《嵌入式技术》课程标准

《嵌入式技术》课程标准

一、课程说明

课程名称

适用专业

课程代码

课程类型

先修课程

后续课程

嵌入式技术

应用电子技术 修读学期

1343300

B

课程学时

课程性质

标准简称

第四

64+22

必修课

嵌入式技术

制订时间

制订时间

课程类别

2022年8月

4+1

专业核心课程

电子技术基础、单片机原理及应用

无人机飞行训练

无线电调试工

无

合作者 无 审核人

对应职业资格证或内容

合作开发企业

执笔人

修定日期

2022年8月

二、课程定位

本课程是应用电子技术专业无人机应用技术方向的核心课程、专业必修课程。先修课程是电子技术基础、单片机原理及应用等课程，后续课程无人机飞行训练、无人机操控。本课程通过项目式任务驱动方式，采取一体化教学方法，培养学生从事嵌入式技术生产、调试、维护的能力、具备上岗的基本综合专业能力以及可持续发展的社会能力。

三、设计思路

本课程是应用电子技术专业无人机应用技术方向的核心课程，是一门实践性强的理论结合实践的课程，要求学生学习本课程之前掌握电子技术、单片机理论知识，且有一定的动手能力即理论联系实践解决实际问题的能力。本课程的学习按照工学结合的学习模式，以任务为载体，贯彻“做、学、教”的一体化项目教学模式的指导思想，运用项目教学法编制教学项目，使学生“一教就懂，一学就会，一做就成”，符合高职学生的知识水平、能力水平以及职业岗位的需求，充分运用互联网+教育信息化，在网络中开设网络课程及MOOC，为学习后续课程及从事无人机行业打下良好基础。

四、课程培养目标

1

1．专业能力

（1）掌握嵌入式系统中硬件层、硬件抽象层、系统软件、应用软件层；312

（2）掌握嵌入式开发流程、开发模式；

（3）了解嵌入式系统的特点、发展趋势；

（4）掌握嵌入式系统的学习方法，了解软件的下载、安装、编程、调试的能力，具备基本项目一定开发的能力。

2．方法能力

（1）通过该门课程的学习，掌握嵌入式技术发展的技术，关注嵌入式技术的应用，思考实际应用，解决实际问题的能力，培养终生学习的能力；

（2）具备参阅其它电子书籍的能力，具备较强的信息搜索能力；

（3）良好的工作协调能力；

（4）提高学习兴趣，掌握举一反三的学习方法。

3.社会能力

（1）通过课程学习培养学生的信息意识和能力，提高专业实践能力；培养学生的信息意识和信息素养；

（2）具有较强的事业心和责任感，具有良好的心理素质和身体素质。具有理论联系实际的良好学风，具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力；

（3）通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力；具备团队协作能力，吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；

（4）通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力；

（5）爱岗敬业的职业态度与职业责任心。创新、创业、开拓能力。

五、课程内容、要求及教学设计

（1）标准教学周为16周，课时为64节，每周2次课4课时。其中1周用于复习和考试。

其中理论课时安排为32课时，实践课时（含复习、习题课、考试）为32课时。

（2）实践项目包括：利用STM32A芯片实现软件编程。

（一）课程整体设计

序号 学习情境 知识目标 专业能力 方法能力 社会能力 学时

2

1.课程介绍；

2.嵌入式系统1.掌握嵌入式系统1.嵌入式技1.培养学生认的定义； 中硬件层、硬件抽术的资料获真、仔细的工象层、系统软件、取与信息查作态度及对待3.嵌入式系统应用软件层；

