《嵌入式系统应用》教学大纲Word格式文档下载.docx
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掌握
学会
1嵌入式系统的基本概念
1.1系统技术前沿、应用领域、发展趋势及相关领域研究成果
1.2系统的特点、分类、基本概念
√
2嵌入式实时操作系统
2.1介绍主流实时操作系统,深入剖析
WinCE、Linux、C/OS,
2.2操作系统的结构、实时性、应用
3嵌入式硬件平台
3.1介绍主流硬件平台,详细介绍ARM单片机功能及应用
3.2介绍DSP、ATMEL单片机功能及应用
4嵌入式系统的设计方法
介绍嵌入式系统设计的一般方法,以嵌入式智能监控器与嵌入式控制器为例
5嵌入式系统编程
介绍嵌入式软件的体系结构,着重讲解嵌入式ARM体系的汇编编程方法。
C语言编程方法,操作系统应用编程方法。
6嵌入式综合应用技术
学生以5-8名分组,进行嵌入式开发技术的研讨,师生点评,探讨。
7实验
实验一、ARMADS开发环境及ARM开发平台简介
实验二、ARM的输入输出接口实验:
I/O、A/D、键盘驱动
实验三、ARM的串行通讯实验
实验四、C/OS-Ⅱ在ARM上的移植实验
实验五、基于C/OS-Ⅱ的嵌入式编程实验:
消息循环、文件系统
四、课程实施
(1)课时安排与教学建议
《嵌入式应用技术》是信息类专业专业课,在课时相对较少的情况下,每周安排3课
时,其中理论教学42课时,实验教学12课时,共安排54课时。
教学要求充分利用课堂时间,同时要求学生在课外自学部分内容,同时要布置一定的习题。
具体课时安排如下:
课时安排及教学方法表
课时
建议
教与学方法建议
1.嵌入式系统技术前沿、应用领域、发展趋势及相关领域研究成果
4
把课程的总体框架和要求讲授给学生、可以通过多媒体进行讲授
2.嵌入式系统的基本知识
3
嵌入式系统的特点、分类、基本概念
通过多媒体进行讲授
3.嵌入式实时操作系统
介绍主流实时操作系统,深入剖析
WinCE、Linux、C/OS,包括系统结构、实时性、应用,通过多媒体进行讲授
4.实验一、ARMADS1.2开发环境及ARM开发平台简介
2
实验前可以用多媒体方式给学生在课堂上作实验预习,以提高实验效果。
5.嵌入式硬件平台
介绍主流硬件平台,详细介绍ARMLPC2XXXDSP、单片机功能及应用,通过多媒体进行讲授
6.实验二、ARM的汇编编程实验
实验前可以用多媒体方式给学生在课堂上作实验预习,以提高实验效果
7.嵌入式系统的设计方法
介绍嵌入式系统设计的一般方法,以嵌入式智能监控器与嵌入式控制器为例
8.嵌入式系统的硬件设计
6
简要介绍外围接口设计,以LCD、触摸屏为例,着重讲解人机交互接口设计
9.实验三、ARM的输入输出接口实验:
I/O、A/D、键盘驱动
10.ARM指令系统进一步讲解
ARM指令特点、指令编程等内容
11.实验四、ARM的GPIO驱动实验
12.嵌入式系统编程
简要介绍嵌入式软件的体系结构,着重讲解嵌入式的编程方法
13.C/OS-Ⅱ操作系统的移植分析
介绍C/OS-Ⅱ的体系结构,着重讲解其移植的编程方法
14.实验五、C/OS-Ⅱ在ARM上的移植实验
15.复习、准备考试
给出考试提纲,进一步强化学生对课程的理解。
(2)教学方法要求
1、本课程的实践性很强,与工程实际联系密切,教学过程中应注意从比较直观的工程概念出发提出问题、分析问题和解决问题,要特别重视工程应用。
2、教学中要适当注意现代化教学手段的运用,如多媒体课件、声像呈示等,以保证在
学时有限的情况下,完成内容非富的教学任务。
有条件的还要尽量采用Protues等软件进行实例分析和仿真演示,使工程应用落到实处。
3、教学方法必须灵活,要充分发挥学生的主体性,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识。
4、评价教学方法要以实现课程标准规定的教学目标为依据,好的教学方法应有助于学生对教学内容的理解,并能激发学生的学习热情,达到培养学生的知识、能力、素质,特别是设计思想、设计方法与创新思维能力培养的目的。
鼓励教学方法的创新。
五、教材和参考书目
嵌入式系统应用课程是一门还不成熟的课程,这方面的教材目前比较少,内容和水平相差很大,因此,在满足课程标准的统一要求下,教材的选用,应保持一贯性,连续性,多样化。
建议选用教材:
1.《ARM嵌入式系统入门》,三恒星科技主编,水利水电出版社2007年
1.《ARM嵌入式系统主流实践》,封井冈主编,电子工业出版社,2008年。
六、课程评价
这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。
本课程采用闭卷笔试70%、平时考核20%,实验表现10%相结合的形式进行。
集中考试说明:
1)考试时间:
120分钟。
2)考试方式、分制与分数解释
采用闭卷笔试的方式,以百分制评分,60分为及格,满分为100分。
3)题型比例
填空题:
20%;
简答题:
ARM语法题:
30%;
分析设计题:
30%。
4)样题与目标定位示例
A、填空题:
例:
ARM微处理器支持这4种类型的堆栈工作方式。
它们是满递增堆栈:
堆栈指针指向最后压入的数据,且由低地址向高地址生成;
满递减堆栈:
堆栈指针指向最后压入的数据,且由高地址向低地址生成;
空递增堆栈:
堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置,且
由低地址向高地址
生成;
空递减堆栈:
由高地址向低地址生成。
B、简答题:
简述,什么是ARM异常?
