《嵌入式ARM基础》-教学大纲(第2版)

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1、成 都 东 软 信 息 技 术 职 业 学 院 课 程 标 准 1 ARM 嵌 入 式 基 础 课 程 标 准课 程 名 称 ARM 嵌 入 式 基 础英 文 名 称 The Foundation ofARM Processor课 程 编 号适 用 专 业 软 件 技 术 （ 嵌 入 式 应 用 ）课 程 性 质 专 业 课总 学 时 64 学 分 4考 核 办 法 考 试先 修 课 程 ： 单 片 机 原 理开 课 系 部 (单 位 ) 计 算 机 系 嵌 入 式 教 研 室编 写 者 杨 宗 德 编 写 时 间 2009-6-26审 核 者 赵 文 革 审 核 时 间 2009-6-29系

2、 教 学 指 导 委 员 会 审 核 时 间 2009-6-29一 、 课 程 性 质 与 任 务ARM 嵌 入 式 基 础 是 一 门 介 绍 ARM处 理 器 原 理 及 接 口 驱 动 程 序 开 发 的 课 程 。 在 内 容 上 涉 及 嵌 入 式 系 统 的基 本 概 念 、 ADS 开 发 工 具 、 嵌 入 式 系 统 定 义 、 处 理 器 系 统 结 构 、 ARM汇 编 程 序 设 计 、 ADS开 发 工 具 、 C 与 汇编 程 序 混 合 编 程 、 ADS 映 像 文 件 结 构 及 加 载 技 术 、 ARM 异 常 中 断 处 理 及 程 序 设 计 、 嵌

3、入 式 系 统 启 动 代 码 分析 、 嵌 入 式 系 统 接 口 及 驱 动 程 序 开 发 、 C/OS-II 操 作 系 统 在 ARM 处 理 器 上 的 移 植 。 学 生 学 习 完 本 课 程之 后 ， 能 够 理 解 ARM 处 理 器 体 系 结 构 、 初 步 掌 握 ARM 编 程 方 法 ， 初 步 掌 握 基 于 ARM 的 32 嵌 入 式 系 统 的 开发 流 程 ， 了 解 S3C2410处 理 器 的 基 本 接 口 技 术 ， 从 而 为 后 续 更 高 阶 课 程 的 学 习 打 下 基 础 。二 、 课 程 教 学 目 标1 知 识 目 标（ 1） 了

4、 解 嵌 入 式 系 统 定 义 ， 处 理 器 系 统 结 构 ， 嵌 入 式 开 发 流 程 ；（ 2） 了 解 ARM指 令 集 ， 掌 握 A ARM 汇 编 程 序 设 计 ， ADS开 发 工 具 ， C与 汇 编 程 序 混 合 编 程 ；（ 3） 掌 握 ADS映 像 文 件 结 构 及 加 载 技 术 ；（ 4） 掌 握 ARM异 常 中 断 处 理 及 程 序 设 计（ 5） 掌 握 嵌 入 式 系 统 启 动 代 码 分 析（ 6） 掌 握 嵌 入 式 系 统 接 口 及 驱 动 程 序 开 发（ 7） 基 本 掌 握 uC/OS-II 操 作 系 统 在 ARM处 理

5、器 上 的 移 植(8) 熟 练 使 用 式 的 开 发 工 具 和 开 发 平 台2 能 力 目 标（ 1） 能 够 编 写 简 章 的 ARM 汇 编 程 序 ， 能 够 阅 读 的 较 复 杂 的 ARM 汇 编 程 序 ；成 都 东 软 信 息 技 术 职 业 学 院 课 程 标 准 2 （ 2） 能 够 编 写 简 章 的 无 操 作 系 统 驱 动 程 序 ， 能 够 读 懂 较 复 杂 的 驱 动 程 序 ；（ 3） 能 够 熟 练 的 使 用 实 验 室 的 ARM 实 验 平 台 ， 并 能 从 事 简 单 的 嵌 入 式 ARM程 序 开 发 ；(4) 能 够 编 写 简

