ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计
ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计课程概述
本课程旨在介绍ARM嵌入式VxWorks操作系统的使用和实践。VxWorks是实时操作系统（RTOS）的代表，被广泛应用于航空、能源、医疗等行业。本课程将通过理论和实践相结合的方式，让学生了解VxWorks的基本原理和应用方法，并且亲身体验VxWorks在ARM嵌入式系统上的运行。
课程内容
本课程分为理论和实践两个部分。
理论部分
1.VxWorks概述：介绍VxWorks操作系统的发展历程、结构、特点和应
用范围。
2.VxWorks基本组成：介绍VxWorks内核、文件系统、网络协议栈等基
本组成部分的作用和特点。
3.VxWorks彩票调度算法：介绍VxWorks的彩票调度算法，让学生了解
VxWorks任务调度的原理和方法。
4.VxWorks应用开发：介绍如何使用VxWorks进行应用开发，包括任务
创建、消息队列、信号量、互斥量等基本应用方式。
实践部分
1.环境配置：学生需要在Linux操作系统上安装交叉编译工具链和
VxWorks仿真器，配置好开发环境。
2.简单例子：学生编写一个简单的VxWorks应用程序，能够在仿真器上
运行。
3.TCP/IP通信：学生编写一个TCP/IP通信的应用程序，通过网络协议
栈实现两台开发板之间的通信。
4.多任务调度：学生编写一个多任务调度的应用程序，演示VxWorks彩
票调度算法的应用。
5.实时控制：学生通过引脚控制板上的LED灯，演示VxWorks实时控制
能力。
实验设备
1.ARM开发板：使用STM32F407开发板，搭载ARM Cortex-M4内核，提
供了丰富的外设接口和扩展板槽，适合实时控制和通信应用。
2.仿真器：使用Wind River提供的VxSim仿真器，能够在Linux平台
上仿真VxWorks操作系统和应用程序。
3.其他外设：必要的OLED屏幕、按键和LED灯等外设。
实验流程
1.学习理论部分，了解VxWorks操作系统的基本原理和应用方法。
2.配置开发环境，安装交叉编译工具链和VxWorks仿真器。
3.完成实验一：编写简单例子，通过仿真器运行。
4.完成实验二：编写TCP/IP通信应用，演示两个开发板之间的通信。
5.完成实验三：编写多任务调度应用，演示VxWorks彩票调度算法的应
用。
6.完成实验四：编写实时控制应用，通过引脚控制LED灯。
7.总结反思，撰写实践报告。
教学方法
1.理论授课：通过PPT和白板讲解VxWorks的基本原理和应用方法。
2.实践演练：学生按照实验流程，利用实验设备编写VxWorks应用程序
并在仿真器上运行调试。
3.互动答疑：学生在实践过程中会遇到问题，教师可以通过微信或QQ
等工具和学生进行及时的答疑和指导。
总结
本课程通过理论和实践相结合的方式，让学生了解了VxWorks操作系统的基本原理和应用方法，拓宽了学生的实时操作系统应用视野。通过VxWorks在ARM嵌入式系统上的实践，学生也能够进一步了解ARM嵌入式系统和相关应用方向。
嵌入式实验指导书-VxWorks
《嵌入式计算机系统》VxWorks实验指导书 编写：魏晓敏 西北工业大学 2013年11月
实验一基于VxWorks的多任务设计 第一部搭建VxWorks开发环境 VxWorks 是专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理、实时的系统资源以及实时的任务间通信。 VxWorks是种功能强大而且复杂的操作系统，仅仅依靠人上编程调试，很难发挥它的功能并设计出可靠、高效的嵌入式系统，必须有与之相适应的开发工具。Tornado就是为开发基于VxWorks 的应用系统而提供的集成开发环境，Tornado中包含的工具管理软件，可以将用户自己的代码与VxWorks 的核心系统有效地组合起束，从而轻松、可靠地完成嵌入式应用厅发。 Tornado是Windriver 公司开发的嵌入式软件开发环境。Tornado开发环境的最新版本是2.2 ，它在延续了Tornado2.0 开发环境的基础上，增加了更多易于使用、性能优异的工具，因此在商业上取得了较大成功，获得了用户的好评。 Tornado开发环境是嵌入式实时领域里最新的开发调试环境，是编写嵌入式实时应用程序的完整的软件开发平台。它给嵌入式系统开发人员提供了一个不受目标机资源限制的超级开发和调试环境a。它包含3 个高度集成的部分： ●运行在宿主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用 程序 ●运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统 VxWorks ●连接宿主机和目标机的多种通讯方式，如以太网、串u 线、ICE 或ROM 仿真器 VxWorks的开发环境为Tornado，我们实验室用的是Tornado2.2。包括Wind_River_tornado2.2.1_vxworks5.5.1 和 Wind_River_vxworks5.5.1_BSP_drivers 两部分，需要分别安装，安装的顺序是先安装VxWorks5.5.1，再安装BSP包。 1.1Tornado安装步骤 1.1.1 获取Tornado安装文件 Tornado安装文件，包括 TORNADO2.2 和BSP的文件，可以从网上下载（https://www.360docs.net/doc/8719141157.html,/ShowFile.asp?FileID=62525）。包括以下两个文件：
嵌入式系统课程设计选题及任务书
嵌入式系统课程设计选题及任务书
