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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
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