第一篇：嵌入式系統(tǒng)課程建設(shè)

嵌入式系統(tǒng)課程建設(shè)

近年來，我國嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展十分迅猛，中國嵌入式系統(tǒng)市場估計(jì)每年將直接創(chuàng)造千億元的效益，所帶動(dòng)的相關(guān)工業(yè)產(chǎn)值超過萬億元，成為中國信息產(chǎn)業(yè)新的市場增長點(diǎn)。與巨大的市場潛力和產(chǎn)業(yè)需求相比，我國嵌入式系統(tǒng)工程人才培養(yǎng)相對落后，并進(jìn)而影響到了該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在這種背景下，許多高校的計(jì)算機(jī)、電子、軟件等專業(yè)針對市場需求，開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程。在IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)和ACM共同制定的2004版計(jì)算機(jī)類課程體系中，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)被列為核心課程之一。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院于2002學(xué)年開始開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程，下面對該課程的建設(shè)情況作簡單介紹。課程基本情況

該課程是面向計(jì)算機(jī)學(xué)院高年級本科生（或研究生）開設(shè)的專業(yè)課，是一門以計(jì)算機(jī)各種專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用為主要特色的課程，其指導(dǎo)思想是培養(yǎng)學(xué)生從“整體”的角度認(rèn)識(shí)、研究和解決嵌入式計(jì)算工程問題的方法和能力，為學(xué)生在嵌入式計(jì)算工程領(lǐng)域研究和開發(fā)奠定相關(guān)基礎(chǔ)。課程采用理論知識(shí)傳輸與工程能力培養(yǎng)并重的教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容盡量反映該領(lǐng)域內(nèi)最新的理論和技術(shù)成果，使學(xué)生了解該學(xué)科最新的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)和方向，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求的專業(yè)化技術(shù)人才。

該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的基本概念和原理，使學(xué)生能夠掌握和使用最新的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和典型開發(fā)工具。課程在教學(xué)內(nèi)容安排上遵循“面向市場需求、定位人才培養(yǎng)”的原則，強(qiáng)調(diào)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同層次專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)性與實(shí)際工程設(shè)計(jì)思想和架構(gòu)的前沿性相結(jié)合，重視將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自底向上的各種專業(yè)課程內(nèi)容的有機(jī)整合，使得諸如操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu)、接口與通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等孤立的課程呈現(xiàn)相互配合的應(yīng)用場景，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握上述課程的基本概念和基本規(guī)律在實(shí)際的綜合系統(tǒng)應(yīng)用中的作用和影響。在課件設(shè)計(jì)上，采取統(tǒng)一的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，涵蓋“基礎(chǔ)知識(shí)+ 基本技能+ 技術(shù)講座+ 項(xiàng)目實(shí)踐”四大模塊，突出注重工程能力培養(yǎng)的特色。通過課程學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)能夠熟悉一種典型的微處理器體系結(jié)構(gòu)，掌握一套主流的開發(fā)工具和一種嵌入式操作系統(tǒng)，熟練使用一門開發(fā)語言，使學(xué)生具備嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開發(fā)設(shè)計(jì)的基本能力。

目前該課程為48學(xué)時(shí)，其中理論授課24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)。該課程的理論教學(xué)內(nèi)容包括：

（1）嵌入式系統(tǒng)概述；（2）嵌入式硬件基礎(chǔ)；（3）嵌入式操作系統(tǒng)；（4）嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建模；（5）嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例分析；（6）專用接口和硬件加速器；（7）分布嵌入式系統(tǒng)；

（8）高可靠性嵌入式系統(tǒng)等擴(kuò)展內(nèi)容。課程的實(shí)驗(yàn)包括了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩部分，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是一些預(yù)先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)，通過讓學(xué)生的實(shí)際操作，能夠加深對課程所講授的基本原理、技術(shù)和方法等知識(shí)點(diǎn)的理解，同時(shí)，能夠讓學(xué)生掌握一些具體的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具及環(huán)境，主要包括嵌入式操作系統(tǒng)的移植和裁減、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)及對開發(fā)工具鏈的使用。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生面向某綜合應(yīng)用（指定或者自主提出）而進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼和調(diào)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(yè)和小測驗(yàn)20%，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)40%,綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)40%。

經(jīng)過四年的建設(shè)，該課程的已整理編寫完成配套的教案、講義和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，形成了一整套課程指導(dǎo)和考核體系，建立了以相關(guān)學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人為課程負(fù)責(zé)人，以博士中青年教師為教學(xué)骨干，以博士青年教師和博士生為教輔人員的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。幾年來的教學(xué)實(shí)踐表明，該課程的教學(xué)實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合，理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)高度統(tǒng)一，有力地促進(jìn)了學(xué)生的工程能力提高。在學(xué)生的作品中創(chuàng)新成為主題，學(xué)生在國內(nèi)外各種嵌入式方面的競賽中屢創(chuàng)佳績，也從另外一個(gè)側(cè)面印證了良好的教學(xué)效果。精品課程創(chuàng)新點(diǎn)

（1）本碩一體化設(shè)置。

課程強(qiáng)調(diào)研究生與本科生學(xué)習(xí)內(nèi)容的連貫性、層次性，從理論課到實(shí)驗(yàn)課都設(shè)置了基本、中級和高級三個(gè)層次的內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)自己的基礎(chǔ)選聽（或選做）具有不同加權(quán)值的內(nèi)容（或?qū)嶒?yàn)）。突出體現(xiàn)了學(xué)院本、碩一體化的課程建設(shè)思路。