1、串口通讯实验 一、主要内容 学习并编程实现ARM的UART通讯：学习串口通讯的基本知识，掌握PXA270寄存器配置方法，在目标机上接收来自串口（通过超级终端）的字符并将接收到的字符显示在屏幕上，从而实现查询方式串口的收发功能。 二、任务要求 1. 掌握交叉编译的概念及交叉开发环境的使用； 2. 掌握ARM 的串行口工作原理； 3. 完成包括分析、实现及总结在内的完整报告。 2、基于ARM的I/O接口的控制 基本要求： 1．通过查找资料掌握S3C2410的通用I/O接口； 2．掌握I/O功能的复用并熟练配置，进行编程 3．编程实现在实验箱的CPU板上点亮LED灯LED1、LED2，并且轮流闪烁4：调试、运行该程序使得结果符合要求。 3、基于ARM的交通灯设计 一、设计要求
利用ARM芯片模拟实现交通灯控制。 二、设计任务 1. 查阅相关文献资料，熟悉所选ARM芯片； 2 . 总体设计方案规划，设计车辆遇到红灯停绿灯行情况，红绿灯时间均为60s，切换时间为10s，最后3s为黄灯闪烁； 3. 系统硬件设计，熟悉IO接口，定时器计数器工作原理； 4. 系统软件设计，包括交通信号灯的工作流程软件实现，用C语言编程。 4、Linux操作系统开发环境的构建及使用 在学习和初步掌握ARM嵌入式系统的硬件结构与工作原理、ARM 汇编程序设计语言、Linux操作系统等ARM嵌入式系统基础理论以及嵌入式系统设计与开发基本方法的基础上，进行Linux操作系统开发环境的构建与使用等综合实践，具体任务如下： 1．Linux操作系统的安装及设置：包括VMware的安装，Linux 操作系统的安装及设置； 2．Linux开发环境的构建及移植：包括交叉编译器的安装，U-BOOT 的配置与编译，Linux内核的配置与编译等； 3．Linux基本操作命令的使用：各种Linux基本操作命令的使用。 5、文件和目录操作综合实例 任务要求
ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计
ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计课程概述 本课程旨在介绍ARM嵌入式VxWorks操作系统的使用和实践。VxWorks是实时操作系统（RTOS）的代表，被广泛应用于航空、能源、医疗等行业。本课程将通过理论和实践相结合的方式，让学生了解VxWorks的基本原理和应用方法，并且亲身体验VxWorks在ARM嵌入式系统上的运行。 课程内容 本课程分为理论和实践两个部分。 理论部分 1.VxWorks概述：介绍VxWorks操作系统的发展历程、结构、特点和应 用范围。 2.VxWorks基本组成：介绍VxWorks内核、文件系统、网络协议栈等基 本组成部分的作用和特点。 3.VxWorks彩票调度算法：介绍VxWorks的彩票调度算法，让学生了解 VxWorks任务调度的原理和方法。 4.VxWorks应用开发：介绍如何使用VxWorks进行应用开发，包括任务 创建、消息队列、信号量、互斥量等基本应用方式。 实践部分 1.环境配置：学生需要在Linux操作系统上安装交叉编译工具链和 VxWorks仿真器，配置好开发环境。 2.简单例子：学生编写一个简单的VxWorks应用程序，能够在仿真器上 运行。
3.TCP/IP通信：学生编写一个TCP/IP通信的应用程序，通过网络协议 栈实现两台开发板之间的通信。 4.多任务调度：学生编写一个多任务调度的应用程序，演示VxWorks彩 票调度算法的应用。 5.实时控制：学生通过引脚控制板上的LED灯，演示VxWorks实时控制 能力。 实验设备 1.ARM开发板：使用STM32F407开发板，搭载ARM Cortex-M4内核，提 供了丰富的外设接口和扩展板槽，适合实时控制和通信应用。 2.仿真器：使用Wind River提供的VxSim仿真器，能够在Linux平台 上仿真VxWorks操作系统和应用程序。 3.其他外设：必要的OLED屏幕、按键和LED灯等外设。 实验流程 1.学习理论部分，了解VxWorks操作系统的基本原理和应用方法。 2.配置开发环境，安装交叉编译工具链和VxWorks仿真器。 3.完成实验一：编写简单例子，通过仿真器运行。 4.完成实验二：编写TCP/IP通信应用，演示两个开发板之间的通信。 5.完成实验三：编写多任务调度应用，演示VxWorks彩票调度算法的应 用。 6.完成实验四：编写实时控制应用，通过引脚控制LED灯。 7.总结反思，撰写实践报告。 教学方法 1.理论授课：通过PPT和白板讲解VxWorks的基本原理和应用方法。 2.实践演练：学生按照实验流程，利用实验设备编写VxWorks应用程序 并在仿真器上运行调试。
嵌入式系统基础实验教程课程设计
嵌入式系统基础实验教程课程设计 一、课程目标 本课程旨在培养学生对嵌入式系统的认识和应用技能，包括嵌入式系统的基本概念、嵌入式系统中的常用硬件和软件、嵌入式系统的设计和开发方法、嵌入式系统的实验方法等。 二、课程大纲 1. 嵌入式系统的基本概念 1.1 嵌入式系统的定义和特点 1.2 嵌入式系统与通用计算机的区别 1.3 嵌入式系统的应用领域 2. 嵌入式系统中的常用硬件和软件 2.1 常用的处理器架构 2.2 常用的嵌入式操作系统 2.3 嵌入式系统中的外设 3. 嵌入式系统的设计和开发方法 3.1 嵌入式系统的设计原理 3.2 嵌入式系统的软件开发环境 3.3 嵌入式系统的硬件开发环境 4. 嵌入式系统的实验方法 4.1 嵌入式系统的仿真技术 4.2 嵌入式系统的调试和测试技术 4.3 嵌入式系统的实际应用案例 三、教学方法 本课程采用理论讲解与实践相结合的教学方法，通过课堂讲解、案例分析、实验实践等方式，让学生深入了解嵌入式系统的基本概念、常用硬件与软件、设计开
