《嵌入式技术应用》课程标准

《嵌入式技术应用》课程标准适用专业：应用电子、电子信息等课程代码：开设时间：第5学期学时数：60一、课程概述《嵌入式技术应用》是初级、中级电子工程师职业岗位分析的基础上而设置，是电子信息工程、应用电子技术的核心专业课程。该课程主要学习基于ARMCortexM3构架的STM32F103微控制器的基本功能，为学生使用ARM构架微控制器奠定基础，从而适应ARM构架微控制器逐渐成为微控制器市场主流的趋势。此课程的基本任务是：使学生了解STM32F103与嵌入式基本知识，掌握STM32F103与嵌入式产品开发流程和常用工具，掌握STM32F103基础片上资源的使用，并且具备一定的嵌入式小系统的调测与故障分析能力。同时，结合本课程的特点，逐步培养学生观察分析问题能力，以及环保、成本、产品质量、团队合作等意识。二、教学目标（一）知识目标（1）了解STM32F103的技术参数；（2）掌握STM32F103数据手册、固件库文档、参考手册查阅和使用方法；（3）掌握STM32F103最小系统设计相关知识；（4）掌握STM32F103显示接口、键盘接口电路设计和使用方法；（5）掌握STM32F103定时器结构、原理及开发流程；（6）掌握STM32F103异步串口结构、原理及开发流程；（7）掌握STM32F103片上ADC的开发流程；（8）掌握Modbus—RTU协议原理。（二）能力目标（1）具有STM32F103显示接口、键盘接口电路设计、程序编写调试能力；（2）具有STM32F103最小系统调试及故障分析能力；（3）具有熟练使用STM32F103定时器的编程调试能力；（4）具有熟练使用STM32F103异步串口的编程调试能力；（5）具有使用STM32F103片上ADC的编程调试能力；（6）具有自定简易通讯协议的能力；（7）具有分析Modbus—RTU协议文档的能力；（8）具有编写Modbus—RTU03、06功能相关代码的能力。（三）素质目标（1）具有正确的世界观、人生观、价值观；（2）具有良好的职业道德和职业素养；（3）具有良好的身心素质和人文素养；（4）具有良好的沟通能力及团队协作精神；（5）培养并养成良好的质量、成本、安全、环保意识。三、与前后课程的联系1．与前续课程的联系教学的对象是已具备《电工技术与应用》、《计算机基础》、《电子电路的分析与应用》、《电子电路制图与制版》、《电子产品装接的规划与实施》知识和技能的学生。2．与后继课程的关系学习本课程后，为毕业设计提供基础，以及为参加工作从事ARM与嵌入式开发、技术支持、产品测试和维修打下基础。四、教学内容与学时分配根据职业岗位电子工程师的要求，将本课程的教学内容分解为5个教学单元。表1课程项目结构与学时分配表序号教学单元名称教学目标教学内容与训练项目学时备注1点亮一个LED灯了解嵌入式概念，嵌入式技术应用有一些基本认知；了解STM32F103的特点；学会搭建STM32开发环境；了解STM32开发中的常见固件库；学会嵌入式开发常用软件及硬件开发工具的使用。嵌入式系统概述；STM32F103介绍；开发环境介绍以及KEILMDK开发环境搭建；固件库介绍；ST—LINK的使用；工程模板的使用。122篮球计分器能够完成STM32F103最小系统的设计；会通过GPIO实现对LED和按键的操作；会编写LED和按键操作函数；能够根据需求进行端口重定向；能够编写数码管的驱动函数。STM32F103的最小系统；STM32F103GPIO的输出功能；STM32F103GPIO的输入功能；数码管及其驱动电路；数码管的静态显示；数码管的动态显示；GPIO端口重定向；123数字时钟了解STM32时钟系统；掌握定时器工作原理；掌握片上TIM2定时器的使用；掌握STM32的中断系统工作原理及其使用；掌握外部中断EXTI的使用；STM32时钟系统；定时器工作原理；STM32片上TIM2的使用；STM32的中断系统；外部中断EXTI的使用。124简易电压表熟练掌握STM32片上ADC的使用；熟练掌握数码管显示小数的程序编写方法；掌握ADC中断的使用。ADC回顾；STM32片上ADC的使用；ADC中断的使用。85Modbus—RTU通讯协议的实现了解串行通信和并行通信的优缺点；掌握STM32USART/UART及其中断的使用；掌握简易通讯协议的制定方法；掌握Modbus—RTU协议的实现方法。串行通信与并行通信；STM32片上USART/UART；常见UART电平介绍；通讯协议及其制定；Modbus—RTU协议；Modbus—RTU测试工具的使用。