（2）兼顧理論，重在實(shí)踐。

作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，本課程在不斷更新最新的國內(nèi)外理論知識(shí)的同時(shí)，非常重視加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一、課程理論授課部分，每一章都有設(shè)計(jì)實(shí)例，這些設(shè)計(jì)實(shí)例大部分來自教師實(shí)際的科研或工程項(xiàng)目，并且隨著科研工作的變化而動(dòng)態(tài)更新，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。

二、課程設(shè)計(jì)了大量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)也占到了整個(gè)課程的一半時(shí)間，實(shí)驗(yàn)課本身加強(qiáng)了指導(dǎo)力度，由骨干教師加多名具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的助教組成的指導(dǎo)隊(duì)伍，負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間從理論到具體操作的各個(gè)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作。

（3）緊密結(jié)合企業(yè)核心技術(shù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和前沿性。

課程內(nèi)容的設(shè)置與動(dòng)態(tài)調(diào)整，都是在充分分析當(dāng)前國際上有影響的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺(tái)最新的核心技術(shù)、充分考慮嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)技術(shù)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，課程內(nèi)容較大程度地體現(xiàn)了嵌入式領(lǐng)域的熱點(diǎn)，是企業(yè)界普遍關(guān)心的核心技術(shù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，有利于培養(yǎng)出業(yè)界需要的人才。課程前沿性則表現(xiàn)在：

一、課程的主講教師是從事嵌入式系統(tǒng)研究與開發(fā)一線的科研人員，能夠及時(shí)地根據(jù)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向調(diào)整教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃，及時(shí)地將最新的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念引入到課程中。

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

（4）注重創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

嵌入式系統(tǒng)是面向應(yīng)用的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，與產(chǎn)品和市場有著緊密的聯(lián)系，設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性直接決定了產(chǎn)品的創(chuàng)新性，加強(qiáng)未來的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，是本課程重點(diǎn)之一。具體體現(xiàn)在：

一、課程只對基本原理和方法介紹，對一些具體技術(shù)和環(huán)境則通過課外參考資料和網(wǎng)上第二課堂提供給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣有選擇地對某些問題進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和研究；

二、注意培養(yǎng)學(xué)生批判性思維方式，在實(shí)例分析中，鼓勵(lì)學(xué)生對實(shí)例所采用的技術(shù)和方案進(jìn)行不同角度的評價(jià)，變被動(dòng)灌輸為主動(dòng)思考；

三、加強(qiáng)綜合設(shè)計(jì)性及開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極提出原創(chuàng)性的設(shè)計(jì)內(nèi)容，創(chuàng)新性是綜合性實(shí)驗(yàn)的考核標(biāo)準(zhǔn)之一。

（5）形式多樣的教學(xué)模式

我們采用“責(zé)任教授＋主講教師+ 實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)教師”的教師團(tuán)隊(duì)，采用“講授+分析+案例+演示+大型作業(yè)+實(shí)驗(yàn)+查閱資料及撰寫綜述報(bào)告+小課題”的教學(xué)模式，改善了這類綜合性課程“難教”、“難學(xué)”的狀況。

講授：對于基本概念和基本原理方面的內(nèi)容，采用以傳統(tǒng)的講授法為主，力求講清概念內(nèi)含和外延、基本原理的思路，實(shí)質(zhì)意義以及適用范圍等內(nèi)容；

分析：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)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(huì)影響系統(tǒng)級設(shè)計(jì)理解的問題，找準(zhǔn)切入點(diǎn)，逐步分析，使學(xué)生深入理解相關(guān)概念；

案例：對于應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)典型案例，通過對案例的分析和逐步實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生理解并能夠正確應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)和原理解決問題。

（6）完整的實(shí)驗(yàn)體系

全面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過程全程指導(dǎo)、嚴(yán)格的考核體系是本課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的亮點(diǎn)。

課程的實(shí)驗(yàn)由精心設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩部分組成。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是一些預(yù)先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)，通過讓學(xué)生的實(shí)際操作，能夠加深對課程所講授的基本原理、技術(shù)和方法等知識(shí)點(diǎn)的理解，同時(shí)，能夠讓學(xué)生掌握一些具體的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具及環(huán)境。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是一組實(shí)驗(yàn)集，包括了必做的和根據(jù)個(gè)人的興趣選做的。目前針對Xscale硬件平臺(tái)基于WINCE操作系統(tǒng)和LINUX操作系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)了四大類共24個(gè)實(shí)驗(yàn)，針對EIA平臺(tái)設(shè)計(jì)了4個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以任選平臺(tái)，除了3個(gè)必做的實(shí)驗(yàn)外，每個(gè)人按要求選做1～2個(gè)實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)是啟發(fā)式的引導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生對課程所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。由學(xué)生結(jié)合本課程內(nèi)容以及前導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，獨(dú)立設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有一定演示度的嵌入式系統(tǒng)，原則上不限制硬件和軟件平臺(tái)。考慮到學(xué)生水平差異，給出了一些備選方向，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極提出原創(chuàng)性的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

對于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成，實(shí)驗(yàn)前要求提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)過程中給出實(shí)現(xiàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)后要求提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對于綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以興趣小組方式組織，每個(gè)小組3～4人，要求每個(gè)小組都要提交項(xiàng)目申請書，經(jīng)過答辯、確認(rèn)技術(shù)路線可行后，進(jìn)入實(shí)現(xiàn)階段，實(shí)驗(yàn)完成后，提供關(guān)于實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中由課程教師和助教一起完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。建設(shè)的具體實(shí)施辦法