发方法与实验方法。同时，学生将通过小组作业完成一个嵌入式系统的设计与实验项目，深入了解嵌入式系统的实际应用。 四、实验项目 1. 基于Arduino的智能小车设计 本项目要求每个小组完成一个基于Arduino的智能小车设计，可以实现小车跟 随线路行驶、避障、巡线、追光等基本功能。在设计过程中，学生需要掌握 Arduino的基本编程方法、电子元件的运用方法和系统调试方法，并通过小车的实 际运作，深入了解嵌入式系统的应用。 2. 基于STM32的智能家居设计 本项目要求每个小组完成一个基于STM32的智能家居设计，可以实现家庭环境 的自动化控制、语音识别、智能监测等功能。在设计过程中，学生需要掌握STM32 的基本编程方法、外设驱动方法和系统调试方法，并通过实际操作，深入了解嵌入式系统的实际应用。 五、考核方式 本课程采用综合评定的方式进行考核，包括小组作业、课堂表现和考试成绩等 因素，以全面评估学生的综合能力和实际应用能力。 六、参考书目 1.《嵌入式操作系统原理与开发实践》，王清华等，电子工业出版社， 2017年。 2.《嵌入式系统设计与实践》，段志鹏，高等教育出版社，2018年。 3.《Arduino编程从入门到实践》，Simon Monk，人民邮电出版社， 2015年。 4.《STM32单片机应用开发实战教程》，徐晓斌，科学出版社，2016年。
ARM9嵌入式系统设计基础教程第二版教学设计
ARM9嵌入式系统设计基础教程第二版教学设计课程简介 ARM9嵌入式系统是目前市面上使用最广泛的嵌入式系统之一。本课程旨在让学生了解和掌握ARM9芯片的基础知识，以及如何通过编程实现ARM9嵌入式系统的设计。内容主要包括：ARM架构、ARM体系结构、ARM9芯片的硬件结构、ARM嵌入式系统软件开发相关知识等。 教学目标 1.掌握ARM架构和ARM体系结构的基本概念； 2.了解ARM9芯片的硬件结构和应用； 3.学习ARM嵌入式系统的软件开发相关知识； 4.能够独立完成ARM9嵌入式系统的设计并进行调试。 教学内容 第一章 ARM架构和ARM体系结构 1.ARM架构简介 –RISC/CISC架构 –ARM指令集分类 2.ARM体系结构 –ARM的处理器状态 –ARM处理器的寄存器 –程序的执行机制 第二章 ARM9芯片的硬件结构 1.ARM9芯片的回顾
–ARM7与ARM9的对比 –ARM9的优缺点 2.ARM9芯片的硬件特性 –ARM9的接口 –ARM9的外设 –ARM9处理器内部的硬件结构 第三章 ARM嵌入式系统软件开发 1.嵌入式系统与编程语言 –常用的嵌入式编程语言 –嵌入式系统的构成与体系 2.ARM嵌入式软件开发平台：U-Boot、Linux、Android –U-Boot引导程序 –Linux操作系统 –Android平台 教学方法 本课程采用以下教学方法： 1.课堂讲授：介绍ARM9嵌入式系统设计的基础知识、概念和技术； 2.实验操作：安排一定的实验操作时间，让学生亲自体验ARM9嵌入式 系统设计基础教程第二版中所讲解的各种知识点和实验操作； 3.课程论文：每个学生都需要选一个ARM嵌入式系统相关的论文进行阅 读和分析，写出自己的感想和评价。 教学评估 本课程的评估包括以下方面：
ARM9嵌入式系统设计基础教程课程设计
ARM9嵌入式系统设计基础教程课程设计课程背景 随着科技的发展和人们对生活质量要求的提高，嵌入式技术（Embedded System）在各行各业中得到了越来越广泛的应用。嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，已经在家电、汽车、医疗、工业控制等领域崭露头角。ARM9嵌入式系统是目前应用最广泛的一种嵌入式系统，其性能稳定、易于开发、兼容性强等优点让它成为众多企业和开发者的首要选择。 本课程以ARM9嵌入式系统为主要研究对象，旨在教授ARM9嵌入式系统设计基础知识，为学生提供嵌入式系统开发的技术支持和实践操作经验。 教学目标 1.掌握ARM9嵌入式系统设计的基础知识，包括ARM体系结构、ARM处 理器、电路设计等； 2.学习嵌入式系统开发所需的编程语言和工具，包括C语言、汇编语言 和keil MDK等； 3.学习ARM9嵌入式系统中常用的外设，包括串口、SPI、I2C等； 4.掌握基本的嵌入式系统开发流程和调试方法。 教学内容 第一章 ARM体系结构 1.ARM体系结构概述 2.ARM的寄存器组织与功能 3.ARM的指令系统 4.ARM的异常处理
第二章 ARM处理器 1.ARM的微架构和流水线结构 2.ARM的存储访问方式 3.ARM的中断和异常处理 4.ARM的外设接口和总线控制器 第三章嵌入式系统开发工具 1.keil MDK介绍 2.C语言编程基础 3.汇编语言编程基础 4.嵌入式系统的调试方法 第四章 ARM9嵌入式系统外设的设计和应用 1.串口应用 2.SPI应用 3.I2C应用 4.中断应用 实验环节 1.ARM9嵌入式系统的基本操作 2.嵌入式系统空中升级功能设计 3.基于keil MDK的ARM9单片机系统串口通信模块驱动程序设计 4.基于keil MDK的ARM9单片机系统SPI通信模块驱动程序设计 5.基于keil MDK的ARM9单片机系统I2C通信模块驱动程序设计
嵌入式系统原理与应用基于ARM微处理器和Linux操作系统课程设计
嵌入式系统原理与应用基于ARM微处理器和Linux操作系统 课程设计 设计背景 随着科技的不断进步和嵌入式系统在各个领域的广泛应用，培养学生的嵌入式系统开发技能已经成为重要的任务。本课程旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生了解嵌入式系统的基本原理和架构设计，了解ARM微处理器和Linux操作系统的基本原理，并能利用开发工具进行嵌入式系统的程序开发和调试。 设计目标 本课程的主要目标是： 1.了解嵌入式系统的基本原理和架构设计 2.熟练掌握ARM微处理器和Linux操作系统的基本原理 3.掌握开发工具的使用方法 4.实现对嵌入式系统的程序开发和调试 理论教学 本课程将涵盖以下理论知识： 1.嵌入式系统的概念和特点 2.嵌入式系统的体系结构和硬件设计 3.ARM微处理器的基本原理和架构设计 4.Linux操作系统的基本概念和应用场景 5.嵌入式系统的编程语言和开发工具
