嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)

1、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)課程編碼：課程類別：適用專業(yè)：授課單位：學(xué)時(shí)：編寫執(zhí)筆人及編寫日期：學(xué)分：審定負(fù)責(zé)人及審定日期：1 .課程定位和課程設(shè)計(jì)1.1 課程性質(zhì)與作用課程的性質(zhì)本課程是測控儀器與儀表專業(yè)的專業(yè)課程，限選課程，在第5學(xué)期開設(shè)。課程的作用本課程主要培養(yǎng)學(xué)生理解嵌入式處理器的工作原理，理解前入睡操作系統(tǒng)的基本原理，掌握嵌入式設(shè)備軟件開發(fā)的基本技能，為學(xué)生將來就業(yè)打下基礎(chǔ)。課程的銜接在課程體系中，前導(dǎo)課程有高等數(shù)學(xué)、C語言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)及接口技術(shù)等課程，需要學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)、C語言、數(shù)電、單片機(jī)等方面的知識(shí)和技能。1.2 課程設(shè)計(jì)理念課程設(shè)計(jì)、建設(shè)和實(shí)施過

2、程中，貫徹終身學(xué)習(xí)的教育觀、多元智能的學(xué)生觀、“設(shè)計(jì)導(dǎo)向”的職教觀、能力本位的質(zhì)量觀、過程導(dǎo)向的課程觀、行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)觀、校企合作的課程開發(fā)觀等職業(yè)教育理念。1.3 課程設(shè)計(jì)思路該課程是作為培養(yǎng)專業(yè)能力，？提高分析能力和擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面而設(shè)的專業(yè)選修課程的重要一環(huán)。本課程的任務(wù)是使學(xué)生了解嵌入式系統(tǒng)的基本概念；掌握以ARM代表的嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)；了解嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)與操作方法；掌握在嵌入式設(shè)備平臺(tái)上進(jìn)行軟件開發(fā)調(diào)試的流程與方法。整個(gè)教學(xué)過程充分利用與課程配套的AR陋驗(yàn)板教學(xué)資源，教學(xué)與操作相結(jié)合，讓學(xué)生在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上能夠理解地完成各種操作流程。同時(shí)，筆試與實(shí)際操作相結(jié)合的

3、考試方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課起到一定的指導(dǎo)作用。2 .課程目標(biāo)2.1 總體目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，了解和掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本流程和技能，特別是嵌入式系統(tǒng)的操作能力和應(yīng)用軟件的開發(fā)技能，培養(yǎng)學(xué)生的專268嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)業(yè)素質(zhì)，積極合作的的團(tuán)隊(duì)精神和愛崗敬業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生在三個(gè)方面達(dá)到預(yù)期目標(biāo)：2.2 具體目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成，掌握ARM系結(jié)構(gòu)，熟悉ARM/THUM脂令集，掌握嵌入式系統(tǒng)外圍模塊的的電路設(shè)計(jì)，掌握基于ADS1.2開發(fā)環(huán)境的ARMZ用程序開發(fā)流程，掌握嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)成、操作方法和嵌入式Linux系

4、統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)流程。能力目標(biāo)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)能力，嵌入式Linux系統(tǒng)操作能力，嵌入式應(yīng)用程序調(diào)試能力，團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作能力，書面表達(dá)和口頭表達(dá)能力。素質(zhì)目標(biāo)認(rèn)真仔細(xì)的基本職業(yè)素養(yǎng)，協(xié)作互助的團(tuán)隊(duì)合作素養(yǎng)，愛崗敬業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)。3 .課程內(nèi)容與教學(xué)要求單元一嵌入式系統(tǒng)概述4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容與要求：本單元的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)，理解嵌入式系統(tǒng)的基本概念、應(yīng)用場合。學(xué)習(xí)完本單元后，學(xué)生應(yīng)能夠理解嵌入式系統(tǒng)基本概念；理解嵌入式系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)；理解嵌入式系統(tǒng)處理器的分類；理解常見的嵌入式操作系統(tǒng)；了解嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的基本概念難點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)。教學(xué)模式

5、、方法與手段：采用案例教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)的方法，以課堂講授為主，配合多媒體教學(xué)手段。單元二ARM9體系結(jié)構(gòu)12學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容與要求：本單元的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生掌握AR必司的ARM林系結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和ARM處理器的內(nèi)核功能及寄存器結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)完本單元后，學(xué)生應(yīng)能夠掌握ARM弼體系結(jié)構(gòu)；掌握三級(jí)流水線結(jié)構(gòu)；理解ARMfe理器的內(nèi)核功能；掌握AR岫部寄存器；基本熟悉ARM系的異常；了解ARM系的存儲(chǔ)系統(tǒng)。理解ARMfe理器的尋址方式；掌握ARM旨令集與Thumb指令集的區(qū)別；基本熟悉ARM旨令集的常用指令；了解Thumb指令集。重點(diǎn)ARM9體系結(jié)構(gòu)的組成難點(diǎn)ARM9內(nèi)部寄存器的組成和功能教學(xué)模式、方法與手段