（1）完善課程網(wǎng)站

實(shí)現(xiàn)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(wǎng)站上。實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的電子化與網(wǎng)絡(luò)化，包括網(wǎng)上作業(yè)的發(fā)布與提交，網(wǎng)上小測驗(yàn)，網(wǎng)上輔導(dǎo)與答疑。

（2）建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室

從這幾年的教學(xué)實(shí)踐看，學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)這種教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的課程非常感興趣，尤其在綜合實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出很高的熱情和積極性，所投入的精力和時(shí)間已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出課程的要求，教學(xué)效果非常明顯。這促成我們建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室的想法，即使該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做到實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)器材對學(xué)生的真正開放。使學(xué)生能夠理論與實(shí)踐相結(jié)合、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合。當(dāng)然在開放實(shí)驗(yàn)室下的課程輔導(dǎo)、監(jiān)管、考核方式都需要新的探索。開放實(shí)驗(yàn)室將通過學(xué)校的教改項(xiàng)目支持來完成。

（3）逐步構(gòu)建第二課堂—電子教室

軟硬件平臺(tái)的多樣性是嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一。由于課時(shí)等條件限制，課堂上不可能有覆蓋很多內(nèi)容，為了保證課程的廣度和深度，往往需要學(xué)生課外學(xué)習(xí)和掌握一定的知識(shí)。因此，我們計(jì)劃逐步建立第二課堂—電子教室。該教室包括多個(gè)專題（如ARM教室、X86教室、Linux教室、WinCE教室、低功耗設(shè)計(jì)教室等），學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間和興趣選擇，并在網(wǎng)上交互學(xué)習(xí)。電子教室的建設(shè)將依托學(xué)院教改項(xiàng)目。相關(guān)教材介紹

經(jīng)過近四年的建設(shè)，本課程形成了自己的教案、講義和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教材也即將編寫成稿。課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和指導(dǎo)書已被“國家發(fā)改委-微軟嵌入式系統(tǒng)教學(xué)包”收錄。

主講教師個(gè)人簡歷

尚利宏博士，北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院講師。主要研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)、嵌入式軟件測試、容錯(cuò)計(jì)算，主講《計(jì)算機(jī)容錯(cuò)技術(shù)》、《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》等課程。作為技術(shù)負(fù)責(zé)人完成國家自然基金項(xiàng)目一項(xiàng)，國防預(yù)研基金項(xiàng)目二項(xiàng)，以及國防重點(diǎn)型號任務(wù)多項(xiàng)。獲陜西省國防科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一項(xiàng)。2005和2006年連續(xù)兩年指導(dǎo)的本科生隊(duì)伍獲得微軟公司組織的全球大學(xué)生嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽優(yōu)勝獎(jiǎng)。北航大學(xué)生課外活動(dòng)優(yōu)秀指導(dǎo)教師。

第二篇：嵌入式系統(tǒng) 課程感想

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程感想 班級：電氣99姓名：王正杰學(xué)號：09095018 雖然上完了整門課，但是還是對嵌入式和嵌入式系統(tǒng)等最基本的概念不是很了解。于是自己動(dòng)手查閱了一些資料，其中IEEE(國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì))對嵌入式系統(tǒng)的定義：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”（Devices Used to Control，Monitor or Assist the Operation of Equipment，Machinery or Plants）。國內(nèi)比較認(rèn)可的定義是：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)，對功能、對可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

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

一個(gè)簡單的嵌入式系統(tǒng)一般包含以下幾部分：嵌入式微處理器外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)、特定的應(yīng)用程序。可見，其實(shí)嵌入式系統(tǒng)就是含有微處理器和硬件接口的一個(gè)根據(jù)應(yīng)用可裁剪的非標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史：

? 嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)最初是基于單片機(jī)的。

? 70年代單片機(jī)的出現(xiàn)，使得汽車、家電、工業(yè)機(jī)器、通信裝置以及成千上萬種產(chǎn)品可以通過內(nèi)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(tǒng)的程序員開始用商業(yè)級的“操作系統(tǒng)”編寫嵌入

式應(yīng)用軟件，這使得可以獲取更短的開發(fā)周期，更低的開發(fā)資金和更高的開發(fā)效率，“嵌入式系統(tǒng)”真正出現(xiàn)了。

? 目前，嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè)，包

括工業(yè)自動(dòng)化、國防、運(yùn)輸和航天領(lǐng)域。例如：神州飛船和長征火箭中肯定有很多嵌入式系統(tǒng)，導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)也是嵌入式系統(tǒng)，高檔汽車中也有多達(dá)幾十個(gè)嵌入式系統(tǒng)。在日常生活中，人們使用各種嵌入式系統(tǒng)，但未必知道它們。事實(shí)上，幾乎所有帶有一點(diǎn)“智能”的家電（全自動(dòng)洗衣機(jī)、電腦、電飯煲?）都是嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)廣泛的適應(yīng)能力和多樣性，使得視聽、工作場所甚至健身設(shè)備中都有嵌入式系統(tǒng)的身影。

嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)：

? 專用性：嵌入式系統(tǒng)面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力、才更具有優(yōu)勢。也正是這個(gè)原因，必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理的裁減。

? 嵌入性：也就是說系統(tǒng)和被控制的對象是緊密連接的，一般不需要人為干預(yù)，從這點(diǎn)上講，也就對嵌入式系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性、穩(wěn)定性、可靠性等提出了一些要求，在進(jìn)行軟件和硬件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這些要求。

