第一篇：嵌入式系統實驗室建設申請書

【項目八：嵌入式系統實驗室項目規劃申請立項時間：2013年 】

1.項目建設的總體目標：

（1）總體建設目標：

通過建設一個嵌入式系統實驗室，利用實驗室豐富的資源，全方面的展開嵌入式方面的教學。既要學生掌握嵌入式的核心技術，了解現代科技發展的最新動向，又要充分的調動學生學習的積極性和主動性，通過創新、創業訓練，提高學生的綜合應用能力，培養出社會所需要的、高素質的優秀人才。通過建設嵌入式系統實驗室，建設一支具有較強實力的師資隊伍，讓老師利用實驗室的豐富的資源，開展更多的實踐項目，鍛煉老師的實際項目的操作能力。

（2）項目建設的意義和可行性分析：

①項目建設的意義：

未來的幾年內，隨著信息化，智能化，網絡化的發展，嵌入式系統技術將獲得廣闊的發展空間。作為當前最熱門、最具發展前途的IT應用技術之一，嵌入式技術已成為中國電子信息產業發展的難得機遇。要發展我國的嵌入式技術，人才的培養才是關鍵。在嵌入式產品日漸普及和迅速發展的今天，有關方面的人才的緊缺就日漸突出，眾多公司和科研院所不惜重金騁用嵌入式系統開發方面的高層次人才。高校是培養科研人才的重要基地，是創造高科技產品的重要基地，是推動社會科技發展的重要力量。因而，高校培養嵌入式系統人才的任務已迫在眉睫。讓本科生在校內就接觸這些較為先進的技術無疑對他們的就業和成才有極大的推動力。實驗室就是培養人才的搖籃，組建一個能為學生提供充分的動腦，動手的場所。提供一個充分鍛煉的機會，實驗室將是一個最有效的手段。

嵌入式系統實驗室的建設不僅豐富了學校的課程體系，讓學校的教學能夠跟上科技進步的步伐，體現了學校以社會需求為出發點來培養人才的宗旨。而且嵌入式系統實驗室的建設有助于推動教師科研水平的提高，有助于推動學生積極參與創新、創業訓練。

②項目實施的可行性分析：

我系現有實驗室專任教師和管理人員共19人，其中教授3人，副教授6人，高級實驗師1人，講師9人。在學歷結構上博士1人、在讀博士1人，碩士學位13人，在讀碩士1人。開設有數學與應數學、計算機科學與技術兩個本科專業，任課教師具有豐富的實習、實踐、實驗指導經驗。通過多年的教學科研和管理經驗的積累，已完全可以勝任實驗室的建設和管理。

我系現有網絡工程實驗室和數學建模實驗室，學生用機90臺、服務器兩臺，可承擔多門課程的教學和實踐課程。在實驗室的建設管理過程中，我們廣泛地借鑒了省內外兄弟院校建立相關專業實驗室的先進經驗，并就管理經驗同學院、等高校做了深入的交流。已經為實驗室建立了完善的使用和管理等一系列具體的規章制度，以保證實驗的正常開展和儀器設備的規范管理。

該實驗室項目的建設資金來源于中央財政支持地方高校發展專項資金，所以在經濟上具有可行性。

綜上所述，我系具有豐富的教學和管理經驗，并有一套完善的規章制度，而且具有較強的師資隊伍。隨著資金的不斷投入，我系完全有能力建成一個高質量、高水平的嵌入式系統實驗室，更好的為學生服務，為教學和科研服務。因此，嵌入式系統實驗室的建設是可行的。

2.主要建設內容：

①建設目標：

（1）建立健全各項實驗室管理規章制度，規范計算機科學與技術專業實驗課程的教學環節。通過實驗室的建設提高實驗室的管理水平和實驗教師的教學水平及科研能力，培養及建立一支動手能力強，教學和科研雙過硬，專尖結合的師資隊伍。