14机动1.实时操作系统（RTOS）概述2.RT—thread实时操作系统简介；3.RT—thread任务管理；2合计60五、教材的选用1．教材选取的原则：以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实践的结合、教材与实际的结合、操作与管理的结合，理论实践一体化教材。2．推荐教材《STM32单片机应用与全案例实践》，电子工业出版社，沈红卫。3．参考的教学资料学习情境授课计划、引导文、参考资料、项目检查单、项目评价表、教学课件、练习题、机器人作品和照片。六、教师要求1．具有模拟电子电路、数字电子电路基本知识；2．具有单片机技术应用，外部接口扩展等专业知识；3．熟练使用汇编语言、C程序设计语言进行程序设计；4．具备ARM技术的理论知识；具备一般ARM应用系统软硬件设计能力；具备ARM应用系统测试与故障检修能力；5．具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力；6．具备嵌入式设计2年以上现场工作经验或从事嵌入式实践指导3年以上。七、学习场地、设施要求多媒体教室、计算机机房、白板、黑板、测量、调试仪器。八、考核方式与标准为全面考核学生的知识与技能掌握情况，本课程主要以过程考核为主。课程考核涵盖项目任务全过程，主要包括项目实施等几个方面。各学习情境具体考核方式与考核标准比例见表2、表3。表2考核方式考核类型考核内容考核形式成绩比例过程考核学习态度、课堂纪律、6S管理、团队合作精神、单项实践操作技能课堂提问、平时作业、实验报告、小论文、小测验等100%表3考核评价标准序号考核点考核评价标准成绩比例（%）1点亮一个LED灯1、功能分析、硬件框图、软件模块图绘制，模块图错误扣1～10分；2、软件流程图设计，流程图错误扣1～10分；3、能使用keil软件建立工程项目和程序文件，设置编译环境、编译调试程序，进行软件调试，无语法错误。每错一处扣2分，使用下载软件；4、功能达到要求，不能实现要求扣1—30分；5、完成设计说明书撰写，有PPT汇报。6、公共考核参考表4。102篮球计分器1、功能分析、硬件框图、软件模块图绘制，模块图错误扣1～10分；2、软件流程图设计，流程图错误扣1～10分；3、能使用keil软件建立工程项目和程序文件，设置编译环境、编译调试程序，进行软件调试，无语法错误。每错一处扣2分，使用下载软件；4、功能达到要求，不能实现要求扣1—30分；5、完成设计说明书撰写，有PPT汇报。6、公共考核参考表4。203数字时钟1、功能分析、硬件框图、软件模块图绘制，模块图错误扣1～10分；2、软件流程图设计，流程图错误扣1～10分；3、能使用keil软件建立工程项目和程序文件，设置编译环境、编译调试程序，进行软件调试，无语法错误。每错一处扣2分，使用下载软件；4、功能达到要求，不能实现要求扣1—30分；5、完成设计说明书撰写，有PPT汇报。6、公共考核参考表4。204简易电压表1、功能分析、硬件框图、软件模块图绘制，模块图错误扣1～10分；2、软件流程图设计，流程图错误扣1～10分；3、能使用keil软件建立工程项目和程序文件，设置编译环境、编译调试程序，进行软件调试，无语法错误。每错一处扣2分，使用下载软件；4、功能达到要求，不能实现要求扣1—30分；5、完成设计说明书撰写，有PPT汇报。6、公共考核参考表4。205Modbus—RTU通讯协议的实现1、功能分析、硬件框图、软件模块图绘制，模块图错误扣1～10分；2、软件流程图设计，流程图错误扣1～10分；3、能使用keil软件建立工程项目和程序文件，设置编译环境、编译调试程序，进行软件调试，无语法错误。每错一处扣2分，使用下载软件；4、功能达到要求，不能实现要求扣1—30分；5、完成设计说明书撰写，有PPT汇报。6、公共考核参考表4。30表4项目公共考核评价标准项目公共考核点建议考核方式评价标准优良及格1．工作与职业操守（30%）教师评价+自评+互评安全、文明工作，具有良好的职业操守安全文明工作，职业操守较好没出现违纪违规现象2．学习态度（30%）教师评价学习积极性高，虚心好学学习积极性较高没有厌学现象3．团队合作精神（20%）互评具有良好的团队合作精神，热心帮助小组其他成员具有较好的团队合作精神，能帮助小组其他成员能配合小组完成项目任务4．交流及表达能力（10