《嵌入式系统应用》课程教学大纲

1、嵌入式系统应用教学大纲一、课程基本信息中文名称嵌入式系统应用英文名称Embedded System Application适用专业计算机科学与技术先修课程C语言、微型计算机原理课程类别专业拓展课程修读性质限选学分/学时2.5学分/28学时考核方式考查二、教学目标嵌入式技术是21世纪科技发展的重要技术之一。本课程以嵌入式软件工程思想为指导，通过突出嵌入式系统软硬件依赖、实时、可靠、低功耗等特性，使学生利用工具开发实际嵌入式软件程序的同时，帮助他们理解符合嵌入式系统特色的各种原理和方法，培养嵌入式系统产品方案规划、体系架构选择、处理器和芯片选型、操作系统应用、总体及详细设计、可靠性测试评估等方面的

2、综合能力，为将来的进一步发展奠定坚实的基础。三、教学内容及基本要求第一章 嵌入式系统基础（理论2学时）（一）教学目标1. 掌握嵌入式系统的定义、特点和基本结构；2. 了解嵌入式系统的典型应用领域以及发展的概括和趋势。（二）重点、难点教学重点：嵌入式系统的主要特点；教学难点：嵌入式系统的基本结构。（三）教学方法多媒体教学。（四）教学内容1. 嵌入式系统概述；2. ARM处理器硬件开发平台；3. 嵌入式软件开发流程。（五）作业及要求思考题：嵌入式系统基本概念、嵌入式微处理器、嵌入式操作系统及其发展趋势。第二章 嵌入式程序设计基础（理论4学时）（一）教学目标1. 掌握Vim、Gcc、Gdb、Make

3、file等工具的使用；2. 利用这些工具进行基本的嵌入式软件设计；3. 掌握Linux下使用C语言进行程序设计的基本方法；4. 了解嵌入式Linux C程序移植。（二）重点、难点教学重点：嵌入式系统软件开发的相关工具；C语言中内存分配管理；教学难点：Vim、Gcc、Gdb、Makefile等工具的使用。（三）教学方法多媒体演示教学。（四）教学内容1. 编辑器Vim，编辑器Gcc，调试器Gdb；2. make工程管理器；3. autotools；4. C语言中的内存分配、程序可移植性；5. C和汇编的接口。（五）作业及要求编写简单C程序，在Linux系统中使用相应工具调试并运行。第三章 嵌入式L

4、inux开发环境搭建（理论4学时）（一）教学目标1. 了解Bootloader的作用；2. 了解内核的编译方法，根据文件系统的构建方法；3. 掌握主机交叉开发环境配置方法；4. 了解交叉开发的基本概念；5. 熟悉嵌入式实验箱的结构，PC机与试验箱的链接，相关软件的配置和使用；6. ex命令的使用。（二）重点、难点教学重点：了解交叉开发的概念，实验设备硬件链接与软件设置；教学难点：交叉开发，minicom使用。（三）教学方法多媒体教学。（四）教学内容1. 构建嵌入式Linux开发环境；2. Bootloader；3. Linux内核与移植；4. 嵌入式文件系统构建。（五）作业及要求掌握交叉开发环

5、境的具体实现步骤。第四章 嵌入式Linux C文件I/O编程（理论6学时）（一）教学目标1. 掌握系统调用及用户编程接口的概念和作用；2. 熟悉Linux文件I/O系统概述；3. 底层文件I/O操作；4. 嵌入式Linux串口应用编程。（二）重点、难点教学重点：嵌入式I/O编程的实现，Linux下串口程序设计基本方法；教学难点：串口编程结构、串口相关系统调用。（三）教学方法多媒体教学。（四）教学内容1. Linux系统调用及用户编程接口；2. Linux文件I/O系统概述；3. 底层文件I/O操作；4. 嵌入式Linux串口应用编程。（五）作业及要求编写简单的串口通信程序。第五章 嵌入式Lin

6、ux多任务编程（理论4学时）（一）教学目标1. 掌握进程，任务，线程等概念及其特点；2. 掌握进程间的通信机制；3. 了解管道通讯的基本方法；（二）重点、难点教学重点：Linux下多任务操作编程方法；教学难点：Linux下进程间的常用通信机制。（三）教学方法多媒体教学。（四）教学内容1. Linux下多任务概述；2. 进程控制编程；3. 进程间通信；4. 多线程编程。（五）作业及要求编写一个简单的进程间通信程序。第六章 嵌入式Linux网络编程（理论6学时）（一）教学目标1. 掌握TCP/IP四层模型特点；2. 掌握Linux下常用的网络通信方法Soket；3. 掌握boa服务器在嵌入式设备上

7、的移植，能够编写简单的测试程序。（二）重点、难点教学重点：网络编程基础，boa服务器在嵌入式设备上的移植过程；教学难点：boa服务器移植，Socket通信机制。（三）教学方法多媒体教学，结合板书。（四）教学内容1. TCP/IP概述；2. 网络编程基础知识；3. 网络高级编程 ；4. Web服务器、 boa服务器在ARM系统上的移植。（五）作业及要求编写一个基于Soket的网络通信程序。第七章 嵌入式Linux设备驱动编程（理论4学时）（一）教学目标1. 掌握设备驱动的基本概念；2. 掌握驱动程序的作用；3. 掌握常用的字符设备驱动编程方法。（二）重点、难点教学重点：嵌入式Linux常用字符设

8、备驱动的开发；教学难点：驱动设备分类、字符驱动设备编程开发方法。（三）教学方法多媒体教学，结合板书。（四）教学内容1. 设备驱动编程基础；2. 字符设备驱动编程；3. GP10驱动程序实例；4. 按键驱动程序实例。（五）作业及要求编写一个简单的嵌入式设备驱动开发程序。第八章 Qt图形编程（理论4学时）（一）教学目标1. 了解GUI的一般架构；2. 了解嵌入式GUI的底层支撑和高级函数库；3. 了解Qt/Embedded开发环境的创建和使用。（二）重点、难点教学重点：Qt/Embedded进行GUI设计的基本方法；教学难点：Qt/Embedded，MiniGUI。（三）教学方法多媒体教学。（四）

9、教学内容1. 嵌入式GUI简介；2. Qt/Embedded开发入门；（五）作业及要求编写一个简单的GUI程序。四、考核形式及成绩评定（一）考核形式： 期末考试为开卷考试，考试范围和要求应符合本教学大纲对各章教学内容的基本要求。（二）成绩评定： 课程考核分为平时成绩和期末考试。其中平时考核成绩占课程总成绩的30%，期末考试成绩占课程总成绩的70%。五、教材与参考书教 材：赵苍明， 穆 HYPERLINK /s?ie=UTF8&field-author=%E7%A9%86%E7%85%9C&search-alias=books 煜. 嵌入式Linux应用开发教程.北京：人民邮电出版社，2009，

10、10.参考书：1 韦东山. 嵌入式Linux应用开发完全手册. 北京：人民邮电出版社，2008，8.2 HYPERLINK /s?ie=UTF8&field-author=%E5%8D%8E%E6%B8%85%E8%BF%9C%E8%A7%81%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E4%B8%AD%E5%BF%83&search-alias=books 华清远见嵌入式培训中心.嵌入式Linux系统开发标准教程.（第二版）. 北京：人民邮电出版社，2009，3.六、其他通过本课程的学习使学生熟悉嵌入式系统的概念及其组成，了解嵌入式系统软件、硬件结构和开发方法；能够开发和调试简单的驱动程序和应用程序；能够看懂并设计简单的接口电路。七、课程学时分配表序号教学内容（章、