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《嵌入式系统原理与应用》教学大纲一、课程基本信息二、课程性质、地位和任务嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课，讲述嵌入式系统的基本理论、原理。
本课程是一门既与硬件关系紧密，又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。
它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，软、硬件组成，开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。
本课程的知识将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、课程基本要求通过对基于ARM嵌入式芯片的系统的基本组织结构与工作原理的学习，使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识，通过对嵌入式操作系统的工作原理的学习，使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识，提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
四、课程内容第一章嵌入式系统导论教学内容：1.1嵌入式系统概述1.2嵌入式系统的实时性与可靠性1.3嵌入式系统的应用领域和发展趋势教学目的：掌握嵌入式系统的特点、与通用计算机系统的区别、影响嵌入式系统实时性和可靠性的主要因素、了解嵌入式系统的发展趋势教学重点：嵌入式系统的特点、与通用计算机系统的区别、影响嵌入式系统实时性和可靠性的主要因素教学难点：影响嵌入式系统实时性和可靠性的主要因素教学方法：课堂讲授为主，布置部分作业，在讲解时多举一些嵌入式系统的应用实例，使学生对嵌入式系统有更好的认识与理解。
第二章嵌入式硬件系统教学内容：2.1嵌入式微处理器概述2.2嵌入式微处理器内核原理和指令系统教学目的：掌握嵌入式系统的硬件的基本组成、了解嵌入式微处理器的基本组成和运行模式、基本了解ARM芯片的指令系统教学重点：嵌入式系统的基本组成、CISC与RISC指令系统的对比、嵌入式微处理器的特点、嵌入式微处理器的体系结构、嵌入式微处理器的分类、AMBA总线、PCI总线、ARM指令系统教学难点：嵌入式微处理器的体系结构、ARM指令系统教学方法：课堂讲授为主，结合课堂练习为辅，布置部分作业。
嵌入式开发参考书籍
1. 《嵌入式系统设计与应用》（作者，Raj Kamal），这本书涵盖了嵌入式系统的基础知识、硬件和软件设计、实时操作系统以及嵌入式系统的应用。
它适合初学者和有一定基础的读者，内容全面，易于理解。
2. 《嵌入式系统原理与实践》（作者，黄仁宇、李春光），该书介绍了嵌入式系统的基本原理、嵌入式处理器、嵌入式系统的软硬件设计等内容，结合了理论和实践，适合想要深入了解嵌入式系统的读者。
3. 《ARM Cortex-M权威指南》（作者，Joseph Yiu），这本书深入介绍了ARM Cortex-M处理器架构和编程技术，对于想要学习ARM架构的嵌入式开发人员来说是一本非常有用的参考书籍。
4. 《嵌入式C编程与应用》（作者，Colin Walls），该书介绍了嵌入式C编程的基础知识、实时操作系统、调试技术等内容，适合想要深入学习嵌入式C编程的读者。
5. 《嵌入式系统设计》（作者，Peter Marwedel），这本书介
绍了嵌入式系统的设计方法、实时系统、功耗优化等内容，对于想要系统地学习嵌入式系统设计的读者来说是一本不错的选择。
以上推荐的书籍涵盖了嵌入式系统设计、嵌入式处理器架构、嵌入式C编程等多个方面，读者可以根据自己的需求和兴趣选择适合自己的参考书籍。
希望这些推荐能够帮助你更好地学习和实践嵌入式开发。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 理解嵌入式系统的概念及其在日常生活和工作中的应用。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。
3. 学习嵌入式操作系统的基础知识。
4. 培养实际动手能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域。
2. 嵌入式系统基本组成硬件平台、软件系统和中间件。
3. 嵌入式系统开发流程需求分析、硬件选型、软件设计、系统集成和测试。
4. 嵌入式操作系统基础RTOS、嵌入式Linux和实时性分析。
5. 嵌入式系统实例分析以实际项目为例，分析嵌入式系统的应用和开发过程。
三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发方法。
2. 案例分析法：分析实际项目，让学生了解嵌入式系统的应用。
3. 实验法：引导学生动手实践，培养实际操作能力。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队协作精神。
四、教学环境1. 教室：配备投影仪、计算机、网络等教学设施。
2. 实验室：配备嵌入式开发板、编程器、仿真器等实验设备。
五、教学评价1. 课堂互动：提问、回答问题、讨论等，评价学生对知识的掌握。
2. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和解决问题能力。
4. 课程设计：综合运用所学知识完成一个嵌入式系统项目，评价学生的综合能力。