? 智能性：1.嵌入式系統(tǒng)需要有一個(gè)中央處理器單元（CPU），來實(shí)現(xiàn)對對象的智能控制。

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

3.單片機(jī)也是屬于嵌入式系統(tǒng)的范疇。但是由于歷史的原因，單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)被許多人區(qū)分開來對待，嵌入式系統(tǒng)更多地被理解為使用ARM等32位嵌入式微處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。4.單片機(jī)系統(tǒng)一般采用單任務(wù)程序或簡單的多任務(wù)內(nèi)核，如uC/OS-II操作系統(tǒng)，一般應(yīng)用于一些小型應(yīng)用系統(tǒng)中；而ARM嵌入式系統(tǒng)還能很輕松的運(yùn)行Linux、Windows CE、VxWorks等復(fù)雜的操作系統(tǒng)，比較適合于設(shè)計(jì)大型應(yīng)用系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的分工：

1.芯片制造商：負(fù)責(zé)制造包括CPU、網(wǎng)卡、RAM、及Flash等芯片的廠商。

2.設(shè)備制造商：負(fù)責(zé)制造硬件開發(fā)板和產(chǎn)品板。3.操作系統(tǒng)提供者：負(fù)責(zé)提供嵌入式操作系統(tǒng)。4.軟件開發(fā)商：負(fù)責(zé)在操作系統(tǒng)之上開發(fā)具有獨(dú)

立功能的應(yīng)用程序。

5.系統(tǒng)集成商：負(fù)責(zé)向最終用戶提供產(chǎn)品解決方

案。

嵌入式開發(fā)的一般方法：

嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)通常采用 “宿主機(jī)／目標(biāo)機(jī)”方式 :

首先，利用宿主機(jī)上的豐富的資 源及良好的開發(fā)環(huán)境開發(fā)和仿真調(diào)試 目標(biāo)機(jī)上的軟件。

然后，通過串行口或網(wǎng)絡(luò)將交叉 編譯生成的目標(biāo)代碼傳輸并裝載到目 標(biāo)機(jī)上。

最后，目標(biāo)機(jī)在特定的環(huán)境下運(yùn)行。

幾種常見的嵌入式系統(tǒng)：

試目標(biāo)機(jī)上的軟件

生成的目標(biāo)代碼傳輸并裝載到目標(biāo)機(jī)上

目標(biāo)機(jī)在特定的環(huán)境下運(yùn)行

? 嵌入式Linux：

uClinux是一個(gè)完全符合GNU/GPL公約的操作系統(tǒng)，完全開放代碼。uClinux從Linux 2.0/2.4內(nèi)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(tǒng)做了許多小型化的工作。

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

它保留了Linux的大部分優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能、完備的對各種文件系統(tǒng)的支持、以及標(biāo)準(zhǔn)豐富的API等。

? Win CE：

Windows CE是微軟開發(fā)的一個(gè)開放的、可升級的32位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類的電子設(shè)備操作，它是精簡的Windows 95。Windows CE的圖形用戶界面相當(dāng)出色。Win CE具有模塊化、結(jié)構(gòu)化和基于Win32應(yīng)用程序接口以及與處理器無關(guān)等特點(diǎn)。

? VxWorks :

VxWorks操作系統(tǒng)是美國公司于1983年設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），是嵌入式開發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習(xí)、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。

? Nucleus：

Nucleus PLUS是為實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一個(gè)搶先式多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)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(shù)類型的處理器。Nucleus PLUS采用了軟件組件的方法。每個(gè)組件具有單一而明確的目的，通常由幾個(gè)C及匯編語言模塊構(gòu)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(gè)組件非常易于替換和復(fù)用

嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢：

我們有理由相信計(jì)算機(jī)還將繼續(xù)快速發(fā)展并進(jìn)一步改變我們的生活，讓計(jì)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(shù)和超級計(jì)算機(jī)的結(jié)合，而“無所不在”則是嵌入式技術(shù)應(yīng)用的廣闊天地，現(xiàn)在普通消費(fèi)者已經(jīng)可以從市場中買到數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話、打印機(jī)等眾多的數(shù)碼產(chǎn)品、航空設(shè)備、ATM機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等電子產(chǎn)品中都用到了嵌入式技術(shù)。

通用計(jì)算機(jī)的發(fā)展變?yōu)楣δ茈娔X，普遍進(jìn)入社會(huì)，嵌入式計(jì)算機(jī)發(fā)展的目標(biāo)是專用電腦，實(shí)現(xiàn)“普遍化計(jì)算”，因此可以稱嵌入式智能芯片是構(gòu)成未來世界的“數(shù)字基因”。正如我國資深嵌入式系統(tǒng)專家——沈緒榜院士的預(yù)言，“未來十年將會(huì)產(chǎn)生同大小、具有超過一億次運(yùn)算能力的嵌入式智能芯片，將為我們提供無限的創(chuàng)造空間“。

總之，“嵌入式微控制器或者說單片機(jī)好象是一個(gè)黑洞，會(huì)把當(dāng)今很多技術(shù)和成果吸引進(jìn)來”。

第三篇：嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)申請書

【項(xiàng)目八：嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目規(guī)劃申請立項(xiàng)時(shí)間：2013年 】

1.項(xiàng)目建設(shè)的總體目標(biāo)：

（1）總體建設(shè)目標(biāo)：

通過建設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，利用實(shí)驗(yàn)室豐富的資源，全方面的展開嵌入式方面的教學(xué)。既要學(xué)生掌握嵌入式的核心技術(shù)，了解現(xiàn)代科技發(fā)展的最新動(dòng)向，又要充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，通過創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)出社會(huì)所需要的、高素質(zhì)的優(yōu)秀人才。通過建設(shè)嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)一支具有較強(qiáng)實(shí)力的師資隊(duì)伍，讓老師利用實(shí)驗(yàn)室的豐富的資源，開展更多的實(shí)踐項(xiàng)目，鍛煉老師的實(shí)際項(xiàng)目的操作能力。

