第一篇：嵌入式系統 課程感想

《嵌入式系統設計》課程感想 班級：電氣99姓名：王正杰學號：09095018 雖然上完了整門課，但是還是對嵌入式和嵌入式系統等最基本的概念不是很了解。于是自己動手查閱了一些資料，其中IEEE(國際電氣和電子工程師協會)對嵌入式系統的定義：“用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置”（Devices Used to Control，Monitor or Assist the Operation of Equipment，Machinery or Plants）。國內比較認可的定義是：嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適用于應用系統，對功能、對可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。

“嵌入式”反映了這些系統通常是更大系統中的一個完整的部分，稱為嵌入的系統。而且，嵌入的系統中可以共存多個嵌入式系統。

一個簡單的嵌入式系統一般包含以下幾部分：嵌入式微處理器外圍硬件設備、嵌入式操作系統、特定的應用程序。可見，其實嵌入式系統就是含有微處理器和硬件接口的一個根據應用可裁剪的非標準計算機系統。

嵌入式系統的發展歷史：

? 嵌入式系統的出現最初是基于單片機的。

? 70年代單片機的出現，使得汽車、家電、工業機器、通信裝置以及成千上萬種產品可以通過內嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。

? 80年代早期開始，嵌入式系統的程序員開始用商業級的“操作系統”編寫嵌入

式應用軟件，這使得可以獲取更短的開發周期，更低的開發資金和更高的開發效率，“嵌入式系統”真正出現了。

? 目前，嵌入式系統在很多產業中得到了廣泛的應用并逐步改變著這些產業，包

括工業自動化、國防、運輸和航天領域。例如：神州飛船和長征火箭中肯定有很多嵌入式系統，導彈的制導系統也是嵌入式系統，高檔汽車中也有多達幾十個嵌入式系統。在日常生活中，人們使用各種嵌入式系統，但未必知道它們。事實上，幾乎所有帶有一點“智能”的家電（全自動洗衣機、電腦、電飯煲?）都是嵌入式系統。嵌入式系統廣泛的適應能力和多樣性，使得視聽、工作場所甚至健身設備中都有嵌入式系統的身影。

嵌入式系統的特點：

? 專用性：嵌入式系統面向用戶、面向產品、面向應用，它必須與具體應用相結合才會具有生命力、才更具有優勢。也正是這個原因，必須結合實際系統需求進行合理的裁減。

? 嵌入性：也就是說系統和被控制的對象是緊密連接的，一般不需要人為干預，從這點上講，也就對嵌入式系統的環境適應性、穩定性、可靠性等提出了一些要求，在進行軟件和硬件設計時必須考慮這些要求。

? 智能性：1.嵌入式系統需要有一個中央處理器單元（CPU），來實現對對象的智能控制。

2.嵌入式系統首先是計算機系統，其次是專用的計算機系統，這種系統有別于通用的個人電腦（PC），最后由于其專用的特點決定了其軟硬件必須能夠進行定制，必須能夠進行裁減。

3.單片機也是屬于嵌入式系統的范疇。但是由于歷史的原因，單片機和嵌入式系統被許多人區分開來對待，嵌入式系統更多地被理解為使用ARM等32位嵌入式微處理器的計算機系統。4.單片機系統一般采用單任務程序或簡單的多任務內核，如uC/OS-II操作系統，一般應用于一些小型應用系統中；而ARM嵌入式系統還能很輕松的運行Linux、Windows CE、VxWorks等復雜的操作系統，比較適合于設計大型應用系統。

嵌入式系統開發的分工：

1.芯片制造商：負責制造包括CPU、網卡、RAM、及Flash等芯片的廠商。

2.設備制造商：負責制造硬件開發板和產品板。3.操作系統提供者：負責提供嵌入式操作系統。4.軟件開發商：負責在操作系統之上開發具有獨

立功能的應用程序。

5.系統集成商：負責向最終用戶提供產品解決方

案。

嵌入式開發的一般方法：

嵌入式系統的軟件開發通常采用 “宿主機／目標機”方式 :

首先，利用宿主機上的豐富的資 源及良好的開發環境開發和仿真調試 目標機上的軟件。

然后，通過串行口或網絡將交叉 編譯生成的目標代碼傳輸并裝載到目 標機上。

最后，目標機在特定的環境下運行。

幾種常見的嵌入式系統：

試目標機上的軟件

生成的目標代碼傳輸并裝載到目標機上

目標機在特定的環境下運行

? 嵌入式Linux：

uClinux是一個完全符合GNU/GPL公約的操作系統，完全開放代碼。uClinux從Linux 2.0/2.4內核派生而來，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。它是專門針對沒有MMU的CPU，并且為嵌入式系統做了許多小型化的工作。