六、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》教材，用于引导学生学习基本概念和原理。
2. 案例库：收集各类嵌入式系统应用案例，用于分析讨论。
3. 实验指导书：提供实验步骤、原理和技巧，指导学生动手实践。
4. 在线资源：推荐相关网站、论坛和教程，便于学生自主学习。
七、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16次理论课和16次实验课。
2. 进度计划：第1-4课时：嵌入式系统概述及基本组成第5-8课时：嵌入式系统开发流程第9-12课时：嵌入式操作系统基础第13-16课时：嵌入式系统实例分析第17-20课时：实验一：嵌入式系统硬件平台搭建第21-24课时：实验二：嵌入式系统软件设计第25-28课时：实验三：嵌入式操作系统应用第29-32课时：课程设计：完成一个嵌入式系统项目八、教学注意事项1. 注重理论联系实际，让学生了解嵌入式系统在生活中的应用。
嵌入式开发参考书籍嵌入式开发是指将计算机技术应用于各种嵌入式系统的设计与开发过程。
嵌入式系统广泛应用于电子产品、汽车、医疗设备、工控设备等领域。
在嵌入式开发过程中，需要掌握硬件和软件的知识，并能够进行嵌入式系统的设计、编程和调试等工作。
以下是几本值得参考的嵌入式开发书籍：1. 《嵌入式系统原理与开发》（赵凯华、张百毅编著）这本书详细介绍了嵌入式系统的基本原理、架构和开发过程。
书中涵盖了从嵌入式系统硬件设计到软件开发的全过程，包括芯片选型、电路设计、嵌入式操作系统、驱动程序开发等内容，对嵌入式开发的各个方面都有详细的介绍。
对于初学者来说，这本书是一个很好的入门指南。
2. 《ARM Cortex-M权威指南》（约瑟夫•尤宁著）这本书介绍了ARM Cortex-M系列处理器的体系结构、编程模型和调试技术。
ARM Cortex-M系列处理器广泛应用于嵌入式系统中，是目前最流行的嵌入式处理器架构之一。
这本书包含了大量的图例和实例，帮助读者理解ARM Cortex-M处理器的工作原理和使用方法。
同时，书中还介绍了一些常用的开发工具和开发环境，对于嵌入式开发人员来说是一本非常实用的参考书。
3. 《嵌入式系统与虚拟仪器设计》（尹成君、王钢、徐伟编著）这本书主要介绍了嵌入式系统与虚拟仪器的设计原理和方法。
书中详细介绍了虚拟仪器的概念、分类和应用。
虚拟仪器是一种以计算机技术为基础的测试仪器，可以通过软件实现不同的测试功能。
嵌入式系统和虚拟仪器技术的结合，可以实现复杂的测试和控制功能。
这本书对于希望了解嵌入式系统和虚拟仪器设计的读者来说是一本很好的参考书。
4. 《精通嵌入式系统开发》（Anand Ayachit著）这本书介绍了嵌入式系统开发的各个方面，包括硬件设计、嵌入式操作系统、设备驱动程序和应用开发等内容。
书中还涵盖了一些高级主题，如实时操作系统、网络编程和多任务处理等。
这本书适合有一定嵌入式开发经验的读者，可以帮助读者深入了解嵌入式系统的开发过程。
嵌入式实时操作系统及应用开发第三版课程设计课程设计简介本课程设计旨在通过实际的嵌入式实时操作系统及应用开发项目，帮助学生深入了解实时操作系统及应用的开发流程和方法，掌握相应的技能和知识，提高软件开发和调试能力。
本课程设计包含以下内容：1.嵌入式实时操作系统介绍2.嵌入式实时操作系统的应用场景和优势3.嵌入式实时操作系统常用的处理器和芯片架构4.嵌入式实时操作系统的内核和驱动程序设计5.嵌入式实时操作系统的应用开发案例及实践课程设计目标本课程设计的目标是：1.熟悉实时操作系统的基本原理2.初步掌握嵌入式实时操作系统开发的技能3.掌握嵌入式实时操作系统的应用开发流程和方法4.提高软件开发和调试能力课程设计任务任务一：环境搭建和基础知识学习1.搭建开发环境：安装嵌入式操作系统开发工具和学习资料2.学习嵌入式实时操作系统基础知识，包括：实时性、任务调度器、中断处理、资源共享等任务二：嵌入式实时操作系统内核和驱动程序设计1.学习嵌入式实时操作系统内核设计基本原理和编程方法2.学习嵌入式实时操作系统驱动程序设计基本原理和编程方法3.设计和实现一个简单的嵌入式实时操作系统内核和驱动程序任务三：嵌入式实时操作系统应用开发案例及实践1.了解实时操作系统在嵌入式领域的应用场景2.学习嵌入式实时操作系统应用开发的基本流程和方法3.根据实际需求，设计和实现一个嵌入式实时操作系统应用程序课程设计成果1.实现一个简单的嵌入式实时操作系统内核和驱动程序；2.实现一个嵌入式实时操作系统的应用程序；3.设计和实现一个完整的嵌入式实时操作系统应用系统。
课程设计评分标准本课程设计成绩由以下几部分组成：1.课程设计报告：30分2.实验成果展示：60分3.课程设计总体评价：10分总结通过本次课程设计，学生可以深入了解嵌入式实时操作系统的基本原理和开发方法，掌握实时操作系统应用开发技能，提高软件开发和调试能力。
本课程设计是一次系统性、实践性的学习过程，对学生在嵌入式系统领域的发展和就业具有重要的意义。
多选1. 嵌入式的典型应用有：（）等。
A:过程控制，通讯设备B:智能仪器，消费电子产品C:机器人，计算机外设D:军事电子设备，现代武器2. 嵌入式实时系统软件的基本特征有（）。
A:实时性（确定）；有处理异步并发事件的能力；B:快速启动，并有出错处理和自动复位的功能；C:嵌入式实时软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序；D:嵌入式实时软件的开发需要独立的开发平台。
由于嵌入式实时应用系统的软件开发受到时间、空间开销的限制，常常需要在专门的开发平台上进行软件的交叉开发。