（2）項(xiàng)目建設(shè)的意義和可行性分析：

①項(xiàng)目建設(shè)的意義：

未來的幾年內(nèi)，隨著信息化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)將獲得廣闊的發(fā)展空間。作為當(dāng)前最熱門、最具發(fā)展前途的IT應(yīng)用技術(shù)之一，嵌入式技術(shù)已成為中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難得機(jī)遇。要發(fā)展我國的嵌入式技術(shù)，人才的培養(yǎng)才是關(guān)鍵。在嵌入式產(chǎn)品日漸普及和迅速發(fā)展的今天，有關(guān)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(tǒng)開發(fā)方面的高層次人才。高校是培養(yǎng)科研人才的重要基地，是創(chuàng)造高科技產(chǎn)品的重要基地，是推動(dòng)社會(huì)科技發(fā)展的重要力量。因而，高校培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)人才的任務(wù)已迫在眉睫。讓本科生在校內(nèi)就接觸這些較為先進(jìn)的技術(shù)無疑對他們的就業(yè)和成才有極大的推動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)室就是培養(yǎng)人才的搖籃，組建一個(gè)能為學(xué)生提供充分的動(dòng)腦，動(dòng)手的場所。提供一個(gè)充分鍛煉的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)室將是一個(gè)最有效的手段。

嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)不僅豐富了學(xué)校的課程體系，讓學(xué)校的教學(xué)能夠跟上科技進(jìn)步的步伐，體現(xiàn)了學(xué)校以社會(huì)需求為出發(fā)點(diǎn)來培養(yǎng)人才的宗旨。而且嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)有助于推動(dòng)教師科研水平的提高，有助于推動(dòng)學(xué)生積極參與創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。

②項(xiàng)目實(shí)施的可行性分析：

我系現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)師1人，講師9人。在學(xué)歷結(jié)構(gòu)上博士1人、在讀博士1人，碩士學(xué)位13人，在讀碩士1人。開設(shè)有數(shù)學(xué)與應(yīng)數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)本科專業(yè)，任課教師具有豐富的實(shí)習(xí)、實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。通過多年的教學(xué)科研和管理經(jīng)驗(yàn)的積累，已完全可以勝任實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理。

我系現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室和數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生用機(jī)90臺(tái)、服務(wù)器兩臺(tái)，可承擔(dān)多門課程的教學(xué)和實(shí)踐課程。在實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)管理過程中，我們廣泛地借鑒了省內(nèi)外兄弟院校建立相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并就管理經(jīng)驗(yàn)同學(xué)院、等高校做了深入的交流。已經(jīng)為實(shí)驗(yàn)室建立了完善的使用和管理等一系列具體的規(guī)章制度，以保證實(shí)驗(yàn)的正常開展和儀器設(shè)備的規(guī)范管理。

該實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目的建設(shè)資金來源于中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金，所以在經(jīng)濟(jì)上具有可行性。

綜上所述，我系具有豐富的教學(xué)和管理經(jīng)驗(yàn)，并有一套完善的規(guī)章制度，而且具有較強(qiáng)的師資隊(duì)伍。隨著資金的不斷投入，我系完全有能力建成一個(gè)高質(zhì)量、高水平的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，更好的為學(xué)生服務(wù)，為教學(xué)和科研服務(wù)。因此，嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是可行的。

2.主要建設(shè)內(nèi)容：

①建設(shè)目標(biāo)：

（1）建立健全各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度，規(guī)范計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平和實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)水平及科研能力，培養(yǎng)及建立一支動(dòng)手能力強(qiáng)，教學(xué)和科研雙過硬，專尖結(jié)合的師資隊(duì)伍。

（2）購置嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱，讓學(xué)生能夠完成嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的配置練習(xí)。并滿足學(xué)生在開展創(chuàng)新項(xiàng)目時(shí)的設(shè)備需要。

（3）通過深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，創(chuàng)新管理運(yùn)行機(jī)制，建設(shè)滿足現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍，建成儀器設(shè)備先進(jìn)、資源共享、開放管理、綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)室效益，滿足新時(shí)期實(shí)施素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。推動(dòng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)改革，探討出適合于本專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)體系等。

（4）編寫適合本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱、教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等。

（5）依托嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，通過承擔(dān)創(chuàng)新項(xiàng)目、科研項(xiàng)目，鍛煉教師、學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

②建設(shè)任務(wù)：

本實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)主要是先對實(shí)驗(yàn)場地進(jìn)行裝修和改造，完成各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，然后購置嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)箱、學(xué)生電腦、投影儀等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并完成儀器、設(shè)備的安裝和調(diào)試。

③規(guī)劃期內(nèi)各建設(shè)項(xiàng)目及內(nèi)容：

（1）通過對國內(nèi)其它高校嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的調(diào)研，形成詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃，并進(jìn)行專家論證。

（2）通過正規(guī)的招標(biāo)程序，配備嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱30臺(tái)、學(xué)生電腦30臺(tái)、服務(wù)器1臺(tái)、投影儀1臺(tái)及其其他所必需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。同時(shí)完成實(shí)驗(yàn)場地基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。

（3）需完成嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)書的撰寫、與修訂，以及完成實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)講義的編寫。同時(shí)需要完成設(shè)備的安裝、調(diào)試及試運(yùn)行，各實(shí)驗(yàn)室提交試做結(jié)果報(bào)告；組織驗(yàn)收；準(zhǔn)備有關(guān)材料，為中央、省專家組進(jìn)校評估驗(yàn)收作好充分準(zhǔn)備。