（2）購置嵌入式系統實驗箱，讓學生能夠完成嵌入式系統軟件開發的配置練習。并滿足學生在開展創新項目時的設備需要。

（3）通過深化實驗教學改革，優化實驗教學體系，創新管理運行機制，建設滿足現代實驗教學需要的高素質實驗教學師資隊伍，建成儀器設備先進、資源共享、開放管理、綠色環保的實驗教學中心，全面提高實驗教學水平和實驗室效益，滿足新時期實施素質教育和培養創新型人才的需要。推動計算機專業的教學改革，探討出適合于本專業實驗課的教學模式、教學內容及教學體系等。

（4）編寫適合本專業的實驗課教學大綱、教材、實驗指導書等。

（5）依托嵌入式系統實驗室，通過承擔創新項目、科研項目，鍛煉教師、學生的科研創新能力。

②建設任務：

本實驗室項目建設任務主要是先對實驗場地進行裝修和改造，完成各項基礎設施建設，然后購置嵌入式系統開發實驗箱、學生電腦、投影儀等實驗設備，并完成儀器、設備的安裝和調試。

③規劃期內各建設項目及內容：

（1）通過對國內其它高校嵌入式系統實驗室的調研，形成詳細的實驗室建設規劃，并進行專家論證。

（2）通過正規的招標程序，配備嵌入式系統實驗箱30臺、學生電腦30臺、服務器1臺、投影儀1臺及其其他所必需的實驗設備。同時完成實驗場地基礎設施的建設。

（3）需完成嵌入式系統軟件開發實驗課程的實驗教學大綱、實驗教學指導書的撰寫、與修訂，以及完成實驗、實訓講義的編寫。同時需要完成設備的安裝、調試及試運行，各實驗室提交試做結果報告；組織驗收；準備有關材料，為中央、省專家組進校評估驗收作好充分準備。

3.建設資金預算及主要用途

201３年規劃總資金65萬元，實驗室的建設費用預算如下：

（1）嵌入式系統實驗箱30臺，費用共計30萬元；

（2）學生電腦30臺、教師電腦1臺,費用共計20萬元；

（3）投影儀、網絡設備等，費用共計5萬元

（4）實驗室基礎設施建設費用8萬元；

（5）實驗室管理人員及教師參加培訓的費用以及其他開支，共2萬元。

4.建設項目實施組織及進度安排

我系將成立嵌入式系統實驗室建設領導小組負責項目的實施。提供需要購置的設備、場地布線、實驗室的維修、改造等相關參數給學院國資處并由其上報市政府，按照政策進行招標。進度安排如下：

2013.6～2013.8：成立嵌入式系統實驗室建設領導小組，并對原有的設備進行清查。同時完成對國內其它高校相關實驗室的建設進行調研。

2013.9～2012.11：制定嵌入式系統實驗室建設的總體規劃、建設方案。同時聘請專家對嵌入式系統實驗室建設規劃進行詳細論證。

2013.11～2014.1：制定詳細的嵌入式系統實驗室設備購置計劃并進行實驗室建設的招標。完成實驗室管理規章制度的制定。

2014.2～2014.4：完成嵌入式系統實驗室的建設。完成相關課程的教學大綱、實驗教學指導書、實驗講義的編寫與修訂等。

2014.4-2014.5：各實驗室整改發現的問題，提交總結報告。學校組織驗收。認真聽取專家意見，擬定整改方案并實施。

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?；A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?；A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?？紤]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。

第四篇：嵌入式系統調查報告

“嵌入式系統在企業中的應用”調查報告

工學院范裕婷

內容提要：現今，全過程自動化產品制造、大范圍電子商務活動、高度協同科學實驗以及現代化家庭起居，是嵌入式系統在企業中應用的大好時機。2012年7月3-6日及7月13-14日，麗水學院工學院“嵌入式系統在企業中應用”調查團一行7人赴麗水市相關地區進行實地走訪調查，走訪不同類型的相關企業，通過召開座談會、與公司負責人及技術人員面對面交流、察看應用嵌入式系統設備等多種途徑，在此基礎上，隨隊指導老師還給我們講解嵌入式系統的幾大應用及其發展趨勢。整體上把握、從細處入手，本文較為系統地分析目前麗水市相關企業對于嵌入式系統應用的情況及存在的問題，并針對麗水的地理等特點，實事求是地提出了推進麗水市相關企業嵌入式系統應用的水平，需要進一步提高對嵌入式系統應用領域及趨勢的認識，增強技術設備等對策和建議。

