嵌入式系统课程辅助教学系统的设计

一、引言嵌入式系统目前广泛应用于通信设备，信息家电，网络设备，工业控制，智能仪表，汽车电子，移动存储等领域中，有统计表明目前嵌入式微控制器占世界处理器市场的94%，而PC 处理器只占6%。

因此社会对于嵌入式系统相关技术人才的需求也在空前扩大。

嵌入式系统这门课程也成为各个高校电子信息类专业的一门非常重要的专业课程。

这门课程融电子电路，程序设计等课程于一体。

是一门理论和实践相结合的课程。

本课程重点培养的是学生对于嵌入式系统理论的认识以及实现嵌入式系统外设的相关操作。

由于涉及到嵌入式系统的相关操作，因此实验课程非常重要，但由于理论教学是课堂教学，无法直接的给学生演示电路连接，运行过程，导致课堂教学比较枯燥。

而实验课教学又由于设备和实验时间的限制无法满足学生的学习需求。

因此考虑将proteus 软件引入嵌入式系统的教学过程中，使得所有实验可以仿真，且可以在教学课堂上演示。

这样增加了理论课堂的趣味性。

同时设计这样一个仿真平台又使得学生脱离了实验设备的限制，能够只要有一台电脑就可以进行理论或者实验课相关代码的编写调试工作。

二、proteus 在教学中的应用Proteus 是由英国Labcenter electronics 公司开发的电路分析与实物仿真软件，是一款EDA 工具软件。

该软件包括两个程序，ARES 主要用于PCB 自动布线或仿真，ISIS 主要采用原理图的方法绘制电路并进行相应的仿真。

由于我们采用的是虚拟仿真，所以选择的是ISIS [1]。

在嵌入式系统教学中引入proteus 仿真软件，可以使得教学过程更加直观、生动。

1.proteus 在理论课教学的应用。

嵌入式系统理论教学主要着重讲解了嵌入式系统各个外设以及如何通过CPU 芯片控制外设。

使用的开发板是cortex-m3，在设计仿真平台之前，理论课都是将开发板带到课堂，讲解的时候演示给学生看，但是开发板大都是多层板，而且学生也无法看清电路的连接。

课程编号：“嵌入式系统设计”课程教学大纲Embeded System Design Course Outline50学时 3学分一、课程的性质、目的及任务嵌入式系统设计是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程。

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。

通过本课程的学习，掌握嵌入式系统的组成和基本原理、ARM体系结构特点、嵌入式系统设计的一般原理及方法、以及嵌入式操作系统的基本原理及应用等。

二、适用专业——计算机科学与技术三、先修课程——计算机组成原理、微型计算机技术、汇编语言、C语言程序设计四、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应能达到下列要求：1.掌握嵌入式系统的概念、体系结构、系统组成及设计方法；2.掌握ARM7的微处理器结构和指令系统以及嵌入式系统的分析与设计方法，了解嵌入式操作系统和嵌入式网络技术；3.掌握以S3C44B0系列嵌入式微处理器的硬件资源、指令系统，并以它为核心，能够进行实际系统的设计与分析；4.通过实例学习，重点掌握嵌入式系统的应用开发。

五、课程的教学内容(一)课堂讲授的教学内容0．绪论嵌入式系统开发基础（基本概念、组成结构、硬件组成、操作系统、应用软件开发、嵌入式系统开发流程）1．ARM体系结构及汇编指令集ARM技术概述；ARM处理模式和状态、ARM存储器组织、ARM异常中断；ARM寻址方式；ARM指令集、Thumb 指令集、ARM汇编程序规范、ARM汇编程序特点2．基于ARM的嵌入式系统程序设计基础ARM汇编语言程序设计、嵌入式C语言程序设计及技巧、C语言与汇编语言混合编程、基于ARM的软件开发环境3．基于ARM核微处理器S3C44B0X的扩展接口技术S3C44B0X微处理器及其硬件开发平台、基于S3C44B0X的嵌入式系统体系结构；存储器扩展接口、UART异步串行接口、USB设备接口、通用I/O口应用、A/D和D/A接口应用。

・技术在线　－　３２　－2017年10月下 第20期（总第422期）10.3969/j.issn.1671-489X.2017.20.032基于ＳＴＭ３２的嵌入式系统实验平台设计*◆杨卫波 阮秀凯 崔桂华摘 要 针对嵌入式原理与应用的本科教学，设计基于Coretex-M4内核的嵌入式系统实验平台。

实验平台以STM32F407IGT6微处理器为控制核心，采用模块化方法进行硬件设计，并提供丰富的接口；开发四个层次的实验项目，实验项目设计循序渐进，有利于培养具有创新思维的嵌入式开发人才。

