嵌入式系统原理及应用- 教学大纲

1、嵌入式系统原理及应用教学大纲Principle and Application of Embedded System课程编码：12A08230 学分：2.5 课程类别：专业任选课计划学时：48 其中讲课：32 实验或实践：16 上机：0适用专业：电子信息科学与技术、通信工程、集成电路设计与集成系统推荐教材：肖广兵著，ARM 嵌入式开发实例，电子工业出版社，2013年参考书目：1. 郭书军等，ARMCortex-M3系统设计与实现，电子工业出版社，2013年2. 彭刚等，基于ARMCortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器应用实践原理与C程序设计，电子工业出版社，2010年课程的教学目的与

2、任务本课程是一门专业任选课，主要通过课堂教学、课后自学、课外作业以及课内实验等教学环节使学生掌握关于嵌入式系统原理及其应用的基本知识；掌握嵌入式系统的基本概念、基本技术、基本性能和基本分析方法。本课程紧密围绕嵌入式系统的开发展开教学，主要任务是使学生掌握嵌入式系统的基本理论、嵌入式开发的基本步骤，嵌入式开发的平台搭建，以及嵌入式开发的基本流程等内容，充分提升学生的专业实践能力。课程的基本要求1、通过系统地介绍嵌入式系统的基本原理、概念、技术和方法对重要理论的讲解分析以及必要的实践环节，使学生了解、掌握嵌入式系统的基本概念、基础知识和基本技能。2、通过课堂讲解、讨论和学生课下阅读、思考，使学生在

3、嵌入式系统开发的基础上，对嵌入式系统基础知识和嵌入式系统开发方面的一些问题能有一定的独立思考能力。3、要求学生在学完本课程后，能运用所学知识，独立地分析所给的系统要求，设计出相应的嵌入式系统，提高学生的实践能力。各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）第一章 嵌入式系统概述 建议学时：2教学目的与要求 了解嵌入式系统基本概念，分类及嵌入式硬件和嵌入式软件所包括的内容。掌握嵌入式系统项目开发的一般流程，及其设计方法的基本方法。教学重点与难点 嵌入式系统的两个概念。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容第一节 嵌入式系统一、现实中的嵌入式系统二、嵌入式系

4、统的定义及特点三、嵌入式系统的未来第二节 嵌入式处理器一、嵌入式处理器简介二、嵌入式系统的分类第三节 嵌入式操作系统一、嵌入式操作系统简介二、嵌入式操作系统基本概念三、使用嵌入式实时操作系统的必要性四、嵌入式实时操作系统的优缺点五、常见的嵌入式实时操作系统第二章 ARM体系结构 建议学时：7教学目的与要求 了解ARM的结构。理解ARM的模块、内核和功能、处理器模式及内部寄存器机构。掌握嵌入式异常的概念。教学重点与难点 ARM进入异常以及退出异常。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容第一节 ARM简介一、RISC结构特性二、常用ARM处理器系列第二节 ARM数据

5、类型一、存储器的字与半字二、3级流水线第三节 ARM的模块、内核和功能框图第四节 ARM处理器状态第五节 ARM处理器模式第六节 ARM内部寄存器一、ARM状态下的寄存器二、Thumb状态下的寄存器第七节 当前程序状态寄存器一、条件代码标志二、控制标志位三、保留位第八节 ARM体系的异常、中断及其向量表一、异常入口/出口汇总二、向量表三、异常优先级四、异常中断的进入与退出五、复位异常六、中断请求异常IRQ七、快速中断请求异常FIQ八、未定义的指令异常九、中止异常第三章 ARM 指令系统 建议学时：7 教学目的与要求 了解条件代码的使用。 理解ARM的九种寻址方式，指令格式。掌握几种常用的指令如

6、，LDR，STR等。教学重点与难点 ARM对存储器的操作方法以及寻址方式。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容第一节 ARM处理器寻址方式第二节 指令集介绍一、ARM指令集二、Thumb指令集上机实验1：ARM汇编语言实验。第四章 STM32系列ARM硬件结构 建议学时：32 教学目的与要求 了解STM32芯片存储器的映射，时钟模块。理解STM32系列芯片各个外设的基本性能，用法。掌握STM32系列芯片中断控制模块的使用。教学重点与难点 ARM存储器的重新映射，LPC中断控制。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容第一节 STM

7、32F103XX系统简介一、特性二、器件信息三、结构第二节 STM32F103XX引脚信息第三节 STM32F103XX的内部结构第四节 GPIO一、概述二、GPIO寄存器描述三、GPIO使用注意事项四、GPIO应用示例第五节 中断控制器一、概述二 寄存器描述三、中断处理第六节 外部中断输入一、概述二、外部中断寄存器描述三、外部中断引脚设置四、中断设置五、外部中断应用示例第七节 定时器一、概述二、寄存器描述三、定时器中断四、定时器操作第八节 异步通信一、概述二、UART的典型应用三、UART结构四、UART寄存器描述五、UART应用示例六、UART中断第九节 A/D转换器一、概述二、寄存器描述三、A/D的使用方法四、ADC中断第十节 看门狗一、概述二、看门狗寄存器描述三、WDT使用