關鍵詞：企業 嵌入式系統一、調查背景

嵌入式系統在工業領域中，一直有著控制的需求。最早的年代是用機械的方式來達到這樣的需求；隨著時代的進步，進化到使用電子式的控制。在最近幾十年中計算機的出現，更使得控制進化到使用計算機，也使得控制可以自動化，而不需要人工操縱。然而計算機最早的設計并不是為了工業自動控制而設計的，但計算機可以做一些類似人類思考的行為或運算，因而工業自動控制不得已只好使用商用計算機。

麗水地處浙西南，浙西南是欠發達地區，和省內先進城市相比，整體水平還比較落后，企業工業化建設與經濟社會發展要求還存在一定差距。一方面，麗水圍繞“生態立市、工業強市、綠色興市”三市并舉戰略以實現跨越式發展，其中，要保證工業化的飛躍發展，就必須大力發展像嵌入式系統等技術型的企業，要打出旅游“金名片”，就要在發展的同時加強對企業技術化發展，以其作為堅強的后盾力量；另一方面，努力發展企業技術化發展，引入技術性設備等發展更高層次的工業化，可以促進麗水在發展“綠谷”文化的同時，還可以擁有堅固的后翼，加快城鄉一體化發展，縮小貧富差距。

“嵌入式系統在企業中應用”調查團是麗水學院暑期實踐項目。麗水學院是一所市屬本科院校，作為智囊團和點子庫，為麗水市的發展提供重要參考。為了組織好此次暑期社會實踐，在上級團組織和分院黨總支的領導下，調研團統籌規劃、周密部署、精心實施，由麗水學院工學院嵌入式系統專業課老師任指導老師，電信專業、數控專業、計算機專業等7名同學為隊員，大家各司其職，分工明確，認真落實實踐前后各項工作。

二、嵌入式系統在企業中應用總體情況

過去：嵌入式系統通常是深嵌于最終產品之中，以系統控制為基礎，一般不與外界連接。其微控制器在一個相當封閉的系統中工作，定時查詢外設、收集數據、完成簡單的處理工作，以及控制開關和LED指示燈。此外，微控制器也進行少量的數據操作或數據傳輸。由于它們不會與局域網(LAN)或互聯網(Internet)連接，所以不存在保安的問題。比如：此次調研位于南山工業園的永通科技公司，此公司以生產LED等各種燈具為主，其中，就用到嵌入式系統編程控制進行一系列生產線作業。

現在：現今的嵌入式系統一般都要連接到局域網，這樣就有數

十、甚至上百個控制器連接在一起。舉例說，汽車制造和工業控制領域中的CAN有上百個微控制器在相互作用；ZigBee 無線控制網絡也有若多數量的微控制器互連在一起。而且，隨著嵌入式網絡越來越復雜(因此需要更大的網絡帶寬和更遠的傳輸距離)，嵌入式以太網也開始涉足于工業控制、建筑物自動化、醫療和保安產品市場。目前市場的發展趨勢是將這些局域網需要通過企業內聯網或外聯網特別是互聯網與外界連接。嵌入式系統聯網要求的不斷增加，導致微控制器必須具備更多性能，更強的互連性，增加程序和數據內存空間來支持相應的通信協議，提高性能和處理帶寬以進行系統傳輸數據、執行通信協議和提供嚴密的保安能力。在需要通過內聯網或互聯網監控CAN或ZigBee 網絡的應用環境中，嵌入式微控制器必須能支持10/100M以太網、CAN、ZigBee 網絡以及其他網絡協議，更必須具有先進的安全加密算法。

另一個影響嵌入式系統的因素是通用串行總線(USB)的快速普及，尤其是在 PC 及其外設領域。與提供基本通信鏈路的傳統通用異步收發器(UART)接口

不同，USB是一種內置豐富驅動程序的即插即用式總線接口，能縮短開發周期和設備安裝時間。不但設計人員喜歡這種接口，終端用戶也因為不必為新購的外設安裝加載新的設備驅動程序而樂于使用。再考慮到采用筆記本電腦對復印機、自助售貨機、ATM機，工廠自動化設備、家用安全系統等完成系統設置和現場服務，可以預計USB在嵌入式系統將占一重要席位。新款的筆記本電腦都只配備了USB接口，所以由它們服務的系統也必須有USB接口，否則這些系統便得采用舊款PC或USB適配器。

