《《嵌入式系统》教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《嵌入式系统》教学大纲.docx（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、嵌入式系统教学大纲一、课程基本信息中文名称嵌入式系统英文名称Embedded Systems适用专业物联网工程先修课程C语言、微型计算机原理课程类别专业核心课修读性质必修学分/学时3.5学分/5I学时考核方式考查二、教学目标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综合能力，为将来的进一 步开展奠定坚实的基础。三、教学内容及基本要求第一章嵌
2、入式系统导论（理论3学时）（一）教学目标1. 掌握嵌入式系统基本概念、分类和特点：2. 了解嵌入式实时系统基本概念；3. 了解嵌入式系统和实时系统的关系和区别；（二）重点、难点教学重点：嵌入式系统定义，嵌入式系统的分类、特点；教学难点：嵌入式系统的软硬件组成。（三）教学方法多媒体教学。（四）教学内容1 .嵌入式系统概述2 .嵌入式系统的应用领域3 .嵌入式系统的开展趋势第二章嵌入式硬件系统（理论6学时）（一）教学目标1 .掌握嵌入式系统的硬件的基本组成；2 .了解嵌入式微处理器的基本组成和运行模式；3 .掌握主流嵌入式处理器ARM的相关知识；（二）重点、难点教学重点：ARM编程模型；嵌入式存储
3、器；教学难点：ARM编程模型；AMBA总线工作原理。（三）教学方法多媒体式对嵌入式微处理器进行全方位讲解。（四）教学内容1 .嵌入式硬件系统的基本组成2 .嵌入式微处理器3 .嵌入式总线4 .嵌入式存储器5 .输入/输出与典型接口第三章嵌入式软件系统（理论6学时）（一）教学目标1 .了解当今几款主流的嵌入式操作系统：Linux、Vxworks WinCE的基础知识；2 .掌握嵌入式软件系统的体系结构和运行流程；3 .掌握嵌入式软件系统的功能和特点；4 .掌握嵌入式软件开发工具的特点和软件开发的过程；5 . 了解嵌入式操作系统的开展趋势。（二）重点、难点教学重点：嵌入式软件体系结构、运行流程、交
4、叉环境、交叉调试：教学难点：客户/服务器结构、交叉调试与非交叉调试的区别：JTAG技术。（三）教学方法通过多媒体演示软件系统。（四）教学内容1 .嵌入式软件系统的分类、组成、特点2 .嵌入式软件的体系结构、运行流程3 .嵌入式操作系统的体系结构、功能、特点及开展趋势4 .嵌入式软件开发工具的分类，交又开发环境，现阶段的开发过程及开发工具的开展 趋势第四章嵌入式实时内核基础（理论6学时）（一）教学目标1 .掌握嵌入式实时内核的实时性、可移植性、可剪裁可配置性、可靠性的具体含义和 影响因素；2 . 了解实时内核的任务管理、中断管理、时间管理、共享资源的互斥管理、同步与通 信管理、内存管理、10管理
5、、出错管理、用户扩展管理和电源管理的主要内容；3 .掌握嵌入式实时内核的重要性能指标；（二）重点、难点教学重点：不同的调度算法对系统实时性的影响；差分时间链的特点和常见操作；教学难点：嵌入式实时操作系统中断的特点与过程。（三）教学方法多媒体教学。（四）教学内容1 .嵌入式实时内核的关键设计问题2 .嵌入式实时内核的主要功能3 .嵌入式实时内核的重要性能指标第五章 任务管理及调度（理论6学时）（一）教学目标1 . 了解任务的定义、分类、参数、内容及主要特征；2 . 了解任务的状态与变迁、任务控制块的内容；3 .掌握任务切换过程及任务切换时间对实时系统的影响、任务队列的管理方法；4 .掌握优先级可
6、抢占调度机制、优先级反转问题的定义；5 .掌握优先级反转问题的两种解决方法、时序图和多处理器调度算法。（二）重点、难点教学重点：任务管理机制；为提高系统的实时性在任务调度、队列管理采用的特殊方法; 优先级反转及解决；教学难点：任务切换与优先级位图相关算法；优先级继承与优先级天花板协议的比照。（三）教学方法多媒体教学。（四）教学内容1 .任务的定义、分类、参数、内容及主要特性；2 .任务管理3 .任务调度4 .优先级反转5 .多处理器调度第六章同步、互斥与通信（理论6学时）（一）教学目标1 .掌握三种常见信号量机制的分类及其基本用法；2 .掌握用PV操作来实现任务之间的同步；3 . 了解嵌入式系
7、统中的邮箱、消息队列、事件和异步信号机制。（二）重点、难点教学重点：三种常见信号量机制的使用方法；消息队列的使用和管理方法；事件机制的 应用；教学难点：任务事件集等待控制块结构，异步信号机制与中断机制、事件机制的比照。（三）教学方法本章以课堂教学为主，结合实例代码演示。（四）教学内容1 .概述信号量2 .信号量3 .邮箱和消息队列特点和使用方法4 .事件机制的作用、5 .异步信号第七章中断和时间管理（理论6学时）（-）教学目标1.掌握中断的概念、（-）教学目标1.掌握中断的概念、分类、中断的处理过程;2. 了解实时内核的中断管理和用户中断服务程序；3. 了解时间管理的基本功能、差分时间链在时间
8、管理中的应用。（二）重点、难点教学重点：实时内核的中断管理机制、编写用户中断服务程序；实时时钟的产生;教学难点：实时内核的中断接管程序；tick处理程序及差分时间链。（三）教学方法本章以课堂教学为主，结合实例代码演示。（四）教学内容1 .系统调用和库函数2 .文件操作3 .进程控制4 .进程通信5 .内存管理第八章内存管理和I/O管理（理论6学时）（一）教学目标1. 掌握在嵌入式操作系统中内存管理的基本方法；2. 了解内存管理机制；3. 了解I/O系统实现的典型结构；（二）重点、难点教学重点：嵌入式内存管理机制；教学难点：MMU （内存管理单元）机制。（三）教学方法本章以课堂教学为主，结合课堂
9、演示以加深嵌入式内存管理的理解。（四）教学内容1 .内存管理的概述2 .嵌入式实时操作系统内存管理机制及特点3 . I/O系统实现方法第十章嵌入式系统软件的开发（理论6学时）（一）教学目标1 .掌握嵌入式软件的交叉开发环境的定义、嵌入式软件的开发过程、嵌入式软件分析 设计方法；2 . 了解嵌入式软件开发中软硬件平台的选定，常见的嵌入式软件开发工具。（二）重点、难点教学重点：嵌入式软件开发模式、任务划分方法；教学难点：任务划分方法及任务间接口的实现。（三）教学方法多媒体演示嵌入式系统软件开发。（四）教学内容1 .嵌入式软件开发模式2 .嵌入式实时软件分析设计方法3 .平安关键领域软件开发四、考核
10、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：罗蕾.嵌入式实时操作系统及应用开发.（第三版）.北京：北京航空航天大学，2011,参考书：fl邱铁.ARM嵌入式系统结构与编程.北京：清华大学出版社，2009, 3.L2J韦东山.嵌入式Linux应用开发完全手册.北京：人民邮电出版社，2()08, 8.六、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、节或篇名)学时分配作业、考查理论实践1第1章嵌入式系统导论32第2章嵌入式硬件系统63第3章嵌入式软件系统64第4章嵌入式实时内核基础65第5章任务管理与调度66第6章同步、互斥与通信67第7章中断和时间管理68第8章内存管理和I/O管理69第10章嵌入式系统软件开发6合计51