询，通过阅读工作和学习一的基本组成；

参考资料加丝不苟、精益2.掌握嵌入式开发认识嵌入式系4.嵌入式系统深所学知识； 求精的工匠精4

流程、开发模式；

统

神精神；

的开发流程与2.通过网络开发模块； 3.了解嵌入式系统平台嵌入式2.培养学生团的特点、发展趋势；

技术发展概队协作能力，5.嵌入式系统的特点； 4.掌握嵌入式系统况和应用情吃苦耐劳的优况。 秀品质。

的学习方法。

6.嵌入式系统的发展趋势。

1.了解ARM体系架1.对其它公构的发展历史；

司的嵌入式的结构及工2.熟知ARM处理器作原理有所的各种架构版本；

了解；

1.培养学生认真、仔细的工作态度及对待工作和学习一丝不苟、精益1

2

3.掌握Cortex-M32.具有对所求精的工匠精的编程模型、寄存学Cortex-M3神精神；

公司及器；

灵活应用的2.培养学生团ARM架构；

4.掌握数据类型、能力；

走进队协作能力，-M3存储器管理的相关ARMCortex-M33.了解STM32吃苦耐劳的优12

处理器；

知识；

微处理器

系列微控制秀品质；

-M35.了解存储器访问器在其它领3.通过课程学处理器产品。

涉及的总线操作、域的应用情习培养学生的异常和中断情况；

况；

信息意识和能6.了解STM32系列4.通过网络力，提高专业实践能力；培微控制器、LM3S系平台学习养学生的信息列微控制、LPC17XXSTM32、LM3S、系列微控制器的相LPC17XX应用意识和信息素养。

情况。

关知识。

3

STM32F10x微32F10x控制器与开发微控制器；

1.了解STM32系统1.通过阅读架构存储空间分参考资料加3

1.培养学生认12

真、仔细的工

平台 2.认识开发板； 配； 深所学知识； 作态度及对待工作和学习一EWMDK2.掌握2.通过网络丝不苟、精益的安装与配置； STM32F103XX特点平台学习求精的工匠精及功能； STM32的应用神精神；

4.基于固件库情况；

的STM32F10x3.认识、学会安装2.培养学生团软件开发模式。 MDK4.70； 3.能够通过队协作能力，各种资讯，了吃苦耐劳的优4.初步学会使用解其它类似秀品质；

MDK4.70；

结构的芯片3.爱岗敬业的5.掌握重新组织工原理；

职业态度与职程目录和文件方4.具备举一业责任心。创法；

反三的学习新、创业、开能力。

6.了解固件库拓能力。

FWLIBV2.0、标准外设库STDPERIPH_LIB。

32F10x1.了解电源区域划1.通过阅读微控制器电源分、电源管理、低参考资料加1.培养学生认管理；

功耗模式、复位、深所学知识；

真、仔细的工2.复位控制与时钟系统、复位后2.能够通过作态度及对待时钟系统；

系统时钟SYSCLK的各种资讯，了工作和学习一选择；

解其它类似；丝不苟、精益32的中芯片的原理，求精的工匠精断和事件；

2.掌握STM

深入研究其神精神；

接口应3

结构；

STM32F10x处2.培养学生团用；

2的中断和异常基3.具备举一队协作能力，18

理器片上资源

接口与本情况；

反三的学习吃苦耐劳的优秀品质；

LCD显示应用；

3.掌握外部中断/能力，了解事件控制器EXTI基LCD显示在其3.爱岗敬业的6.实时时钟它领域的作本知识；

职业态度与职RTC应用；

用和应用情业责任心。创4.学会GPIO端口功况；

转换应新、创业、开能、端口配置、引用；

4.通过网络拓能力。

脚的重配置；

平台学习8.通用定时器TIMX的应用；5.掌握NOR闪存控STM32的应用4

4

的应制的基本知识； 情况。

用。

6.了解LCD显示模块及控制器原理；

7.了解RTC基本知识、RTC寄存器备份寄存器的操作；

8.了解ADC转换器基本知识、ADC模块的功能、DMA基本知识；9.了解通用定时器基础知识、通用定时器工作模式；10.了解USART的结构、通信数据帧、中断事件、多处理器通信相关知识。