教学实践表明，该实验平台能够满足教学要求，可以增强嵌入式课程的教学效果。

关键词 嵌入式系统；STM32；实验平台中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2017)20-0032-03Design of Embedded System Experiment Platform based on STM32//YANG Weibo, RUAN Xiukai, CUI GuihuaAbstract An embedded experimental teaching platform based on Coretex-M4 was designed for the undergraduate teaching of embe-dded principle and application. The experiment platform with STM 32F407IGT6 microprocessor adopted modular design ，　and provided lots of interface in the system. Four levels of experiment items were designed, and the experimental projects were progressive, which was benefi cial to the development of embedded talents with creative thin-king. The teaching practice demonstrated that the experimental plat -form can meet the teaching requirements, and can improve the tea -ching effect of embedded courses.Key words embedded system; STM32; experiment platform１　前言嵌入式原理与应用是电子与信息类学科的一门专业必修课。

28科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2004-5150-8749培养学生工程思维能力的嵌入式系统课程教学探索①朱建忠 贾云浪(南京工程学院 江苏南京 210009)摘 要：在嵌入式技术快速发展的今天以及工程认证的需要，嵌入式作为一门实践性较强的课程，存在教学工作量大、知识点多、难以考核量化等问题，因而教学改革的实施势在必行。

该文从工程思维出发，结合工程认证的需要，在理论教学和实践教学的开展过程中，提出一些教学改革措施，强化学生工程思维的能力，解决教学偏离实践需要、实验教学不够系统等问题。

关键词：嵌入式系统 工程思维 工程认证 课程教学中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2020)11(a)-0028-03On the Teaching of Embedded System to Cultivate Students'Engineering Thinking AbilityZHU Jianzhong JIA Yunlang(Nanjing Institute of Technology, Nanjing, Jiangsu Province, 210009 China)Abstract : With the rapid development of embedded technology and the need for engineering certification, as a practical course, embedded system has many problems, such as heavy teaching workload, too many knowledge points, and diff icult to assess and quantify. Therefore, the implementation of teaching reform is imperative. Starting from engineering thinking, combined with the needs of engineering certif ication, this paper puts forward some teaching reform measures in the process of theoretical teaching and practical teaching, so as to strengthen the students' ability of engineering thinking, and solve the problems such as teaching deviation from practical needs and insufficient experimental teaching systemKey Words : Embedded system; Engineering thinking; Engineering certification; Course teaching①基金项目：2019年度南京工程学院校级科研基金《微电网并联逆变器无缝切换的扰动抑制策略研究》（项目编 号：ZKJ201902）。

嵌入式课程设计答辩问题一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和关键技术。

技能目标要求学生能够使用嵌入式系统设计工具进行简单的设计和编程，并能够进行嵌入式系统的调试和优化。

情感态度价值观目标要求学生培养对嵌入式系统的兴趣和热情，提高学生的问题解决能力和创新意识。

二、教学内容根据课程目标，选择和教学内容，确保内容的科学性和系统性。

教学大纲将包括嵌入式系统的基本概念、硬件组成、软件设计、编程语言和开发工具等方面的内容。

具体的教学内容将涵盖嵌入式系统的定义、特点和应用，嵌入式系统的硬件组成和架构，嵌入式系统的软件设计方法和流程，嵌入式系统的编程语言和开发工具的使用等。

三、教学方法选择合适的教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

通过多种教学方法的结合，引导学生主动探索和解决问题，培养学生的创新思维和实践能力。

四、教学资源选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。

教材将选用权威、实用的教材，同时结合教师的教案、讲义和演示文稿等参考书，为学生提供全面的学习资料。

多媒体资料包括教学视频、动画和图片等，用于辅助教学和提供直观的学习体验。

实验设备包括嵌入式系统开发板和相关工具，用于学生的实践操作和实验。

同时，利用网络资源，提供在线学习平台和交流论坛，方便学生随时随地进行学习和交流。

五、教学评估设计合理的评估方式，全面反映学生的学习成果。

评估方式包括平时表现、作业、考试等。

平时表现评估学生的课堂参与度、提问回答和小组讨论等情况，作业评估学生的理解和应用能力，考试评估学生的综合运用和解决问题能力。

评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排规定教学进度、教学时间和教学地点等。

教学安排应合理、紧凑，确保在有限的时间内完成教学任务。

同时，教学安排还应考虑学生的实际情况和需要，如学生的作息时间、兴趣爱好等。

嵌入式系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成及工作原理；2. 掌握嵌入式系统的设计流程和方法；3. 了解常见的嵌入式系统硬件平台及其接口技术；4. 掌握嵌入式系统编程及调试技巧。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的嵌入式系统；2. 熟练使用嵌入式系统开发工具，进行程序编写、调试及测试；3. 能够阅读和理解嵌入式系统的原理图和程序代码；4. 提高团队协作能力，学会在项目中分工合作，解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统设计的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生严谨、认真的学习态度，提高自主学习能力；3. 增强学生的责任感和使命感，使其认识到嵌入式技术在国家经济发展和科技创新中的重要性；4. 培养学生的团队合作精神，提高沟通能力。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，结合嵌入式系统设计的基本理论，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对嵌入式系统有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的教学模式，注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

通过课程学习，使学生能够独立设计嵌入式系统，具备一定的创新能力和实际工程素养。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的基本概念、特点与应用领域；- 嵌入式系统的组成与发展趋势。

