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嵌入式系统设计与应用课程教学大纲课程名称嵌入式系统设计与应用英文名称The Designand Applicationof EmbeddedSystems课程编号学时数32其中实验(实训)学时数8课外学时数0学分数
2.0适用专业自动化
一、课程的性质和任务本课程是电子信息工程专业、自动化专业高年级本科生开设的专业选修课通过本课程的学习,使学生熟悉ARM微处理器的体系结构、指令系统、中断机制及常用接口电路设计了解基于嵌入式Linux操作系统的设备驱动和应用程序设计的基本方法,为今后能够独立进行基于ARM微处理器和嵌入式Linux操作系统的嵌入式系统设计和开发打下一定的基础二课程教学内容的基本要求重点和难点
1、嵌入式系统概论了解嵌入式系统的发展过程、微处理器的分类及特点、嵌入式操作系统的分类及其特点,嵌入式系统开发的基本过程重点ARM微处理器的特点,实时操作系统的特点,基于嵌入式Linux操作系统开发的基本过程
2、ARM体系结构了解ARM微处理器的体系结构;掌握ARM处理器的7种运行模式、ARM的存储器组织、ARM的异常处理方法;熟练掌握ARM指令的寻址方式重点与难点ARM微处理器的体系结构和ARM指令的寻址方式
3、ARM指令系统掌握ARM体系的指令系统和寻址方式,重点掌握32位的ARM指令集,了解16位的Thumb指令集,掌握ARM中常用宏汇编指令与汇编程序设计方法重点ARM指令集与汇编程序设计的基本方法难点汇编程序设计和调试方法
4、存储器系统机制及存储器接口电路设计掌握ARM微处理器存储系统地址分配方法,重点掌握ARM与SDRAM存储器的接口电路设计,了解ARM与NAND FLASH及NOR FLASH存储器接口设计方法重点存储器设计接口电路的实现难点SDRAM的原理及接口电路设计
5、基于ARM微处理器的最小系统了解ARM微处理器主要功能模块(包括串口、时钟控制、中断控制、LCD控制等)的结构和编程方法掌握构造ARM微处理器最小系统的方法重点构造ARM微处理器最小系统的方法难点主要功能模块的编程方法
6、linux设备驱动开发了解linux设备驱动的实现机制,linux字符设备驱动开发方法及linux网络驱动程序的框架重点linux设备驱动的实现机制和基本结构框架难点linux字符设备驱动的设计和调试方法
三、教学方式及学时分配主要教学方辅导答疑比序号主要内容式学时分配例-嵌入式系统概论讲授221ARM体系结构讲授421—•ARM指令系统讲授、实验6+421四存储器系统机制及存储器接口电路设计讲授421五基于ARM微处理器的最小系统讲授421六linux设备驱动开发讲授、实验4+421
四、课程其他教学环节要求
1.实验环节包含8个学时的实验,要求按照实验教学大纲执行
2.作业每章都布置一定数量的作业,通过作业帮助学生理解教学内容
3.答疑每4学时应安排2学时的辅导答疑时间,辅导答疑地点和时间应明确,教师应按时到岗
五、本课程与其他课程的联系先修课程数字信号处理、数字电子技术、单片机原理与应用及C程序设计
六、教学参考书目《嵌入式系统设计原理及接口技术》,符意德,陆阳主编北京清华大学出版社,2004《ARM嵌入式系统开发一一软件设计与优化》,Andrew N.Sloss,沈建华译北京北京航空航天大学出版社,2005《嵌入式系统设计原理及应用开发技术》,桑楠主编北京北京航空航天大学出版社,2002《嵌入式系统设计与实例开发》,王田苗主编,北京清华大学出版社,2003《linux设备驱动程序》,Alessandro Rubini,魏永明等译北京北京航空航天大学出版社,2002。