关于嵌入式系统导论考核计划
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嵌入式系统导论教学设计前言嵌入式系统是当今技术爆发中最火的领域之一,它已经深入到我们的生活各个方面。
因此,嵌入式系统课程也变得越来越重要。
本文为嵌入式系统导论的教学设计,旨在帮助老师编写更好的教材,以便学生更好地理解和掌握关于嵌入式系统的相关知识。
课程要求嵌入式系统导论是嵌入式系统专业的基础课程,开设于大一上学期,学分为3分。
课程要求如下:1.理解嵌入式系统的基本概念,包括嵌入式系统的构成、特点、分类、软硬件平台等;2.掌握常见的嵌入式系统开发方法和技术,包括C语言编程、汇编语言、调试技术等;3.熟悉嵌入式系统的开发流程,包括需求分析、系统设计、编码实现、调试测试、文档编写等。
教学大纲课时主题内容1 嵌入式系统概述嵌入式系统概念和分类嵌入式系统构成和特点典型应用及发展趋势课时主题内容2 硬件平台ARM、MIPS、AVR、PIC等常见硬件平台及其特点3 软件平台嵌入式操作系统、编译工具链、仿真器等软件平台介绍4-5 C 语言基础C 语言基本语法概述数据类型和运算符条件判断和循环语句函数和指针用法6 汇编语言基础汇编语言概述寄存器、内存和I/O操作简介汇编程序设计7 调试技术嵌入式系统调试思路调试工具介绍常见编译错误和调试技巧8 需求分析需求分析和规格说明书实际案例分析9 系统设计嵌入式系统设计方法流程图、状态图等建模工具介绍10 编码实现编码规范和格式化设置实际程序设计和编码实践11 调试测试单元测试和集成测试方法常见错误处理和调试技巧12 文档编写嵌入式系统文档编写规范实践总结和案例分享教学方法1.讲授法:讲解相关理论知识,强调重点和难点,并用适当的实例进行讲解;2.实践法:针对课程要求和教学内容,设计教学实验,通过实验让学生对课堂知识进行深入理解和掌握;3.综合训练法:在教学过程中适时安排综合性实训课程,让学生了解嵌入式系统整个开发流程,培养其综合运用知识的能力;4.互动讨论法:采用小组讨论、案例分析等形式,激发学生思考,培养其合作与研究能力。
嵌入式学习计划作文模板第一部分:学习目标1.1长期目标:-掌握嵌入式系统的基本原理和工作原理-能够熟练使用C/C++等编程语言进行嵌入式软件开发-了解嵌入式系统的常见应用和发展趋势1.2短期目标:-熟悉常见的嵌入式开发工具和平台-掌握嵌入式系统的基本设计流程和方法-实践并熟练掌握嵌入式系统的软件开发技术第二部分:学习计划2.1 学习内容:-嵌入式系统的基本原理和工作原理-嵌入式开发工具和平台的使用-嵌入式系统的软件开发技术-嵌入式系统的设计流程和方法2.2学习方法:-学习理论知识:通过阅读相关的教材和资料,掌握嵌入式系统的基本原理和工作原理-学习实践技能:通过实验和项目实践,熟练掌握嵌入式开发工具和平台的使用,以及嵌入式系统的软件开发技术-学习设计方法:通过案例分析和项目实践,了解嵌入式系统的设计流程和方法2.3学习计划:-阅读嵌入式系统的相关教材和资料,掌握基本原理和工作原理,每天1小时-学习嵌入式开发工具和平台的使用,实践项目,每周2次,每次2小时-学习嵌入式系统的软件开发技术,通过实验和项目实践,每周3次,每次3小时-了解嵌入式系统的设计流程和方法,通过案例分析和项目实践,每周1次,每次2小时第三部分:学习资源-学习教材和资料:《嵌入式系统原理与设计》,《嵌入式系统应用与开发》,《嵌入式系统设计与实践》-学习工具和平台:Keil、Cubemx、Arduino等-学习实验和项目:嵌入式系统的软件开发实验和项目实践第四部分:学习评价-定期自我评价:每个学习阶段结束后,进行自我评价,总结学习成果和不足-定期实践评估:每个学习阶段结束后,通过实验和项目实践,进行实践评估,检验学习成果和技能掌握程度-定期导师评估:每个学习阶段结束后,通过导师评估,获得指导和建议,提高学习效果第五部分:学习总结-总结学习成果:每学习阶段结束后,总结学习成果和收获,评估学习效果和未来发展方向-总结学习经验:每学习阶段结束后,总结学习经验和教训,反思学习方法和学习心得-总结学习感悟:每学习阶段结束后,总结学习感悟和成长收获,鼓励自己继续努力学习总结:嵌入式学习计划是一个长期的学习过程,需要坚持不懈地学习和实践。