实践教学 本课程将涵盖以下实践内容： 1.基础实验：使用ARM嵌入式系统进行程序开发 2.中级实验：使用Linux操作系统进行程序开发 3.高级实验：基于ARM嵌入式系统和Linux操作系统的物联网应用开发 课程设计 本课程设计主要包含以下几个部分： 实验环境搭建 在本课程中，将选择适当的开发板和开发工具进行实验。学生需要了解嵌入式系统的体系结构和硬件设计，并能完成实验环境的搭建和调试。 实验内容 1.基础实验： 在本实验中，学生将使用ARM嵌入式系统，了解ARM微处理器的基本原理和架构设计，并熟练掌握开发工具的使用方法，完成对嵌入式系统的程序开发和调试。 2.中级实验： 在本实验中，学生将使用Linux操作系统进行程序开发，了解Linux操作系统的基本概念和应用场景，掌握Linux应用程序的编译和运行，从而为后续高级实验提供基础。 3.高级实验： 在本实验中，学生将基于ARM嵌入式系统和Linux操作系统进行物联网应用开发。学生将掌握物联网应用的开发流程和方法，完成对传感器和执行器的控制和数据采集。
ARM嵌入式系统基础与开发教程课程设计
ARM嵌入式系统基础与开发教程课程设计 一、课程设计简介 本课程设计旨在帮助学生全面了解ARM嵌入式系统的基本概念、架构和应用，掌握ARM嵌入式系统的开发方法和技术，提高学生在嵌入式系统开发方面的实际能力和解决问题的能力。 二、课程设计目标 1.了解ARM嵌入式系统的基本概念和架构； 2.掌握ARM芯片的应用和开发方法； 3.熟悉ARM嵌入式系统的软件、硬件设计和开发流程； 4.了解常用的ARM芯片和相应的开发工具； 5.通过实际操作，掌握ARM嵌入式系统的开发技术。 三、课程设计内容 1.ARM嵌入式系统基础知识 –嵌入式系统概述 –ARM处理器前置知识 –ARM体系结构介绍 –ARM开发环境 2.ARM芯片应用和开发方法 –ARM芯片应用场景 –ARM开发板介绍 –ARM芯片选型 –ARM编程工具介绍及使用 3.ARM嵌入式系统软件设计
–嵌入式系统软件结构 –嵌入式系统软件设计案例分析 –ARM嵌入式系统开发流程 –ARM编译器介绍 4.ARM嵌入式系统硬件设计 –嵌入式系统硬件架构 –嵌入式系统硬件设计案例分析 –ARM嵌入式系统硬件开发流程介绍 –嵌入式系统测试方法 –嵌入式系统调试技巧 5.ARM嵌入式系统开发实战 –ARM嵌入式系统板级支持包移植 –基于ARM系统设计驱动程序 –基于ARM系统实现应用程序 –ARM嵌入式系统性能测试与分析 四、教学模式 本课程设计采用理论讲授和实践操作相结合的教学模式。在理论讲授阶段，通 过教师讲授、课件展示和案例分析等方式，向学生介绍ARM嵌入式系统的基本概念、架构和应用、开发方法和技术，同时注重实践教学，通过实际操作，让学生掌握开发技术和解决实际问题的能力。在实践操作阶段，学生将采用个人或小组合作方式，进行实际的嵌入式系统开发和测试，完整地实现一个基于ARM嵌入式系统的应用方案。 五、课程设计评估方式 本课程设计将采用多种评估方式，包括课堂作业、报告答辩、项目实践和期末 考试等。其中，课堂作业和报告答辩将重点考察学生对ARM嵌入式系统的理论掌握
嵌入式系统原理及运用课程设计
摘要 嵌入式系统开始于20世纪80年代单片机的使用。嵌入式技术已经渗透到各个领域，且与人们的日常生活密不可分，给人们生活和工业生产带来极大方便。 本文论述了嵌入式系统概念、嵌入式处理器、嵌入操作系统和嵌入软件开发环境，解释了嵌入式系统组成中的各个部分。 嵌入式操作系统具有良好的可移植性，能够用在根据应用要求选择的微处理器中。嵌入式系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑战。 嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分。广泛讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。嵌入式系统可以通过各种无线形式和有线形式的网络连接方式实现它们之间的相互连接。因此，在网络通信市场上极具生命力。 关键词嵌入式系统，嵌入式操作系统，μC/OS-Ⅱ
ABSTRACT The Embedded system commenced with the use of SCM in 1980’s. The embedded technology has penetrated in every field. It’s inseparable with our daily life and it brings great convenience to people’s life and the industry. This paper discusses the concept of the embedded system, the embedded processor, the embedded operating system and the embedded software developing environment, explains the components of the embedded system. The embedded system has great compatibility. It can be used in MPU selected according to the application. The design of the embedded system brings the challenge witch is different with the traditional design. The embedded system has been an important component of the computer field. Universally speaking, all the private soft-hardware systems with MPU can be named with embedded system. The embedded systems can connect with each other through wireless and cable connecting way. Therefore, it is animate in the market of the communication networks. KEY WORDS Embedded system, Embedded operating system, μC/OS-Ⅱ
