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2024年1月26日发(作者：一千二百草头神都有谁)
嵌入式系统课程教学大纲
课程名称：嵌入式系统
英文名称：Embedded Systems
课程编号：3
学 时 数：48
其中实验（实训）学时数：16
课外学时数：0
学 分 数：3.0
适用专业：自动化（试点）
一、课程的性质和任务
本课程是自动化（试点）专业本科生开设的专业课。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。
7、嵌入式Linux应用程序开发
熟练掌握开发环境的建立，Linux常用命令，vi编辑器的使用，make工具和gcc编译器，gcc编译器的使用，应用程序的调试。
重点：Linux常用命令。
难点：make工具。
三、教学方式及学时分配
序号
一 嵌入式系统概论
二 ARM体系结构
三 ARM指令系统
四 存储器系统机制及存储器接口电路设计
五 基于ARM微处理器的最小系统
六 linux设备驱动开发
七 嵌入式Linux应用程序开发
主要内容
主要教学
方式
讲授
讲授
讲授、实验
讲授
讲授
讲授、实验
讲授、实验
学时
分配
2
4
6+4
4+2
4+2
6+4
6+4
辅导答疑
比例
2：1
2：1
2：1
2：1
2：1
2：1
2：1
四、课程其他教学环节要求
1．实验环节：包含16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——软件设计与优化》，Andrew ，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
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