030741003《嵌入式系统》教学大纲

嵌入式系统教学大纲嵌入式系统教学大纲嵌入式系统是当今科技领域中的一个重要分支，它涵盖了硬件、软件、通信和控制等多个领域。

随着物联网和人工智能的快速发展，嵌入式系统的应用范围越来越广泛。

为了培养具备嵌入式系统设计和开发能力的专业人才，制定一份完善的嵌入式系统教学大纲至关重要。

第一部分：嵌入式系统基础知识在这一部分，学生将学习嵌入式系统的基本概念、发展历程以及相关技术。

包括嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域等内容。

同时，还将介绍嵌入式系统的硬件平台、软件开发环境和通信技术等基础知识。

第二部分：嵌入式系统硬件设计这一部分将重点介绍嵌入式系统的硬件设计原理和方法。

学生将学习数字电路设计、模拟电路设计以及嵌入式系统的电源管理和时钟设计等内容。

通过实践项目，学生将掌握基本的电路设计和PCB布局技术。

第三部分：嵌入式系统软件开发在这一部分，学生将学习嵌入式系统的软件开发技术。

包括嵌入式操作系统、驱动程序设计、实时系统和嵌入式软件测试等内容。

通过实践项目，学生将了解嵌入式系统软件开发的整个流程，并掌握常用的开发工具和技术。

第四部分：嵌入式系统通信与网络这一部分将介绍嵌入式系统的通信和网络技术。

学生将学习串行通信、并行通信、无线通信以及网络协议等内容。

通过实验项目，学生将了解嵌入式系统与外部设备的通信方式，并能够进行网络编程和数据传输。

第五部分：嵌入式系统应用与案例分析在这一部分，学生将学习嵌入式系统在各个领域的应用案例。

包括智能家居、智能交通、医疗设备和工业自动化等领域。

通过案例分析，学生将了解嵌入式系统的实际应用和解决方案，并能够进行系统设计和优化。

第六部分：嵌入式系统实践项目这一部分将组织学生进行嵌入式系统的实践项目。

学生将根据自己的兴趣和专业方向选择合适的项目，并在指导老师的指导下完成项目设计、开发和测试。

通过实践项目，学生将综合运用所学的硬件设计和软件开发技术，提升解决实际问题的能力。

第七部分：嵌入式系统设计与创新在这一部分，学生将学习嵌入式系统的设计原则和创新思维。

嵌入式系统教学大纲一、说明（一）课程性质“嵌入式系统”是物联网工程专业的专业必修课程，是一门实践与理论结合性很强的课程，以电子线路、微机原理与接口技术、操作系统、计算机网络等课程为基础。

随着后PC时代的到来，以高速度、高可靠、低功耗为特征的嵌入式系统的应用日益广泛和深入，嵌入式系统设计在计算机科学与技术专业课程体系中的地位愈发重要。

（二）教学目的通过本课程的学习，要求学生掌握嵌入式系统的基础概念和基本原理；熟悉ARM体系结构的特点；熟练掌握嵌入式LINUX系统开发的基本知识；了解嵌入式应用系统的基本开发流程。

为将来成为一个合格的高新技术工程研发人员打下坚实的基础。

（三）教学内容本课程以ARM11为具体的硬件教学平台，以嵌入式LINUX为应用开发平台。

主要教学内容包括以下三个部分：第一部分为嵌入式系统概述，主要包括嵌入式系统的基本概念，嵌入式系统中的处理器，嵌入式系统中的软件系统，嵌入式产品的开发流程等。

第二部分为ARM硬件基础介绍，主要包括ARM的内部资源，ARM指令系统，ARM典型接口，ADS集成开发环境等。

第三部分为嵌入式LINUX系统开发，主要包括嵌入式系统开发环境的建立，嵌入式LINUX C语言基础，嵌入式LINUX设备驱动开发基础，嵌入式LINUX网络编程，嵌入式LINUX数据库应用编程，Qt编程等。