最新《嵌入式系统设计》教案
嵌入式系统设计教案 课程总学时：32 讲课学时：24 实验学时：8 授课人：杨词慧 南昌航空大学信息工程学院
目录 1 嵌入式系统概述 (1) 1.1 嵌入式系统的基本概念 (1) 1.2 嵌入式系统的发展历史 (2) 1.3 嵌入式系统的体系结构 (2) 1.4 嵌入式处理器 (3) 1.5 嵌入式操作系统 (4) 1.6 嵌入式系统的应用及发展趋势 (7) 2 ARM体系结构 (8) 2.1 ARM设计思想 (8) 2.2 ARM体系结构分析 (9) 2.3 ARM处理器系列 (11) 2.4 ARM处理器模式 (15) 2.5 ARM体系的异常处理 (16) 2.6 ARM内部寄存器 (18) 2.7 ARM体系的存储系统 (19) 3 ARM指令系统及程序设计基础 (21) 3.1 ARM寻址方式 (21) 3.2 ARM指令集 (24) 3.3 Thumb指令集 (34) 3.4 (35) 3.5 (35) 3.6 嵌入式系统设计与开发过程 (36) 4 STM32微控制器 (37) 4.1 STM32微控制器的性能指标 (37)
1嵌入式系统概述 教学目的：使学生对嵌入式系统的基本概念和体系结构、嵌入式处理器、嵌入式操作系统、嵌入式系统的历史、应用及发展趋势有一定的了解。 教学重点：嵌入式系统的基本概念、嵌入式处理器和嵌入式操作系统。 教学难点：嵌入式系统的体系结构、嵌入式处理器。 教学方法与教学手段：课堂讲授，多媒体教学。 教学时间：2课时。 教学内容 1.1 嵌入式系统的基本概念 (1)嵌入式系统的定义 先举例说明生活中的各种嵌入式系统设备，如iPhone、小米手机、洗衣机、电压力锅等。 IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置（Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 微机学会的定义：嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统，可分为系统级、板级和片级。 a)系统级：各种类型的工控机、PC104等模块。 b)板级：各种类型的带CPU的主板或OEM产品。 c)片级：各种以单片机、DSP、微处理器为核心的产品。 一般定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。 (2)嵌入式系统的特点 a)专用、软硬件可剪裁配置。 b)低功耗、高可靠性、高稳定性。 c)软件代码矮小精悍。 d)代码可固化。 e)实时性。 f)弱交互性。 g)软件开发通常需要专门的开发工具、环境和方法。 h)要求开发、设计人员具有较高的技能。 i)具有较长的生命周期。 (3)嵌入式系统的分类 按嵌入式微处理器的位数可分为：4位、8位、16位、32位和64位。 按实时性能可分为：非实时系统和实时系统。 按软件结构可分为：嵌入式单线程系统和嵌入式事件驱动系统。
vxworks7编程指南
vxworks7编程指南 VxWorks 7编程指南 VxWorks 7是一款实时操作系统（RTOS），被广泛应用于嵌入式系统开发中。本文将为读者介绍VxWorks 7的一些基本概念、特性和编程指南，帮助读者更好地理解和应用VxWorks 7。 一、VxWorks 7概述 VxWorks 7是一款由美国飞利浦公司（Wind River）开发的实时操作系统，它具有高性能、可靠性和可定制性的特点。VxWorks 7支持多种硬件平台，包括x86、ARM、PowerPC等，并提供了丰富的开发工具和库函数，方便开发人员进行嵌入式系统的开发。 二、VxWorks 7的特性 1. 实时性：VxWorks 7具有非常高的实时性能，能够满足对实时性要求较高的应用场景，如航空航天、军事等领域。 2. 多任务支持：VxWorks 7支持多任务并发执行，可以同时处理多个任务，提高系统的吞吐量和效率。 3. 可定制性：VxWorks 7提供了灵活的系统配置和组件定制功能，开发人员可以根据实际需求进行裁剪和优化，减少系统资源占用。 4. 异常处理：VxWorks 7提供了丰富的异常处理机制，能够有效地处理系统中出现的异常情况，保证系统的稳定性和可靠性。
5. 网络支持：VxWorks 7提供了完善的网络支持，包括TCP/IP协议栈、网络驱动程序等，方便开发人员进行网络应用的开发。 三、VxWorks 7编程指南 1. 开发环境搭建：首先，需要安装VxWorks 7的开发工具和相应的编译器。然后，创建一个新的项目，配置项目的相关参数，如目标硬件平台、编译选项等。 2. 任务创建和管理：使用VxWorks 7提供的API函数，可以创建和管理多个任务。任务的创建需要指定任务的入口函数和优先级等参数，任务的管理包括任务的启动、挂起、恢复等操作。 3. 任务间通信：VxWorks 7提供了多种任务间通信机制，如消息队列、信号量、邮箱等。开发人员可以根据实际需求选择合适的通信机制，实现任务间的数据交换和同步。 4. 中断处理：VxWorks 7支持硬件中断和软件中断的处理。开发人员可以通过注册中断处理函数来处理相应的中断事件，保证系统对外部事件的及时响应。 5. 文件系统操作：VxWorks 7提供了丰富的文件系统接口，方便开发人员进行文件的读写和管理。开发人员可以使用这些接口来实现对文件系统的操作，如文件的创建、打开、读取、写入等。 6. 调试和性能优化：VxWorks 7提供了调试和性能优化工具，帮助
