loading《嵌入式系统设计原理》课程教学大纲
一、课程与任课教师基本信息 课程名称：嵌入式系统设计原理 总学时/周学时/学分：56/4/3.5 实验时间：1-16周，由实验室统一安排 开课单位：电子工程学院 任课（/助课）教师姓名：韩清涛 联系电话：13728287578 课程类别：必修课□ 选修课√ 其中实验（实训、讨论等）学时：24 实验地点：电子学院ARM实验室 适用专业年级：2010级机器人专业 职称：副教授 Email: hanqt@dgut.edu.cn 授课时间： 周一34节、周三56节1-16周 授课地点： 松山湖6E202、6E302 答疑时间、地点与方式：课中、课间随时可以提问。 指定时间个别答疑：每周三3-4节，共计12次24节；地点：松山湖9A405。
二、课程简介
《嵌入式系统设计原理》是机器人专业的一门专业选修课程，其后续课程有《FPGA设计》等。它是一门综合性很强的课程,它集成了微处理器、存储器、外围电路等硬件结构，以及应用软件、操作系统、开发工具链等软件系统。要求在嵌入式系统课程的学习中要融会贯通计算机原理、计算机体系结构、接口技术、操作系统等多门课程知识，同时还应掌握多种程序设计方法和具备用C语言等高级语言的编程能力。嵌入式系统中的硬件平台通常采用32/64位微处理器,在很多情况下，例如设计电子系统中的硬件控制部分，往往需要设计者具备一定的汇编语言程序设计能力。该课程主要介绍以ARM系列微处理器为核心的嵌入式系统设计原理,硬件接口设计与编程等。
三、课程目标
1、知识与技能目标：通过对本课程的学习，要求学生了解当前流行的国际著名公司的嵌入式系统开发环境；理解嵌入式系统设计流程、调试技巧；了解嵌入式系统的体系结构；掌握嵌入式处理器编程模型与指令系统；掌握嵌入式系统调试与开发环境的配置和使用方法；理解用C语言和汇编语言进行简单的单元接口电路程序设计方法；了解嵌入式操作系统的基本移植方法；了解应用C语言和汇编语言设计各种电子或通信设备接口应用程序。
2、过程与方法目标：嵌入式系统设计原理的教学是激发学生创新设计的主要课程之一，通过对典型的ARM微处理器的工作原理、指令、结构、设计与调试方法，通过对一些经典的电子产品的接口电路如LCD、触摸屏等设计、程序调试等，激发学生对课程和电子技术领域的学习兴趣，培养自我创新意识；培养学生初步的创新意识和系统思维方法，使他们具有研究开发新系统、新技术的初步创新能力；掌握数字电子设备控制系统的基本设计过程和设计方法。
3、情感、态度与价值观发展目标：改变以往授课仅仅注重知识传授的不足，着
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重强调逐步形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成价值观的过程，在教学中注重学生人际交往发展的合作学习，课堂教学以激发学生的学习兴趣来展开，注重学生坚强的意志力培养和锻炼，让学生不仅要学会生存，更要学会爱，学会关心，学会感恩，学会尊重自然和生命，培养起求真，求实，求善的科学精神，逐步完善健全的人格，树立起正确的人生观和价值观。
四、与前后课程的联系
本课程的先修课程是《C语言程序设计》、《单片机与接口技术》、《EDA技术》等。后续课程《FPGA设计》等。
五、教材选用与参考书
1、选用教材：ARM9嵌入式系统设计,徐英慧等编著,北京航空航天大学出版社,2011 2、推荐参考书：
《嵌入式系统基础教程》, 金建设等,大连理工大学出版社,2009
《嵌入式系统设计与实例开发》, 王田苗等编著,清华大学出版社,2008 《ARM嵌入式应用开发》, 张绮文等,电子工业出版社,2009
六、课程进度表
表1 理论教学进程表 周 次 教学主题 要点与重点 要点：嵌入式系统概念和嵌入式处理器的分类；嵌入式操作1 嵌入式系统基础，开发过系统与实时嵌入式操作系统程 重点：嵌入式系统概念；嵌入式处理器的分类 2 ARM体系结构 内核；ARM编程模型 3 ARM体系结构 重点： ARM编程模型(数据类型、模式、工作状态、异常) 要求 掌握嵌入式系统概念和嵌入式处理器的分类；了解嵌入式操作系统与核；了解嵌入式系统开发流程 构、内核；ARM编程模型； 掌握ARM编程模型(数据类型、模式、工作状态、异常等) 握全部ARM指令集 了解ARM920T核掌握全部ARM指令集 第 2 页 共 5 页