1.了解USB体系结1.通过阅读参考资料加5

构、USB的接口类型深所学知识；

与电气特性；

1.培养学生认2.具备举一2.了解USB设备类；

真、仔细的工反三的学习1.了解USB基作态度及对待3.了解USB设备的能力，了解础知识；

工作和学习一枚举与描述符； USB在其它领丝不苟、精益2.学会使用域的作用和USB模块基础求精的工匠精6

4.了解标准的USBSTM

应用情况；

实践

神精神；

设备请求命令；

32F103ZE的3.通过网络2.培养学生团5.了解USB设备接USB设备接口平台学习相队协作能力，口模块、USB寄存模块。

关知识；

吃苦耐劳的优器；

4.能够通过秀品质。

6.掌握USB全速设各种资讯，了备开发固件和软件解其它结构开发包应用。

及原理。

μCOS操作系1.μCOSⅡ操作1.了解μCOS-Ⅱ操1.通过阅读5

6

1.培养学生认8

统基础与实践 系统； 作系统； 参考资料加真、仔细的工深所学知识； 作态度及对待2.μCOSⅡ移植2.了解μCOS-Ⅱ软工作和学习一至件体系结构； 2.通过网络丝不苟、精益STM32F103ZE平台学习求精的工匠精3.掌握μCOS-Ⅱ操的要点； μCOS操作系神精神；

作系统运行流程；

统发展概况3.多任务环境2.培养学生团4.掌握μCOSⅡ移和应用情况；

下LED的显示。

队协作能力，植至STM32F103ZE3.能够通过吃苦耐劳的优的要点；

各种资讯，了秀品质；

5.掌握多任务环境解类似操作下LED的显示。

系统基础结3.爱岗敬业的构及原理； 职业态度与职业责任心。创4.具备举一新、创业、开反三的学习拓能力。

能力，了解操作系统应用情况。

7

8

复习

考试

2

2

合计

讲授32学时、实践32学时（含复习、习题课、考试2学时），共64学时

（二）课程学习单元内容与要求

学习单元情境设计

单元名称

学习要求

认识嵌入式系统 学时 4

了解嵌入式系统的定义、基本组成，掌握嵌入式系统的开发流程与开发模式了解嵌入式系统的特点、发展趋势。

任务1

任务2

课程内容介绍

嵌入式系统的定义

嵌入式系统的基本组成

嵌入式系统的开发流程与开发模块

任务分解

任务3

任务4

6

任务5

任务6

嵌入式系统的特点

嵌入式系统的发展趋势

学习单元情境设计

单元名称 ARMCortex-M3微处理器 学时 12

了解ARM体系架构的发展历史，熟知ARM处理器的各种架构版本，掌握Cortex-M3的编程模型、寄存器；掌握数据类型、存储器管理的相关知识；学习要求

了解存储器访问涉及的总线操作、异常和中断情况，了解STM32系列微控制器、LM3S系列微控制、LPC17XX系列微控制器的相关知识。

任务1

任务分解 任务2

任务3

公司及ARM架构

-M3处理器

-M3处理器产品

学习单元情境设计

单元名称 STM32F10x微控制器与开发平台 学时 12

了解STM32系统架构存储空间分配，掌握STM32F103XX特点及功能，认识、学习要求 学会安装MDK4.70，初步学会使用MDK4.70，掌握重新组织工程目录和文件方法，了解固件库FWLIBV2.0、标准外设库STDPERIPH_LIB。

任务1

任务2

任务分解

任务3

任务4

REALVIEWMDK的安装与配置

基于固件库的STM32F10x软件开发模式

学习单元情境设计

单元名称 STM32F10x处理器片上资源 学时 18

STM32F10x微控制器

认识开发板

了解电源区域划分、电源管理、低功耗模式、复位、时钟系统、复位后系统时钟SYSCLK的选择；掌握STM32的中断和异常基本情况；掌握外部中断/事学习要求

件控制器EXTI基本知识；学会GPIO端口功能、端口配置、引脚的重配置；掌握NOR闪存控制的基本知识；了解LCD显示模块及控制器原理；了解RTC基本知识、RTC寄存器备份寄存器的操作；了解ADC转换器基本知识、ADC模块的功能、DMA基本知识；了解通用定时器基础知识、通用定时器工作模7