《嵌入式系统导论》实验指导书安阳工学院计算机科学与信息工程系飞思卡尔MCU实验中心编写目录前言 (2)一认识DG128开发开发环境 (3)1.HCS12实验系统概述 (3)1.1HCS12系列微控制器与DP256/DG128 (3)1.2实验系统组成 (5)1.3HCS12实验系统使用方法与步骤概述 (5)2.HCS12实验系统硬件说明 (7)2.1开发子板 (7)2.2BDM调试器与BDM电缆 (7)2.3I/O母板 (8)2.4其它 (9)3.编译工具说明 (10)3.1概述 (10)3.2CODEWARRIOR使用方法 (10)4.BDM调试器使用方法 (15)4.1BDM调试器基本工作原理 (15)4.2BDM调试命令及使用方法 (15)二实验项目 (19)实验1 熟悉实验用软件开发平台——CODEWARRIOR (19)实验2 用超级终端和监控程序通讯调试程序 (19)实验3 键盘编程实验 (26)实验4 SCI串行口实验 (29)实验5 C程序的建造与调试 (33)实验6 用TIMER实现精密定时 (34)实验7 A/D转换实验 (39)实验8 动态LED数码管显示 (44)前言该实验指导书是为安阳工学院计算机科学与信息工程系《计算机科学与技术》本科专业嵌入式专业方向开设的《嵌入式系统导论》课程而撰写的配套实验指导书。
《嵌入式系统导论》是一门专业方向必修课,该课程的主要教学目的是教会学生设计嵌入式小系统的能力。
其中包括汇编语言程序的设计能力以及简单的嵌入式系统硬件设计能力。
设计能力属于工程技术能力,它要求学生在拥有扎实的基础理论和专业知识基础上,进一步形成设计能力,要求学生会分析问题,能解决问题。
这种能力的培养除了要求上理论课以外,还要要求学生参加一定量的工程实践训练。
工科学生的实验课,尤其是设计性的实验课,它是标准化的和模块化的工程实践训练环节。
本门课程的实验在整个课程中的地位十分重要,它一方面可以使学生深入理解和把握专业理论知识,另一方面使学生学会运用理论来解决实际中遇到的问题。
嵌入式系统考核办法一、考核目的:综合运用所学的嵌入式系统基本知识和方法,分析和解决工程实际问题,通过查阅课题相关技术文献、资料、手册,独立思考和深入钻研,对所选题目进行方案论证,确立系统方案,设计电路,编写程序,独立完成论文,掌握嵌入式系统设计的基本思路和方法。
二、论文写作要求:1.阅读与课题相关中外文资料、论文不少于十篇。
2.8000字以上,手写稿和电子文档各一份,打印无效。
要求A4纸书写,左侧装订,封面打印(论文题目、班级、学号、姓名)。
(电路图和程序流程图可打印)3.严禁抄袭:网上抄袭超过30%,经发现期末成绩不及格,情况严重的论文无效,取消期末成绩。
4.严禁雷同:论文内容相同部分超过20%,视为雷同,取消两个人的期末成绩。
5.时间要求:给四周时间完成,第18周由班长收齐统一提交(手写稿和光盘)。
三、论文内容要求:1.摘要(主要内容和采用的技术方案)2.概述(目的、意义及背景)3.系统总体方案设计(给出系统总体框图,并结合系统总体框图详细论述系统的基本原理及设计思想)4.系统软硬件实现(硬件原理图,核心程序设计:给出程序流程图和源代码)5.结论(总结:结果及分析、心得体会)6.参考文献四、成绩评定实验成绩10%平时成绩20%论文完成质量70%五、论文选题:下面提供一些参考题目,也可自行选择课题,对于大型课题也可几个人合作完成,每人完成一部分,但需进行分工说明。
嵌入式技术或ARM的应用领域:工业控制、机器人、智能建筑、汽车电子、智能仪表、通信设备、网络设备、装备制造、信息家电、消费类电子产品、智能玩具、交通管理、环境监测、军事国防、航天航空等。
