嵌入式系统设计 郑晟.doc

嵌入式系统设计 一、课程基本情况 课程编号 s081118 开课学期 □第一学期 ■第二学期 学分 2 课程名称 （中文）嵌入式系统设计 （英文）Embedded System Design 课程类型 □专业基础课 ■专业选修课 课程学时分配 课程学时 学时分配 40 课堂讲课 36 课堂讨论 4 自学交流 课程负责人 郑晟 课程团队 教学方式 ■课堂讲授 □专题讨论 考核方式 □考试 □考查 适用院系、学科 自动化系、测控所、热能系、化工系 先修课程 微机原理 单片机原理 教 材 王志英等，《嵌入式系统原理与设计》，高等教育出版社。 参考书目 张大波等，《嵌入式系统原理、设计与应用》，机械工业出版社. 陈曙晖译，《嵌入式系统——体系结构、编程与设计》，清华大学出版社. 二、课程内容简介 随着嵌入式计算技术的蓬勃发展和在各行各业的广泛应用，嵌入式系统成为当今国际热点领域之一。嵌入式系统一般由嵌入式处理器、外围硬件、嵌入式操作系统以及应用程序等四个部分组成，用于实现对机器或者设备的控制、监视和管理等功能。它是计算机技术、通信技术、微电子技术等集成的产物，其面向特定应用，技术密集，资金密集，发展迅速，已成为信息化社会的重要基础。因此，本课程的地位十分重要，在了解该领域发展动态、掌握领域专业技术、培养学生动手能力等方面都具有重要的作用。嵌入式系统课程是一门专业选修课，着重对嵌入式系统设计方法和嵌入式系统设计能力的培养，是培养学生嵌入式系统设计能力的关键课程。 三、课程教学安排 第一章 概论（2学时） 主要内容：嵌入式系统的定义与基本特征、体系结构、发展现状与趋势、应用。 第二章 嵌入式处理器（8学时） 主要内容：嵌入式处理器的基本情况、特点、分类，典型嵌入式处理器、发展趋势及选择原则，ARM微处理器以及编程模型。 第三章存储系统（2学时） 主要内容：存储设备组织以及典型存储器，存储器时序分析，存储器接口及硬件设计。 第四章总线与通信接口（8学时） 主要内容：总线定义、分类，PCI总线，RS232C通信接口、RS485总线，USB总线。 第五章I/O接口电路（6学时） 主要内容：I/O接口概述，中断控制器，DMA控制器，GPIO，定时/计数器，UART接口及硬件设计。 第六章嵌入式操作系统（10学时） 主要内容：嵌入式操作系统的定义、分类以及构成，实时系统及实时操作系统，典型嵌入式操作系统、μC/OS-II操作系统、μClinux操作系统，嵌入式系统的开发模式。 第七章嵌入式系统的高级技术（4学时） 主要内容：可靠性设计、低功耗设计、安全性设计，嵌入式系统分析与优化以及高性能嵌入式计算，典型案例介绍 四、课程知识单元与知识点 嵌入式系统课程的重点内容主要包括： ·① 嵌入式系统的概念、分类、特征； ·② 嵌入式处理器、ARM处理器的编程模型； ·③ 典型存储器以及存储器接口时序分析； ·④ 中断控制器、定时器、GPIO、UART接口； ·⑤ 嵌入式操作系统、实时操作系统、μC/OS-II操作系统、μClinux操作系统。 嵌入式系统课程的难点主要表现在： ① ARM处理器的编程模型； ② 存储器接口时序分析； ③ 实时性分析与保证；