《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》課程介紹及教學(xué)大綱

PAGE5《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》課程簡介課程編號：06034910課程名稱：嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用/EmbeddedSystemandApplications學(xué)分:4學(xué)時：64（實(shí)驗(yàn)：12上機(jī)：4課外實(shí)踐：0）適用專業(yè)：電子信息工程建議修讀學(xué)期：6開課單位：電氣與信息工程學(xué)院電子信息與通信工程系課程負(fù)責(zé)人：先修課程：《單片機(jī)原理》、《微機(jī)原理》、《C語言程序設(shè)計(jì)》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》、《C++語言程序設(shè)計(jì)》考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)：作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)報告、考試（開卷）教材與主要參考書目：主要教材：《基于ARM的嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》主編：馬小陸、劉曉東西安電子科技大學(xué)出版社2016-3-1參考書目：《基于ARM9嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)原理與實(shí)踐》主編：馬小陸西安電子科技大學(xué)出版社2011-10-1內(nèi)容概述：《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》是一門緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的工程技術(shù)性課程,是電子信息工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課程。它系統(tǒng)地介紹了開發(fā)嵌入式系統(tǒng)涉及的主要內(nèi)容和方法，講述為何要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)知識點(diǎn)及如何學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)，每個知識點(diǎn)通過案例講述其應(yīng)用的結(jié)果。主要內(nèi)容分四部分：基礎(chǔ)部分：嵌入式系統(tǒng)概述，安裝Linux系統(tǒng)，shell命令，shell編程，嵌入式編程環(huán)境、嵌入式LinuxC和嵌入式Linux系統(tǒng)編程；（2）硬件部分：ARM基礎(chǔ)知識，ARM接口開發(fā)；（3）嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建：引導(dǎo)程序移植、內(nèi)核移植和文件系統(tǒng)構(gòu)建；（4）內(nèi)核開發(fā)：內(nèi)核開發(fā)機(jī)制和內(nèi)核驅(qū)動程序開發(fā)；

通過《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具備在嵌入式系統(tǒng)平臺上開發(fā)嵌入式系統(tǒng)電子產(chǎn)品，解決“高性能、低功耗”的電子產(chǎn)品的應(yīng)用需求；分析與處理流程嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用過程中的各種實(shí)際問題的能力；在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域從事技術(shù)開發(fā)工作?！肚度胧较到y(tǒng)及應(yīng)用》教學(xué)大綱課程編號：06034910課程名稱：嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用/EmbeddedSystemandApplications學(xué)分:4學(xué)時：64（實(shí)驗(yàn)：12上機(jī)：4課外實(shí)踐：0）適用專業(yè)：電子信息工程建議修讀學(xué)期：6開課單位：電氣與信息工程學(xué)院電子信息與通信工程系課程負(fù)責(zé)人：先修課程：《單片機(jī)原理》、《微機(jī)原理》、《C語言程序設(shè)計(jì)》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》、《C++語言程序設(shè)計(jì)》一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》是一門緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的工程技術(shù)性課程,是電子信息工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課程。它系統(tǒng)地介紹了開發(fā)嵌入式系統(tǒng)涉及的主要內(nèi)容和方法，講述為何要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)知識點(diǎn)及如何學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)，每個知識點(diǎn)通過案例講述其應(yīng)用的結(jié)果。通過該課程學(xué)習(xí)，能夠掌握在嵌入式系統(tǒng)平臺上，開發(fā)嵌入式系統(tǒng)電子產(chǎn)品，以解決“高性能、低功耗”的電子產(chǎn)品的應(yīng)用需求。具體要掌握：在Linux平臺上開發(fā)應(yīng)用程序；引導(dǎo)程序和內(nèi)核移植，根文件系統(tǒng)移植；ARM硬件接口開發(fā)；驅(qū)動程序開發(fā)；具體要求掌握以下基本內(nèi)容：基礎(chǔ)部分：嵌入式系統(tǒng)概述，安裝Linux系統(tǒng)，shell命令，shell編程，嵌入式編程環(huán)境、嵌入式LinuxC和嵌入式Linux系統(tǒng)編程；（2）硬件部分：ARM基礎(chǔ)知識，ARM接口開發(fā)；（3）嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建：引導(dǎo)程序移植、內(nèi)核移植和文件系統(tǒng)構(gòu)建；（4）內(nèi)核開發(fā)：內(nèi)核開發(fā)機(jī)制和內(nèi)核驅(qū)動程序開發(fā)；通過《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具備在嵌入式系統(tǒng)平臺上開發(fā)嵌入式系統(tǒng)電子產(chǎn)品，解決“高性能、低功耗”的電子產(chǎn)品的應(yīng)用需求；分析與處理流程嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用過程中的各種實(shí)際問題的能力；在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域從事技術(shù)開發(fā)工作。