevStm4.0开发板硬件及设计

具体内容：

1.电源电路

2.MCU外围电路

3.复位电路

4.晶振电路

5.启动模式设置电路

6.EEPROM电路

7.串口电路

8.RS485接口电路

9.S