嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)

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1、嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱（黑體，三號(hào)）課程名稱嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)課程性質(zhì)：考查總學(xué)時(shí)：48其中（理論學(xué)時(shí)：32；實(shí)踐學(xué)時(shí)：16）學(xué)分：3適用專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)開課單位：先修課程：單片機(jī)原理及應(yīng)用,計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)一、課程性質(zhì)、目的“嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)”是工科院校各專業(yè)重要的必修課程之一，培養(yǎng)學(xué)生具有嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用知識(shí)、嵌入式系統(tǒng)的初步分析能力和具有用RTOS構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用能力。本課程主要介紹嵌入式系統(tǒng)更廣泛的概念、設(shè)計(jì)思想和其他技術(shù)。?本課程以介紹硬件知識(shí)為主，但在構(gòu)成一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，還必須具有用匯編語言、C或C++語言及程序設(shè)計(jì)編制源程序的能

2、力，軟硬件結(jié)合是本課程的一個(gè)特點(diǎn)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析能力和初步設(shè)計(jì)能力。二、課程主要知識(shí)點(diǎn)及基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的基本方法；理解嵌入式系統(tǒng)的概念和基本要素；運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)分析問題和解決工程設(shè)計(jì)問題的能力，具有調(diào)查研究，查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊(cè)，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、電路圖紙繪制及編寫技術(shù)文件的基本能力。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（此部分不能按照某一部具體教材編寫，應(yīng)根據(jù)課程的主要知識(shí)點(diǎn)編寫，同時(shí)應(yīng)給出教學(xué)基本要求、知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容）教學(xué)內(nèi)容章目本課程學(xué)分：3學(xué)時(shí)分配講課上機(jī)實(shí)驗(yàn)第一章嵌

3、入式系統(tǒng)概述2第二章嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)2第三章ARM7體系結(jié)構(gòu)6第四章ARM7TDMI(-S)指令系統(tǒng)84第五章LPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu)44第六章接口技術(shù)與硬件設(shè)計(jì)44第七章嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)64合計(jì)3216第一章嵌入式系統(tǒng)概述[目的要求]通過本章學(xué)習(xí)對(duì)嵌入式系統(tǒng)、嵌入式處理器概念有初步了解，掌握嵌入式處理器的分類方法[教學(xué)內(nèi)容]①嵌入式系統(tǒng)的概念?②嵌入式處理器的分類?③嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用舉例[重點(diǎn)難點(diǎn)]嵌入式處理器的分類方法第二章嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)[目的要求]通過本章學(xué)習(xí)了解嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法，掌握?UML系統(tǒng)建模方法[教學(xué)內(nèi)容]①嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目開發(fā)生命周期1.

4、識(shí)別需求。2.提出方案。3.執(zhí)行項(xiàng)目?。4.結(jié)束項(xiàng)目?②嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法?1.由上而下與由下而上。2.UML系統(tǒng)建模。3.面向?qū)ο驩O的思想。[重點(diǎn)難點(diǎn)]UML系統(tǒng)建模第三章ARM7體系結(jié)構(gòu)[目的要求]通過本章學(xué)習(xí)了解?ARM體系結(jié)構(gòu)、各ARM體系結(jié)構(gòu)版本；?理解處理器狀態(tài)、處理器模式；掌握?各寄存器使用方法和場合；靈活應(yīng)用尋址方式[教學(xué)內(nèi)容]①ARM體系結(jié)構(gòu)、各ARM體系結(jié)構(gòu)版本。?②ARM處理器核簡介、ARM7、ARM9、ARM10、SecurCore、Xscale。?③ARM7TDMI簡介、ARM7TDMI的模塊和內(nèi)核框圖、處理器狀態(tài)、處理器模式。?④內(nèi)部寄存器、

5、程序狀態(tài)寄存器。?⑤異常、中斷延遲、復(fù)位、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)器映射I/O、尋址方式。[重點(diǎn)難點(diǎn)]ARM的不同工作模式第四章ARM7TDMI(-S)指令系統(tǒng)[目的要求]通過本章學(xué)習(xí)了解尋址方式分類;理解ARM指令集與Thumb指令集的關(guān)系；掌握尋址方式和每條指令的功能和用法；靈活應(yīng)用指令的使用。[教學(xué)內(nèi)容]①ARM處理器尋址方式。②ARM7TDMI(-S)指令系統(tǒng)指令集。③Thumb指令和ARM指令的異同。[重點(diǎn)難點(diǎn)]指令的使用；功能類似指令在不同場合不用條件下的區(qū)別。第五章LPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu)[目的要求]通過本章學(xué)習(xí)了解LPC2000系列微控制器；理解芯片內(nèi)部各單元功能

6、；掌握存儲(chǔ)器加速、看門狗；靈活應(yīng)用各種接口的使用方法[教學(xué)內(nèi)容]①LPC2000系列微控制器概述、芯片內(nèi)部各單元簡介②LPC2000系列引腳配置、存儲(chǔ)器尋址③系統(tǒng)控制模塊、系統(tǒng)時(shí)鐘、PLL相關(guān)寄存器④復(fù)位、向量中斷控制器、A/D轉(zhuǎn)換器⑤外部中斷、外部中斷相關(guān)寄存器、看門狗⑥存儲(chǔ)器映射控制、功率控制、定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘⑦存儲(chǔ)器加速模塊、外部存儲(chǔ)器控制器、引腳連接、GPIO、UART0、I2C接口、SPI接口[重點(diǎn)難點(diǎn)]重點(diǎn)：功率控制、定時(shí)器、GPIO、UART0、I2C接口、SPI接口；難點(diǎn)：向量中斷控制器、PLL相關(guān)寄存器第六章接口技術(shù)與硬件設(shè)計(jì)[目的要求]通過本章學(xué)習(xí)了解最小

7、系統(tǒng)的構(gòu)成；理解構(gòu)成最小系統(tǒng)各模塊的作用；掌握最小系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法；靈活應(yīng)用片內(nèi)外設(shè)和總線接口[教學(xué)內(nèi)容]①最小系統(tǒng)的構(gòu)成?②片內(nèi)外設(shè)的構(gòu)成和使用③總線接口的使用和設(shè)計(jì)④其它外設(shè)的使用和設(shè)計(jì)[重點(diǎn)難點(diǎn)]片內(nèi)外設(shè)的使用和其它外設(shè)的使用第七章嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)[目的要求]通過本章學(xué)習(xí)了解建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的概念；理解建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的作用；掌握建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的方法；靈活應(yīng)用各種模塊建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)[教學(xué)內(nèi)容]①建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的概念②數(shù)據(jù)隊(duì)列、API函數(shù)③串口驅(qū)動(dòng)④MODEM