设计性题目:基于ARM的直流电机调速系统的研究基于ARM9的高精度嵌入式数据采集系统的设计基于ARM微处理器的温室温湿度控制系统设计基于ARM的大屏幕LED显示系统的设计基于ARM9的采暖锅炉节能控制系统基于ARM9的智能家居监控系统基于ARM9的智能建筑安防系统基于ARM9的楼宇火灾报警系统基于ARM9的温室环境监测系统基于ARM9的煤矿瓦斯监测系统基于ARM9的高速公路监控系统基于ARM9的森林火灾监测预警系统基于ARM9的远程医疗监护系统基于ARM9的无线自动抄表系统基于ARM嵌入式系统的便携式医疗监护终端的设计与实现基于S3C2410的嵌入式远程监控系统煤矿瓦斯监控短消息报警平台的设计与实现基于ARM7的轨道检测仪的嵌入式系统设计基于ARM的可编程控制器的研制基于ARM9的嵌入式数据采集与控制系统硬件平台的设计基于ARM的Zigbee无线网络通信系统的研究与设计基于ARM9的工业控制器基于ARM&Linux的火灾报警控制器的设计基于ARM的光伏发电系统研究。
嵌入式学习计划安排为了更好地了解和掌握嵌入式系统的相关知识和技能,学生需要系统地学习和实践。
下面是一份嵌入式学习计划安排,来帮助学生更好地学习和掌握嵌入式系统相关知识和技能。
一、学习前准备在开始学习嵌入式系统之前,学生需要具备一定的基础知识和技能。
首先,学生需要具备一定的计算机科学和工程技术的基础知识,包括计算机组成原理、数据结构与算法、操作系统、计算机网络等方面的知识。
其次,学生需要对电子电路和数字电路有一定的了解,掌握一些基础的模拟电路和数字电路知识。
最后,学生需要具备一定的编程能力,包括C 语言和汇编语言的基础知识和技能。
二、学习内容和方法1.学习内容:(1)嵌入式系统基础知识:了解嵌入式系统的基本概念、发展历史、特点及应用。
(2)嵌入式系统硬件:学习嵌入式系统的硬件平台结构、处理器架构及各种外设接口。
(3)嵌入式系统软件:学习嵌入式系统的软件开发环境、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发工具等。
(4)嵌入式系统开发:学习嵌入式系统的开发流程、调试技术和实际项目开发经验。
2.学习方法:(1)理论学习:通过阅读相关的书籍、论文和网络资料,了解嵌入式系统的基础知识和发展动态。
(2)实践练习:通过实际的实验和项目开发,掌握嵌入式系统的硬件和软件开发技能。
(3)团队合作:参与嵌入式系统开发项目,与团队成员合作,学习团队协作和项目管理技能。
三、学习计划安排1.学习周期:一般来说,学生需要花费至少一个学期的时间来系统学习和实践嵌入式系统相关知识和技能。
具体时间可根据学校的课程安排和学生的学习情况来确定。
2.学习步骤:(1)了解嵌入式系统基础知识:学生可以通过阅读相关的书籍和网络资料,了解嵌入式系统的基本概念和特点。
(2)学习嵌入式系统硬件:学生可以通过参加相关的实验课或者自主学习,学习嵌入式系统的硬件平台结构和各种外设接口。
(3)学习嵌入式系统软件:学生可以通过学习嵌入式系统的软件开发工具和编程语言,掌握嵌入式系统的软件开发技能。
《嵌入式系统设计与开发》考核办法及评分标准一、考核办法编写基于嵌入式WindowsCE嵌入式操作系统的应用程序二、考核班级07计算机本科1、2、3、4班三、考核目的嵌入式系统设计与开发是计算机科学与技术专业本科生的一门选修课程。
通过本次考核,使学生了解WinCE操作系统的使用,掌握开发嵌入式WinCE系统的基本技能,了解嵌入式WinCE开发环境,掌握嵌入式WinCE系统中的应用程序设计技术。
检验学生对嵌入式程序设计的掌握情况。
四、考核内容学生可以从以下题目中选择任意一个作为自己的开发项目:1、制作课表软件:课表软件包括如下模块:资源文件、头文件、主窗口入口文件、子窗口入口文件、关于对话框过程文件、课目对话框过程文件、教室对话框过程文件、教学计划对话框过程文件、教学大纲对话框过程文件、实验大纲对话框过程文件、课程教案对话框过程文件、课程讲义对话框过程文件等模块,实现课表内容的编辑和修改。
2、文件管理软件:文件管理软件包括如下模块:资源文件、头文件、主窗口入口文件、子窗口入口文件、关于对话框过程文件、复制文件对话框过程文件、移动文件对话框过程文件等模块,实现文件的基本操作。
3、数据库软件制作:数据库软件包括如下模块:资源文件、头文件、主窗口入口文件、子窗口入口文件、关于对话框过程文件、添加或编辑记录对话框过程文件、查找记录对话框过程文件等模块,实现数据库的基本操作任课教师:系主任:主管领导:4、学生自拟题目,拿给任课老师审核同意后再作开发。