（四）教学时数本课程课堂教学72学时（含8学时课程设计），实验教学36学时，总教学时数108学时。

课程编号：71032407，开设学期：第六学期。

（五）教学方式“嵌入式系统”是一门实践性很强的课程，因此采用课堂教学与实践教学相结合的教学方式。

在教学过程中注重学生的动手能力，任课教师可根据实际情况调整课堂教学与实验教学的教学时数。

课程考核方式通过学生分组，开卷完成课程设计题目，提交课程设计报告的方式来完成。

二、本文理论部分第一篇嵌入式系统概述第1章嵌入式系统简述教学要点：本章要点为嵌入式系统的基本概念。

《嵌入式系统》课程教学大纲学分：3学时：64适用专业：电子信息、通信技术前导课程：电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言后续课程：一、课程的性质和任务本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统，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和驱动程序的开发设计方法。

《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS （实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科，是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。

二、课程的教学基本要求本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。

课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法；实时多任务操作系统。

本课程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、教学内容和要求（一）理论教学内容和要求第一章：嵌入式系统的概况1、讲授内容：主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式系统的应用领域和发展趋势。

2、基本要求：使学生明确学习本课程的目的。

第二章：嵌入式系统的硬件基本知识1、讲授内容：1、ARM体系的硬件架构2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构3、RISC体系结构4、流水线技术2、基本要求：了解嵌入式系统的硬件基础。

第三章：嵌入式操作系统1、讲授内容：1、嵌入式操作系统的分类2、嵌入式操作系统的特点3、实时操作系统4、目前市场上流行的嵌入式操作系统2、基本要求：掌握嵌入式操作系统的分类和特点，明确实时操作系统的内核特点第四章：ARM架构的嵌入式微处理器1、讲授内容：目前基于ARM架构的嵌入式微处理器：I44B0，2410，LPC2000的架构及特点。

2、基本要求：要求掌握不同处理的的特点及使用场合。

嵌入式系统课程大纲一、课程简介嵌入式系统是以计算机技术为基础，实现特定功能的系统。

本课程旨在介绍嵌入式系统的基本原理、设计方法及开发技术。

学生将学习到嵌入式系统的硬件与软件之间的紧密集成，以及如何应用嵌入式系统解决实际问题。

二、课程目标1. 理解嵌入式系统的基本概念和设计原理；2. 掌握嵌入式系统的硬件与软件开发技术；3. 学习嵌入式系统的应用案例，并能独立完成相关项目；4. 培养学生的创新思维和问题解决能力。

三、课程内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统定义及特点1.2 嵌入式系统发展历程1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统硬件设计基础2.1 单片机概述2.2 计算机体系结构及指令集2.3 嵌入式系统的接口技术2.4 嵌入式系统的存储技术3. 嵌入式系统软件开发基础3.1 嵌入式系统软件设计流程3.2 嵌入式系统操作系统3.3 嵌入式系统的编程语言3.4 嵌入式系统的调试与测试4. 嵌入式系统的应用案例4.1 嵌入式系统在智能家居中的应用4.2 嵌入式系统在工业控制中的应用4.3 嵌入式系统在医疗设备中的应用4.4 嵌入式系统在无人机中的应用五、课程评估1. 平时作业：占总成绩的20%包括课堂练习、实验报告和小型项目。

2. 期中考试：占总成绩的30%考核学生对课程知识的理解和掌握程度。

3. 期末项目：占总成绩的50%要求学生独立完成一个嵌入式系统开发项目，并提交相应的设计方案和实现报告。

六、参考教材1. 嵌入式系统设计与开发，李明著，电子工业出版社，2017年2. 嵌入式系统原理与设计，张立新著，清华大学出版社，2018年七、备注本课程将提供实验室设备供学生使用，学生可以自行选择项目开发的硬件平台和开发环境。

同时，学生也可以自愿参与相关嵌入式系统开发竞赛，以提升自己的实践能力和创新能力。

八、教学团队本课程由经验丰富的嵌入式系统开发工程师和计算机科学与技术专业教师组成的教学团队共同授课，保证教学质量和学生学习效果。