嵌入式系统原理与开发课程设计
嵌入式系统原理与开发课程设计 一、课程设计概述 本次课程设计旨在帮助学生深入理解嵌入式系统的原理和开发技术，掌握嵌入 式系统的设计方法和实现过程。通过本次课程设计，学生将了解嵌入式系统的概念、原理和特点，了解常用的嵌入式系统开发平台和开发工具，并通过实际的项目设计和开发来增强实践能力和解决问题的能力。 二、课程设计目标 1.掌握嵌入式系统的概念、原理和特点。 2.了解常用的嵌入式系统开发平台和开发工具。 3.掌握嵌入式系统的设计方法和实现过程。 4.增强学生的实践能力和解决问题的能力。 三、课程设计内容 1.嵌入式系统概述 1.嵌入式系统概念和特点 2.嵌入式系统分类和应用 3.嵌入式系统硬件和软件体系结构 2.嵌入式系统开发平台和开发工具 1.嵌入式系统开发平台介绍 2.常用的嵌入式系统开发工具 3.嵌入式系统编程语言和编译器 3.嵌入式系统设计方法和实现过程 1.嵌入式系统设计流程 2.嵌入式系统软件设计流程
3.嵌入式系统硬件设计流程 4.基于嵌入式系统的应用设计和开发 1.基于嵌入式系统的实时控制系统设计 2.基于嵌入式系统的数据采集和处理系统设计 3.其他嵌入式系统应用开发案例 四、课程设计要求 1.学生需要按照设计流程进行嵌入式系统的设计和开发。 2.学生需要选取一种基于嵌入式系统的应用进行设计和开发，并完成应 用开发。 3.学生需要编写实验报告，介绍嵌入式系统的设计流程、应用设计和开 发过程，其中包括软件和硬件实现的详细内容。 4.学生需要进行课程设计展示，展示应用设计和开发结果，同时进行设 计思路、实现过程和技术难点的汇报和交流。 五、参考资料 1.《嵌入式系统设计：基于ARM Cortex-M3/M4》 2.《嵌入式系统软硬件设计与开发》 3.《嵌入式系统开发指南》 4.《嵌入式系统设计与开发——从C语言到ARM Cortex M3/M4》 六、结语 本次课程设计将为学生提供全面的嵌入式系统开发知识和技能，是一次理论和实践相结合的课程。通过本次课程设计，希望学生能够更好地理解嵌入式系统的原理和开发技术，并能够运用所学知识解决实际开发工作中的问题。
vxworks 程序开发实践
vxworks 程序开发实践 VxWorks程序开发实践 在现代软件开发领域中，实时操作系统（RTOS）被广泛应用于各种嵌入式系统中。VxWorks是一个广受欢迎且强大的实时操作系统，它提供了许多功能和工具，可帮助开发人员构建高效可靠的嵌入式应用程序。本文将深入探讨VxWorks程序开发的实践，详细介绍使用该系统进行开发的步骤和技巧。 第一步：项目准备 在开始VxWorks程序开发之前，我们需要准备好所需的硬件和软件资源。首先，我们需要选择适合项目需求的VxWorks版本。VxWorks提供了许多不同版本以满足不同的嵌入式应用场景。在选择版本时，我们应该考虑硬件平台的兼容性和所需要的功能。其次，我们需要确保拥有适当的开发工具和文档。VxWorks提供了VxWorks工作台和Tornado IDE等工具，这些工具能够提供强大的开发环境和调试支持。此外，VxWorks还提供了详细的开发文档，包括用户指南、API参考和示例代码，以帮助开发人员更好地理解和应用系统。 第二步：项目设计 在进行VxWorks程序开发之前，我们需要仔细设计我们的项目。这包括确定项目的需求和功能，以及定义适当的软件架构和模块划分。我们应该明确每个模块的职责和接口，以便实现高内聚和低耦合的设计。此外，我们还需要考虑系统的实时性和可靠性需求，以确保我们
的设计能够满足这些需求。我们可以使用UML图或流程图等工具来辅助我们的设计过程。 第三步：开发环境设置 在进行VxWorks程序开发之前，我们需要设置好正确的开发环境。首先，我们需要安装和配置VxWorks工作台或Tornado IDE。这些工具可以帮助我们创建和管理项目，以及进行代码编译和调试。其次，我们需要配置正确的目标硬件和连接方式。这包括选择适当的开发板和连接器，并设置好正确的连接参数。最后，我们需要设置好合适的编译工具链和编译选项。这些工具和选项可以确保我们的代码能够正确地编译和链接到目标系统。 第四步：编码和调试 一旦我们完成了前面的准备工作，我们就可以开始编写代码并进行调试了。在编码过程中，我们应该遵循VxWorks约定和最佳实践。这包括使用VxWorks提供的API和库函数，以及遵循任务和进程的创建和管理规则。我们还应该注意避免使用危险的编程习惯，如内存泄漏和死锁等。在编写代码的同时，我们还应该进行适当的单元测试和集成测试，以确保代码的正确性和可靠性。当发现问题时，我们可以使用VxWorks工作台或Tornado IDE提供的调试工具来分析和修复错误。 第五步：部署和优化 一旦我们完成了编码和调试，我们就可以将程序部署到目标硬件中进行运行了。在部署之前，我们应该先进行一些必要的优化工作。
ARM嵌入式技术原理与应用-基于XScale处理哭及Vxworks操作系统教学设计
ARM嵌入式技术原理与应用-基于XScale处理哭及Vxworks操 作系统教学设计 简介 ARM（Advanced RISC Machines）是一种基于精简指令集（RISC）架构的处理器架构，常用于嵌入式系统中。XScale是ARM架构的一种品牌，具有低功耗和高性能的特点，在嵌入式领域中广泛应用。VxWorks是实时操作系统的代表，具有高度可靠性和稳定性，常用于嵌入式系统中。 本教学设计旨在介绍ARM嵌入式技术原理和应用，以及基于XScale处理器和VxWorks操作系统的嵌入式系统开发方法。 教学内容 第一部分：ARM嵌入式技术原理 1.ARM架构概述 介绍ARM架构的发展历程、特点和应用场景等。 2.ARM处理器核 介绍ARM处理器的体系结构、寄存器、指令集等。 3.ARM嵌入式开发环境 介绍ARM嵌入式开发环境的搭建，包括工具链、开发板、调试器等。 4.常用接口协议 介绍常用的接口协议，如UART、SPI、I2C等。 第二部分：基于XScale处理器嵌入式系统开发 1.XScale处理器概述 介绍XScale处理器的特点、应用场景和开发工具等。