五、评分标准1、应用程序结构合理、逻辑清楚、功能完善、界面友好、开发文档和使用文档详细、有条理。
评定为“A”2、应用程序结构合理、逻辑较清楚、功能较完善、界面友好、开发文档和使用文档详细、有条理。
评定为“B”3、应用程序结构较合理、逻辑较清楚、功能较完善、界面一般、开发文档和使用文档较详细。
评定为“C”4、应用程序结构不太合理、逻辑不太清楚、功能不完善、界面无特色、开发文档和使用文档不够详细、条理性差。
嵌入式系统概论课程考核大纲一、适应对象修读完本课程规定内容的信息工程专业的学生;提出并获准免修本课程、申请进行课程水平考核的信息工程专业的学生;提出并获准副修第二专业、申请进行课程水平考核的非信息工程专业的学生。
二、考核目的考核学生对基于Linux 操作系统的嵌入式系统开发环境、开发流程的熟悉情况。
重点考核学生对文件IO 操作、进程管理、多线程、网络套接字、驱动编写的掌握程度。
三、考核形式与方法课程考核由平时考核和期末考试两部分构成。
平时考核成绩包括考勤与课堂小测验、作业、实验三部分。
实验成绩包括实验操作与实验报告考核。
四、课程考核成绩构成课程考核与评估采取平时成绩和期末考试成绩相结合的方式,其中平时考勤与小测验,作业、实验和期末考试分别占课程成绩的10%、20%、20%和50%。
五、考核内容与要求期末考试采用机试形式,题型包括但不限于选择题,判断题、填空题、简答题、程序设计题。
第一单元 Linux 系统基础知识了解嵌入式系统基础知识;掌握Linux操作系统安装过程;了解Linux操作系统文件类型及目录结构;了解Linux操作系统文件类型及目录结构;了解Linux操作系统文件类型及目录结构;了解Linux命令行基本基本操作;理解Linux启动过程;掌握Linux软件安装方法,掌握环境变量设置方法;掌握系统服务设置方法。
掌握vi基本操作;掌握Emacs基本操作;理解gcc编译器基本原理;掌握gcc编译器使用方法;掌握gdb调试技术;理解 Makefile基本原理及语法规范;掌握aototools工具集使用方法。
能自行安装Linux 操作系统,完成系统配置。
熟练掌握嵌入式Linux 环境下的常用编程软件工具的使用方法。
第二单元嵌入式Linux开发环境了解嵌入式系统含义及发展情况;了解嵌入式系统的体系结构;了解 ARM处理器及ARM9相关知识;了解嵌入式系统基本调试手段。
掌握嵌入式交叉编译环境搭建过程;掌握minicom和超级终端配置方法;掌握TFTP和NFS服务配置方法;了解嵌入式Linux内核代码分布情况;掌握Linux内核编译方法;理解Linux根文件系统;掌握Bootloader原理及过程;了解U-Boot代码结构和编译方法。
嵌入式学习计划大学专升本作为一名在校大学生,我对嵌入式技术产生了浓厚的兴趣,我计划通过专升本学习嵌入式技术。
下面是我制定的嵌入式学习计划:一、学习目标1. 熟练掌握嵌入式系统的基本原理和设计方法。
2. 掌握嵌入式操作系统和嵌入式系统的软硬件设计。
3. 了解嵌入式系统在各个领域的应用和发展趋势。
4. 掌握至少一门嵌入式开发语言,并能够运用到实际项目中。
5. 获得嵌入式系统设计和开发领域的相关证书。
二、学习内容1. 嵌入式系统原理与设计:学习嵌入式系统的基本构成和原理、嵌入式系统设计的基本流程和方法。
2. 嵌入式操作系统:学习嵌入式系统的操作系统原理、常用嵌入式操作系统及其特点、嵌入式操作系统的应用实例。
3. 嵌入式系统软硬件设计:学习嵌入式系统软硬件设计的基本流程和方法、常用的嵌入式系统软硬件设计工具。
4. 嵌入式系统通信技术:学习嵌入式系统的通信原理、常用的嵌入式通信技术及其应用场景。
5. 嵌入式系统开发语言:学习一门嵌入式系统开发语言,例如C/C++、Python、Java等。
三、学习方法1. 刻苦钻研理论知识,掌握嵌入式系统的基本原理和设计方法。
2. 积极参与实践项目,亲自动手实践嵌入式系统的设计和开发。
3. 多参加相关技术论坛和讲座,了解嵌入式技术的最新动态和发展趋势。