適用于沒有虛擬內存或內存管理單元(MMU)的處理器，例如ARM7TDMI。它通常用于具有很少內存或Flash的嵌入式系統。

它保留了Linux的大部分優點：穩定、良好的移植性、優秀的網絡功能、完備的對各種文件系統的支持、以及標準豐富的API等。

? Win CE：

Windows CE是微軟開發的一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統，是基于掌上型電腦類的電子設備操作，它是精簡的Windows 95。Windows CE的圖形用戶界面相當出色。Win CE具有模塊化、結構化和基于Win32應用程序接口以及與處理器無關等特點。

? VxWorks :

VxWorks操作系統是美國公司于1983年設計開發的一種嵌入式實時操作系統（RTOS），是嵌入式開發環境的關鍵組成部分。良好的持續發展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發環境，在嵌入式實時操作系統領域占據一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中，如衛星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。

? Nucleus：

Nucleus PLUS是為實時嵌入式應用而設計的一個搶先式多任務操作系統內核，其95％的代碼是用ANSIC寫成的，因此非常便于移植并能夠支持大多數類型的處理器。Nucleus PLUS采用了軟件組件的方法。每個組件具有單一而明確的目的，通常由幾個C及匯編語言模塊構成，提供清晰的外部接口，對組件的引用就是通過這些接口完成的。由于采用了軟件組件的方法，使Nucleus PLUS 的各個組件非常易于替換和復用

嵌入式系統發展趨勢：

我們有理由相信計算機還將繼續快速發展并進一步改變我們的生活，讓計算變得“無所不能”、“無處不在”。其中“無所不能”將是人工智能技術和超級計算機的結合，而“無所不在”則是嵌入式技術應用的廣闊天地，現在普通消費者已經可以從市場中買到數碼相機、移動電話、打印機等眾多的數碼產品、航空設備、ATM機、計算機網絡設備等電子產品中都用到了嵌入式技術。

通用計算機的發展變為功能電腦，普遍進入社會，嵌入式計算機發展的目標是專用電腦，實現“普遍化計算”，因此可以稱嵌入式智能芯片是構成未來世界的“數字基因”。正如我國資深嵌入式系統專家——沈緒榜院士的預言，“未來十年將會產生同大小、具有超過一億次運算能力的嵌入式智能芯片，將為我們提供無限的創造空間“。

總之，“嵌入式微控制器或者說單片機好象是一個黑洞，會把當今很多技術和成果吸引進來”。

第二篇：嵌入式系統課程建設

嵌入式系統課程建設

近年來，我國嵌入式系統產品發展十分迅猛，中國嵌入式系統市場估計每年將直接創造千億元的效益，所帶動的相關工業產值超過萬億元，成為中國信息產業新的市場增長點。與巨大的市場潛力和產業需求相比，我國嵌入式系統工程人才培養相對落后，并進而影響到了該產業的快速發展。在這種背景下，許多高校的計算機、電子、軟件等專業針對市場需求，開設了嵌入式系統相關課程。在IEEE計算機協會和ACM共同制定的2004版計算機類課程體系中，嵌入式系統已經被列為核心課程之一。北京航空航天大學計算機學院于2002學年開始開設了“嵌入式系統設計”課程，下面對該課程的建設情況作簡單介紹。課程基本情況

該課程是面向計算機學院高年級本科生（或研究生）開設的專業課，是一門以計算機各種專業知識綜合應用為主要特色的課程，其指導思想是培養學生從“整體”的角度認識、研究和解決嵌入式計算工程問題的方法和能力，為學生在嵌入式計算工程領域研究和開發奠定相關基礎。課程采用理論知識傳輸與工程能力培養并重的教學方法，教學內容盡量反映該領域內最新的理論和技術成果，使學生了解該學科最新的前沿發展動態和方向，培養出適應社會需求的專業化技術人才。

該課程的教學目標是使學生能夠掌握嵌入式系統設計過程中的基本概念和原理，使學生能夠掌握和使用最新的嵌入式系統設計方法和典型開發工具。課程在教學內容安排上遵循“面向市場需求、定位人才培養”的原則，強調將計算機系統不同層次專業知識的基礎性與實際工程設計思想和架構的前沿性相結合，重視將計算機系統自底向上的各種專業課程內容的有機整合，使得諸如操作系統、體系結構、接口與通信和計算機網絡等孤立的課程呈現相互配合的應用場景，讓學生進一步認識和掌握上述課程的基本概念和基本規律在實際的綜合系統應用中的作用和影響。在課件設計上，采取統一的知識體系結構，涵蓋“基礎知識+ 基本技能+ 技術講座+ 項目實踐”四大模塊，突出注重工程能力培養的特色。通過課程學習和實驗，學生應能夠熟悉一種典型的微處理器體系結構，掌握一套主流的開發工具和一種嵌入式操作系統，熟練使用一門開發語言，使學生具備嵌入式系統軟、硬件開發設計的基本能力。