答:
在ARM应用系统中,当正常的程序执行流程发生暂时的停止时,称之为异常(Exceptions),例如,一个ARM的外部的中断请求就是一个典型的异常。
在处理异常之前,当前处理器的状态必须保留,这样当异常处理完成之后,当前程序可以继续执行。
处理器允许多个异常同时发生,它们将会按固定的优先级进行处理。
ARM体系结构中的异常,与51单片机体系结构的中断有很大的相似之处,但异常与中断的概念并不完全等同。
C、ARM语法题
采用多寄存器寻址方式,可以用一条指令完成传送最多16个通用寄存器的值。
请解释以下指令的含义:
LDMIAR0,{R1,R2,R3,R4};
解释:
该指令的后缀IA表示在每次执行完加载/存储操作后,R0按字长度增加,因此,指令可将R0所指的连续存储单元的值传送到R1~R4。
指令执行过程如下:
R1←[R0]
R2←[R0+4]
R3←[R0+8]
R4←[R0+12]
D、ARM程序设计分析题:
ARM应用电路如下图所示:
3.3V
D1R1
11
12
13
14
18
21
22
D2
110
R2
C2
30pF
1uF
X1
C3
23
24
28
29
30
35
D3
D4
R3
R4
36
37
R9
10k
R10
27
26
41
44
45
46
47
48
1
32
D5
D6
D7
R5
R6
R7
1.8V
40
17
33
34
5
38
39
D8
R8
C1
43
31
19
7
8
9
10
15
16
R11
R12
R13
100
R14
KEY1
KEY2
编制程序实现下述功能:
键盘输入.使用I/O口输入方式对按键进行扫描,当检测到有按键输入时,判断是KEY1、KEY2键,依次实现发光二极管的向下点亮、向上点亮,从而实现流水灯方向的控制。
程序编制如下:
#include"
config.h"
#defineLEDCON0x000000ff/*P0.0~P0.7引脚控制LED,低电平点亮*/
#defineKEY0x00000300/*P0.8~P0.9引脚连接按键KEY1,KEY2*/
#defineKEY10x00000100/*P0.8引脚连接按键KEY1*/
#defineKEY20x00000200/*P0.9引脚连接按键KEY2*/
externuint8key1,key2;
/*******************************************************************************
*名称:
WaitKey()
*功能:
等待一个有效按键.本函数有去抖功能*******************************************************************************/
uint8WaitKey(void)
{
uint32i;
uint8key;
//while((IOPIN&
KEY)==0)
if((IOPIN&
KEY1)==0);
//KEY1按键按下
for(i=0;
i<
50000;
i++);
//延时去抖
KEY1)==0)
if(key1==0)
key1=1;
key=1;
}
else
key1=0;
key=0;
KEY2)==0);
//KEY2按键按下
//延时去抖
KEY2)==0)
if(key2==0)
key2=1;
key=2;
key2=0;
while((IOPIN&
KEY1)==0);
KEY2)==0);
//判按键释放否?
returnkey;
/******************************************************************************名称:
DelayNS()
长软件延时******************************************************************************/
voidDelayNS(uint32dly)
for(;
dly>
0;
dly--)
led_down()
流水灯由上而下******************************************************************************/
voidled_down()
IOSET=0xff;
while
(1)
IOCLR=0x01;
DelayNS(5);
IOSET=0x01;
IOCLR=0x02;
IOSET=0x02;
IOCLR=0x04;
IOSET=0x04;
IOCLR=0x08;
IOSET=0x08;
IOCLR=0x010;
IOSET=0x010;
IOCLR=0x020;
IOSET=0x020;
IOCLR=0x040;
IOSET=0x040;
IOCLR=0x080;
IOSET=0x080;
IOSET=LEDCON;
KEY1)==0||(IOPIN&
KEY2)==0)
break;
led_up()
流水灯由下而上******************************************************************************/
voidled_up()
IOCLR=0x80;
IOSET=0x80;
IOCLR=0x40;
IOSET=0x40;
IOCLR=0x20;
IOSET=0x20;
IOCLR=0x10;
IOSET=0x10;
//判键释放否?
main()
读取按键,控制LED闪烁*******************************************************************************/
uint8key1,key2;
intmain(void)
uint8key_val;
PINSEL0=0x00000000;
//设置所有引脚连接GPIO
PINSEL1=0x00000000;
IODIR=LEDCON;
//设置LED控制口P0.0~P0.7为输出,其它I/O为输入while
(1)
key_val=WaitKey();
switch(key_val)
case0:
case1:
led_down();
case2:
led_up();
default:
//IOCLR=LEDCON;
return(0);
制定该课程标准小组成员:
审核者:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
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- 嵌入式系统应用 嵌入式 系统 应用 教学大纲
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