3.建設(shè)資金預(yù)算及主要用途

201３年規(guī)劃總資金65萬元，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)費(fèi)用預(yù)算如下：

（1）嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱30臺(tái)，費(fèi)用共計(jì)30萬元；

（2）學(xué)生電腦30臺(tái)、教師電腦1臺(tái),費(fèi)用共計(jì)20萬元；

（3）投影儀、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，費(fèi)用共計(jì)5萬元

（4）實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用8萬元；

（5）實(shí)驗(yàn)室管理人員及教師參加培訓(xùn)的費(fèi)用以及其他開支，共2萬元。

4.建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施組織及進(jìn)度安排

我系將成立嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)項(xiàng)目的實(shí)施。提供需要購置的設(shè)備、場地布線、實(shí)驗(yàn)室的維修、改造等相關(guān)參數(shù)給學(xué)院國資處并由其上報(bào)市政府，按照政策進(jìn)行招標(biāo)。進(jìn)度安排如下：

2013.6～2013.8：成立嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，并對原有的設(shè)備進(jìn)行清查。同時(shí)完成對國內(nèi)其它高校相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)進(jìn)行調(diào)研。

2013.9～2012.11：制定嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的總體規(guī)劃、建設(shè)方案。同時(shí)聘請專家對嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行詳細(xì)論證。

2013.11～2014.1：制定詳細(xì)的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備購置計(jì)劃并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的招標(biāo)。完成實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度的制定。

2014.2～2014.4：完成嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。完成相關(guān)課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)講義的編寫與修訂等。

2014.4-2014.5：各實(shí)驗(yàn)室整改發(fā)現(xiàn)的問題，提交總結(jié)報(bào)告。學(xué)校組織驗(yàn)收。認(rèn)真聽取專家意見，擬定整改方案并實(shí)施。

第四篇：【嵌入式】Linux 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程改革探索

摘要：傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)、畏難的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。該文提出基于調(diào)整實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)想，并具有針對性地提出基礎(chǔ)課程投入力度、分階段培養(yǎng)學(xué)生Linux下編程能力、改革實(shí)踐內(nèi)容的方法，實(shí)現(xiàn)即可與傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)方式相結(jié)合，又可與當(dāng)前嵌入式發(fā)展趨勢相吻合的實(shí)踐教學(xué)改革方案；從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量的目的。中國論文網(wǎng)

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)質(zhì)量；實(shí)踐教學(xué)；Linux

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-3044（2012）28-6733-02 概述

嵌入式系統(tǒng)是面向軟件、計(jì)算機(jī)、通信、電子等專業(yè)本科生和研究生的一門普及型技術(shù)基礎(chǔ)課程。它是一門交叉學(xué)科，既與計(jì)算機(jī)專業(yè)課程有關(guān)，又與電子電氣、通信、自動(dòng)化、化工、材料等諸多專業(yè)課程有關(guān)，并且還與具體的應(yīng)用背景相關(guān)聯(lián)。涉及到的基本知識(shí)有：硬件知識(shí)（如嵌入式微處理器及其基本的接口知識(shí)、擴(kuò)展的人機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口等）、Linux操作系統(tǒng)（至少了解Linux操作系統(tǒng)的中斷、優(yōu)先級、任務(wù)間通信、同步等知識(shí)）、程序設(shè)計(jì)知識(shí)（C、C++、尤其需要精通C語言）；同時(shí)，還需涉及一定的數(shù)字電路知識(shí)[1-2]。

嵌入式系統(tǒng)學(xué)科的特點(diǎn)決定了學(xué)生需要學(xué)習(xí)大量相關(guān)課程方能做出優(yōu)秀的作品，其成果見效周期長，學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中會(huì)普遍因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)成績而喪失學(xué)習(xí)興趣。針對這種情況，我院在傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中加入了一些新穎的、能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的相關(guān)課程，以此提高對嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)的興趣，并且取得了顯著的成績。

嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程改革措施

C語言作為學(xué)習(xí)其他編程語言的基礎(chǔ)，同時(shí)也是傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科之一，需要重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。在嵌入式的高級應(yīng)用部分我院將其與新興的智能手機(jī)操作系統(tǒng)—Android相結(jié)合，取得了良好的教學(xué)效果。

2.1 基礎(chǔ)課程改造

我院嵌入式系統(tǒng)教學(xué)對學(xué)生采用“厚基礎(chǔ)，寬口徑”的教學(xué)特色，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。為強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，我院將C語言的課時(shí)設(shè)置為80課時(shí)，并輔以大量的實(shí)踐內(nèi)容。針對嵌入式系統(tǒng)偏重于Linux編程的特色，在C語言講授時(shí)直接開展基于Linux下編寫C語言的教學(xué)。通過實(shí)踐教學(xué)表明，學(xué)生只需兩周即可掌握相應(yīng)方法；而且學(xué)生由于沒有Windows下VS編程經(jīng)歷，反而更加容易掌握接受。

在后續(xù)課程中重點(diǎn)加強(qiáng)Linux下高級C語言編程學(xué)習(xí)，如內(nèi)存問題、宏問題、調(diào)試與優(yōu)化等，部分學(xué)生在大二即可做出優(yōu)秀作品。在剛剛結(jié)束的2012年NOC網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)大賽中，我院嵌入式系統(tǒng)學(xué)生獲得了全國二等獎(jiǎng)的好成績。