目前該課程為48學時，其中理論授課24學時，實驗24學時。該課程的理論教學內容包括：

（1）嵌入式系統概述；（2）嵌入式硬件基礎；（3）嵌入式操作系統；（4）嵌入式系統的設計與建模；（5）嵌入式系統設計實例分析；（6）專用接口和硬件加速器；（7）分布嵌入式系統；

（8）高可靠性嵌入式系統等擴展內容。課程的實驗包括了基礎性實驗和綜合設計實驗兩部分，基礎性實驗主要是一些預先設計好的實驗，通過讓學生的實際操作，能夠加深對課程所講授的基本原理、技術和方法等知識點的理解，同時，能夠讓學生掌握一些具體的嵌入式系統的開發工具及環境，主要包括嵌入式操作系統的移植和裁減、驅動程序的開發及對開發工具鏈的使用。綜合設計實驗則要求學生面向某綜合應用（指定或者自主提出）而進行設計、編碼和調試并給出完整的解決方案。

課程的考核由三部分組成：理論課作業和小測驗20%，基礎性實驗40%,綜合設計實驗40%。

經過四年的建設，該課程的已整理編寫完成配套的教案、講義和實驗指導書，形成了一整套課程指導和考核體系，建立了以相關學科學術帶頭人為課程負責人，以博士中青年教師為教學骨干，以博士青年教師和博士生為教輔人員的教學團隊。幾年來的教學實踐表明，該課程的教學實現了教與學的有機結合，理論教學和實踐環節高度統一，有力地促進了學生的工程能力提高。在學生的作品中創新成為主題，學生在國內外各種嵌入式方面的競賽中屢創佳績，也從另外一個側面印證了良好的教學效果。精品課程創新點

（1）本碩一體化設置。

課程強調研究生與本科生學習內容的連貫性、層次性，從理論課到實驗課都設置了基本、中級和高級三個層次的內容，學生可根據自己的基礎選聽（或選做）具有不同加權值的內容（或實驗）。突出體現了學院本、碩一體化的課程建設思路。

（2）兼顧理論，重在實踐。

作為一門實踐性很強的課程，本課程在不斷更新最新的國內外理論知識的同時，非常重視加強實踐環節，主要體現在兩個方面：

一、課程理論授課部分，每一章都有設計實例，這些設計實例大部分來自教師實際的科研或工程項目，并且隨著科研工作的變化而動態更新，具有很強的實踐性。

二、課程設計了大量的實驗，實驗課時也占到了整個課程的一半時間，實驗課本身加強了指導力度，由骨干教師加多名具有較強實踐能力的助教組成的指導隊伍，負責整個實驗期間從理論到具體操作的各個環節的指導工作。

（3）緊密結合企業核心技術，具有較強的實用性和前沿性。

課程內容的設置與動態調整，都是在充分分析當前國際上有影響的嵌入式系統軟、硬件平臺最新的核心技術、充分考慮嵌入式應用系統開發企業技術需求的基礎上進行的，課程內容較大程度地體現了嵌入式領域的熱點，是企業界普遍關心的核心技術，具有較強的實用性，有利于培養出業界需要的人才。課程前沿性則表現在：

一、課程的主講教師是從事嵌入式系統研究與開發一線的科研人員，能夠及時地根據技術發展動向調整教學大綱和教學計劃，及時地將最新的技術和設計理念引入到課程中。

二、及時地對國際上一些著名大學（目前我們主要選擇的是卡耐基·梅隆和普林斯頓大學）的相關課程的開設情況進行跟蹤分析，對我們的課程安排適時調整。

（4）注重創新素質的培養。

嵌入式系統是面向應用的專用計算機系統，與產品和市場有著緊密的聯系，設計的創新性直接決定了產品的創新性，加強未來的嵌入式系統設計師的創新素質的培養，是本課程重點之一。具體體現在：

一、課程只對基本原理和方法介紹，對一些具體技術和環境則通過課外參考資料和網上第二課堂提供給學生，學生根據個人興趣有選擇地對某些問題進行深入學習和研究；

二、注意培養學生批判性思維方式，在實例分析中，鼓勵學生對實例所采用的技術和方案進行不同角度的評價，變被動灌輸為主動思考；

三、加強綜合設計性及開放性實驗環節，鼓勵和引導學生積極提出原創性的設計內容，創新性是綜合性實驗的考核標準之一。

（5）形式多樣的教學模式

我們采用“責任教授＋主講教師+ 實驗輔導教師”的教師團隊，采用“講授+分析+案例+演示+大型作業+實驗+查閱資料及撰寫綜述報告+小課題”的教學模式，改善了這類綜合性課程“難教”、“難學”的狀況。

