嵌入式系统及应用 实验大纲
嵌入式系统实验大纲
22206720《嵌入式软件开发》实验大纲实验课程名称嵌入式软件开发实验课程编号22206720-0实验室名称计算机工程与技术实验中心审稿宋安军一、适用课程与专业1、适用课程嵌入式软件开发2、适用专业计算机科学与技术，网络工程二、学时数30（学时）三、实验课程教学目的与任务基于ARM嵌入式系统的开发平台。
其中包括了SPI 接口，I2C接口，网络接口等各种应用接口以及嵌入式操作系统，通过本实验课程要求学生能够掌握ARM的基本体系结构，了解ARM 的各种资源，并能将操作系统正确移植，将硬件知识与软件知识有机的结合并能融会贯通。
为应用打下良好的基础。
四、考核与评分操作考核、提交实验报告和面试，采用5分制五、实验项目表注：依据大纲要求，实验开出率为： 66 ％六、实验项目内容与要求1.实验项目名称ADS 开发环境使用实验内容：熟悉掌握基于ARM 的嵌入式开发环境的使用，实验要求：在实验老师的指导下，掌握ADS 开发环境的软件安装配置以及使用；掌握ADS开发环境配置的硬件接口模块的连接方法。
2.实验项目名称GPIO设置试验实验内容：掌握S3C2410X 芯片的I/O 控制寄存器的配置；通过实验掌握ARM 芯片使用I/O 口控制LED 显示；了解ARM 芯片中复用I/O 口的使用方法；实验要求：编写程序，控制实验平台的发光二极管 LED1,LED2,LED3,LED4，使它们有规律的点亮和熄灭，具体顺序如下：LED1 亮->LED2 亮->LED3 亮->LED4 亮->LED1 灭->LED2 灭->LED3 灭->LED4 灭->全亮->全灭，如此反复。
3.实验项目名称数码管显示实验实验内容：通过实验掌握 LED 的显示控制方法；通过实验加深对 IIC 总线工作原理的掌握；实验要求：编写程序使实验板上八段数码管循环显示 0 到9 字符。
4. 实验项目名称实时时钟显示实验实验内容：了解实时时钟的硬件控制原理及设计方法；掌握S3C2410X 处理器的 RTC 模块程序设计方法；实验要求：编写应用程序，修改时钟日期及时间的设置；使用 EMBEST ARM 教学系统的串口，在超级终端显示当前系统时间。
嵌入式系统原理及应用- 实验大纲
1
三
GPIO输出实验1
2
通过实验熟悉C语言开发方法，掌握GPIO的使用方法，并灵活使用，在实验示例的基础上有一定的创新。
设计
1
四
GPIO输出实验2
2
通过实验进一步熟悉GPIO的使用方法，并灵活使用，实现用GPIO直接控制8个LED产生流水灯的效果.
设计
1
五
外部中断实验
2
理解STM32外部中断的工作原理，编写并调试外部中断的程序，在实验示例的基础上有一定的创新。
综合
1
三、基本设备与器材配置
序号
仪器名称
现有数量
序号
仪器名称
现有数量
1
台式电脑
40
7
2
STM32综合实验箱
40
8
3
9
4
10
5
11
6
12
四、实验说明：
课程总学分（学分）
2.5
实验学时数（学时）
16
实验项目数（个）
8
课程性质
通识基础□ 学科基础□ 专业选修□√ 学科选修□ 集中实践环节□
实验类别
课程内实验√ 独立设课实验□ 集中综合实验□
考核方式
日常考核√ 操作技能考核□ 卷面考核□ 提交实验结果□面试□
适用专业：电子信息科学与技术、通信工程、集成电路设计与集成系统
实验教材及参考书：（教材名称、按编著者、出版社*、出版年月顺序填写）
《ARM 嵌入式开发实例》，肖广兵著，电子工业出版社，2013年。
《STM32用户手册》，嵌入式专业技术论坛，2015年3月。
实验教学大纲
课程名称：嵌入式系统原理及应用
开课实验室：嵌入式系统实验室
嵌入式系统和应用教学大纲
《嵌入式系统及应用》教学大纲课程编号：06083017 适用专业：计算机科学与技术学时数：40+16 学分：开课学期：第7学期先修课程：计算机操作系统、数据结构、计算机组成原理、高级语言程序设计执笔者：罗蕾、桂盛霖编写日期：2013一、课程性质和目标授课对象：本科课程类别：专业核心课教学目标：本课程是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程，属必修学科专业课。
它的前续课程是计算机组成原理、数据结构、计算机操作系统、高级语言程序设计等，为学生进一步学习和实践嵌入式系统相关知识打下基础。
课程目标：本课程将理论与实践结合起来，以嵌入式硬件的核心嵌入式微处理器及嵌入式软件的核心嵌入式实时操作系统为重点，以应用为目的，从硬件、软件、系统开发过程、环境、工具及方法等方面，对嵌入式系统进行系统性的讲解，能够让学生系统性地掌握嵌入式系统的原理，具备基本的嵌入式系统软件开发能力。