“信息家電——數字機頂盒”、“嵌入式應用——汽車電子”、“智能玩具與機器人”、“工業控制——機床、電子、交通、航空航天等”等都是嵌入式系統現在的應用。

將來：2012年8月30日，微軟在廣州召開嵌入式研討會，與來自金融、電子、教育、醫療等行業客戶一同探討嵌入式技術的發展趨勢，體驗微軟全新的嵌入式平臺。隨著Windows 8即將發布，對應的嵌入式的Windows平臺也一定會帶來全新的用戶體驗。威創、廣電運通、天河弱電、海格通信、金鵬集團、廣有通信等業內150多位客戶代表共同分享了微軟領先的嵌入式創新平臺及成功的行業解決方案。

2012年8月21日 至23日，深圳國際工業計算機及嵌入式系統展覽會由深圳市創意時代會展有限公司在深圳會展中心舉辦。此展會是中國唯一專著于IPC與嵌入式系統的技術型展會。匯集最新IPC與嵌入式系統產品與技術，推動IPC行業向開放、融合、標準化方向發展，展現物聯網、智能電力、智能交通、智能安防、汽車電子等行業應用方案，立足深圳，影響中國。還同期舉辦更多高端論壇，匯聚行業智慧。這次的主打產品是目前最具有發展潛力的固態硬盤。

因為現代加工技術發展,過去那種設定程序后就讓其固定地按程序運行的方式已經不能滿足人們對現代產品加工的要求了，人們迫切的希望嵌入式系統具有人機交互的功能。例如我們傳統的電視、電冰箱其中也嵌有處理器，但是這些處理器過去只是在控制方面應用。而現在只有按鈕、開關的電器顯然已經不能滿足人們的日常需求，具有用戶界面，能遠程控制，智能管理的電器是未來的發展趨勢。這也是嵌入式系統外設發展的一個原因。

三、目前存在的主要問題

企業真正的需求是什么？

第一，IPC 并未完全符合工業真正的需求。首先在工業領域中，使用的設備通常會是一天24 小時，一年365 天永不停機的運作，而在這運作期間不能有設備損壞的情形發生，所以它所需要的是高穩定性，不是像商業所使用的一般穩定就可以了，例如我們在看電視時，如果電視突然無法看了，于是拍兩下就可以看了，這是我們可以接受的；又計算機在開機或使用到一半時發生當機，重新開機之后就可以使用了，這也是可以被接受的，但是以上情形在工業的領域中是無法接受的。

那么要如何達到高穩定性呢？最基本的需求是不要有風扇，而且是在整個設備中都不要有風扇，因為風扇會將環境的灰塵吸入，造成設備損壞，所以沒有風扇的設備將會增加其穩定性；另外設備也必須要是密閉式的，也是在防止灰塵以及其它臟亂所侵害；再來工業所需要的設備最好是愈省電愈好，因為用電量高相對的會增加成本；另一個工業需求是體積越小越好，因為體積小相對的在同一個空間中所能擺放的設備比較多，代表可以增加產能。

第二，技術人才隊伍數量上有所提升，但基礎仍非常薄弱，特別是復合型人才非常缺乏，不少人存在著從小城市跳槽到大城市的想法，導致人才流失。目前我市雖有3所大專院校設置了相關專業，每年為麗水培養信息技術類本專科畢業生1000多人。

第三，資金投入力量不足，應用程度不一致。一方面麗水工業還處于初步階段，企業發展勢頭雖好，但規模尚未壯大；另一方面，多數管理者對技術化與企業發展的關系認識不足，因此對企業技術化的投入也很少。

四、對存在問題提出的對策建議

信息時代，數字時代使得嵌入式產品獲得了巨大的發展契機，為嵌入式市場展現了美好的前景，同時也對嵌入式生產廠商提出了新的挑戰，從中我們可以看出未來嵌入式系統的幾大發展趨勢：1，網絡互聯成為必然趨勢；2，精簡系統內核、算法，降低功耗和軟硬件成本；3提供友好的多媒體人機界面；相信將來市場會出現更多，功能強大嵌入式系統產品?，F提出以下建議：

