嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程介紹

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介

電子信息教研室袁科新

2015年9月

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介11.嵌入式系統(tǒng)《微控制器應(yīng)用》課程簡介《微控制器應(yīng)用》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？

★定義：嵌入式系統(tǒng)（Embeddedsystem），是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計的專用計算機(jī)系統(tǒng)。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)。

2014年國家技能大賽電子產(chǎn)品系統(tǒng)工程實施賽項—智能家居。每個控制器都是一個嵌入式系統(tǒng)，通過串行總線進(jìn)行系統(tǒng)集成。在平板電腦上控制各個家電模塊。《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？★定義：嵌入式系統(tǒng)（Embe1.什么是嵌入式系統(tǒng)？

★組成：一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成。

★嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)：是整個嵌入式系統(tǒng)的核心，由硬件和應(yīng)用軟件組成。

★執(zhí)行裝置：也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務(wù)。

執(zhí)行裝置可以很簡單，如手機(jī)上的一個微小型的電機(jī)，當(dāng)手機(jī)處于震動接收狀態(tài)時打開也可以很復(fù)雜，如SONY智能機(jī)器狗，上面集成了多個微小型控制電機(jī)和多種傳感器，從而可以執(zhí)行各種復(fù)雜的動作和感受各種狀態(tài)信息?！肚度胧较到y(tǒng)設(shè)計》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？★組成：一個嵌入式系統(tǒng)裝置一1.什么是嵌入式系統(tǒng)？

★嵌入式處理器：

ARM：進(jìn)階精簡指令集機(jī)器，內(nèi)嵌操作系統(tǒng)，需要掌握硬件資源，需要學(xué)習(xí)java或linux等設(shè)計語言，功能強(qiáng)大，入門較難。單片機(jī)：無操作系統(tǒng)，需要掌握硬件資源，需要學(xué)習(xí)匯編語言或C語言，功能簡單，入門容易?！肚度胧较到y(tǒng)設(shè)計》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？★嵌入式處理器：ARM：進(jìn)階課程的核心任務(wù)是電子系統(tǒng)設(shè)計，選擇單片機(jī)為載體，實現(xiàn)設(shè)計任務(wù)?！肚度胧较到y(tǒng)設(shè)計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介2.課程任務(wù)《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介電路的功能、性能分析掌握常用模塊的功能了解重要器件的性能設(shè)計方案制訂能選用模塊實現(xiàn)整體功能并進(jìn)行可行性分析能選用所應(yīng)用到的重要器件及軟件能編制方案原理圖設(shè)計與分析熟悉所應(yīng)用到電路中的各個元器件特性、功能、性能，完成原理圖設(shè)計能進(jìn)行可行性再次分析會使用相關(guān)軟件PCB設(shè)計與制作會使用Protel或Powerpcb軟件進(jìn)行元器件布局、布線熟悉線路的測試要求軟件設(shè)計會使用匯編語言編寫各個模塊應(yīng)實現(xiàn)的功能能采取軟件抗干擾措施熟練所要應(yīng)用的工具及軟件編譯環(huán)境，如仿真器、編程器等單元電路功能、性能調(diào)試能分模塊結(jié)合硬件和軟件進(jìn)行調(diào)試整機(jī)組裝與調(diào)試能整合各個單元進(jìn)行整機(jī)調(diào)試，能分析整體性能，分析每個模塊匹配性能進(jìn)行整機(jī)調(diào)試國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對電子設(shè)計人才的相關(guān)要求（參照裝配工、維修技師等）：電子產(chǎn)品設(shè)計崗位典型工作任務(wù)與能力要求《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介電路的功能、性能分析掌握常用模塊的功能設(shè)計方案制訂能選用模塊一個電完整的電子系統(tǒng)（產(chǎn)品）需要有哪些部分？2.課程任務(wù)—電子系統(tǒng)設(shè)計《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介一個電完整的電子系統(tǒng)（產(chǎn)品）2.課程任務(wù)—電子系統(tǒng)設(shè)計《嵌入2.課程任務(wù)—電子系統(tǒng)設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換器件電動機(jī)電子秤的系統(tǒng)示意圖《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介2.課程任務(wù)—電子系統(tǒng)設(shè)計電子秤的系統(tǒng)示意圖《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計3.課程內(nèi)容《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介3.課程內(nèi)容《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介3.課程內(nèi)容《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介4.教學(xué)方法《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介4.教學(xué)方法—怎樣學(xué)？