2.2 Android課程教學(xué)

Android作為一個(gè)新興的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，在國內(nèi)外廣受歡迎，學(xué)生范圍內(nèi)也有大量從事Android學(xué)習(xí)。Android學(xué)習(xí)起點(diǎn)低，只需學(xué)完Java課程即可從事開發(fā)，針對嵌入式傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容容易使學(xué)生丟失學(xué)習(xí)興趣的現(xiàn)象，將其加入到嵌入式教學(xué)體系當(dāng)中，作為學(xué)生實(shí)踐技能的有益補(bǔ)充。學(xué)生很容易通過Android做出優(yōu)秀的作品，從而激發(fā)其自信心和興趣，再以此為基礎(chǔ)，指引其從事跟嵌入式系統(tǒng)方面相結(jié)合的研究，比如完成Android系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域相結(jié)合。

其他措施

除了嵌入式系統(tǒng)課程改革外，我院還廣泛開展校企合作，建立開放實(shí)驗(yàn)室和鼓勵(lì)學(xué)生參加全國大賽。

3.1 與CSDN，GOOGLE開展校企合作

為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，鍛煉學(xué)生編程能力，我院與CSDN合作建設(shè)了《嵌入式相關(guān)資料》 CSDN高校俱樂部，并舉辦了多場Android開發(fā)交流會(huì)。同時(shí)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(fā)者技術(shù)交流活動(dòng)。通過校企合作，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也極大擴(kuò)展了視野，為今后嵌入式系統(tǒng)教學(xué)進(jìn)一步拓展創(chuàng)造條件。

3.2 建立開放實(shí)驗(yàn)室

為了提高嵌入式系統(tǒng)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的興趣，我院開設(shè)了Android、嵌入式開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生踴躍參加。開放實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)以“自由、促進(jìn)、創(chuàng)新”為理念，為對Android、嵌入式技術(shù)感興趣的學(xué)生提供了一個(gè)溝通交流、學(xué)習(xí)提高的良好環(huán)境。開放實(shí)驗(yàn)室以Android技術(shù)和嵌入式技術(shù)為研究主體，實(shí)驗(yàn)題目具有應(yīng)用性、先進(jìn)性和趣味性，通過開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、實(shí)踐、交流、承擔(dān)項(xiàng)目、就業(yè)對接等機(jī)會(huì)。為此，定期舉辦術(shù)開發(fā)技術(shù)講座，促進(jìn)不同水平和層次小組成員之間的溝通交流、實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)、努力拓寬學(xué)生畢業(yè)時(shí)就業(yè)機(jī)會(huì)[3]。現(xiàn)在，開放實(shí)驗(yàn)室作為開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)基地，從帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出學(xué)生培養(yǎng)模式，并且通過“學(xué)生帶學(xué)生”的模式，不僅使學(xué)生能力進(jìn)一步提高，也為我院嵌入式系統(tǒng)教育培養(yǎng)計(jì)劃課程的執(zhí)行進(jìn)行前期探索。

3.3 積極鼓勵(lì)學(xué)生參加大賽和做項(xiàng)目

我院為鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種競賽，在全國信息技術(shù)大賽（Android方向）和河南省移動(dòng)MM大賽中都取得了優(yōu)異的成績。經(jīng)過實(shí)踐證明，競賽模式能夠?qū)ndroid感興趣的學(xué)生集中起來培養(yǎng)，這樣學(xué)生之間能夠方便的學(xué)習(xí)交流溝通，形成良好的互動(dòng)氛圍。通過做項(xiàng)目和積極參加各種比賽，不僅可以快速提高學(xué)生的知識(shí)水平，還可以使學(xué)生的組織能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到很大提升。

需進(jìn)一步加強(qiáng)的地方

雖然我院在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方面取得了不小的成就，但是仍然有一些問題需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

4.1 教材建設(shè)

Android誕生沒有太長時(shí)間，目前國內(nèi)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(tǒng)學(xué)生的自身特色。可以集中力量，從實(shí)踐教學(xué)出發(fā)，以工程實(shí)踐為核心，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)自身特點(diǎn)，編寫幾本優(yōu)秀高質(zhì)的、適合本教學(xué)特色的Android教材，將其與傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)體系有機(jī)結(jié)合起來。

4.2 師資建設(shè)

由于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特殊性，需要教學(xué)人員具有教育教學(xué)能力和工作經(jīng)驗(yàn)兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才，但目前高校嵌入式教學(xué)領(lǐng)域普遍缺少“雙師型”人才，這需要以后學(xué)院加強(qiáng)對青年骨干教師的外出培訓(xùn)力度和政策支持。

4.3 轉(zhuǎn)變教學(xué)手段

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師普遍采用以“PPT為中心”的教學(xué)模式，授課時(shí)使用大量PPT，這種做法容易使學(xué)生產(chǎn)生上課不認(rèn)真聽講的心理，而且也會(huì)容易引起課堂枯燥等問題，不利于激發(fā)學(xué)生的興趣。教師在授課時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)變思路，將PPT作為一種補(bǔ)充手段，采用多種教學(xué)模式[4]，“以學(xué)生為核心”，將學(xué)生作為授課時(shí)的主體，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

結(jié)論

該文針對嵌入式系統(tǒng)傳統(tǒng)課程存在的在教學(xué)過程中學(xué)生容易丟失學(xué)習(xí)興趣的問題，針對嵌入式學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)提出了一些實(shí)踐教學(xué)改革方法，以此努力構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程新模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 章民融，徐亞鋒.嵌入式教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)的研究和嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2009，26（3）：160-162.[2] 鄧昀.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革的探討[J].中國校外教育（理論），2011（z1）：《嵌入式相關(guān)資料》 566.[3] 吳磊.嵌入式教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（11）：103-104.[4] 胡沛.JavaScript課程教學(xué)改革探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2011，7（32）：7944-7945.轉(zhuǎn)載請注明來源。原文地址：