(對應(yīng)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)要求：1.4、2.4、3.1、4.3)二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配本課程總學(xué)時數(shù)為64學(xué)時，其中理論教學(xué)為48學(xué)時，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為12學(xué)時，上機(jī)學(xué)時4學(xué)時；課程教學(xué)共有9章，具體內(nèi)容及學(xué)時安排等如下表所示：課程內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)（☆）難點(diǎn)（△）學(xué)時安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時上機(jī)學(xué)時備注第1章嵌入式Linux基礎(chǔ)知識1.1嵌入式Linux概述1.2Linux操作系統(tǒng)的安裝C11.3Linux基礎(chǔ)1.4交叉開發(fā)環(huán)境A☆1第2章嵌入式Linux編程環(huán)境2.1編輯器vi2.2編譯器gcc2.3調(diào)試器GDBA☆12.4make工具和makefile規(guī)則A☆△22.5Shell編程基礎(chǔ)C1第3章嵌入式Linux開發(fā)C語言基礎(chǔ)3.1嵌入式Linux下C語言基礎(chǔ)知識3.2C語言輸入輸出函數(shù)3.3C語言控制語句A13.4C語言數(shù)組及指針A☆△13.5C語言函數(shù)A☆△13.6C語言自定義數(shù)據(jù)類型A☆△1實(shí)驗(yàn)一Linux編程環(huán)境實(shí)驗(yàn)31第4章嵌入式Linux系統(tǒng)編程4.1IOA☆24.2進(jìn)程A☆△24.3網(wǎng)絡(luò)編程A☆△4實(shí)驗(yàn)二Linux交叉開發(fā)環(huán)境實(shí)驗(yàn)21第5章ARM基礎(chǔ)知識5.1ARM公司簡介5.2Realview開發(fā)工具B15.3ARM編程模型A☆△1第6章ARM開發(fā)基礎(chǔ)6.1ARM匯編B△16.2ARM匯編的GPIO接口編程B16.3ARMC語言編程A☆16.4基于ARMC語言的GPIO接口編程A☆△16.5ARM的異常處理流程A☆△16.6基于ARM的軟中斷異常編程A☆△16.7基于ARM中斷異常的按鍵接編程A16.8串口接口編程A△1第7章嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)建7.1嵌入式引導(dǎo)程序B△17.2嵌入式Linux內(nèi)核B△17.3嵌入式Linux根文件系統(tǒng)構(gòu)建A☆△2實(shí)驗(yàn)三Linux交叉開發(fā)環(huán)境實(shí)驗(yàn)31第8章嵌入式Linux內(nèi)核開發(fā)8.1Linux設(shè)備驅(qū)動基本原理B0.58.2驅(qū)動相關(guān)的shell命令A(yù)☆0.58.3驅(qū)動程序的框架A☆18.4字符設(shè)備驅(qū)動程序框架A☆18.5字符設(shè)備的主體：file_operationsA☆18.6字符設(shè)備的框架A☆18.7驅(qū)動程序并發(fā)機(jī)制A☆△18.8驅(qū)動程序阻塞機(jī)制A☆△18.9驅(qū)動程序異步IO機(jī)制A☆△18.10驅(qū)動程序多路復(fù)用IO機(jī)制A☆△18.11驅(qū)動程序中斷機(jī)制A☆△18.12驅(qū)動程序定時器機(jī)制B1第9章嵌入式Linux驅(qū)動應(yīng)用實(shí)例9.1硬件平臺B19.2GPIO接口驅(qū)動A☆19.3IIC接口驅(qū)動B△19.4看門狗接口驅(qū)動A☆2實(shí)驗(yàn)四內(nèi)核驅(qū)動設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)31（教學(xué)基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、建議實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）項(xiàng)目及學(xué)時分配實(shí)驗(yàn)一Linux編程環(huán)境實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3學(xué)時、上機(jī)1學(xué)時實(shí)驗(yàn)二Linux交叉開發(fā)環(huán)境實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3學(xué)時、上機(jī)1學(xué)時實(shí)驗(yàn)三根文件系統(tǒng)的構(gòu)建實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3學(xué)時、上機(jī)1學(xué)時實(shí)驗(yàn)四內(nèi)核驅(qū)動設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3學(xué)時、上機(jī)1學(xué)時四、教學(xué)方法與教學(xué)手段本課程主要由任課老師以課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行講授，要求講述為何要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)知識點(diǎn)及如何學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)，每個知識點(diǎn)通過案例講述其應(yīng)用的結(jié)果。五、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)報告、考試（開卷）六、教材與主要參考書目主要教材：《基于ARM的嵌入式Linu