4. 多与老师和同学交流,共同探讨学习中遇到的问题和疑惑。
四、学习资源1. 自学网课程:通过自学网等在线学习平台学习相关教学课程。
2. 书籍资料:阅读相关的专业书籍和资料,理论知识的学习依托于此。
3. 实践项目:参与实践项目,亲自动手实践嵌入式系统的设计和开发。
4. 技术论坛和讲座:多参加相关技术论坛和讲座,了解嵌入式技术的最新动态和发展趋势。
五、学习时间安排根据学习目标和学习内容,安排合理的学习时间,力争每天保证固定的学习时间,合理安排学习计划,确保学习计划的完成。
六、学习评价1. 以每周为单位,对自己的学习进度进行评估和总结。
嵌入式技术的学习计划一、学习目标1. 掌握嵌入式系统的基本原理和概念2. 熟悉嵌入式系统的开发流程和工具3. 能够独立完成简单的嵌入式系统设计和开发4. 深入了解嵌入式系统的应用和发展趋势二、学习内容和方法1. 基础知识学习- 了解嵌入式系统的定义和特点- 掌握嵌入式系统的硬件基础知识,包括处理器架构、外设接口等- 熟悉嵌入式系统的软件基础知识,包括操作系统、驱动程序等学习方法:通过阅读相关书籍、博客和论文,进行网络搜索等方式获取相关知识,并结合实际练习进行深化理解。
2. 工具使用学习- 了解嵌入式系统开发的常用工具,包括编译器、调试工具、仿真器等- 熟悉几种常用的嵌入式编程语言,包括C、C++等- 掌握几种主流的嵌入式系统开发平台,包括Arduino、Raspberry Pi等学习方法:通过实际操作,使用相关工具和平台进行项目实践,并进行学习和总结。
3. 项目实践学习- 完成几个简单的嵌入式系统项目,包括LED控制、温湿度检测、蓝牙通信等- 参与一个较为复杂的嵌入式系统项目,包括智能家居系统、智能车辆系统等学习方法:通过实际项目实践,掌握嵌入式系统的设计和开发流程,锻炼解决问题的能力。
4. 拓展知识学习- 深入了解嵌入式系统的应用领域,包括智能交通、智能医疗、智能制造等- 了解嵌入式技术的最新发展趋势,包括人工智能、物联网等- 学习访问额外资源,包括开源社区、技术论坛、技术大会等学习方法:积极参与相关领域的交流和讨论,积累更多的知识和经验,不断扩展自己的视野和思维。
三、学习时间安排1. 基础知识学习:1个月- 了解嵌入式系统概念和特点- 熟悉嵌入式系统的硬件和软件基础知识- 实践:通过搭建开发环境,完成LED控制实验2. 工具使用学习:1个月- 掌握嵌入式系统开发的常用工具- 熟悉几种主流的嵌入式编程语言- 实践:通过Arduino平台完成温湿度检测实验3. 项目实践学习:2个月- 完成几个简单的嵌入式系统项目- 参与一个较为复杂的嵌入式系统项目- 实践:通过Raspberry Pi平台完成蓝牙通信实验4. 拓展知识学习:1个月- 深入了解嵌入式系统的应用领域- 了解嵌入式技术的最新发展趋势- 实践:通过参与开源社区和技术论坛,学习相关资源和交流经验四、学习考核方法1. 定期进行学习成果检查和总结,包括学习笔记、实验报告等2. 参与相关项目实践,并根据项目表现和成果进行评估3. 参与开源社区和技术论坛,积极参与讨论和交流4. 定期学习跟踪和反馈,及时调整学习计划和方法五、学习计划总结通过以上学习计划,我们旨在全面提升学习者对嵌入式系统的理解和应用能力,在基础知识、工具使用、项目实践和拓展知识几个方面进行系统深入的学习和实践,同时结合考核方法,全方位评估学习者的学习成果和表现,以期达到学习目标。
关于《嵌入式系统导论》课程的考核计划引言嵌入式系统是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。
嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。
特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。
像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。
嵌入式系统是软硬结合的东西,搞嵌入式开发的人有两类。
一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,他们主要是搞硬件设计,这是嵌入式人才发展方向之一。