6、单 的 嵌 入 式 系 统 驱 动 程 序 ；(5) 在 老 师 指 导 下 ， 能 够 完 成 小 型 的 的 嵌 入 式 项 目 开 发 。三 、 授 课 内 容 和 学 时 安 排每 周 4 学 时 ， 共 64 学 时 。1 教 学 内 容 （ 打 * 号 为 重 点 讲 授 部 分 ） 。 表 中 学 时 分 配 学 时 为 ： 讲 课 学 时 实 验 学 时 。教 学 单 元 学 时 主 要 内 容嵌 入 式 处 理 器 基 础 2 介 绍 什 么 是 嵌 入 式 系 统 、 嵌 入 式 系 统 的 特 点 及 分 类 、 嵌 入 式 系 统 的应 用 、 常 用 嵌 入 式 微

7、处 理 器 /操 作 系 统 及 其 特 点 ， 嵌 入 式 系 统 开 发流 程 。2 ARM概 述 、 ARM 体 系 结 构 及 分 类 、 ARM寄 存 器 结 构 、 ARM处 理 器 核 结构 。ARM程 序 设 计 4 ADS开 发 工 具 、 ARM处 理 器 工 作 模 式 及 寄 存 器 介 绍 、 ARM寻 址 方 式12 ARM指 令 集 、 伪 指 令 基 本 介 绍6 C 语 言 内 嵌 汇 编 语 言 程 序 开 发6 C 程 序 与 汇 编 程 序 的 相 互 调 用 ， APCS标 准ARM可 执 行 程 序 结构 及 装 载 技 术 8 ADS开 发 环 境

8、 程 序 设 计 步 骤 、 ARM映 像 文 件 的 组 成 ， ARM可 执 行 程 序装 载 过 程 、 启 动 代 码 分 析ARM中 断 处 理 8 ARM中 断 类 型 及 处 理 方 式 、 异 常 向 量 表 及 加 载 程 序 设 计 ， IRQ中 断处 理 ， SWI中 断 处 理 过 程无 OS 驱 动 开 发 8 嵌 入 式 开 发 环 境 配 置 及 程 序 编 译 上 传 方 法 、 Hello World 程 序 编 译上 传 实 验 、 ARM9串 行 通 信 原 理 及 驱 动 开 发 实 验 、 键 盘 及 LED工 作 原理 、 驱 动 开 发 原 理 、

9、 触 摸 屏 驱 动 原 理 及 开 发 。ucosII操 作 系 统 在ARM9上 的 移 植 8 移 植 基 本 工 作 ， 在 S3C2410上 移 植 ucosII 操 作 系 统 实 验 。2 实 验 要 求实 验 编 号 实 验 项 目 项 目 要 求 学 时实 验 一 认 识 嵌 入 式 实 验 平 台 熟 悉 嵌 入 式 实 验 室 ， 嵌 入 式 开 发 平 台 2实 验 二 嵌 入 式 启 动 代 码 下 载 ， 分 析 熟 悉 嵌 入 式 开 发 流 程 ， 开 发 工 具 ， 嵌 入式 开 发 思 路 2实 验 三 嵌 入 式 汇 编 程 序 设 计 基 础 掌 握 嵌

10、 入 式 ADS开 发 工 具 2实 验 四 嵌 入 式 汇 编 /C混 合 编 程 掌 握 嵌 入 式 ADS开 发 工 具 下 的 多 语 言 环境 混 合 开 发 2实 验 五 ARM串 口 驱 动 程 序 设 计 掌 握 串 口 原 理 ， 硬 件 调 试 原 理 2实 验 六 嵌 入 式 简 易 键 盘 设 计 嵌 入 式 嵌 入 式 系 统 简 单 的 键 盘 设 计 原理 ， 驱 动 程 序 开 发 思 路 2成 都 东 软 信 息 技 术 职 业 学 院 课 程 标 准 3 实 验 七 基 于 ARM9的 计 算 器 系 统 设 计 设 计 基 于 ARM9的 计 算 器 系

11、统 2实 验 八 基 于 ARM9的 计 算 器 系 统 实 现 在 一 个 软 件 框 架 上 开 发 基 于 ARM9的 计 算器 系 统 相 关 的 软 件 代 码 2合 计 16四 、 教 学 方 法 和 教 学 组 织 建 议课 堂 讲 授 以 操 作 为 中 心 ， 用 主 流 实 物 来 引 导 学 生 学 习 操 作 技 能 ， 并 通 过 让 学 生 在 ARM 实 验 室 动 手 实验 ， 让 学 生 自 己 掌 握 ARM 处 理 器 基 本 原 理 、 调 试 方 式 及 开 发 流 程 。启 发 学 生 通 过 动 手 实 践 以 及 对 实 践 结 果 进 行 思

