《嵌入式系统及应用》教学大纲

《嵌入式系统及应用》教学大纲
Embedded Systems and Application
课程编号：6051301
学 分：2
学 时：32 （讲课：24学时 实验实习：8学时 ）
先修课程：数字逻辑，微机原理接口，C语言程序设计
课程性质：必修/选修
适用专业：电子信息工程，电子科学与技术等专业
教 材：《嵌入式系统设计教程》，马洪连主编 北京：电子工业出版社，2006
开课院系：电子与信息工程学院等

一、课程的性质和任务
本课程是电子信息工程专业高年级学生开设的专业选修课。嵌入式系统融合了计算机软/硬件技术、通信技术和半导体微电子技术；本课程主要学习嵌入式系统设计原理及方法，根据应用要求，把相应的计算机直接嵌入到应用系统中。通过本课程学习，使学生了解嵌入式处理器ARM7微处理器体系结构及指令系统。了解32位嵌入式处理器总体结构、存储器组织、系统控制模块和I/O外围控制模块。掌握嵌入式系统的分析与设计方法，了解各种嵌入式操作系统开发应用方法和嵌入式网络技术；能够进行实际系统的设计与分析。

二、课程的基本内容及要求
1、绪论（2学时）
了解什么是嵌入式系统；
了解嵌入式计算机的特点性能；
了解嵌入式系统组成；
了解嵌入式系统的要求、为什么以微处理器为核心、嵌入式系统设计所面临的问题；
了解嵌入式系统的设计过程。
2、嵌入式系统的基础知识（2学时）
掌握基于ARM技术的嵌入式系统硬件架构；
了解硬件系统基本体系结构原理；
了解嵌入式系统的软件基础；
了解常用的嵌入式实时操作系统。
3、ARM体系结构 （4学时）
了解ARM微处理器结构；
掌握ARM处理模式和状态；
掌握ARM存储器组织；
掌握ARM寻址方式。
4、ARM指令系统 （4学时）
掌握ARM指令集；
了解Thumb指令集；
熟悉汇编程序设计。
5、嵌入式系统平台 （4学时）
熟悉某种平台软件的使用；
了解CPU总线；
了解存储器及存储系统机制；
熟悉I/O设备。
6、嵌入式系统接口与控制（4学时）
了解嵌入式系统接口种类及特性；
掌握接口控制方式；
了解接口设计方式。
7、嵌入式操作系统 （2学时）
了解嵌入式系统的进程；
熟悉进程调度；
了解进程间通信机制；
了解嵌入式操作系统的其他功能；
理解各种嵌入式操作系统并进行比较。
8、系统设计和分析 （2学时）
了解系统设计的形式化方法；
掌握嵌入式系统设计范型；
熟悉编程模型；
掌握具体嵌入式系统设计的步骤及方法。

三、大纲说明（教学手段，作业形式、次数，考查方法手段等）
1、多媒体教学和板书相结合，利

用学校网络在线教学系统与学生互动，链接知名大学在线教学站点。
2、习题作业是帮助学生理解基本概念、掌握基本设计方法的重要环节之一。课程的每一主要内容都配合一定数量的习题。
3、课程中后期布置一次大作业，要求具有一定的实用性和综合性。
4、考核成绩由平时成绩、实验成绩和期末考核成绩三部分组成。
5、拟以开卷形式或者课程论文进行期末考核。

四、参考书目
1．ARM Architecture Reference Manual (2nd Edition) Dave Jagger, David Seal. Addison-Wesley Pub Co. 2000
2． 嵌入式系统--Intel StrongARM结构与开发 陈章龙 涂时亮. 北航出版社 2002