采用教、學(xué)、做一體的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，讓大家在學(xué)中做、在做中學(xué)，充分調(diào)動大家學(xué)習(xí)的積極性和主動性。《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程簡介4.教學(xué)方法—怎樣學(xué)？采用教、學(xué)、做一體的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法5.學(xué)習(xí)情境設(shè)計《微控制器應(yīng)用》課程簡介《微控制器應(yīng)用》課程簡介5.學(xué)習(xí)情境設(shè)計—怎樣學(xué)？拓展學(xué)習(xí)情境（選作）：智能溫度儀制作與調(diào)試；PWM調(diào)速控制器制作與調(diào)試；銀行排號系統(tǒng)制作與調(diào)試；基本學(xué)習(xí)情境（必做）：基本學(xué)習(xí)情境囊括了課程所有基本知識點，能夠完成課程任務(wù)，安排上由簡單到復(fù)雜，由單一到綜合，綜合考慮知識的連續(xù)性和實用性。拓展學(xué)習(xí)情境主要學(xué)習(xí)幾種典型外圍設(shè)備的控制方法，用于技能大賽參選選手的訓(xùn)練?！段⒖刂破鲬?yīng)用》課程簡介5.學(xué)習(xí)情境設(shè)計—怎樣學(xué)？拓展學(xué)習(xí)情境（選作）：基本學(xué)習(xí)情5.學(xué)習(xí)情境設(shè)計—怎樣學(xué)？學(xué)習(xí)情境子學(xué)習(xí)情境工作任務(wù)學(xué)時數(shù)1彩燈控制電路的制作與調(diào)試

1.1認(rèn)識單片機(jī)最小系統(tǒng)1什么是單片機(jī)

22單片機(jī)的引腳和外圍電路23單片機(jī)的存儲器組織

24單片機(jī)的接口電路

21.2單片機(jī)最小系統(tǒng)安裝與調(diào)試

1印制電路板設(shè)計22制板與焊接43最小系統(tǒng)測試41.3彩燈控制器制作與調(diào)試

1流水燈控制器制作與調(diào)試42轉(zhuǎn)彎燈控制器制作與調(diào)試43交通燈控制器制作與調(diào)試4學(xué)習(xí)情境1總結(jié)評價

2學(xué)時分配表：《微控制器應(yīng)用》課程簡介5.學(xué)習(xí)情境設(shè)計—怎樣學(xué)？學(xué)習(xí)情境子學(xué)習(xí)情境工作任務(wù)學(xué)時數(shù)15.學(xué)習(xí)情境設(shè)計—怎樣學(xué)？2簡易電子表的制作與調(diào)試2.1數(shù)碼管顯示系統(tǒng)測試數(shù)碼管靜態(tài)顯示測試2數(shù)碼管的動態(tài)測試2日期顯示程序設(shè)計與調(diào)試42.2方波發(fā)生器的制作與調(diào)試軟件延時方波發(fā)生器調(diào)試2定時/計數(shù)器系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)的應(yīng)用4定時器實現(xiàn)方波發(fā)生器42.3簡易電子表的制作與調(diào)試電子秒表制作與調(diào)試4帶開關(guān)的電子秒表4簡易電子表4學(xué)習(xí)情境2總結(jié)評價23簡易計算器的制作與調(diào)試矩陣鍵盤測試4簡易加法計算器設(shè)計與調(diào)試4學(xué)習(xí)情境3總結(jié)評價2續(xù)表《微控制器應(yīng)用》課程簡介5.學(xué)習(xí)情境設(shè)計—怎樣學(xué)？2.1數(shù)碼管顯示系統(tǒng)測試數(shù)碼管6.學(xué)習(xí)情境設(shè)施過程《微控制器應(yīng)用》課程簡介《微控制器應(yīng)用》課程簡介6.學(xué)習(xí)情境設(shè)施過程—怎樣學(xué)？按照產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)的過程實施學(xué)習(xí)情境：《微控制器應(yīng)用》課程簡介6.學(xué)習(xí)情境設(shè)施過程—怎樣學(xué)？按照產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)的過程實施學(xué)習(xí)6.學(xué)習(xí)情境設(shè)施過程—怎樣學(xué)？來看一個具體任務(wù)的實施過程：學(xué)習(xí)情境1彩燈控制電路的制作與調(diào)試子情境3彩燈控制程器制作與調(diào)試任務(wù)3交通燈控制器制作與調(diào)試《微控制器應(yīng)用》課程簡介6.學(xué)習(xí)情境設(shè)施過程—怎樣學(xué)？來看一個具體任務(wù)的實施過程：學(xué)“在自己制作的電路板上調(diào)試自己設(shè)計的程序，在設(shè)計中學(xué)習(xí)，在過程中考核”，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法的實施極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師上課時的主要任務(wù)是布置任務(wù)，傳達(dá)資訊，解答問題，檢查評價；學(xué)生實施任務(wù)成為上課主要過程。即：老師做導(dǎo)演，學(xué)生做演員。教學(xué)模式從“以教師的教為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生的學(xué)為中心”。6.學(xué)習(xí)情境設(shè)施過程—怎樣學(xué)？《微控制器應(yīng)用》課程簡介“在自己制作的電路板上調(diào)試自己設(shè)計的程序，在設(shè)計中學(xué)習(xí)，在過7.教學(xué)資源和實施條件《微控制器應(yīng)用》課程簡介《微控制器應(yīng)用》課程簡介7、教學(xué)資源和實施條件

