嵌入式論文73663

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1、計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程的研究與實踐【摘要】隨著電了技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)成為當今信息技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)。嵌入式技術(shù)作為高校計算機專業(yè)的一個新方向已被許多學校采用。本文通過對嵌入式技術(shù)的分析，提出了恢入式系統(tǒng)課程體系建設(shè)的基本方法，包括專業(yè)培養(yǎng)計劃、嵌入式系統(tǒng)教學實踐平臺建設(shè)以及嵌入式系統(tǒng)教學模式與教學方法創(chuàng)新等?！娟P(guān)鍵詞】嵌入式技術(shù)；研究與實踐；計算機專業(yè)隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展及嵌入式硬件技術(shù)與軟件技術(shù)的不斷成熟，恢入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，如智能家電、手機、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)通信及電子娛樂產(chǎn)品等，隨之而來

2、的是社會對嵌入式產(chǎn)品開發(fā)人才的需求也越來越多。因此，許多高校都開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方而的系列課程。由于嵌入式系統(tǒng)課程涉及的知識而寬、實踐性強，對實驗教學的要求較高，包括實驗教師、便件配置、實驗項hl的設(shè)置等。因此，作為對新技術(shù)研究和探索最活躍的群體，高等院校如何接受嵌入式技術(shù)帯來的挑戰(zhàn)，盡快開設(shè)嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)理論與實驗課程，并逐漸形成較規(guī)范的教學體系已成為一個重要的研究課題。一、嵌入式系統(tǒng)教學的特點設(shè)置嵌入式系統(tǒng)課程的目的是讓未來的軟硬件開發(fā)人員了解和掌握必要的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法的概念、方法和工具。同時由于嵌入式

3、系統(tǒng)對其他學科領(lǐng)域的滲透，其他相關(guān)專業(yè)的學生也有學習該課程的需求為必耍。如其他電子、口動化&業(yè)都可開設(shè)相應(yīng)的選修課程,在某種程度上可以捉升畢業(yè)學生的競爭力、就業(yè)率。嵌入式系統(tǒng)課程的教學內(nèi)容應(yīng)包括嵌入式系統(tǒng)休系結(jié)構(gòu)、硬件構(gòu)架、軟件編程及外圍設(shè)備接口和驅(qū)動等，注重培養(yǎng)學牛的設(shè)計能力和軟件開發(fā)能力;盡量反映該領(lǐng)域近年來最新的理論與技術(shù)，使學生了解學科的最新發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)課程的特點是涉及知識面廣、綜合性強、實踐性強，并R學科發(fā)展快，因而學習難度大，難以形成一個簡單明確的知識體系。同時該課程講授難度很大，它耍求教師不僅貝備

4、一般的計算機系統(tǒng)的軟硬件知識，而且需要真正從事過嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)實踐，才能對嵌入式系統(tǒng)屮的實時性等抽象概念和系統(tǒng)調(diào)試過程有感性認識。嵌入式系統(tǒng)教學主要有以下三個特點:（1）基礎(chǔ)性。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)涉及多個專業(yè)，如計算機工程、軟件工程、工業(yè)自動控制、機電工程、精密儀器和電了工程等，嵌入式技術(shù)與各個專業(yè)相互滲透融合，將逐漸形成新的學科研究方向，因此，嵌入式系統(tǒng)可作為上述各專業(yè)的基礎(chǔ)平臺課，以強化專業(yè)基礎(chǔ)知識。（2）綜合性。嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件設(shè)計的完美結(jié)合。它涉及電子信息、計算機、口動控制等諸多專業(yè)相關(guān)課程的內(nèi)容，如語

5、言、微機原理、單片機設(shè)計和操作系統(tǒng)等課程,有很強的綜合性，因此，可以有效地對學生進行綜合能力的培養(yǎng)。（3）實踐性。嵌入式系統(tǒng)是理論與實踐結(jié)合密切的課程。實驗是嵌入式系統(tǒng)課程的重要組成部分，缺乏實驗的嵌入式系統(tǒng)課程學習是紙上談兵，因此，學生必須通過大量的實驗和實踐環(huán)節(jié)，來加深對嵌入式系統(tǒng)理論知識的理解。二、適合計算機專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程體系嵌入式系統(tǒng)涉及電了、計算機、自動控制等諸多專業(yè)知識，專業(yè)性強，包括了操作系統(tǒng)、微機原理、編程語言程序設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)和接口設(shè)計等內(nèi)容，是軟件、換件的完美結(jié)合。因此，嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計

6、原理與技術(shù)不是一門課程所能講授的，需耍建立一個課程體系。嵌入式系統(tǒng)木身就是計算機系統(tǒng)。從廣義上講，F(xiàn)I前計算機科學與技術(shù)專業(yè)的課程體系小所設(shè)置的許多專業(yè)基礎(chǔ)課，比如數(shù)字邏輯、C/C++程序設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)等，對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的學習者來說同樣重要。在此，只從狹義的和度探討嵌入式系統(tǒng)的課程體系設(shè)置。山于嵌入式系統(tǒng)涉及的知識面廣、應(yīng)用層面廣，所以應(yīng)針対嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用的不同層面的需求，設(shè)置不同層面的課程休系。從狹義上劃分，嵌入式系統(tǒng)課程體系可以有以F三個不同的層面：第一層面：針對將來只是應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)便件、軟件平臺來

7、進行二次開發(fā)的學生而言，應(yīng)側(cè)重培養(yǎng)其基于某個嵌入式系統(tǒng)平臺上(包括硬件平臺和軟件平臺)進行應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的能力。因此，針對這一層面的學生應(yīng)開設(shè)以下兒門主要課程：《嵌入式實時操作系統(tǒng)》：選取一個具體的操作系統(tǒng)比如uCLinux為例，講授恢入式操作系統(tǒng)的原理及應(yīng)用，重點介紹如何進行任務(wù)劃分、如何編寫I/O驅(qū)動程序等?！肚度胧较到y(tǒng)設(shè)計》：重點介紹嵌入式系統(tǒng)設(shè)計步驟、方法，重點介紹嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)技術(shù)，以及嵌入式系統(tǒng)的測試技術(shù)及軟件優(yōu)化技術(shù)?！度比胧骄W(wǎng)絡(luò)技術(shù)》：垂點介紹棊于嵌入式環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用，比如I2

8、C總線技術(shù)、USB接口技術(shù)、嵌入式Web技術(shù)等，掌握相關(guān)的通信技術(shù)及接口編程。第二層而:針對將來從事嵌入式系統(tǒng)平臺設(shè)計及合作開發(fā)的學生而言，除需要學習上述三門課程外，還必須開設(shè)《嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課程。該課程重點介紹某個具冇代表性的嵌入式CPU(如ARM系列)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、匯編指令系統(tǒng)、屮斷管理機制、常用外圍接口，使學生掌握嵌入式平臺設(shè)計的基礎(chǔ)知識。前提是學生具