講授：對于基本概念和基本原理方面的內容，采用以傳統的講授法為主，力求講清概念內含和外延、基本原理的思路，實質意義以及適用范圍等內容；

分析：嵌入式系統設計的內容較多，對于某些書本上只提其然而不提其所以然而又比較重要會影響系統級設計理解的問題，找準切入點，逐步分析，使學生深入理解相關概念；

案例：對于應用性較強的內容，精心設計典型案例，通過對案例的分析和逐步實現，使學生理解并能夠正確應用相關的技術和原理解決問題。

（6）完整的實驗體系

全面的實驗內容、實驗過程全程指導、嚴格的考核體系是本課程實踐環節的亮點。

課程的實驗由精心設計的基礎性實驗和鼓勵學生創新的綜合設計實驗兩部分組成。基礎性實驗主要是一些預先設計好的實驗，通過讓學生的實際操作，能夠加深對課程所講授的基本原理、技術和方法等知識點的理解，同時，能夠讓學生掌握一些具體的嵌入式系統的開發工具及環境。基礎性實驗是一組實驗集，包括了必做的和根據個人的興趣選做的。目前針對Xscale硬件平臺基于WINCE操作系統和LINUX操作系統分別設計了四大類共24個實驗，針對EIA平臺設計了4個基本實驗，學生可以任選平臺，除了3個必做的實驗外，每個人按要求選做1～2個實驗。綜合實驗是啟發式的引導性實驗，主要目的在于培養學生對課程所學知識的綜合運用能力和創新能力。由學生結合本課程內容以及前導實驗，充分發揮主觀能動性，獨立設計并實現具有一定演示度的嵌入式系統，原則上不限制硬件和軟件平臺。考慮到學生水平差異，給出了一些備選方向，鼓勵和引導學生積極提出原創性的設計內容。

對于基礎性實驗，要求每個學生獨立完成，實驗前要求提交實驗預習報告，實驗過程中給出實現結果，實驗后要求提交實驗報告。對于綜合設計實驗，以興趣小組方式組織，每個小組3～4人，要求每個小組都要提交項目申請書，經過答辯、確認技術路線可行后，進入實現階段，實驗完成后，提供關于實驗的課程設計和實驗報告。在整個實驗過程中由課程教師和助教一起完成實驗指導。建設的具體實施辦法

（1）完善課程網站

實現所有教案和課件全部電子化，具有較好的多媒體效果，并放在網站上。實現教學手段的電子化與網絡化，包括網上作業的發布與提交，網上小測驗，網上輔導與答疑。

（2）建設開放實驗室

從這幾年的教學實踐看，學生對嵌入式系統這種教學與實踐相結合的課程非常感興趣，尤其在綜合實驗中表現出很高的熱情和積極性，所投入的精力和時間已遠遠超出課程的要求，教學效果非常明顯。這促成我們建設開放實驗室的想法，即使該課程的實驗教學做到實驗時間、實驗內容和實驗器材對學生的真正開放。使學生能夠理論與實踐相結合、驗證型實驗與設計型實驗相結合、課內與課外相結合。當然在開放實驗室下的課程輔導、監管、考核方式都需要新的探索。開放實驗室將通過學校的教改項目支持來完成。

（3）逐步構建第二課堂—電子教室

軟硬件平臺的多樣性是嵌入式系統的主要特點之一。由于課時等條件限制，課堂上不可能有覆蓋很多內容，為了保證課程的廣度和深度，往往需要學生課外學習和掌握一定的知識。因此，我們計劃逐步建立第二課堂—電子教室。該教室包括多個專題（如ARM教室、X86教室、Linux教室、WinCE教室、低功耗設計教室等），學生根據自己的時間和興趣選擇，并在網上交互學習。電子教室的建設將依托學院教改項目。相關教材介紹

經過近四年的建設，本課程形成了自己的教案、講義和實驗指導書。《嵌入式系統設計》教材也即將編寫成稿。課程的實驗內容和指導書已被“國家發改委-微軟嵌入式系統教學包”收錄。

主講教師個人簡歷

尚利宏博士，北京航空航天大學計算機學院講師。主要研究方向為嵌入式系統、嵌入式軟件測試、容錯計算，主講《計算機容錯技術》、《嵌入式系統設計》等課程。作為技術負責人完成國家自然基金項目一項，國防預研基金項目二項，以及國防重點型號任務多項。獲陜西省國防科技進步三等獎一項。2005和2006年連續兩年指導的本科生隊伍獲得微軟公司組織的全球大學生嵌入式系統設計大賽優勝獎。北航大學生課外活動優秀指導教師。

第三篇：嵌入式課程感想11

嵌入式課程感想

剛剛接觸到嵌入式，對好多東西是好奇的，好多名詞也是新鮮的，不太懂什么意思。但是我相信，以后的學習和慢慢的深入了解會讓我有了更深的感觸和體會。

什么是嵌入式？它就是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可定制，適用于不同應用場合，對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的計算機系統。他一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統、用戶應用程序四個部分組成，用于實現對其他設備的控制、監視或管理功能。嵌入式系統已經應用于科學研究、工業控制、軍事技術、交通通信、醫療衛生、消費娛樂等領域，人們日常使用的手機、PDA、汽車、智能家電、GPS等均是嵌入式系統的典型代表。