教學(xué)資源：以適用性、指導(dǎo)性為原則，課程團(tuán)隊通過一年多的努力，編制整理了較完備的課程學(xué)習(xí)資源：課程標(biāo)準(zhǔn)、講義、項目文件、課件、習(xí)題等。實施條件：理論實踐一體化教室是實施任務(wù)驅(qū)動課程的必備條件。通過不斷地完善現(xiàn)已建成了理論實踐一體化、貼近職業(yè)環(huán)境的課程實訓(xùn)條件。所選用的開發(fā)工具（軟件、硬件）均貼合職業(yè)崗位實際。《微控制器應(yīng)用》課程簡介7、教學(xué)資源和實施條件《微控制器應(yīng)用》課程簡介7、教學(xué)資源和實施條件理論實踐一體化教室

《微控制器應(yīng)用》課程簡介7、教學(xué)資源和實施條件理論實踐一體化教室《微控制器應(yīng)用》課8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介《微控制器應(yīng)用》課程簡介通過不斷的課程改革和建設(shè)，微控制器應(yīng)用課程的適用性和實踐性越來越好，培養(yǎng)的學(xué)生能力水平顯著提高，取得了良好的教學(xué)效果。8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介通過不斷的課程改革和建設(shè)，微控制器應(yīng)用課程(1)該課程被學(xué)院推薦參加校級觀摩課，效果良好，反響強(qiáng)烈。8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介(1)該課程被學(xué)院推薦參加校級觀摩課，效果良好，反響強(qiáng)烈。8（2）參加省級技能大賽取得重大突破。2009年參加山東省職業(yè)院校技能大賽電子產(chǎn)品設(shè)計及制作比賽

，在50個參賽高校中脫穎而出，以全省第三名的優(yōu)異成績獲得了大賽2009參加全國電子專業(yè)人才設(shè)計與開發(fā)大賽山東地區(qū)預(yù)選賽，獲得4人，取得今年11月在上海參加全國總決賽的資格。8.教學(xué)效果一等獎二等獎《微控制器應(yīng)用》課程簡介（2）參加省級技能大賽取得重大突破。8.教學(xué)效果一等獎二等獎8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介（3）在2009年國家教指委主辦我院承辦的高職師資培訓(xùn)班上，本課程的設(shè)計和實施作為培訓(xùn)內(nèi)容之一同參加培訓(xùn)的各高職院校教師進(jìn)行了交流，反響較好。

8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介（3）在2009年國家教指委主辦我院承辦的高職師資培訓(xùn)班上，（4）學(xué)生產(chǎn)品設(shè)計能力實現(xiàn)突破。原來只會做實驗，沒了實驗箱什么也實現(xiàn)不了，現(xiàn)在部分學(xué)生可自行設(shè)計并制作電子產(chǎn)品。如：教室用電子鐘。8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》課程簡介（4）學(xué)生產(chǎn)品設(shè)計能力實現(xiàn)突破。8.教學(xué)效果《微控制器應(yīng)用》