12、考 获 取 知 识 ， 鼓 励 学 生 通 过 在 线 帮 助 、 Internet 信 息 检 索来 解 决 遇 到 的 问 题 。在 教 学 组 织 上 ：1 采 用 多 媒 体 、 案 例 教 学 。 讲 练 结 合 ， 淡 化 理 论 、 简 化 概 念 、 强 调 动 手 能 力 的 锻 炼 ； 课 外 练 习 以 实验 为 主 、 案 例 重 新 实 现 的 方 式 进 行 。2 每 周 布 置 作 业 ， 作 业 量 2 3 小 时 ， 布 置 课 外 实 验 内 容 。3 针 对 所 留 习 题 ， 组 织 讨 论 ， 以 便 学 生 掌 握 ARM 处 理 器 基 础 理 论

13、 与 程 序 开 发 能 力 。 加 大 对 学 生 实 践 ，定 期 为 学 生 答 疑 ， 检 查 课 后 学 习 效 果 。五 、 考 核 方 法根 据 本 课 程 的 性 质 与 特 点 ， 采 取 开 放 的 过 程 考 核 方 式 ， 注 重 对 学 生 分 析 问 题 的 解 决 问 题 的 能 力 及 职 业技 能 的 考 核 ， 具 体 成 绩 评 定 办 法 如 下 ：1. 考 核 类 型 ： 考 试 。2. 考 核 方 式 ： 开 卷 笔 试 。3. 期 末 考 试 时 间 ： 120 分 钟 。4. 平 时 成 绩 与 期 末 成 绩 的 比 例 ： 平 时 成 绩 （

14、 包 括 实 验 ） 占 30%， 期 末 成 绩 占 70%；5. 记 分 方 式 ： 百 分 制 。六 、 参 考 资 料1 ARMArchitecture Reference Manual V5， ARM Limited， 20072 ARM9TDMI Technical Reference Manual Rev3， ARM Limited， 20073 ARM 体 系 结 构 与 编 程 ， 杜 春 雷 ， 清 华 大 学 出 版 社 ， 2003七 、 教 学 内 容 提 纲 及 各 模 块 时 间 分 配 （ 学 时 数 理 论 学 时 实 验 学 时 ）第 一 部 分 嵌 入 式

15、 处 理 器 基 础 （ 4）教 学 目 标 成 都 东 软 信 息 技 术 职 业 学 院 课 程 标 准 4 1 掌 握 嵌 入 式 基 本 概 念 。2. 从 总 体 上 了 解 ARM处 理 器 体 系 结 构 知 识 。主 要 内 容 1. 什 么 是 嵌 入 式 系 统 ；2. 嵌 入 式 系 统 的 特 点 及 分 类 ；3. 嵌 入 式 系 统 的 应 用 ；4. 常 用 嵌 入 式 微 处 理 器 及 其 特 点 ；5. 常 用 嵌 入 式 操 作 系 统 及 其 特 点 ；6. ARM 处 理 器 基 本 原 理 、 应 用 及 特 点 ；7. ARM 体 系 结 构 及

16、分 类 。教 学 重 点 1 什 么 是 嵌 入 式 系 统 ；2 常 用 嵌 入 式 微 处 理 器 及 其 特 点 。3. ARM 体 系 结 构 及 分 类 。教 学 难 点 1 什 么 是 嵌 入 式 系 统 ， 它 与 通 用 计 算 机 系 统 的 异 同 点 ；2 嵌 入 式 系 统 的 特 点 及 分 类 。3 ARM存 储 器 数 据 类 型 及 存 储 格 式 。第 二 部 分 ARM 程 序 设 计 基 础 （ 28）教 学 目 标 1. 掌 握 处 理 器 7种 处 理 器 模 式 、 2种 工 作 状 态 和 不 同 模 式 下 对 应 的 寄 存 器 ；2. 初 步 掌 握 ARM指 令 集 的 功 能 及 格 式 。3. 掌 握 C 语 言 、 汇 编 语 言 混 合 编 程 内 容 。4. 理 解 ARM异 常 处 理 过 程 ， 构 建 ARM 异 常 向 量 表 ， 读 懂 异 常 向 量 表 加 载 程 序 原 理 。主 要 内