配合实验课程的实践活动，加深学生对理论知识的理解和掌握，并具备实际开发的能力和经验。
二、课程内容安排和要求（一）教学内容、要求及教学方法本课程共56学时，其中：课堂讲授40学时，上机16学时。
第1章嵌入式系统导论（4学时，多媒体课件结合板书面授）1.主要内容：嵌入式系统基本概念及特点，嵌入式系统分类，嵌入式系统发展历程，嵌入式系统的应用领域及嵌入式系统的发展趋势2.应达到的要求：了解：嵌入式系统的发展历程、应用领域，以及发展趋势。
理解：嵌入式系统的分类、嵌入式系统组成掌握：嵌入式系统的相关基本概念及特点、嵌入式系统的软件分类；第2章嵌入式硬件系统（14学时，多媒体课件结合板书面授）1.主要内容：嵌入式硬件的组成、特点、与通用处理器的异同；嵌入式微处理器的分类，主流的嵌入式微处理器（ARM/MIPS/PPC/SH等），嵌入式微处理器的发展；总线：片内总线，片外并行总线，片外串行总线；存储系统：组成、主存、外存、典型电子盘；ARM处理器介绍：体系结构、编程模式、指令集、异常处理、ARM V4T架构的指令体系（数据处理指令、加载存储指令、分支指令、状态寄存器访问指令、协处理器指令、异常处理指令）、Thumb指令集、ARM汇编语言程序设计（ARM程序的框架结构、C语言程序对汇编程序的调用、ARM与C语言混合程序设计）2.应达到的要求：本章是全课重点之一，要求通过本章学习，建立起嵌入式硬件系统的概念。
嵌入式系统及应用教学大纲
《嵌入式系统及应用》实验教学大纲一、课程基本信息二、实验课程的性质、任务和目的《嵌入式系统及应用》是一门实践性很强的课程，通过实验有助于学生深入理解课程内容，有利于提高学生的实践能力，提高分析和解决问题的能力，创造独立思维的氛围，培养创新能力，激发学习兴趣。
通过实验，要求学生掌握嵌入式系统的基础概念、基本原理、开发流程和步骤、工程师设计的方法和解决技术问题的方法。
为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。
三、实验方式1、由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项。
2、学生按一人一实验箱训练独立完成操作或分组按项目要求共同完成。
3、要求学生课前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验内容。
四、实验项目设置、学时分配及基本要求【实验项目一】嵌入式软件的基本使用【实验项目二】串口通讯实验【实验项目三】汇编指令实验【实验项目四】ARM处理器工作模式实验【实验项目五】任务间的通信和同步实验【实验项目六】LED显示实验【实验项目七】键盘及数码管驱动实验【实验项目八】A/D接口实验【实验项目九】D/A接口实验【实验项目十】LCD驱动实验【实验项目十一】触摸屏实验【实验项目十二】µC/OS-Ⅱ在ARM上的移植实验【实验项目十三】绘图的API函数实验【实验项目十四】系统的消息环实验【实验项目十五】列表框控件的使用实验【实验项目十六】文本框控件实验【实验项目十七】多任务和系统时钟实验五、实验考核方式与评分办法1、实验考核成绩占课程总分10~20%；2、实验成绩评定按实验操作占70%、实验报告占30%计算。
执笔人：专业负责人：学院教学副院长审核签名：制定日期：年月日。
嵌入式系统原理与应用实验教学大纲
嵌入式系统原理与应用实验教学大纲课程名称：嵌入式系统应用与开发课程编号：0809413045课程总学时：48实验学时数：12课程总学分：3实验学分：0.75开设实验项目数：4一、实验教学目的通过本课程的学习，要求学生掌握SUMSUNG公司的ARM芯片S3C2410的基本使用方法，并通过相应的实践环节，培养学生处理并解决实际问题的能力。
要求：掌握SUMSUNG 公司的ARM芯片2410 的基本功能，了解该芯片的内部资源、寻址方式与指令系统以及常用ARM代码编译器ADS的使用方法等。
具备使用ARM芯片进行简单应用的能力。
二、实验项目内容、基本要求与学时分配三、实验考核方式与标准成绩考核主要依据实验完成情况及所要求完成的实验报告进行评定，要求实验内容独立正确的完成，实验报告内容正确详实，数据分析处理得当。
每次实验成绩分成五个等级：优秀（A 级）：做好实验预习工作，完成本次实验的所有要求，程序能够正常运行，程序具有良好的风格，清晰易懂，有相应的注释说明；实验报告格式正确、内容完整，实验数据正确，程序分析及运行结果完善。
