《嵌入式系统原理与应用》教学大纲.doc
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《嵌入式系统原理与应用》教学大纲
大纲说明
课程代码：
22673
课称:
嵌入式系统原理与应用
总学时：
48学时（讲课32学时，实验16学时）
总学分：
2.5学分
课程类别：
限选
适用专业：
电子信息工程
预修要求：
模拟电子电路、数字电子电路、C语言
课程的性质、目的、任务：
嵌入式系统技术已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域。
如手机、PDA、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等，可以说嵌入式系统无处不在。
通过本课程学习，可以了解嵌入式系统技术基本概念、特点、分类，掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法。
本课程的特点是针对目前流行的基于ARM架构的32位嵌入式微处理器进行详细剖析，并结合嵌入式系统软件编程，基本掌握嵌入式系统的设计与开发方法。
本门课程注重培养实际应用能力，以达到“学习嵌入式，使用嵌入式”的教学目的。
教学基本方式：
本课程以课堂讲授为主，应配有一定量的实验课时以提高学生的实际动手和分析能力。
教学方法和教学手段建议:
讲授法与实验结合,建议加强对C语言的学习
大纲的使用说明：
多媒体教学和板书相结合，利用BB网站与学生互动，链接知名大学在线教学；作业是帮助学生理解基本概念、掌握基本分析方法、学会运用理论处理实际问题的重要环节之一，提交形式可以电子邮件形式。
大纲正文
第一章嵌入式系统概述学时：
2学时（讲课2学时）
基本要求：
了解嵌入式系统、嵌入式处理器、嵌入式操作系统的基本概念及其关系；嵌入式系统原理与设计的学习要点与学方法。
重点：
嵌入式系统、嵌入式处理器、嵌入式操作系统的三者关系
难点：
理解嵌入式系统设计流程及关键步骤
第二章ARM核嵌入式处理器体系结构学时：
7学时（讲课7学时）
基本要求：
了解什么是嵌入式系统、熟悉ARM7TDMI基本组成、处理器状态和处理器模式、掌握ARM7TDMI异常与中断
重点：
ARM7TIDMI体系结构，寄存器分布，处理器模式及异常，存储器映射。
难点：
异常响应流程、存储器映射与重映射概念的理解
教学内容：
1、嵌入式系统的特点、发展与应用领域
2、ARM核嵌入式处理器体系结构
3、存储器及存储器映射I/O
4、异常与中断
第三章ARM7TDMI指令系统学时：
11学时（讲课7学时,实验4学时）
基本要求：
了解ARM处理器寻址方式，熟悉ARM和Thumb指令集，掌握ARM汇编语言程序设计
重点：
9种寻址方式、状态寄存器、处理器状态转换、ARM和Thumb指令集区别
难点：
杂项指令，伪指令的使用
教学内容：
1、嵌入式系统的特点、发展与应用领域
2、ARM核嵌入式处理器体系结构
3、存储器及存储器映射I/O
4、异常与中断
第四章LPC2000系列ARM核微处理器硬件结构学时：
8（讲课6学时,实验2学时）
基本要求：
了解LPC2000ARM处理器的基本结构，熟悉各种片内功能模块，掌握系统控制、向量中断控制等功能的应用。
重点：
LPC2000ARM处理器结构特点、各模块功能（向量控制器、存储器控制器、存储器加速模块、系统控制模块。
难点：
中断向量控制器、存储器控制器、REMAP
教学内容：
1、LPC2000系列ARM核微处理器存储器结构
2、系统控制模块
3、向量中断控制器
4、GPIO及其它片内功能部件
第五章LPC2000系列系统设计与接口应用学时：
8学时（讲课6学时，实验2学时）
基本要求：
了解LPC2000系列最小系统一般设计方法，熟悉片能集成功能模块，掌握系统总线接口应用方法，了解各种操作系统应用及特点
重点：
最小系统概念、系统总线设计、操作系统工作原理、UART、SPT、RTC、IIC总线
难点：
UART、SPI、IIC总线通讯工作原理理解与设计
教学内容：
1、LPC2000系列最小系统设计
2、片内集成外围功能应用
3、总线接口应用
4、操作系统应用
第六章移植μC/OS-II到ARM7学时：
8学时（讲课8学时）
基本要求：
了解操作系统的工作原理，掌握μC/OS-II操作系统的构架及移植方法，掌握基于μC/OS-II操作系统的应用程序设计方法。
重点：
μC/OS-II操作系统工作原理、移植操作。
难点：
移植操作
教学内容：
1、μC/OS-II简介
2、移植规划
3、移植μC/OS-II
4、移植代码应用到LPC2000
本课程对学生自学的要求：
本课程的特点是实践性强，理论须与实践相结合才能真正掌握课程精髓。
因此要求学生在理论和实验课前认真预习，老师会在BB平台讲课与实验内容积放至网上，同学们可以下载预习，记下疑点；课中积极参与，跟上进度；课后及时消化，独立完成作业。
同学们应自主归纳各章基本内容，做好小结工作。
课时数分配表：
序号
教学内容
讲课
实验
小计
1
嵌入式系统概述
2
2
2
ARM核嵌入式处理器体系结构
6
6
3
ARM7TDMI指令系统
7
4
11
4
LPC2000系列ARM核微处理器硬件结构
7
2
9
5
LPC2000系列系统设计与接口应用
6
2
8
6
移植μC/OS-II到ARM7
8
8
合计
36
8
44
考核方式与评分说明：
考试采用笔试（半开卷或闭卷）
总评成绩：
平时成绩10%，实验20%，期末笔试70%
试卷的形式主要有选择题、填充、改错、简答题、分析设计题等五种形式。
推荐教材：
周立功等编著，《ARM嵌入式系统基础教程》，北京航空航天大学出版社，2005年
参考书目：
1、田泽编著《嵌入式系统开发与应用》，北京航空航天大学出版社,2005年
2、《TheInsider'sGuideToThePhilipsARM7-BasedMicrocontrollers》，WilliamLyonsRoad，UniversityOfWarwickSciencePark，PublishedbyHitex（UK）Ltd.2005
3、杜春雷译《ARM体系结构与编程》，清华大学出版社，2005年
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