嵌入式系统核心课程体系研究_电子科技大学.ppt

嵌入式系统核心课程体系研究 主要内容 国内外嵌入式系统教学调研情况说明 嵌入式系统开发人才的知识结构及能力需求 嵌入式系统核心课程体系 国内外嵌入式系统教学调研情况说明 2007年对嵌入式系统的教学情况在国内进行了广泛的调研，包括： 国内18所重点高校（985大学） 国内6所重点高校的软件学院 国内13家嵌入式相关的培训机构 国际排名前50名大学中部分学校的嵌入式系统课程情况 高校调研内容 课程设置情况：包括课程名称、内容侧重点、覆盖嵌入式领域的层次、课程级别（本科、研究生等）、实践课程情况 课程资源建设：包括教材（名称、出版社、年限、使用情况、覆盖的领域、数据分类统计）、课件、实验平台（硬件、软件）、实验项目等 精品课程建设情况 各高校嵌入式课程开设情况 课程内容分布 对于嵌入式操作系统的教学和实践主要是在移植、驱动开发及应用开发等方面 主要针对消费电子领域嵌入式操作系统的教学，主要讲述WinCE和Linux； 而在嵌入式应用的另一大领域——实时控制，目前主要侧重在应用开发上，未加强操作系统内部实现机制的分析、优化及应用设计 实验平台 硬件平台：以ARM7/ARM9系列的平台为主 软件开发环境：ADS、LambdaTOOL，EVC，TORNADO，Windows Embedded 等 实验内容分布 嵌入式系统开发人才的知识结构及能力需求 嵌入式系统开发主要涉及硬件开发和软件开发两大方面，人才的需要也体现在这两方面及其结合上，对于既熟悉硬件又熟悉软件、具备系统性的分析设计能力的人才是最稀缺的。 在硬件开发方面，高度集成化的、模块化的器件（包括嵌入式微处理器和各种控制处理芯片）降低了硬件开发的门槛，目前主要需要的是基于这些器件构建完整硬件系统的人才。 嵌入式硬件系统开发知识和能力需求 熟悉数字电路和模拟电路原理知识 熟悉嵌入式微处理器系统的工作原理及其外设接口应用 熟悉常用数字逻辑电路和运放的使用 熟悉各种外围电路及控制器件的工作原理和应用 能使用相关设计软件独立完成原理图和PCB的设计技能 对设备的故障可以独立思考并很快找到问题和解决方法 有一定的电子器件焊接能力 熟悉示波器和万用表等仪器的使用 自下而上，嵌入式软件的开发可分为以下几种层次： 编写简单的板级测试软件，主要目的是辅助硬件的调试 开发基本的驱动程序（不针对特定的嵌入式操作系统） 开发特定嵌入式操作系统的驱动程序（即板级支持包BSP——Board Support Package，包括目标板的初始化、中断管理以及一些简单的驱动程序单元） 开发嵌入式系统软件，如嵌入式操作系统 开发嵌入式中间件，如嵌入式CORBA、嵌入式JAVA等 开发嵌入式应用软件 嵌入式系统核心课程体系 Research and Education at Berkeley Embedded Systems Courses in Carnegie Mellon 嵌入式系统核心课程体系 专业基础课 “嵌入式系统导论” 课程设置目标：为学生建立嵌入式系统的基本概念，了解其硬件平台和软件平台（包括操作系统和开发工具），熟悉嵌入式系统的特殊开发方法，为后续课程的学习奠定良好的基础。 专业核心课（一）嵌入式微处理器系统及应用 课程设置考虑： 根据对嵌入式处理器市场发展形式的分析，32位的嵌入式微处理器将是发展的主流。 在无所不在、彼此互联的各种各样的嵌入式应用产品中，要求提供更加复杂的控制算法，要求有网络/因特网通讯功能，要求有更成熟的人机界面，这些都给32位及以上嵌入式系统的应用提出了客观、直接的需要。 目前几乎所有的半导体公司都正在致力于嵌入式32位微处理器的研制、开发和生产。 专业核心课（一）嵌入式微处理器系统及应用 课程的主要内容： 32位嵌入式微处理器系统（主要是SOC系统）的概念和特点 典型的SoC嵌入式系统硬件结构及实例说明 存储系统、系统常用总线及接口的工作原理 32位嵌入式系统的设计方法和原则，并结合实例说明各关键模块的设计实现细节 与硬件相关的软件开发知识，包括嵌入式微处理器编程基础、接口编程、嵌入式系统boot程序设计、BSP以及嵌入式系统设备驱动软件设计等 专业核心课（二）嵌入式操作系统及应用 嵌入式实时操作系统的基本原理、内部核心机制的设计实现 针对嵌入式操作系统的两大应用领域——消费电子领域和实时控制领域，分别结合其特点讲解相关的应用开发问题（比如移植和驱动开发等），并选择典型的实例进行说明 专业选修课 涉及的内容更丰富、更灵活，紧密结合实际应用的需要，加强开发技能的训练，涉及嵌入式操作系统、软件组件、中间件和工具等，可以根据教学的需要进行选择： 面向实时控制领域的嵌入式操作系统（比如DeltaOS、VxWorks等）的应用开发； 面向消费电子