嵌入式系統可以稱為后PC時代和后網絡時代的新秀。與傳統的通用計算機，數字產品相比，利用嵌入式技術的產品有其自己的特點：

1． 由于嵌入式系統采用的是微處理器，實現相對單一的功能，采用獨立的操作系統，所以往往不需要大量的外圍器件。因而在體積上，功耗上有其自身的優勢。相比之下，一個使用Windows CE的PDA，僅靠機內電源就可以使用幾天，而任何一臺筆記本僅僅能夠支持3小時左右。

2． 嵌入式系統是將計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合后的產物，是一門綜合技術學科。由于空間和各種資源相對不足，嵌入式系統的硬件和軟件都必須高效率地設計，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現更高的性能，這樣才能在具體應用中對處理器的選擇更具有競爭力。

3． 嵌入式系統是一個軟硬件高度結合的產物。為了提高執行速度和系統可靠性，嵌入式系統中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存貯于磁盤等載體中。片上系統，板上系統的實現，使得以pda等為代表的這類產品擁有更加熟悉的操作界面和操作方式，比著傳統的商務通等功能更加完善，實用。

4． 為適應嵌入式分布處理結構和應用上網需求，面向21世紀的嵌入式系統要求配備標準的一種或多種網絡通信接口。針對外部聯網要求，嵌入設備必需配有通信接口,相應需要TCP/IP協議簇軟件支持；由于家用電器相互關聯(如防盜報警、燈光能源控制、影視設備和信息終端交換信息)及實驗現場儀器的協調工作等要求，新一代嵌入式設備還需具備IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口，同時也需要提供相應的通信組網協議軟件和物理層驅動軟件。為了支持應用軟件的特定編程模式，如Web或無線Web編程模式，還需要相應的瀏覽器，如HTML、WML等。

5． 因為嵌入式系統往往和具體應用有機地結合在一起，它的升級換代也是和具體產品同步進行，因此嵌入式系統產品一旦進入市場，具有較長的生命周期。

嵌入式技術的掌握是需要一個過程的。實事求是的說，嵌入式技術的全面掌握是有相當難度的。可以輕輕松松學會嵌入式技術的說法是夸大其詞了。這個就像學英語一樣，學英語無論怎樣學，不管是“瘋狂學”還是用新理念來學，真正掌握的話還是需要一步步積累才能熟練掌握。

現在我需要做的是：第一：把心踏實下來，做好打硬仗的準備。第二：注意學習方法。盡量不要走彎路，爭取一鼓作氣入門。一旦入門了以后呢就好辦了。嵌入式技術的掌握，本身呢就比較難，要是再走些彎路，時間上會浪費，甚至會影響學習的信心

最好的學習方法就是盡可能地做項目。如果有機會跟著做一個難度適中的嵌入式項目，相信會很快入門的。也就是說從實戰之中來獲得進步。但是，在我沒有嵌入式基礎之前，不容易獲得這樣的機會。這個門檻的跨越，我覺得是需要引導的。

通過以上對特點以及學習法的討論，我深切感受到：該課程學習難度較大，公式概念不易理解，知識體系難以把握。但這并不意味著就沒有辦法取得理想的學習效果。只要結合自身實際，采用科學的，行之有效的學習方法，仍舊可以取得理想的成績。

第四篇：【嵌入式】Linux 嵌入式系統教學課程改革探索

摘要：傳統嵌入式系統教學內容容易使學生產生厭學、畏難的現象，嚴重影響了教學質量。該文提出基于調整實踐教學體系的設想，并具有針對性地提出基礎課程投入力度、分階段培養學生Linux下編程能力、改革實踐內容的方法，實現即可與傳統嵌入式教學方式相結合，又可與當前嵌入式發展趨勢相吻合的實踐教學改革方案；從而達到提高學生學習興趣和教學質量的目的。中國論文網

關鍵詞：嵌入式系統；教學內容；教學質量；實踐教學；Linux

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）28-6733-02 概述

嵌入式系統是面向軟件、計算機、通信、電子等專業本科生和研究生的一門普及型技術基礎課程。它是一門交叉學科，既與計算機專業課程有關，又與電子電氣、通信、自動化、化工、材料等諸多專業課程有關，并且還與具體的應用背景相關聯。涉及到的基本知識有：硬件知識（如嵌入式微處理器及其基本的接口知識、擴展的人機接口、網絡通信接口等）、Linux操作系統（至少了解Linux操作系統的中斷、優先級、任務間通信、同步等知識）、程序設計知識（C、C++、尤其需要精通C語言）；同時，還需涉及一定的數字電路知識[1-2]。

嵌入式系統學科的特點決定了學生需要學習大量相關課程方能做出優秀的作品，其成果見效周期長，學生在系統學習過程中會普遍因為缺少相應成績而喪失學習興趣。針對這種情況，我院在傳統嵌入式系統教學中加入了一些新穎的、能夠有效激發學生學習動力的相關課程，以此提高對嵌入式系統學習的興趣，并且取得了顯著的成績。