有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件,如BootLoader、Board Support Package(像PC 的BIOS一样,往下驱动硬件,往上支持操作系统),最初级的硬件驱动程序等。
他们的优势是对硬件原理非常清楚,不足是他们更擅长定义各种硬件接口,但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。
另一类是学软件、计算机专业出身的人,主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。
如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握,我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。
嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作(目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计,国内的硬件设计力量很弱,很多嵌入式公司自己只负责开发软件,因为公司都知道,嵌入式产品的差异很大程度在软件上),所以越是智能设备越是复杂系统,软件越起关键作用,而且这是目前的趋势。
目前国内外这方面的人都很稀缺。
关于《嵌入式系统导论》课程的考核计划引言嵌入式系统是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。
嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。
特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。
像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。
嵌入式系统是软硬结合的东西,搞嵌入式开发的人有两类。
一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,他们主要是搞硬件设计,这是嵌入式人才发展方向之一。
有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件,如BootLoader、Board Support Package(像PC 的BIOS一样,往下驱动硬件,往上支持操作系统),最初级的硬件驱动程序等。
他们的优势是对硬件原理非常清楚,不足是他们更擅长定义各种硬件接口,但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。
另一类是学软件、计算机专业出身的人,主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。
如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握,我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。
嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作(目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计,国内的硬件设计力量很弱,很多嵌入式公司自己只负责开发软件,因为公司都知道,嵌入式产品的差异很大程度在软件上),所以越是智能设备越是复杂系统,软件越起关键作用,而且这是目前的趋势。
目前国内外这方面的人都很稀缺。
