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1、教学大纲完整文件请点击下载教学大纲完整文件请点击下载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 of ARM 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
2、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
3、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；（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) 能够编写简单的嵌入式系统驱动程序；(5
4、) 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、常用嵌入式微处理器/操作系统及其特点，嵌入式系统开发流程。2ARM 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4ADS 开发工具、ARM 处理器工作模式及寄存器介绍、ARM 寻址方式12ARM 指令集、伪指令基本介绍6C 语言内嵌汇编语言程序开发6C 程序与汇编程序
5、的相互调用，APCS 标准ARM 可执行程序结构及装载技术8ADS 开发环境程序设计步骤、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8ARM 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、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
6、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实验七基于 ARM9 的计算器系统设计设计基于 ARM9 的计算器系统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
7、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 23 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 处理器基础理论与程序开发能力。加大对学生实践，定期为学
8、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（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1ARM Architecture Reference Manual V5，ARM Limited，20072ARM9TDMI Technical Reference Manual Rev3，ARM Limited，20073ARM 体
9、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 嵌入式处理器基础（4）教学目标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
10、的特点及分类。3ARM 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。主要内容1. ARM 处理器工作模式及寄存器介绍；2. ARM 汇编语言寻址方式；3. ARM 指令集、伪指令使用及软仿真器配置；4. 混合语言相互调用的编程方法。5. ARM 中断类型及处理方式；6. 异常向量表及加载程序设计。教学重点1. ARM
11、处理器工作模式及寄存器介绍；2. ARM 寻址方式、指令、编程；3. 混合语言相互调用的编程方法；4. 异常向量表及加载程序设计。教学难点1. ARM 处理器工作模式及寄存器介绍；2. 混合语言相互调用的编程方法；3. LDR 异常向量表的实现；4. 使用 C 语言装载向量表的程序原理。第三部分 ARM 可执行程序结构及装载技术（2）教学目标1. 理解 ARM 可执行程序结构；2. 掌握装载技术。主要内容1. 映像文件物理结构分析；2. ARM 可执行程序段域加载问题；3. S3C2410 启动汇编代码分析。教学重点1. ARM 可执行程序段域加载问题；2. S3C2410 启动汇编代码分析。
12、教学难点1. S3C2410 启动汇编代码分析。第四部分 ARM 中断处理（8）教学目标1. 理解 ARM 中断类型及处理方式；2. 异常向量表及加载程序设计，IRQ 中断处理，SWI 中断处理过程。主要内容1. ARM 中断类型及处理方式；2. 异常向量表及加载程序设计；3. IRQ 中断处理；4. SWI 中断处理过程。教学重点1. ARM 中断类型及处理方式；2. 异常向量表及加载程序设计。教学难点1. IRQ 中断处理；2. SWI 中断处理过程。第五部分 无 OS 驱动开发（8）教学目标 1. 掌握 ARM 开发环境和超级终端的配置方法；2. 掌握基于 ARM 的嵌入式系统的开发流程
13、；3. 初步掌握基本接口驱动程序开发方法。主要内容1. 嵌入式开发环境配置及程序编译上传方法；2. Hello World 程序编译上传实验；3. ARM9 串行通信原理及驱动开发实验；4. 键盘及 LED 工作原理、驱动开发原理；5. 触摸屏驱动原理及开发。教学重点1. 嵌入式开发环境配置及程序编译上传方法；2. Hello World 程序编译上传实验；3. ARM9 串行通信原理及驱动开发实验。教学难点1. ARM 开发板接口电路及工作原理；2. 驱动程序的编写。第六部分 ucosII 在 ARM9 上的移植（8）教学目标1. 理解 ucosII 基本代码；2. 掌握 ARM9（S3C2
14、410）芯片结构。主要内容1. ucosII 基本代码分析；2. 掌握 ARM9（S3C2410）芯片结构；3. ucosII 在 ARM9 上的移植。教学重点1. ucosII 基本代码分析；2. ucosII 在 ARM9 上的移植。教学难点3. ucosII 在 ARM9 上的移植。实验一1实验题目：嵌入式系统开发流程基础实验2实验目的和要求：1） 认识嵌入式实验箱的基本结构，基本硬件，基本架构。2） 了解嵌入式开发的基本模式及基本流程。3） 了解对嵌入式试验环境及系统结构。4） 了解嵌入式开发的基本步骤。5） 熟悉带操作系统时上传文件到嵌入式实验箱方法；6） 熟悉在无操作系统支持情况下
15、上传文件到嵌入式实验箱的方法。3实验基本内容：1） 实验室注意事项。2） 嵌入式实验箱简介。3） 嵌入式开发模式及嵌入式体系结构。4） 嵌入式设备已经存在操作系统文件下载方式。5） 嵌入式设备仅有 BSP 软件文件下载方式。实验二1实验题目： ARM 异步串行通信实验2实验目的和要求：）掌握 ARM 的串行口工作原理。）学习编程实现 ARM 的 UART 通讯。）掌握 CPU 利用串口通讯的方法。3实验基本内容：1）S3C2410 芯片 UART 结构图。2）S3C2410 串行接口硬件电路。3）串行通信实验及 C 源代码分析。实验三1实验题目：键盘及 LED 实现（实验一）2实验目的和要求：1）学习键盘及 LED 驱动原理。2）掌握 ZLG7290 芯片的使用方法。3实验基本内容：1）键盘及 LED 工作原理。2）S3C2410 芯片的 IIC 接口功能介绍。3）S3C2410 采用 IIC 接口键盘及 LED 电路。4）键盘及 LED 实验及 C 源代码分析。实验四1实验题目：键盘及 LED 实现（实验二）2实验目的和要求：1）完成简易计算器设计。3实验基本内容：1）计算器基本功能。2）完成代码编写。3）上传到实验箱验证。?成都东软信息技术职业学院课程标准- 1 -