嵌入式系統教學課程改革措施

C語言作為學習其他編程語言的基礎，同時也是傳統嵌入式系統基礎學科之一，需要重點強化學生實際動手能力。在嵌入式的高級應用部分我院將其與新興的智能手機操作系統—Android相結合，取得了良好的教學效果。

2.1 基礎課程改造

我院嵌入式系統教學對學生采用“厚基礎，寬口徑”的教學特色，著重強調學生對基礎知識的掌握。為強化學生的實際動手能力，我院將C語言的課時設置為80課時，并輔以大量的實踐內容。針對嵌入式系統偏重于Linux編程的特色，在C語言講授時直接開展基于Linux下編寫C語言的教學。通過實踐教學表明，學生只需兩周即可掌握相應方法；而且學生由于沒有Windows下VS編程經歷，反而更加容易掌握接受。

在后續課程中重點加強Linux下高級C語言編程學習，如內存問題、宏問題、調試與優化等，部分學生在大二即可做出優秀作品。在剛剛結束的2012年NOC網絡與信息安全技術大賽中，我院嵌入式系統學生獲得了全國二等獎的好成績。

2.2 Android課程教學

Android作為一個新興的智能手機操作系統，在國內外廣受歡迎，學生范圍內也有大量從事Android學習。Android學習起點低，只需學完Java課程即可從事開發，針對嵌入式傳統教學內容容易使學生丟失學習興趣的現象，將其加入到嵌入式教學體系當中，作為學生實踐技能的有益補充。學生很容易通過Android做出優秀的作品，從而激發其自信心和興趣，再以此為基礎，指引其從事跟嵌入式系統方面相結合的研究，比如完成Android系統的裁剪，功能的定制及將其移植到ARM板中，甚至還可以同物聯網等新興領域相結合。

其他措施

除了嵌入式系統課程改革外，我院還廣泛開展校企合作，建立開放實驗室和鼓勵學生參加全國大賽。

3.1 與CSDN，GOOGLE開展校企合作

為了激發學生的創造思維，發揚團隊精神，鍛煉學生編程能力，我院與CSDN合作建設了《嵌入式相關資料》 CSDN高校俱樂部，并舉辦了多場Android開發交流會。同時還積極與GOOGLE開展深入合作，成立了南陽GTUG，每月舉辦GOOGLE Android開發者技術交流活動。通過校企合作，不僅提高了學生學習的積極性，也極大擴展了視野，為今后嵌入式系統教學進一步拓展創造條件。

3.2 建立開放實驗室

為了提高嵌入式系統學生學習嵌入式技術的興趣，我院開設了Android、嵌入式開放實驗室，鼓勵學生踴躍參加。開放實驗室是一個以“自由、促進、創新”為理念，為對Android、嵌入式技術感興趣的學生提供了一個溝通交流、學習提高的良好環境。開放實驗室以Android技術和嵌入式技術為研究主體，實驗題目具有應用性、先進性和趣味性，通過開放實驗室，為學生提供學習、實踐、交流、承擔項目、就業對接等機會。為此，定期舉辦術開發技術講座，促進不同水平和層次小組成員之間的溝通交流、實踐鍛煉機會、努力拓寬學生畢業時就業機會[3]。現在，開放實驗室作為開設嵌入式系統課程的實驗基地，從帶領實驗室的經驗中總結出學生培養模式，并且通過“學生帶學生”的模式，不僅使學生能力進一步提高，也為我院嵌入式系統教育培養計劃課程的執行進行前期探索。

3.3 積極鼓勵學生參加大賽和做項目

我院為鍛煉學生實際動手能力，積極鼓勵學生參加各種競賽，在全國信息技術大賽（Android方向）和河南省移動MM大賽中都取得了優異的成績。經過實踐證明，競賽模式能夠將對Android感興趣的學生集中起來培養，這樣學生之間能夠方便的學習交流溝通，形成良好的互動氛圍。通過做項目和積極參加各種比賽，不僅可以快速提高學生的知識水平，還可以使學生的組織能力和團隊協作能力得到很大提升。

需進一步加強的地方

雖然我院在嵌入式系統教學方面取得了不小的成就，但是仍然有一些問題需要進一步加強。

4.1 教材建設

Android誕生沒有太長時間，目前國內研究大多都是從國外借鑒而來，市場上的很多書籍存在相互抄襲甚至通篇代碼的情況，而且也不太符合嵌入式系統學生的自身特色。可以集中力量，從實踐教學出發，以工程實踐為核心，根據嵌入式系統自身特點，編寫幾本優秀高質的、適合本教學特色的Android教材，將其與傳統嵌入式教學體系有機結合起來。