良好（B 级）：做了实验预习，基本实现本次实验的要求，程序能够正常运行，实验报告格式正确、内容完整，实验数据基本正确，程序分析及运行结果比较完善。
中等（C 级）：实验预习效果一般，70%以上程序能够达到实验的要求，有一定的说明，设计报告格式基本正确、内容基本完整，程序分析及运行结果基本正确。
及格（D 级）：实验预习效果不佳，60%以上程序能够达到实验的要求，有一定的说明，设计报告格式基本正确、内容基本完整，程序分析及运行结果基本正确。
不及格（E 级）：没有对实验做预习，程序不能实现所要求的功能，设计报告不完整或未提交实验报告。
四、实验教材与参考书。
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。
2、期中考试：通过试卷或实操等方式，测试学生对课程内容的掌握情况。
3、期末考试：通过试卷或实操等方式，测试学生对课程整体的学习效果和掌握程度。
二、实现大纲（一）硬件设计1、选择合适的处理器，根据应用需求进行选型。
2、设计存储器，包括RAM和ROM，考虑容量和速度的需求。
嵌入式系统设计与应用实验教学大纲
《嵌入式系统设计与应用》实验教学大纲（2007年修订）课程代码： 0502152006，0503152006课程性质：非独立设课课程分类：专业课程实验学分： 0.5 学分实验学时： 18 学时适用专业：计算机科学与技术开课单位：数学与计算机科学学院信息与计算机科学一、实验教学目标本课程的实验延续了“嵌入式系统原理”课程的实验，在搭建ARM嵌入式系统教学与实验体系的基础上完成一些针对各种具体应用的实验。
通过这些实验使学生能够熟悉嵌入式系统设计的方法和步骤，面对各种嵌入式系统设计能够提出自己的设计思路，并加以实现。
二、主要仪器设备名称硬件：计算机、ARM教学实验平台、仿真器、万用表、CF卡（可选）、硬盘（可选）、SMG240128A液晶模块（可选）。
三、实验基本要求每次实验都要求每个学生独立完成，并书写相应的实验报告，特别要求对实验结果进行仔细分析，展开讨论。
1．每次实验操作前，应精心准备实验操作方案和实验内容，并拟出相应的实验操作步骤，明确实验目的和要求；2．在实验过程中，服从实验指导教师安排，遵守实验室的各项规章制度，爱护实验仪器设备；3．实验操作完成后，认真书写实验报告，总结实验经验，分析实验过程中出现的问题。
四、实验项目设置与内容五、实验考核嵌入式系统设计与应用实验有一定难度，每个实验前，必须认真准备，对实验的程序、数据，必须先拟出书面清单；每个实验完成后，必须撰写实验报告，提交的报告应至少包括以下内容：1．实验题目；2．本次实验的总体结构设计；3．主要算法描述；4．主要数据结构及主要变量、符号的说明；5．输入数据及实验输出结果分析说明；6．源程序清单及注释说明（软盘）；7．本次实验的设计技巧、心德体会；六、教材及主要教学参考书周立功等，《ARM嵌入式系统实验教程（三）》，北京：北航出版社，2005执笔人：范京春 2007年6月审定人：兰晓红 2007年6月院（系）负责人：李世宏 2007年6月。
《嵌入式系统原理与应用》实验教学大纲
《嵌入式系统原理与应用》实验教学大纲课程代码：22673课程名称：嵌入式系统原理与应用总学时/实验学时：48/16学时总学分/实验学分：2.5/0.5课程类别：限选开课学期：第5学期适合专业：电子信息工程综合实验室（实验中心）名称：机电工程实验中心二级实验室名称：电子信息实验室一、课程简介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。
二、实验的地位、作用和目的本课程是一门实践性很强的课程，学生只有通过系统的专业实验训练，才能真正透彻地掌握嵌入式系统硬件的体系结构及其设计特点，才能真正掌握基于嵌入式微处理器的系统设计方法。
该实验课程是嵌入式系统原理与设计课程不可缺少的一部分。
三、实验方式与基本要求总学时16学时，共分6个实验，所有实验在相应实验室完成。
四、报告与考核实验报告(70%)与现场提问(30%)五、设备及器材材料配置ARM ADS1.2 开发软件，Windows NT/2000和Windows9x以及与其兼容的系统硬件平台和外围电路，嵌入式系统实验箱，信号发生器和示波器等。
六、实验指导书及主要参考书自编七、实验项目与内容提要撰写人：（签名）审定人：（签名）。
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《嵌入式系统及应用》课程实验