一、政府引導與政策支持相結合。在要組織各種類型的研討會和培訓班，使管理者進一步了解企業技術化工作的重要性和緊迫性，特別是麗水位于浙西南欠

發達低于，信息相比較為閉塞。要通過國內外的典型案例分析，使企業真正受到教育和啟發。同時各級政府在政策上也要對企業進行引導和支持，把技術化建設列為技術改造的一個重要部分，從政策調控上促進企業的技術化建設。

二、加強優化人才建設。企業技術型建設光靠設備更新是遠遠不夠的，企業中，需要有一批既精通技術、又懂得企業經營管理的優秀專業人才來長期培訓和幫助企業的所有其他相關人員，指導他們的各項工作，同時還要保證各個系統的正常運行和對系統的完善與維護工作。因此，培養多層次的人才是企業取得成功的必要條件，也是企業長遠發展的客觀要求。麗水雖是欠發達地區，但要有吸引人才的源動力。

三、走校企聯合之路。

（1）充分利用現有資源促進信息化建設。高校在企業信息化建設中扮演了一個極其重要的角色，高校的優勢體現在：人才優勢(科技人員眾多，各種專業人才聚集)；知識與科技優勢；創新優勢。高校的技術和人才可以較好地彌補中小企業技術人才不足的劣勢。實踐中,一方面,高校通過對企業人才需求信息及創新需求信息的捕捉，及時調整專業、課程及高校研究方向與內容,主動為企業創新活動服務。另一方面,企業可以通過設立獎學金、基金或訂單培養等方式與高校共同培養適應于本企業自身需求特征的人才,同時開展創新合作。

（2）走以競促教、競教結合的道路。參加各類競賽不僅可以真正提高學生的動手能力，培養學生創新意識，也能培養學生很多非智力能力,例如展示能力、寫作能力、團隊合作等。對學校和教師而言,競賽也可以反饋教學中的諸多不足，進而促進教學體制的改革。麗水學院可以參加嵌入式比賽，條件成熟后可組織參加全國大學生嵌入式物聯網設計大賽。

第五篇：嵌入式系統發展趨勢

未來嵌入式系統的發展趨勢 在網絡、通信、微電子發展的基礎上，以及勢不可擋的數字化信息產品的強大需求推動下，嵌入式技術具有廣闊的發展創新空間。

(1)低功耗、高性能、高可靠性的系統需求對我國芯片設計是一個機遇。以嵌入式處理 器為領頭的國產CPU、片上系統(SoC)、片上網絡系統(NoC)將有很大的發展。

(2)Linux正逐漸成為嵌入式操作系統的主流；J2ME技術也將對嵌入式軟件的發展產生深遠影響。目前自由軟件技術備受青睞，并對軟件技術的發展產生了巨大的推動作用。嵌入式操作系統內核不僅需要具有微型化、高實時性等基本特征，還將向高可信性、自適應性、構件組件化方向發展；支撐開發環境將更加集成化、自動化、人性化；系統軟件對無線通信和能源管理的功能支持將日益重要。近幾年來，為使嵌入式設備更有效地支持Web服務而開發的操作系統不斷推出。這種操作系統在體系結構上采用面向構件、中間件技術，為應用軟件乃至硬件的動態加載提供支持，即所謂的“即插即用”，在克服以往的嵌入式操作系統的局限性方面顯示出明顯的優勢。

(3)Java虛擬機與嵌入式Java將成為開發嵌入式系統的有力工具。嵌入式系統的多媒體化將變成現實。它在網絡環境中的應用已是不可抗拒的潮流，并將占領網絡接入設備的主導地位。

(4)嵌入式系統與人工智能、模式識別技術的結合，將開發出各種更具人性化、智能化的實際系統。智能手機、數字電視，以及汽車電子的嵌入式應用，是這次機遇中的切入點。伴隨網絡技術、網格計算的發展，以嵌入式移動設備為中心的“無所不在的計算”將成為現實。