4.2 師資建設

由于嵌入式系統教學的特殊性，需要教學人員具有教育教學能力和工作經驗兼備的復合型人才，但目前高校嵌入式教學領域普遍缺少“雙師型”人才，這需要以后學院加強對青年骨干教師的外出培訓力度和政策支持。

4.3 轉變教學手段

在傳統教學中，教師普遍采用以“PPT為中心”的教學模式，授課時使用大量PPT，這種做法容易使學生產生上課不認真聽講的心理，而且也會容易引起課堂枯燥等問題，不利于激發學生的興趣。教師在授課時應轉變思路，將PPT作為一種補充手段，采用多種教學模式[4]，“以學生為核心”，將學生作為授課時的主體，從而激發學生學習興趣。

結論

該文針對嵌入式系統傳統課程存在的在教學過程中學生容易丟失學習興趣的問題，針對嵌入式學科特點和學生學習的特點提出了一些實踐教學改革方法，以此努力構建嵌入式系統教學課程新模式。

參考文獻：

[1] 章民融，徐亞鋒.嵌入式教學關鍵點的研究和嵌入式實驗教學平臺的設計[J].計算機應用與軟件，2009，26（3）：160-162.[2] 鄧昀.關于嵌入式系統課程教學改革的探討[J].中國校外教育（理論），2011（z1）：《嵌入式相關資料》 566.[3] 吳磊.嵌入式教學與實驗的研究[J].實驗室研究與探索，2011，30（11）：103-104.[4] 胡沛.JavaScript課程教學改革探索[J].電腦知識與技術，2011，7（32）：7944-7945.轉載請注明來源。原文地址：

《嵌入式相關資料》

第五篇：嵌入式系統實驗報告

嵌入式系統實驗報告

學

號：

姓

名：

班

級：13電子信息工程

指導老師：

蘇州大學 電子信息學院

2016年12月

實驗一：一個燈的閃爍

1、實驗要求

實現PF6-10端口所連接的任意一個LED燈點亮

2、電路原理圖

圖1 LED燈硬件連接圖

3、軟件分析

RCC_Configuration();/* 配置系統時鐘 */

GPIO_Configuration();

/* 配置GPIO IO口初始化 */

for(;;)

{

GPIOF->ODR = 0xfcff;

/* PF8=0--> 點亮D3 */

Delay(1000000);

GPIOF->ODR = 0xffff;

/* PF8=1--> 熄滅D3 */

Delay(1000000);

4、實驗現象

通過對GPIOF8的操作，可以使LED3閃爍

5、實驗總結

這是第一次使用STM32開發板，主要內容是對IO端口進行配置，點亮與IO端口相連接的LED燈，閃爍周期為2S。通過本實驗對STM32開發板的硬件原理有了初步了解。

實驗二：流水燈

1、實驗要求

實現PF6-10端口所連接的5個LED燈順次亮滅

2、電路原理圖

圖1 流水燈硬件連接圖

3、軟件分析

int main(void){

RCC_Configuration();/* 配置系統時鐘 */

GPIO_Configuration();/* 配置GPIO IO口初始化 */

for(;;)

{

GPIOF->ODR = 0xffbf;

/* PF6=0--> 點亮LED1 */ Delay(5000000);GPIOF->ODR = 0xff7f;

}

/* PF7=0--> 點亮LED2 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfeff;

/* PF8=0--> 點亮LED3 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfdff;

/* PF9=0--> 點亮LED4 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfbff;

/* PF10=0--> 點亮LED5 */ }

4、實驗現象

LED1~LED5依次點亮，亮滅的時間間隔都為1S。

5、實驗總結

本次實驗對STM32開發板的GPIO端口進行進一步學習，通過程序可以實現流水燈的閃爍。

實驗三：單級外部中斷

1、實驗要求

按下某個按鍵，觸發中斷，中斷服務程序改變LED燈狀態

2、電路原理圖

圖3 SW1硬件原理圖

3、軟件分析

int main()

{

RCC_Configuration();

GPIO_Configuration();

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);Delay(5000);

while(1)

{

}

/* 配置系統時鐘 */

/* IO口初始化 */

/* 全滅 */

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0)/* 如果SW1 PA8=0 */ {

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);

/* LED1點亮 */

Delay(0x1FFFFF);

GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);

/* LED1 熄滅 */ Delay(0x1FFFFF);} }

4、實驗現象

原來5個LED燈都處于熄滅狀態，按下SW1，觸發中斷程序，LED1點亮。

5、實驗總結

通過本次實驗，可以對某一狀態通過外部中斷，改變其當前狀態。

實驗四：多中斷嵌套

1、實驗要求

按下某個按鍵，觸發中斷，中斷服務程序改變LED燈狀態

2、電路原理圖

圖4 SW1,SW2,SW3硬件原理圖

3、軟件分析

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;

//設定中斷源為PA0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//中斷占優先級為0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQChannel;