2.嵌入式系统设计 介绍嵌入式系统设计的基本原理和方法，包括硬件和软件的设计要点。 3.嵌入式系统编程 介绍嵌入式系统编程的方法和工具，包括交叉编译环境、调试工具等。 4.嵌入式系统调试 介绍嵌入式系统调试的方法和工具，包括调试器、仿真器等。 第三部分：VxWorks操作系统 1.实时操作系统概述 介绍实时操作系统的发展历程、原理和特点等。 2.VxWorks操作系统概述 介绍VxWorks操作系统的特点、应用场景和开发工具等。 3.VxWorks操作系统编程 介绍VxWorks操作系统编程的方法和工具，包括任务管理、内存管理、中断处理等。 4.VxWorks操作系统调试 介绍VxWorks操作系统调试的方法和工具，包括远程调试、系统日志等。 教学方法 本教学设计采用讲授和实践相结合的方式进行。教学过程中，将根据教学内容分别进行理论讲解和实践操作。同时，还将进行课堂练习和小组讨论等活动，使学生能够更加深入地了解ARM嵌入式技术和VxWorks操作系统。
嵌入式系统课程设计教学大纲
《嵌入式系统课程设计》教学大纲 一、课程概述 1. 课程研究对象和研究内容 伴随微电子、软件技术旳不停发展，伴随计算机应用旳不停深化、扩展，继互联网技术之后，嵌入式计算机系统应用技术成为新旳技术发展旳热点，它旳发展，必将引起计算机等有关学科旳教学模式旳改革，在此背景下，本院从23年上学期起，就开始了《嵌入式系统》这门课程旳理论教学和试验教学。 嵌入式应用技术是一门经典旳跨学科，跨专业旳综合型应用课程，作为一门技术含量很高旳应用开发技术课程，除了必要旳理论教学和试验教学之外，还应当根据既有条件和发明条件，开出《嵌入式系统课程设计》实训课程，以便强化学生对这门课程旳理解，以和训练学生掌握必要旳基本开发软、硬件工具。为此后旳毕业设计、工作建立必要旳基础。 课程总课时18课时、总学分3学分。先修课程包括、《接口技术》、《单片机》《嵌入式操作系统》，《嵌入式系统技术基础》等。 2. 课程在整个课程体系中旳地位 嵌入式系统课程设计是单片机、嵌入式系统、实时操作系统、软件工程和程序设计课程旳后续试验课，它对于巩固学生学习有关计算机系统构成、计算机系统应用方面旳知识，加强学生旳实际动手能力和提高学生综合素质十分必要。
二、课程目旳 1．通过课程设计，使学生可以综合运用所学嵌入式系统课程和其他先修课程旳理论和实际知识，掌握嵌入式计算机系统设计旳一般规律，树立对旳旳设计思想，培养分析和处理实际问题旳能力； 2．通过课程设计，使学生掌握硬件开发工具：如Protel、Protues 等工具旳基本使用措施。并对所设计旳硬件系统有一种基本分析、评判能力。学会从实际功能旳规定出发，合理选择单元电路，并考虑制作工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养计算机系统旳硬件设计能力； 3．通过课程设计，基本会使用嵌入式软件开发工具，如ADS或GNU等，并对此类嵌入式编译系统旳特点有一种基本理解。 4．通过课程设计，理解常用旳嵌入式操作系统，并且应当理解其特点，有条件旳状况下，针对某种操作系统如ＵＣOＳ可以进行源代码剖析，并可以进行移植。 5．通过课程设计，在有条件旳状况下，学习运用多种软件编程规范、硬件原则规范、多种手册查阅有关技术资料等，到达深入培养系统设计旳基本技能。 三、课程内容和规定 这门学科旳知识与技能规定分为懂得、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次旳一般涵义表述如下： 懂得———是指对这门学科和教学现象旳认知。
《嵌入式系统课程设计》课程教学大纲
《嵌入式系统课程设计》教学大纲 一、课程地位与目标 （一）课程地位 本课程旨在提高学生实际动手能力，是学习单片机与嵌入式系统开发与设计课程的一个重要环节，能巩固和加强课堂教学效果，帮助学生理解嵌入式系统的应用知识，培养学生嵌入式系统的初步分析能力和使用RTOS（实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力。 本课程以培养学生单片机及嵌入式系统的初步分析能力和使用RTOS（实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力为主要目标。学生通过本课程，应学会配置单片机和嵌入式系统软件开发平台和使用硬件开发装置，掌握软硬件设计原理和基本的开发技能；学会嵌入式系统外围硬件如键盘、液晶屏等设备的编程；学会使用RTOS（实时操作系统）构成嵌入式系统。具备初步的系统设计和实现能力。 （二）课程目标 本课程以培养学生单片机及嵌入式系统的初步分析能力和使用RTOS（实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力为主要目标。学生通过本课程，应学会配置单片机和嵌入式系统软件开发平台和使用硬件开发装置，掌握软硬件设计原理和基本的开发技能；学会嵌入式系统外围硬件如键盘、液晶屏等设备的编程；学会使用RTOS（实时操作系统）构成嵌入式系统。具备初步的系统设计和实现能力。 1. 系统的设计仿真和绘图 理解并掌握Proteus或Keil μVision3等软件的功能及操作，学会电路模块的分析与设计。利用Protel等相关软件分析制作电子线路原理图或PCB图，并根据仿真调试结果进行参数的修正，完善电路设计性能，提高EDA的综合应用能力。 2. 系统的实际制作和调试 课程设计的题目采取统一选题与自由选题相结合的方法。学生能够查阅资料和文献，提出设计思路、给出设计方案。根据方案画出系统的框图及系统电原理图、并给出元器件明细表。依据题目要求及系统原理图进行焊接、制作及调试。根据测试结果给出系统的技术参数和指标及相关的图纸、资料；编写课程设计报告书。 二、课程目标与相关毕业要求的对应关系