一方面,是因为这一领域入门门槛较高,不仅要懂较底层软件(例如操作系统级、驱动程序级软件),对软件专业水平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高),而且必须懂得硬件的工作原理,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,很多软硬件技术出现时间不长或正在出现(如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等),掌握这些新技术的人当然很难找。
嵌入式人才稀缺,身价自然就高,越有经验价格就越高。
考核原则本课程的考核重点在大家的动手能力和实战水平,同时兼顾其他同学的其他方面兴趣的要求,指定如下考核方案。
考核方案原则上最多只能三个同学组成一个小组,完成一项作品,也可以是个人独立一个小组。
作品可以是论文,也可以是论文加实物,老师根据难易程度和工作质量,给予不同等级成绩。
作品内容1.创意设计:创意设计里面应当包含了嵌入式技术的应用。
说明书应当图文并茂,而且该产品应当体现创意,不能是对已经存在的产品做一个简单复制。
创意设计可以参考创意网站“点名时间”。
该类作品成绩评定最高为良好。
2.整理资料完成某些新的嵌入式技术的应用和新的嵌入式开发方法。
比如STM32新的开发工具STM32CubeMX是如何使用的,其应用在哪些系列的芯片上,详细描述使用方法。
又比如微软在嵌入式方面有没有新的开发工具,其是如何应用的,请给出详细的使用方法。
又比如基于Android 手机应用方面的。
又比如树莓派电脑应用领域或者创想一下可能应用的领域。
该类作品成绩评定最高为良好。
3.对STM32的技术细节进行深入讨论,类似老师给大家的文档STM32笔记,里面就涉及到技术细节。
简单来讲就是学习笔记,但是这些笔记对别人是有价值的。
所以鼓励大家针对某些问题写自己的学习笔记,该类作品的成绩评定最高是良好。
4.鼓励有实物作品的同学,能够展示实物,而且能够针对某些问题,写出有价值的文档,优秀成绩从这里择优产生。
只有参与该作品工作的同学才能共享一个作品,不能够滥竽充数。
该作品的小组成员应当有勇气接受老师的提问,直到得到老师认可。
否则不能选择该题目,以免引起不必要的麻烦,因为这个是为了成绩评定为优秀的同学而设立的。
作品涉及范围广泛,不局限于STM32,只要是跟嵌入式技术有关即可。
不拘一格是为了让更多优秀人才脱颖而出。
课程论文<基于ARM音频系统的设计> 课程嵌入式系统导论课程号16552110学生姓名刘永杰陈勇莫岱潮所在学院信息学院所在班级自动1111任课教师陈海生提交时间 2014年 6 月 6 日仅供参考,不要拘泥某种形式,只要把问题讲清楚即可。
一、设计内容<基于ARM音频系统的设计>二、设计过程嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。
硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。
软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。
有时设计人员把这两种软件组合在一起。
应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点:1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
2)具有功能很强的存储区保护功能。
这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化。
3)可扩展的处理器结构,以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理。
4)低功耗,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。
相对通用计算机系统而言,嵌入式系统主要是面向特定应用额设计的。
系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化。
同时嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。