6、：采用對(duì)比式和啟發(fā)式的教學(xué)方法，以課堂講授為主，配合多媒體教學(xué)手段。單元三ARM9嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容與要求：本單元的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生基本掌握嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，能夠269嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)完成基本電路、存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)工作。學(xué)習(xí)完本單元后，學(xué)生應(yīng)能夠理解電源電路、復(fù)位電路和晶振電路的基本原理，能夠自行修改、設(shè)計(jì)以上電路。理解存儲(chǔ)器電路的基本原，能夠畫出SDRA麗Flash存儲(chǔ)器電路的電路原理圖。重點(diǎn)Flash存儲(chǔ)器電路難點(diǎn)SDRAMJ概念以及在嵌入式系統(tǒng)上的用途教學(xué)模式、方法與手段：采用案例教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)的方法，以課堂講授為主，配合多媒體教學(xué)手段。單元四ADS1.2

7、開發(fā)環(huán)境12學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容與要求：本單元的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生基本了解和掌握ADS1.2軟件開發(fā)環(huán)境安裝、配置和使用的方法。學(xué)習(xí)完本單元后，學(xué)生應(yīng)能夠掌握ADS1.2開發(fā)環(huán)境的安裝、設(shè)置和使用，能夠獨(dú)立完成創(chuàng)建新項(xiàng)目，配置工程項(xiàng)目選項(xiàng)，編譯連接生成目標(biāo)程序，能夠掌握應(yīng)用程序的調(diào)試與運(yùn)行方法，理解無系統(tǒng)環(huán)境下應(yīng)用程序的開發(fā)方法。重點(diǎn)ADS1.2的安裝、配置方法難點(diǎn)ADS1.2開發(fā)環(huán)境下系統(tǒng)變量、環(huán)境參數(shù)的設(shè)置教學(xué)模式、方法與手段：采用案例教學(xué)法與實(shí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)法相結(jié)合的方法，通過現(xiàn)場教學(xué)，加深教學(xué)效果，鞏固知識(shí)點(diǎn)。單元五嵌入式Linux操作系統(tǒng)18學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容與要求：本單元的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生熟悉嵌入式Li

8、nux操作系統(tǒng)的概念、操作方法、應(yīng)用程序開發(fā)的方法。學(xué)習(xí)完本單元后，學(xué)生應(yīng)能夠理解嵌入式Linux系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，理解虛擬機(jī)的功能與特點(diǎn)，掌握虛擬機(jī)和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的安裝操作步驟，掌握Linux命令行模式基本操作，掌握Linux環(huán)境下外設(shè)的掛載和卸載方法，掌握交叉編譯環(huán)境的安裝使用，了解系統(tǒng)環(huán)境下應(yīng)用程序的編寫，掌握應(yīng)用程序的調(diào)試步驟和Linux系統(tǒng)的裁剪移植操作方法。重點(diǎn)嵌入式Linux系統(tǒng)的移植難點(diǎn)嵌入式Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核裁剪教學(xué)模式、方法與手段：采用對(duì)比法和啟發(fā)式的教學(xué)方法，并且通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和現(xiàn)場教學(xué)的方法，提高授課效果。表1:課時(shí)分配表（含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目）序號(hào)單元名稱總學(xué)時(shí)

9、學(xué)時(shí)分配備注1嵌入式系統(tǒng)概述4嵌入式系統(tǒng)概述1嵌入式處理器1嵌入式操作系統(tǒng)1270嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程12ARM微處理器12ARM1介、內(nèi)核和功能框圖2ARMb理器狀態(tài)2AR炳部存儲(chǔ)器2AR雁儲(chǔ)器與異常類型2ARMb理器指令集2S3c2410炮理器23嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)4基本電路設(shè)計(jì)2存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)24ADS1.2開發(fā)環(huán)境12ADS1.2的安裝1ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境的使用2AXDS行代碼調(diào)試1LED丁閃爍實(shí)驗(yàn)2按鍵與數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)2LCM示實(shí)驗(yàn)2觸摸屏實(shí)驗(yàn)25嵌入式linux操作系統(tǒng)18Linux系統(tǒng)簡介2VMware虛擬機(jī)與Linux系統(tǒng)安裝實(shí)驗(yàn)2Linux命令行