嵌入式系统课程设计
《嵌入式系统》课程设计 一、目的 《嵌入式系统》课程设计为学生提供了一个理论与实践相结合的机会。既锻炼了学生动手能力，又会加深理解学生在课堂所学习的理论知识。通过课程设计可以将课本上的理论知识和实际应用有机的结合起来，培养学生又动脑，又动手，独立思考分析问题的能力，提高学生运用所学知识解决实际问题的综合素质。 《嵌入式系统》课程设计的主要目标是： （1）掌握构建嵌入式系统软硬件平台的基本技能； （2）具备基本嵌入式系统下C语言编程能力、嵌入式操作系统基本调试的能力； （3）了解应用嵌入式系统技术开发一套嵌入式系统设备的方法。 二、设计题目 基于ARM的滚屏LED广告牌开发 三、设计原理 1、点阵LED屏硬件原理 EMBEST实验平台设计了一个 16×16的点阵屏。点阵屏由发光LED矩阵块组成。16×16点阵屏即屏上有 16×16 个LED发光二极管，每个发光二极管可理解为一个像素点，它们被按着行与列的形式整齐地排列，通过控制每个LED（像素点）的亮灭，点阵屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形。本实验平台的点阵屏电路如下图： 图1 点阵屏的行扫描信号
图2 点阵屏的列扫描信号 图3 点阵屏的行驱动信号 图4 点阵屏的接口电路 本实验平台使用的16×16点阵屏上，每一行16个LED，它们采用共阳极的接法；每一列16个LED，它们采用共阴极的接法。如上图4中，QL1～QL16是点阵屏的行驱动信号，每一个信号控制一行；LR1～LR16是点阵屏的列驱动信号，每一个信号控制一列。故通过利用相应行线输出高电平，相应列线输出低电平，就可以点亮点阵屏上相应的LED。如果按着一定的控制或扫描方法，就可以实现
嵌入式系统原理与应用教学大纲与实现大纲
嵌入式系统原理与应用教学大纲与实现大纲 嵌入式系统原理与应用教学大纲与实现大纲 一、教学大纲 （一）课程简介 嵌入式系统是集计算机、微电子、通信和自动化控制等技术于一体的综合系统，广泛应用于航空航天、汽车电子、消费电子、工业控制等领域。本课程旨在让学生了解嵌入式系统的基本原理、硬件架构、软件编程和实际应用，培养学生掌握嵌入式系统的设计和开发技能。（二）教学目标 1、掌握嵌入式系统的基本概念和原理，了解嵌入式系统的历史和发展趋势。 2、熟悉嵌入式系统的硬件组成，包括处理器、存储器、输入输出接口等，掌握嵌入式系统的硬件设计方法。 3、掌握嵌入式系统的软件编程，包括汇编语言、C语言等编程语言，了解嵌入式系统的启动过程和运行机制。 4、了解嵌入式系统的实际应用，包括工业控制、汽车电子、消费电子等领域，掌握嵌入式系统的应用设计和开发技能。
（三）教学内容 1、嵌入式系统概述，包括基本概念、发展历史和发展趋势等。 2、嵌入式系统硬件组成，包括处理器、存储器、输入输出接口等。 3、嵌入式系统软件编程，包括汇编语言、C语言等编程语言，了解嵌入式系统的启动过程和运行机制。 4、嵌入式系统的实际应用，包括工业控制、汽车电子、消费电子等领域。 （四）教学方法 1、理论教学：通过课堂讲解、案例分析等方式，让学生了解嵌入式系统的基本原理和应用。 2、实验教学：通过实验操作、编程实践等方式，让学生掌握嵌入式系统的硬件设计和软件编程技能。 3、项目实践：通过分组实践、项目开发等方式，让学生了解嵌入式系统的实际应用和开发过程。 （五）评估方式 1、平时作业：布置相关作业，包括论文阅读、编程实践、实验报告等，以评估学生的学习情况和掌握程度。
ARM嵌入式系统课程设计报告高速数据采集系统的设计
摘要 近年来，随着计算机技术、电子技术等技术的发展，如何对数据进行采集和处理显得越发重要，数据采集的速度和精度是数据采集系统发展的两个主要方向。单片机、ARM、DSP 等各种微处理器的广泛应用，为数据采集系统提供了一个有效的平台。对信号进行高速和高精度的采集以及对采集数据处理的研究和设计是本课题的主要任务。 本文基于ARM7S3C44B0X处理器的高速、高精度、多通道数据采集系统，利用ARM7S3C44B0X丰富的功能接口和较高的工作频率,实现对信号的采集和数据处理的功能。本文介绍了数据采集系统的国内外研究现状和发展趋势，对本系统的主要芯片进行了选型尤其是模数转换芯片AD7663的接口电路.将系统化分成各个功能单元并对各个功能模块进行分析.并提供了原理图和总体电路图，并编写了程序代码，最后提出了关于高速高精度数据采集系统设计的观点。 该系统具有成本低、功耗低、识别性能强及智能程度高等优点，具有较为广阔的应用前景. 关键词：ARM，S3C44B0X,数据采集系统，AD7663
一．绪论 1。1课题的背景及研究意义 随着工业技术的发展，数据采集装置具有越来越广泛的应用领域。在工业生产过程中，受产品质量、生产成本等多方面因素影响,通常需要对工业现场的一些参数进行监控。数据采集装置是解决这一问题的有效手段。在科学研究中，应用数据采集装置可获得被测对象的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要段之一。在生产实践中，为了得到我们需要的数据，通常需要将一些由传感器输出的模拟信号转换成数字信号。再通过计算机或者处理系统进行相应的处理。这种过程即被称为数据采集。数据采集装置在各个领域被广泛应用，己渗透到了工业现场、地质勘测、医药器械、电子通信、航空航天等各个领域,为人类更好的获取各种信息提供了便利的条件. 综上可知,研究通用化高精度数据采集技术和网络技术，可以有效提高生产管理的自动化水平，对于提高我国劳动生产率和推动经济发展具有非常重要的意义. 1.2 论文的主要内容 本文以基于ARM的嵌入式系统为核心，并综合应用高精度数据采集方法和网络通信接口技术，实现了基于ARM的通用高精度数据采集装置.在分析国内数据采集系统的基础上，考虑到数据的采集速度、精度和系统可扩展性，ARM7微控制器S3C44B0X,设计出一套通用性较强的数据采集系统。实现了高速和高精度信号采集，显示及传输等功能。