另外,嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。
数字音频系统的应用随着计算机技术、电子技术和通信技术的迅猛发展,嵌入式系统已经成为通讯和消费产品的共同发展方向,广泛应用在人们工作生活的各个方面。
在嵌入式技术快速发展的同时,数字音频技术发展的速度也相当惊人,数字音频技术在我们社会生活中的应用也己经非常广泛,受到越来越多消费者的青睐。
W A V、MPEG 和WMA 相继出现的同时,MP3、MP4 也正如暴风雪一般横扫整个音乐界,可见数字音频领域的研究有着非常广阔的前景。
在MP3、手机等消费类电子产品中,人们对于这些个人终端的要求早已不限于单纯通话和简单的文字处理,高质量的音效和实时的音频定制是当前发展的重要趋势。
三、系统测试录音是对模拟信号的一种量化,对模拟信号进行采样,对振幅进行量化(AD )如图1放音就是将数字信号转变成模拟的音频信号(DA ),推动耳机,功放等模拟音响设备图1:数字音频的产生过程S3C2410的IIS 总线简介IIS 总线是飞利浦公司提出的音频总线协议,全称是数字音频集成电力通信协议,它是一种串行的数字音频总线协议。
IIS 总线只处理声音数据,其他信号(比如控制信号)必须单独传输。
IIS 只使用了3根串行总线,以尽量减少引出管脚,这3根线分别是:时分复用功能的数据线,字选择线,时钟信号线。
图1 IIS 总线示意图IIS 音频传输模式(a)正常传输模式:此模式基于 FIFO 寄存器。
该模式下 CPU 将通过轮询方式访问FIFO 寄存器,通过IISCON 寄存器的第七位控制FIFO 。
(b)DMA 模式:此模式是一种外部设备控制方式,它使用窃取总线控制权的方法使外部设备与主存数据,从而提高系统的吞吐能力。
在三星公司的 ARM 芯片中有 4个通道DMA 控制器用于控制各种外部设备,其中 IS 与其他串行外设共用两个桥联 DMA(BDMA)类型DM 通道。
通过设置 CPU 的IISFCON 寄存器可以使IIS 接口工作在DMA 模式下。
此模式下FIFO 寄存器组的控制权掌握在DMA 控制器上。
当 FIFO 满时,由 DMA 控制器对FIFO 中的数据进行处理。
DMA 模式的选择由 IISCON 寄存器的第四和第五位控制。
在本文所设计的系统中就采用的这种模式进行数据传输。
IIS 音频串行接口格式IIS 总线一般具有4根信号线,如图1所示,包括串行数据输入(IISDI)、串行数据输信号 抽样时钟采样系统 量化编码出(IISD0)、左/右声道选择(IISLRCK)和串行数据时钟(IISCLK);产生IISLRCK和IISCLK 的是主设备。
串行数据总是以偶数个数据且高位在先发送。
这样发送器就没有必要了解接收器能够处理多少位数据,接收器也不需了解多少位数据正在被发送。
被发送器发出的串行数据可以依据始终信号的下降沿或者上升沿来同步。
但是,串行数据必须在上升沿出锁入接收器。
左右声道选择决定被传输的通道。
IISCRCK可以在下降沿或者上升沿出改变。
它不要求是均匀的,在从设备端,这个信号在上升沿处被锁定。
IISLRCK 信号线改变到MSB发送之间有一个时钟周期的时间。
图2 IIS数据传输模式音频芯片UDA1341本文采用的音频设备是生产的低功耗、全双工UDA1341TS 芯片。
该芯片集成了Philips公ADC(Analog-to-DigitalConverter)DAC(Digital-to-AnalogConverter)、编程增益控GA)和数字自动增益控制(AGC),UDA1341TS 支持IIS 总线格式,数据传输字长可为16、18、20 位,采样率32、44.1或48KHz。
由于IIS 总线只处理音频数据,所以UDA1341TS内置了用于传输控制信号的L3 总线接口。
L3 接口相当于混音器控制接口,可以控制声音的重音、音量、高音以及静音,在声音回放的时候具有DSP 功能。
同时该芯片采用 3.3V电压供电,与S3C2410 的I/O电压完全兼容,使设计变得更加容易。
UDA1341TS 芯片主要应用于立体声的磁盘系统和便携式的各种设备中,如MD/CD 机、笔记本电脑和数码相机等。