10、模式基本操作實(shí)驗(yàn)2可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備掛載實(shí)驗(yàn)2搭建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境實(shí)驗(yàn)2嵌入式Linux下以言編程實(shí)驗(yàn)2嵌入式Linux引導(dǎo)程序2Linux系統(tǒng)在AR坪臺(tái)上的移植實(shí)驗(yàn)2Linux系統(tǒng)流水燈應(yīng)用程序燒寫實(shí)驗(yàn)26總復(fù)習(xí)2總復(fù)習(xí)2總學(xué)時(shí)524 .課程考核班級(jí)學(xué)生分組管理，每組2-3人，每組推舉一人為組長，考核以學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行。271嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)考核項(xiàng)目實(shí)施細(xì)則比重備注出勤成績每曠課一次扣3分，曠課兩次扣6分，曠課三次本項(xiàng)成績?yōu)?,超過3次的，不得參加期末考試。遲到一次扣1分，遲到5次以上，本項(xiàng)成績?yōu)?早退視為曠課。10%組長統(tǒng)計(jì)，教師匯總。作業(yè)成績小組每次交一份作業(yè)，每次作業(yè)由

11、教師隨即抽查小組1-2名同學(xué)回答問題，根據(jù)回答問題與作業(yè)情況對(duì)比，給出作業(yè)成績。如發(fā)現(xiàn)有同學(xué)對(duì)作業(yè)一概/、知，本組所有成員本次作業(yè)成績?yōu)?,最后根據(jù)作業(yè)次數(shù)計(jì)算平均分作為本項(xiàng)目最終成績。10%作業(yè)次數(shù)3-5次，每組作業(yè)可/、相同。實(shí)驗(yàn)成績1）實(shí)驗(yàn)報(bào)告，占本次實(shí)驗(yàn)成績30%2）實(shí)驗(yàn)過程由任課教師和實(shí)驗(yàn)室教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場效果評(píng)分，占本次實(shí)驗(yàn)成績70%20%實(shí)驗(yàn)報(bào)告每組提交一份。學(xué)習(xí)態(tài)度a）組長給每位組員打分，占本項(xiàng)目最終成績50%組長此部分分值滿分。b）教師評(píng)分，占本項(xiàng)目成績最終50%10%教師在此項(xiàng)目上有取舍權(quán)。課外學(xué)習(xí)以小組為單位提交學(xué)習(xí)記錄（論文或報(bào)告形式），教師根據(jù)學(xué)習(xí)記錄組內(nèi)隨機(jī)抽查，評(píng)

12、定成績。10%課上分享優(yōu)秀學(xué)習(xí)記錄。期末考試閉卷考試40%期末考試以閉卷形式進(jìn)行，期末試卷出題權(quán)重參考如下。單元名稱評(píng)價(jià)觀測點(diǎn)，權(quán)重（%）備注嵌入式系統(tǒng)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)10系統(tǒng)分類、特點(diǎn)、開發(fā)流程ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)30存儲(chǔ)器、異常類型、指令集、架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)10最小系統(tǒng)電路、外部存儲(chǔ)器電路ADSF發(fā)環(huán)境的使用20GPIO資源、配置嵌入式Linux操作系統(tǒng)30設(shè)備掛載、makefile文件編與5 .課程實(shí)施條件5.1 師資條件要求對(duì)專任教師要求具有碩士研究生及以上學(xué)歷，所學(xué)專業(yè)為自動(dòng)化方向相關(guān)，或者電子技術(shù)專業(yè)。5.2 校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)條件要求5.2.1 校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地條件本門課程主要在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐訓(xùn)練。主要儀器設(shè)備見下表，按實(shí)訓(xùn)要272嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)求進(jìn)行了整體規(guī)劃，制訂全套規(guī)章制度，形成開放式的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。主要儀器設(shè)備附表序號(hào)名稱備注1計(jì)算機(jī)設(shè)備各類設(shè)備、儀表等數(shù)量根據(jù)需要確定。2編程軟件5.2.2 校外實(shí)訓(xùn)基地條件5.3 課程資源的利用5.3.1 教材的選用5.3.2 課程網(wǎng)站和信息化教學(xué)資源該課程采用多媒體教學(xué)。采用多媒體教學(xué)時(shí)，教師要注意學(xué)生的課堂反應(yīng)，把握好教學(xué)節(jié)奏，防止內(nèi)容切換過快，使大多數(shù)學(xué)生筆記和思維不能與教學(xué)內(nèi)容同步進(jìn)行。通過校園網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以通過上網(wǎng)查閱該課程的相關(guān)資料，觀看或下