学时 内核；嵌入式系统开发流程。 实时嵌入式操作系统内4 要点：ARM处理器体系结构、理解ARM处理器体系结2 4 4 5 ARM体系结构 ARM体系结构 要点及重点：ARM寻址方式；掌握ARM寻址方式；掌ARM指令集 要点：ARM指令集；ARM920T核 2 2 重点：ARM指令集 要点：ARM指令集；ARM920T6 ARM体系结构 基于ARM硬件启动程序设计基础 基于ARM硬件启动程序设计基础 基于ARM硬件启动程序设计基础 基于ARM硬件启动程序设计基础 基于S3C2410的系统硬件设计 基于S3C2410的系统硬件设计 基于S3C2410的系统硬件设计 Linux操作系统与软件设计 核 重点：ARM指令集 7 8 要点：ARM汇编伪指令；汇编语言格式； 汇编程序的基本结构；中断向量表；初始化存储系统 要点：初始化堆栈、初始化执行环境、改变处理器模式等； 基于ARM的C与汇编混合编程 重点：基于ARM的C与汇编混合编程 要点：I/O口；中断；DMA;UART;A/D；键盘与LED显示;LCD; LCD 要点：触摸屏；USB ；Linux13 的使用、驱动程序、应用程序开发 重点：触摸屏；USB 14 Linux概述、内核、设备管理 了解Linux的使用、驱动程序、应用程序开发 2 掌握触摸屏；USB 。 2 了解ARM920T核掌握全部ARM指令集 ARM汇编程序设计 ARM汇编程序设计 基本掌握初始化堆栈、初始化执行环境、改变处理器模式等； 掌握基于ARM的C与汇编混合编程 理解DMA、键盘与LED显示; 2 2 2 2 2 9 10 11 2 12 重点：I/O口；中断；UART;A/D；掌握I/O口；中断；UART;A/D；LCD; 2 15 实验 16 实验
表2 实验教学进程表 周次 实验项目名称 要点与重点 重点掌握世界目掌握程度 实验类型 实验要求 学时 5 ARM开发环境创建 前流形的ARM开发环境的建立与设置 重点掌握ARM开发环境下的C语言编程 A 验证 必做 3 7 基于ARM的C语言程序设计 A 验证 必做 3 第 3 页 共 5 页
重点验证ARM的9 ARM的I/O接口实验 I/O端口控制字的设置与调试，观察实验结果的变化 重点验证ARM的中断接口控制字11、13 ARM的中断实验 的设置与调试，并观察实验结果的变化 重点验证A/D接15 A/D接口实验 口控制字的设置与调试，并观察实验结果 重点验证键盘接16 键盘接口和七段数码管控制 口和七段数码管控制字的设置与调试，并观察实验结果 注：实验类型：演示/验证性、综合性、设计性。
设计性实验：指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。 综合性实验：指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。 实验要求：必做、选做。
软件开发环境使用ADS、keil或 RVDS/ADS.
实验指导书采用北京精仪达盛科技有限公司随实验箱附送的指导书（电子版）。
B 验证 必做 3 A 验证 必做 3 A 验证 必做 3 B 验证 必做 3 七、教学方法
运用启发式、案例教学法、实验验证等相结合的教学方法。
八、对学生学习的总体要求
1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
互联网参考资源：
⑴ www.okarm.com ARM开发网；⑵ www.laogu.com 老古开发网；⑶ www.zlgmcu.com 周立功单片机。另外有学校的图书馆资源。 2、学生必须阅读与选读的课外教学材料 必须阅读的教学材料：
ARM9嵌入式系统设计,徐英慧等编著,北京航空航天大学出版社,2011 课外选读的教学材料：
《嵌入式系统基础教程》, 金建设等,大连理工大学出版社,2009
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《嵌入式系统设计与实例开发》, 王田苗等编著,清华大学出版社,2008 《ARM嵌入式应用开发》, 张绮文等,电子工业出版社,2009 3、学生完成本课程每周须耗费的时间
课内：4学时/周，课外：5－6学时/周
4、学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业（论文）、单元测试、期末考试等方面的要求。
上课应该听教师授课，按本大纲要求完成实验；课堂安排适量的讨论和集体答疑；课后安排个别答疑；每讲授完一章提交1次作业；课程可进行期中测验作为平时成绩（占总成绩的10％）；期末考试开卷，占总成绩的70％。 5、学生参与教学评价要求。
实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价。
九、成绩评定方法及标准 考核内容 评价标准 权重 到堂情况 课堂讨论 完成作业 实验（实训） 期中测试 期末考核 期末考试方式 缺课按教务处要求执行 对ARM常用接口设计开展讨论 每章3－8个作业题 实验 学生自己完成 考核对本课程知识系统的掌握情况 5% 0% 5% 10% 10% 70% 开卷√ 闭卷□ 课程论文□ 实操□
十、院（系）教学委员会审查意见 我院（系）教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 院（系）教学委员会主任签名： 日期： 年 月 日
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