嵌入式系统与开发教学大纲

课程名称：嵌入式系统与开发 学 分：4

学 时：75 讲课学时：45；实验（实践）学时：30

先修课程：电工电路、C语言程序设计、汇编语言、微机原理与接口技术、单片机原理与开发、电子线路CAD、嵌入式操作系统等

适用专业：电子信息工程专业、电子科学与技术、物理学 开课学院：通信与电子学院

一、课程性质、目的和培养目标

课程类型: 选修课

课程性质：专业选修课 课程目的：

通过本课程的学习，使学生较全面系统地嵌入式硬件开发、底层驱动程序开发、上层应用软件（包括图形界面开发）等，着重提高学生就业竞争力。同时，培养学生的科学思想和研究方法，使学生在科学实验、逻辑思维和解决问题的能力等方面都得到基本而系统的训练，为走向社会参加工程实践和继续学习奠定必需的基础。 本课程的培养目标是：

1、掌握嵌入式系统入门的基础知识，熟悉主流ARM硬件体系结构。 2、熟练掌握基于S3C2410的系统硬件设计和嵌入式Linux软件设计。 3、掌握图形用户接口MiniGUI的开发。

4、培养学生实事求是的科学态度和完备的系统观、全局观及统筹思维能力等。

二、课程内容和建议学时分配

第一章 嵌入式系统基础 4学时 主要内容：

1、理解嵌入式系统的基本概念

2、了解常见嵌入式处理器和嵌入式操作系统

3、了解嵌入式技术发展现状及趋势 重点与难点：

重点：嵌入式系统的基本概念 难点：实时操作系统内核

第二章 嵌入式系统开发过程 2学时 主要内容：

1、 了解嵌入式软件开发的特点 2、 懂得嵌入式软件开发流程 重点与难点：

重点： 嵌入式软件的开发步骤 难点：嵌入式系统的调试

第三章 ARM体系结构 6学时 主要内容：

1、 熟练掌握ARM体系结构

2、 了解ARM基本寻址方式和指令集 3、 懂得ARM体系的编程模型 重点与难点：

重点：寻址方式和指令集 难点：ARM920T核

第四章 ARM系统硬件设计基础 6学时

主要内容：

1、 了解ARM开发环境

2、 掌握基于ARM的汇编语言程序设计 3、 掌握基于ARM的硬件启动程序设计 4、 懂得印制电路板制作 重点与难点：

重点：熟练掌握基于ARM的C语言与汇编语言混合编程 难点：基于ARM平台的软件开发 第五章 基于S3C2410的系统硬件设计 12学时 主要内容：

1、 看懂S3C2410芯片资料 2、 掌握I/O口通信原理和编程

3、 掌握中断原理和编写中断服务程序 4、 掌握UART通信原理和编程

5、 掌握键盘和LED控制工作原理和编程 6、 掌握LCD工作原理和编程 7、 掌握触摸屏工作原理和编程

重点与难点：

重点：掌握I/O口、中断、UART、A/D、键盘和LED控制、LCD、触摸屏等接口的编程

难点：中断原理和中断处理程序

第六章 Linux操作系统基础 3学时 主要内容：

1、 了解Linux操作系统基本概念 2、 熟练掌握Linux内核的结构 3、 熟练掌握Linux的使用

重点与难点：

重点： Linux管理设备的原理

难点： Linux管理设备的实现过程

第七章 嵌入式Linux软件设计 6学时 主要内容：

1、 了解BootLoader引导程序，并看懂原代码

2、 掌握将引导程序、内核、文件系统移植到S3C2410硬件平台上 3、 掌握常见字符设备驱动程序开发 4、 熟练掌握嵌入式平台的应用程序开发 重点与难点：

重点： 引导程序、内核、文件系统移植到S3C2410硬件平台上

难点： 设备的驱动程序开发

第八章 图形用户接口MiniGUI 6学时 主要内容：

1、 了解什么是MiniGUI

2、 懂得搭建MiniGUI开发环境

3、 掌握MiniGUI在QVFB上的仿真应用 重点与难点：

重点： MiniGUI在S3C2410上的移植

难点： 应用程序写FrameBuffer画图的原理

教学进度安排表 序号 1 2 3 4 章节 第1章 第2章 第3章 第4章 内容 学时分配 讲课 4 2 6 6 习题课 讨论课 实验 2 其他 合计 6 2 6 6 嵌入式系统基础 嵌入式系统开发过程 ARM体系结构 ARM系统硬件设计基础 基于S3C2410的系统硬件5 第5章 设计 Linux操作系统基础 嵌入式Linux软件设计 图形用户接口MiniGUI 合计 12 16 28 6 7 8 第6章 第7章 第8章 3 6 6 45 12 30 3 18 6 75 三、实验（上机）内容和建议学时分配

实验一 EL-ARM-860型实验箱和软件开发环境 实验二 ARM的中断实验 实验三 ARM的UART实验

2课时

4课时

4课时

实验四 键盘接口和七段数码管的控制实验 实验五 LCD的显示实验

4课时

4课时 4课时

4课时 4课时

实验六 BootLoader引导程序

实验七 Linux的移植、内核、文件系统的生成与下载 实验八 Linux设备驱动程序的编写

合计实验学时30学时。

四、教材和参考书目

教 材：

《ARM9嵌入式系统设计：基于S3C2410与Linux》徐英慧 马忠梅 王磊 王琳主编，北京航空航天大学出版社，第二版，2010年9月。

参考书：

《主流ARM嵌入式系统设计技术与实例精解》苏东主编，电子工业出版社， 2007年7月。

《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》 张绮文 解书钢主编，电子工业出版社， 2008年10月。

《ARM嵌入式系统开发：软件设计与优化》（美）Andrew Sloss,Dominic Symes,Chris Wright主编，沈建华译，北京航空航天大学出版社， 2008年10月。 《ARM嵌入式Linux系统设计与开发》俞辉 李永 刘凯 王晓虹主编，机械工业出版社， 2010年5月。

五、课外学习要求

本课程属专业课程，涉及电工电路、C语言程序设计、汇编语言、微机原理与接口技术、单片机原理与开发、电子线路CAD、嵌入式操作系统等较多的基础知识，学生上课前必须做好课前预习。为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学，并写出读书报告。

六、考核方式

以平时考核（考勤、作业、课堂提问）、实验、期末考试相结合的方式进行，综合评价学生的学习成绩。