3. 实时多任务系统的主要优点是（）。
A:将复杂的系统分解为相对独立的多个线程，达到“分而制之”的目的，从而降低系统的复杂性。
B:保证系统的实时性,系统的模块化好，提高系统的可维护性。
C:采用一些新的软件设计方法,使用RTOS。
D:增加功能：线程间的协调，同步和通信功能,对每一个共享资源互斥。
4. 实时多任务系统的实现必须有实时多任务操作系统的支持，操作系统主要完成()A:任务切换,任务调度B:任务间通信、同步、互斥C:中断管理D:实时时钟管理5. 嵌入式软件开发工具可分为（）等。
A:需求分析工具B:软件设计工具C:测试工具D:编程调试工具6. 在实时多任务应用中，任务与任务之间、任务与中断服务程序之间必须协调动作，互相配合。
内核一般通过以下机制来完成：（）A:信号量和事件满足同步的需要；B:消息机制提供通信的服务；C:提供异步信号机制、管道和共享内存作为补充方式；D:对于分布在不同处理器上的任务还可以通过RPC（Remote Procedure Call）和Socket实现同步和通信。
7. 实时内核中的时钟、定时管理提供以下功能：（）A:维持相对时间和日历时间B:任务有限等待的计时C:软定时器的定时管理D:维持系统时间片轮转调度简答1. 衡量实时系统的三个指标。
2. 嵌入式实时系统按确定性进行分类，有哪几种，并请加以解释。
3. 前后台系统的性能主要由哪些时间来刻画？请画图说明。
试阅：hello---------------------正文第一章1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。
大部分嵌入式系统以MC U为核心进行设计。
MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。
因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。
2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域（举例）。
答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。
一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。
日常数码产品：手机，MP3，U盘，相机等。
日常工业类：冰箱，空调，微波炉，汽车等。
3．比较MCU与CPU的区别与联系。
答：CPU是一个单独的PC处理器。
而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。
所以可以这么说，MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU仅仅是一个处理器而已。
4. 总结嵌入式系统常用术语。
硬件：封装，印刷电路板，动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器，只读存储器，闪速存储器，模拟量与开关量。
通信：并行通信，串行通信，串行外设接口，集成电路互连总线，通用串行总线，控制器局域网，背景调试模式，边界扫描测试协议，串行线调试技术。
嵌入式系统原理与应用技术（第3版）
•内容简介：
•本书以S3C24xx系列(S3C2410/S3C2440)嵌入式处理器为核心，介绍嵌入式系统硬件工作原理与接口应用技术、嵌入式程序设计及嵌入式Linux基础应用。
主要内容有：嵌入式系统概论、ARM体系结构、ARM指令系统、时钟及电源管理、存储器与人机接口原理、DMA技术、中断与定时技术、串行通信接口、网络接口、Linux操作系统等。
与旧版相比，本书增加了ARM Cortex基础知识、使用RealView MDK设计I/O接口程序，重新编写了ARM Linux程序设计基础，并对相关知识进行了更新。
•目录：
•第1章嵌入式系统概论1
习题20
第2章ARM体系结构21
习题60
第3章ARM指令系统61
习题109
第4章时钟及电源管理110
习题122
第5章存储器与人机接口原理123
习题165
第6章中断与定时技术167
习题209
第7章DMA技术210
习题224
第8章串行通信接口225
习题253
第9章网络接口254
习题297
第10章ARM Linux程序设计基础298
习题359
附录1ARM指令表360
附录2ARM汇编程序上机实验举例363 实验一ARM汇编程序的上机过程实验363 实验二ARM指令寻址方式实验367
参考文献371
精彩章节。
嵌入式实时操作系统课程实验探讨
罗蕾;雷航;李佳禧;胡炳华
【期刊名称】《中国教育教学杂志》
【年(卷),期】2006(012)04X
【摘要】嵌入式实时操作系统实验课程是一门实践性很强的专业实验课，主要配合《嵌入式实时操作系统》理论课程的教学。
本文就如何对课程实验内容进行选择和设计，怎么样在实验中充分调动学生的实验积极性，激发学生的创新意识，以及该课程实验以后的发展趋势等问题进行论述，并结合与课程配套的？C／OS-Ⅱ实验，对这些问题进行相应的探讨。
【总页数】3页(P15-17)
【作者】罗蕾;雷航;李佳禧;胡炳华
【作者单位】电子科技大学计算机科学与工程学院,四川成都610054
【正文语种】中文
【中图分类】TP316.2
【相关文献】
1.《嵌入式系统》课程实验教学探讨
2.嵌入式实时操作系统μc/os-Ⅱ的移植探讨
3.对嵌入式课程实验体系教学改革的几点探讨
4.嵌入式实时操作系统设计探讨
5.嵌入式课程实验体系教学改革探讨
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