//設定中斷源為PD3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//中斷占優先級為1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;//設定中斷源為PA8 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//中斷占優先級為2 void EXTI0_IRQHandler(void){ int i=0;if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!= RESET){ for(i=0;i<10;i++){

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);/* LED1 點亮 */ Delay(0x5fFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);/* LED1 熄滅 */

Delay(0x5fFFFF);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);} } }

void EXTI3_IRQHandler(void)if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)!= RESET){ {

int i=0;for(i=0;i<10;i++){

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_7);/* LED2 點亮 */ Delay(0x5fFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_7);/* LED2 熄滅 */ Delay(0x5fFFFF);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);} } } void EXTI9_5_IRQHandler(void){ int i=0;

if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8)!= RESET){

for(i=0;i<10;i++){

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_8);/* LED3 點亮 */

Delay(0x5fFFFF);

GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_8);/* LED3 熄滅 */

Delay(0x5fFFFF);

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);} } }

4、實驗現象

中斷優先級從高到低依次為：SW3，SW2，SW1 原來5個LED燈都處于熄滅狀態，按下SW1，LED3應該閃爍10次，當其閃爍5次后按下SW2，LED2也應該閃爍10次，當其閃爍4次后按下SW3，LED1也應該閃爍10次，則當LED1閃爍完10次后，LED2繼續閃爍6次，之后LED1繼續閃爍5次。

5、實驗總結

通過本次實驗，可以對LED狀態實行中斷嵌套，由以上實驗現象，得出以下結論：高中斷優先級可以打斷低優先級，中斷系統正在執行一個中斷服務時，有另一個優先級更高的中斷提出中斷請求，這時會暫時終止當前正在執行的級別較低的中斷源的服務程序，去處理級別更高的中斷源，待處理完畢，再返回到被中斷了的中斷服務程序繼續執行，反之，低中斷優先級不可以打斷高優先級。

實驗五：TIM2的基本應用

1、實驗要求

TIM2定時器將LED燈定時點亮和熄滅一定的時間

2、電路原理圖

3、軟件分析

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

/* TIM2 enable counter */ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1999;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35999;

//定時時間為1s void TIM2_IRQHandler(void){ TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

GPIO_WriteBit(GPIOF, GPIO_Pin_6,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOF, GPIO_Pin_6)));}

4、實驗現象

LED1燈按照1S的定時時間不斷閃爍

5、實驗總結

通過本次實驗，可以實現對LED燈進行定時控制其閃爍，而不需要延時函數控制了，定時時間較為精準。實驗六：TIM2，TIM3，TIM4多定時器的應用

1、實驗要求

利用TIM2，TIM3，TIM4定時器使LED燈以不同的頻率閃爍

2、電路原理圖

3、軟件分析

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;此處比上一個實驗增加了2個定時器，同時又增加了一個優先級

4、實驗現象

中斷優先級從高到低依次為：TIM2，TIM3，TIM4 首先LED1以1S的定時時間閃爍5次，之后LED2以2S的定時時間閃爍5次，最后LED3以3S的定時時間閃爍5次

5、實驗總結

利用定時器可以同時使LED燈按照不同的頻率閃爍，但是為了現象明顯，可以加一個優 先級，分別觀察現象。

實驗七：串口USART1讀取CPU的ID號

1、實驗要求

通過USART1讀取 CPU 的 96 bit ID

2、電路原理圖

圖 開發板USART原理圖

3、軟件分析

void Get_ChipID(void)/* 獲取芯片ID */ { ChipUniqueID[0] = *(u32 *)(0X1FFFF7F0);/* 高字節 */ ChipUniqueID[1] = *(u32 *)(0X1FFFF7EC);

ChipUniqueID[2] = *(u32 *)(0X1FFFF7E8);/* 低字節 */ } void USART_Configuration(void){

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);

USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

/* Enable USART1 */ }

4、實驗現象

PA9連接的是USART1 Tx，PA10連接的是USART1 Rx，再通過串口調試助手就可 以在電腦上面顯示出CPU的ID以及flash容量大小。

5、實驗總結

本次實驗實現了串口和PC機的傳輸，可以通過USART1將CPU的ID在電腦上顯示出來。

實驗八：異步通信USART2的重映射

1、實驗要求

實現異步通信USART2的重映射，將數據傳送到PC機上

2、電路原理圖

圖 開發板USART原理圖

3、軟件分析

void GPIO_Configuration()

/* IO口初始化 */ {

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

/* USART2 Tx--> PD05 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/* PD05--> JP7 WR */

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

/* USART2 Rx--> PD06 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2, ENABLE);} 該程序將USART2重映射到PD05，PD06引腳

4、實驗現象

PD05連接的是USART2 Tx，PD06連接的是USART2 Rx，通過串口調試助手就可以在電腦上面顯示Program Running!

5、實驗總結

通過本次實驗，可以實現對異步通信USART2的重映射，再通過串口調試助手在電腦上顯示出來。