式；了解USART的结构、通信数据帧、中断事件、多处理器通信相关知识。

任务1

任务2

任务3

任务4

任务分解 任务5

任务6

任务7

任务8

任务9

STM32F10x微控制器电源管理

复位控制与时钟系统

STM32的中断和事件

GPIO接口应用

FSMC接口与LCD显示应用

实时时钟RTC应用

ADC转换应用

通用定时器TIMX的应用

USART的应用

学习单元情境设计

单元名称 USB模块基础实践 学时 6

了解USB体系结构、USB的接口类型与电气特性、USB设备类；了解USB设备学习要求 的枚举与描述符；了解标准的USB设备请求命令；了解USB设备接口模块、USB寄存器；掌握USB全速设备开发固件和软件开发包应用。

任务1

任务分解

任务2 学会使用STM32F103ZE的USB设备接口模块

学习单元情境设计

单元名称 μCOS操作系统基础与实践 学时 8

了解USB基础知识

学习要求

了解μCOS-Ⅱ操作系统；了解μCOS-Ⅱ软件体系结构；掌握μCOS-Ⅱ操作系统运行流程；掌握μCOSⅡ移植至STM32F103ZE的要点；掌握多任务环境下LED的显示。

任务1 1.μCOSⅡ操作系统

μCOSⅡ移植至STM32F103ZE的要点

多任务环境下LED的显示

学习单元情境设计

8

任务分解 任务2

任务3

单元名称 嵌入式技术实训 学时 22

学习要求

1.了解STM32软件及文档基本情况，学会阅读各种STM8和STM32资料；2.学会硬件、数据手册等常用资料的应用掌握嵌入式系统的学习方法，了解软件的下载、安装、编程、调试的能力；3.能够通过固件库编程点亮LED，并且通过串口通讯完成项目能力。

任务1

任务2

认识STM32

点亮发光二极管

按键控制LED

串口通讯

撰写实训报告

任务分解 任务3

任务4

任务5

六、课程考核与评价

本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分，分别占总评成绩的30%、40%、30%。列表如下：

平时成绩

总评成绩

出勤

100%

小计

10%

30%

平时作业

20% 40%

40%

30%

30%

实践成绩 期末成绩

（1）平时成绩包括：出勤、平时作业

出勤占总成绩10%。迟到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常请假不扣分。平时作业占总成绩20%，共计6次，另有一次实训报告。6次作业每次10分计算，实训报告按40分计算。

作业成绩等级分A、B、C、D四类。独立完成、书写工整，结论正确为A；独立完成、书写工整，结论有少量错误为B；书写笔记难以辨认，结论有较多错误为C；作业不完整为D。

（2）实践操作占总成绩40%。独立完成为A，在他人指导下完成为B。

（3）期末成绩为理论考试成绩。考试方式为考查。试卷中含超纲题目分值不低于3分，不高于10分。

七、教材及相关资源

9

教材采用由杨亦红、金永敏主编的化学工业出版社出版的《嵌入式应用技术与实践》。在网络中开设网络课程及MOOC。

八、任课教师要求

任课教师应为本科及以上学历，教授过电子技术、数字电路、电路制板课程，对单片机技术精通，了解嵌入式单片机的开发，有3年以上教学经验，职业等级证书为无线电调试工三级或家用电子产品维修工三级，或指导过学生获得省级以上技能竞赛并获三等奖以上奖项。有电子企业工作经历的优先考虑。

九、教学实训场所

单片机实训室，设备应该包括计算机，多媒体教学设备，综合工作台，网络资源。

十、其它说明

本课程是理论结合实践的课程，特别是实践性强，需要教师和学生互动，实践教学课时较长，所以将在课余开辟第二课堂，鼓励学生自购工具，系部提供实训场所，组织学生在课余时间完成实践作业。

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