2. 嵌入式硬件平台- 嵌入式处理器的选型与性能评估；- 常用嵌入式硬件平台介绍；- 嵌入式系统硬件接口技术。

3. 嵌入式系统设计方法- 嵌入式系统设计流程；- 系统需求分析、硬件设计、软件设计及系统集成；- 设计实例分析与讨论。

4. 嵌入式编程与调试- 嵌入式系统编程语言与开发环境；- 嵌入式程序设计方法与技巧；- 嵌入式系统调试与测试方法。

5. 嵌入式系统应用案例- 案例介绍：智能家居、物联网、机器人等；- 案例分析：系统需求、硬件设计、软件设计及实现。

嵌入式课程设计实践报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本原理和设计方法，能够独立完成简单的嵌入式系统设计和开发。

具体目标如下：1.掌握嵌入式系统的定义、特点和基本组成；2.了解嵌入式处理器、嵌入式操作系统和嵌入式软件的基本概念；3.熟悉嵌入式系统的设计流程和开发工具。

4.能够使用嵌入式处理器和开发板进行系统开发；5.掌握嵌入式软件的编写和调试方法；6.能够独立完成嵌入式系统的设计和实现。

情感态度价值观目标：1.培养学生对嵌入式系统的兴趣和热情，提高学生的专业素养；2.培养学生团队合作意识和解决问题的能力；3.培养学生对创新和实践的积极态度，提高学生的创新能力。

二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.嵌入式系统的基本概念：嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域；2.嵌入式处理器：嵌入式处理器的结构、工作原理和选型；3.嵌入式操作系统：嵌入式操作系统的原理、结构和常用操作系统；4.嵌入式软件设计：嵌入式软件的编写方法、调试技术和常用开发工具；5.嵌入式系统设计流程：需求分析、系统设计、硬件选型、软件设计和系统验证。

6.嵌入式系统概述（2课时）1.1 嵌入式系统的定义和特点1.2 嵌入式系统的分类和应用领域7.嵌入式处理器（4课时）2.1 嵌入式处理器的结构和工作原理2.2 嵌入式处理器的选型和评估8.嵌入式操作系统（2课时）3.1 嵌入式操作系统的原理和结构3.2 常用嵌入式操作系统及其特点9.嵌入式软件设计（4课时）4.1 嵌入式软件的编写方法和技巧4.2 嵌入式软件的调试技术和工具10.嵌入式系统设计流程（2课时）5.1 需求分析和系统设计5.2 硬件选型和软件设计5.3 系统验证和优化三、教学方法为了实现教学目标，本课程采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握嵌入式系统的基本概念和原理；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解嵌入式系统的应用和设计方法；3.实验法：通过动手实验，使学生熟悉嵌入式系统的设计和开发过程；4.讨论法：通过分组讨论，培养学生团队合作意识和解决问题的能力。

嵌入式课程的理论教学改革与实践何继贤（长沙职业技术学院，湖南长沙410000）摘要：嵌入式课程知识点众多，具有很强的专业性和实践性。

在开展嵌入式课程理论教学时，要不断更新教学手段和教学方式，使嵌入式课程教学能够迈向新的阶段，为培养的嵌入式人才奠定坚实的基础，使嵌入式系统不断创新，发挥出更大的作用。

关键词：嵌入式课程；理论教学；改革；实践嵌入式技术是一种与时俱进、具有广泛发展前景的技术，其与人们的生活、工作息息相关，给人们带来许多方便。

嵌入式系统在电子系统中应用非常普遍，将其作为一门专业课程开展教学，将会使学生掌握与之相关的知识和技能。

嵌入式系统包含的知识点众多，不仅可以用于监控和通讯，还可以对数据进行处理，因此涉猎领域甚广。

许多高校开设嵌入式课程，对这一课程的教学十分重视，不过，在实际开展教学的过程中，由于教学方法不当，知识点复杂，导致学生很难掌握知识，能力也不能得到有效提升。

为保证学生在毕业后成为合格的人才，满足企业的需求，要加强对嵌入式课程教学的改革，不断提高学生的实践能力。

1嵌入式课程理论教学改革的必要性1.1转变枯燥的教学内容嵌入式理论课程之所以需要改革，主要是由于现阶段所使用的教材内容比较传统，虽然知识点比较多，但许多知识比较抽象，使得学生难以理解和掌握。

大多数教材知识结构比较类似，将理论知识与典型实例相结合，这样的教学内容通常比较枯燥，学生在学习的过程中不容易产生兴趣。

因此，在开展教学时，需要保证嵌入式教学内容的实用性和趣味性，使其能够更容易被学生所接受，这样才能使学生做到活学活用。

要选择通俗易懂的教材，教师在讲授理论知识的同时，还要穿插实践内容，保证教学难度循序渐进，遵从学生的认知规律。

要保证学生能够掌握嵌入式系统的应用原理，这样就可以保证学生在后续操作中更加顺畅。

1.2促进教学方法改革由于嵌入式教学包含的理论知识比较多，而且每个知识点的实用性极强，因此，在开展教学时，如果教学方法不当，就会导致学生难以掌握知识和技能。