嵌入式系统设计与开发教程 教学大纲-嵌入式系统设计.docx

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《嵌入式系统设计》教学大纲

一、课程基础信息

课程编号课程性质

专业课

课程名称

嵌入式系统设计

双语课程

□是■否

学时/学分

50/3

其中：实验（上机）学时

8

英文名称

EmbeddedSystemDesign

考核方式

期末考试，作业，课程实验

先修课程

《数字电子技术》、《高级语言程序设计》、《单片机原理及应用》、《面向对象程序设计》、《嵌入式操作系统》

后续课程

《嵌入式应用系统课程设计》

适用专业

电子信息工程专业及相近专业

大纲制定时间

2021年6月2日

大纲执笔人

潘可贤

核准人

高丽贞

二、课程目标

[1]理解嵌入式系统的基本概念，了解ARM微处理器结构，了解ARM处理模式和状态，了解ARM存储器组织。

[2]了解Linux操作系统的组织方法，了解文件系统的基本结构和目录功能，掌握基本的操作命令：能够切换目录，复制剪切文件，修改文件的权限，压缩和解压缩文件等；能够使用vim编辑和修改文件。

[3]掌握Linux中应用程序的编写方法，掌握编译器的使用方法，掌握makefile的写法，能够编写和调试完成具有文件存储、多线程，图形用户界面等功能的程序，能编写脚本将程序编译为PC机和开发板上可运行的程序。

[4]掌握嵌入式系统模块的基本知识，能够根据硬件原理图和数据手册，具有编写和调试驱动程序的能力，并在设计过程中考虑程序健壮性等因素。

[5]掌握嵌入式系统的组成，能够完成简单的系统移植，BOOTLOADER移植和文件系统移植，能够结合实验操作步骤，完成系统的下载和更新。

三、课程目标与毕业要求的对应关系

课程目标

对应的毕业要求指标点

（对应培养方案的毕业要求指标点）

支撑的毕业要求

（对应培养方案的毕业要求）

[3][4][5]

3.4能够在分析现有问题的基础上，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，设计针对这些问题的解决方案和满足特定需求的电路与系统，并能通过设计性实践环节检验设计的合理性。同时，能够在设计环节中掌握基本的创新方法，体现创新意识。能够用图纸、设计报告等方式呈现设计成果，评价设计方案的优点与不足。

3、设计/开发解决方案

[1][2]

4.3、能够在分析现有问题、提出解决方案的基础上，基于科学原理并采用科学方法，对电子信息领域新的复杂工程问题进行提炼、归并处理和拓展，开展有针对性的建模、仿真与优化研究，设计创新性实验获取、分析处理与解释数据，探索付诸工程实施与检验，并通过对各种研究手段获取的信息进行综合，得到合理有效的结论。能够在分析建模的基础上设计实验并获取数据。

4、问题研究

四、课程教学内容及课时安排

1、课堂教学

章节

教学内容

学时

教学方法

课程

目标

达成评价方式

第一章

绪论

知识点：嵌入式计算机的特点性，嵌入式系统设计所面临的问题，嵌入式系统的设计过程，以及嵌入式系统的新发展。

重点:嵌入式系统定义、组成及特点。

要求学生：了解什么是嵌入式系统，了解嵌入式计算机的特点性，了解嵌入式系统的要求，为什么以微处理器为核心、嵌入式系统设计所面临的问题，了解嵌入式系统的设计过程。

2学时

课堂授课视频播放

[1]

期末考试

第二章

ARM微处理器概述

知识点:ARM微处理器结构，系列，ARM处理模式和状态，ARM存储器组织，字节序。

重点:ARM微处理器结构，系列，字节序。

难点:虚ARM微处理器结构。

要求学生：掌握ARM微处理器结构，了解ARM处理模式和状态，ARM存储器组织，掌握字节序。

2学时

课堂授课视频播放

[1]

期末考试

第三章嵌入式内部可编程模块

知识点:GPIO、中断系统、PWM等硬件电路及相应的寄存器设计

重点：实验电路板上的线管的硬件电路设计，相应的微处理器中寄存器的使用等。

难点:微处理器中寄存器的使用。

要求学生：能够分析硬件电路的相应模块电路设计，并根据分析结果查阅芯片datasheet，将其应用于程序编写中。

4学时

课堂授课视频播放

[4]

期末考试,实验，作业

第四章

Linux的基本知识

知识点:虚拟机的创建和使用，Linux操作系统的基本命令，vim编辑器的使用

重点:基本命令，vim编辑器的使用方法。

难点:vim编辑器的使用方法。

要求学生：了解Linux操作系统的基本使用方法；掌握基本的操作命令，能够切换目录，复制剪切文件，修改文件的权限，压缩和解压缩文件等；能够使用vim编辑和修改文件。

4学时

课堂授课视频播放

[2]

期末考试，作业

第五章

嵌入式Linux应用程序设计

知识点：gcc的使用方法，makefile的写法，文件I／O编程，多线程编程，QT界面程序编程。

重点：gcc和makefile的使用方法，文件I／O编程，Q