一、实验课程的性质、目的和任务
性质：《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程，本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。
目的和任务：通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解，使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。
通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境，使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。
在集成开发环境下，进行系统功能程序的编写和调试的训练，掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。
二、实验内容、学时分配及基本要求
三、考核及实验报告
（一）考核
本课程实验为非独立设课，实验成绩占课程总成绩的15%，综合评定实验成绩。
（二）实验报告
实验报告应包括：
实验名称
实验目的
实验内容与要求
设计思路（如：分析、程序流程图等）
实验步骤
实验代码（含必要注释）
实验结果分析
实验小结（本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等）注：综合型实验需写出系统功能、设计过程
实验报告的要求：
实验报告以文本形式递交，实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。
四、主要仪器设备
硬件：微型计算机；嵌入式系统开发平台。
软件：Keil C51；ADT
五、教材及参考书
教材
[1] 高锋．单片微型计算机原理与接口技术（第二版）．北京：科学出版社，2007
[2] 自编．嵌入式系统及应用
参考书
[1] 王田苗．嵌入式系统设计与实例开发．北京：清华大学出版社，2003
[2] 陈赜．ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2005
[3] 李忠民等．ARM嵌入式VxWorks实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2006
综合性实验教学大纲
实验课程名称：嵌入式系统及应用
实验项目名称：ARM综合实验
实验类型：综合性实验
实验类别：基础□专业基础□专业■
实验学时：2
所涉及的课程及知识点：《嵌入式系统及应用》的ARM开发平台组成、硬件资源分配、键盘接口、显示接口、中断系统、操作系统移植等相关知识点。
一、实验目的
通过实验环节来巩固和加深对嵌入式系统的理解，掌握基本的嵌入式系统开发技能。
利用所学知识解决实际问题，提高动手能力和研究能力。
掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法，掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的基本能力。
二、实验内容
根据自己对课程的掌握情况设计一个小系统，系统要有基本的输入输出接口，功能明确完整，并在开发平台上实现完整设计要求。
三、实验仪器设备和材料清单
硬件：微型计算机，JXARM9-2410教学实验箱。
软件：ADS 1.2集成开发环境
四、实验要求
实验前，学生须完成ARM综合实验的系统初步设计和部分程序代码，进入实验室，能够按照自己的内容设计需求进行系统调试，实现一个完整的包括基本输入输出接口的小系统。
五、实验报告要求
实验报告的内容：
实验名称、实验目的、实验任务、实验内容、实验过程描述(包括实验结果分析、实验过程遇到的问题及体会）
实验报告的要求：
实验报告以文本形式递交，实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。
六、思考题
1、系统设计和实现过程中碰到的最大问题是什么？你是如何解决的？实验完成后是否感觉还有更好的解决方案？如果有，请说明，如果没有，请考虑系统是否还有其他也许不是最优的实现方案。
2、系统还有哪些不完善的地方，如何改进？
3、该系统如果只改动软件，还可以实现哪些功能，如何改动？
执笔人：张腾飞审核人：付蓉实验院长：高翔编写完成时间：2010年5月。