《嵌入式系統(tǒng)概論》課程教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)概論》教學(xué)大綱一、課程基本信息L課程中文名稱：嵌入式系統(tǒng)概論.課程英文名稱：EmbeddedSystem.課程類別：任選.適用專業(yè)：信息工程.總學(xué)時：72學(xué)時（其中理論36學(xué)時，實驗36學(xué)時）.總學(xué)分：3二、本課程在教學(xué)計劃中的地位、作用和任務(wù)本課程是電子信息工程專業(yè)高年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)選修課。嵌入式系統(tǒng)融合了計算機軟硬件技術(shù)、通信技術(shù)和半導(dǎo)體微電子技術(shù)；本課程主要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計原理及方法，根據(jù)應(yīng)用要求，把相應(yīng)的計算機直接嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解嵌入式處理器ARM7微處理器體系結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)。了解32位嵌入式處理器總體結(jié)構(gòu)、存儲器組織、系統(tǒng)控制模塊和I/O外圍控制模塊。掌握嵌入式系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法，了解各種嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用方法和嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。三、理論教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)基本要求第一章緒論（2學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：RTOS特點，嵌入式系統(tǒng)概述，嵌入式系統(tǒng)的特點，嵌入式系統(tǒng)的開展，嵌入式處理器介紹，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計介紹。教學(xué)基本要求：了解嵌入式系統(tǒng)的基本概念，了解嵌入式計算機的特性，了解嵌入式系統(tǒng)的要求、為什么以微處理器為核心、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計所面臨的問題，了解嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計過程。教學(xué)重點：嵌入式系統(tǒng)的特點，嵌入式處理器介紹教學(xué)難點：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計介紹.第二章ARM體系結(jié)構(gòu)（8學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：ARM微處理器結(jié)構(gòu)，ARM7TDMI處理器核特點、ARM體系結(jié)構(gòu)、ARM7TDMI功能信號，ARM處理模式和狀態(tài)，ARM存儲器組織存儲器格式，異常類型、異常的優(yōu)先級及向量、異常的進(jìn)入和退出，ARM尋址方式。教學(xué)基本要求：掌握ARM微處理器結(jié)構(gòu)，掌握ARM處理模式和狀態(tài)，掌握ARM存儲器組織，了解異常，掌握ARM尋址方式。教學(xué)重點：ARM微處理器結(jié)構(gòu)，ARM處理模式和狀，存儲器組織，尋址方式教學(xué)難點：ARM存儲器，異常類型、異常的優(yōu)先級及向量、異常的進(jìn)入和退出.第三章ARM指令系統(tǒng)（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：ARM指令集：存儲器訪問指令、數(shù)據(jù)處理指令、分支指令、協(xié)處理器指令、雜項指令，Thumb指令集：存儲器訪問指令、數(shù)據(jù)處理指令、分支指令、中斷和斷點指令、Thumb偽指令，ARM匯編程序規(guī)范、ARM匯編程序特點、混合編程、C/C++和ARM匯編程序間相互調(diào)用。教學(xué)基本要求：掌握ARM指令集，掌握Thumb指令集，熟悉M匯編程序設(shè)計。教學(xué)重點：ARM指令集;Thumb指令集教學(xué)難點：混合編程、C/C++和ARM匯編程序間相互調(diào)用。第四章嵌入式計算平臺（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：CPU總線，總線定時、數(shù)據(jù)讀寫、中斷、DMA,存儲器及存儲系統(tǒng)機制，接口控制方式，程序查詢方式、中斷方式、I/O接口芯片的尋址，I/O設(shè)備（鍵盤、顯示器、、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器），定時器和計數(shù)器的原理、看門狗定時器。教學(xué)基本要求：掌握CPU總線，了解器及存儲系統(tǒng)機制，掌握接口控制方式，熟悉I/O設(shè)備。教學(xué)重點：CPU總線，總線定時、數(shù)據(jù)讀寫、中斷、DMA,接口控制方式等教學(xué)難點：存儲器及存儲系統(tǒng)機制第五章系統(tǒng)設(shè)計和分析（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：統(tǒng)一建模語言、結(jié)構(gòu)描述、行為描述，循環(huán)隊列設(shè)計范型，數(shù)據(jù)流圖、控制/數(shù)據(jù)流圖，執(zhí)行時間的描述、性能分析、優(yōu)化執(zhí)行速度。教學(xué)基本要求：掌握系統(tǒng)設(shè)計的形式化方法，掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計范型，熟悉編程模型。教學(xué)重點：循環(huán)隊列設(shè)計范型，數(shù)據(jù)流圖、控制/數(shù)據(jù)流圖教學(xué)難點：執(zhí)行時間的描述、性能分析、優(yōu)化執(zhí)行速度第六章嵌入式操作系統(tǒng)（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：嵌入式系統(tǒng)進(jìn)程模式、進(jìn)程狀態(tài)、進(jìn)程調(diào)度，進(jìn)程間通信、信號機制、管道,內(nèi)存管理、設(shè)備驅(qū)動管理、中斷處理，pC/OS-ILVxWorks,嵌入式Linux開發(fā)，WindowsCE系統(tǒng)開發(fā)。教學(xué)基本要求：了解嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)程，熟悉進(jìn)程調(diào)度，掌握進(jìn)程間通信機制，了解嵌入式操作系統(tǒng)的其他功能，理解各種嵌入式操作系統(tǒng)并進(jìn)行比擬。教學(xué)重點：進(jìn)程調(diào)度，進(jìn)程間通信、信號機制教學(xué)難點：|1C/OS-ILVxWorks,嵌入式Linux開發(fā)，WindowsCE系統(tǒng)開發(fā)第七章嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信方式，I2C總線、CAN總線，USB的概念和特點、USB的總線體系結(jié)構(gòu)、USB設(shè)備，以太網(wǎng)及TCP/IP協(xié)議、嵌入式TCP/IP實現(xiàn)，通信分析、系統(tǒng)性能分析、網(wǎng)絡(luò)分配和調(diào)度。教學(xué)基本要求：掌握分布式嵌入體系結(jié)構(gòu)，理解USB網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)重點：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信方式教學(xué)難點：嵌入式TCP/IP實現(xiàn)，通信分析、系統(tǒng)性能分析、網(wǎng)絡(luò)分配和調(diào)度。五、考核方式考查六\成績評定期末考查成績占70%,平時成績和實驗成績占30%七、教材與主要參考書目教材：王田苗主編.嵌入式