《嵌入式相關(guān)資料》

第五篇：嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)

號：

姓

名：

班

級：13電子信息工程

指導(dǎo)老師：

蘇州大學(xué) 電子信息學(xué)院

2016年12月

實(shí)驗(yàn)一：一個(gè)燈的閃爍

1、實(shí)驗(yàn)要求

實(shí)現(xiàn)PF6-10端口所連接的任意一個(gè)LED燈點(diǎn)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(tǒng)時(shí)鐘 */

GPIO_Configuration();

/* 配置GPIO IO口初始化 */

for(;;)

{

GPIOF->ODR = 0xfcff;

/* PF8=0--> 點(diǎn)亮D3 */

Delay(1000000);

GPIOF->ODR = 0xffff;

/* PF8=1--> 熄滅D3 */

Delay(1000000);

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

通過對GPIOF8的操作，可以使LED3閃爍

5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

這是第一次使用STM32開發(fā)板，主要內(nèi)容是對IO端口進(jìn)行配置，點(diǎn)亮與IO端口相連接的LED燈，閃爍周期為2S。通過本實(shí)驗(yàn)對STM32開發(fā)板的硬件原理有了初步了解。

實(shí)驗(yàn)二：流水燈

1、實(shí)驗(yàn)要求

實(shí)現(xiàn)PF6-10端口所連接的5個(gè)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(tǒng)時(shí)鐘 */

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

for(;;)

{

GPIOF->ODR = 0xffbf;

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

}

/* PF7=0--> 點(diǎn)亮LED2 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfeff;

/* PF8=0--> 點(diǎn)亮LED3 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfdff;

/* PF9=0--> 點(diǎn)亮LED4 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfbff;

/* PF10=0--> 點(diǎn)亮LED5 */ }

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

LED1~LED5依次點(diǎn)亮，亮滅的時(shí)間間隔都為1S。

5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

本次實(shí)驗(yàn)對STM32開發(fā)板的GPIO端口進(jìn)行進(jìn)一步學(xué)習(xí)，通過程序可以實(shí)現(xiàn)流水燈的閃爍。

實(shí)驗(yàn)三：單級外部中斷

1、實(shí)驗(yàn)要求

按下某個(gè)按鍵，觸發(fā)中斷，中斷服務(wù)程序改變LED燈狀態(tài)

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(tǒng)時(shí)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(diǎn)亮 */

Delay(0x1FFFFF);

GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);

/* LED1 熄滅 */ Delay(0x1FFFFF);} }

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

原來5個(gè)LED燈都處于熄滅狀態(tài)，按下SW1，觸發(fā)中斷程序，LED1點(diǎn)亮。

5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

通過本次實(shí)驗(yàn)，可以對某一狀態(tài)通過外部中斷，改變其當(dāng)前狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)四：多中斷嵌套

1、實(shí)驗(yàn)要求

按下某個(gè)按鍵，觸發(fā)中斷，中斷服務(wù)程序改變LED燈狀態(tài)

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(shè)定中斷源為PA0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//中斷占優(yōu)先級為0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQChannel;

//設(shè)定中斷源為PD3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//中斷占優(yōu)先級為1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;//設(shè)定中斷源為PA8 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//中斷占優(yōu)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)亮 */

Delay(0x5fFFFF);

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

Delay(0x5fFFFF);

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);} } }

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

中斷優(yōu)先級從高到低依次為：SW3，SW2，SW1 原來5個(gè)LED燈都處于熄滅狀態(tài)，按下SW1，LED3應(yīng)該閃爍10次，當(dāng)其閃爍5次后按下SW2，LED2也應(yīng)該閃爍10次，當(dāng)其閃爍4次后按下SW3，LED1也應(yīng)該閃爍10次，則當(dāng)LED1閃爍完10次后，LED2繼續(xù)閃爍6次，之后LED1繼續(xù)閃爍5次。

5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

通過本次實(shí)驗(yàn)，可以對LED狀態(tài)實(shí)行中斷嵌套，由以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出以下結(jié)論：高中斷優(yōu)先級可以打斷低優(yōu)先級，中斷系統(tǒng)正在執(zhí)行一個(gè)中斷服務(wù)時(shí)，有另一個(gè)優(yōu)先級更高的中斷提出中斷請求，這時(shí)會(huì)暫時(shí)終止當(dāng)前正在執(zhí)行的級別較低的中斷源的服務(wù)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(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行，反之，低中斷優(yōu)先級不可以打斷高優(yōu)先級。

實(shí)驗(yàn)五：TIM2的基本應(yīng)用

1、實(shí)驗(yàn)要求

TIM2定時(shí)器將LED燈定時(shí)點(diǎn)亮和熄滅一定的時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

LED1燈按照1S的定時(shí)時(shí)間不斷閃爍

5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

通過本次實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對LED燈進(jìn)行定時(shí)控制其閃爍，而不需要延時(shí)函數(shù)控制了，定時(shí)時(shí)間較為精準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)六：TIM2，TIM3，TIM4多定時(shí)器的應(yīng)用

1、實(shí)驗(yàn)要求

利用TIM2，TIM3，TIM4定時(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)增加了2個(gè)定時(shí)器，同時(shí)又增加了一個(gè)優(yōu)先級

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

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

5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

利用定時(shí)器可以同時(shí)使LED燈按照不同的頻率閃爍，但是為了現(xiàn)象明顯，可以加一個(gè)優(yōu) 先級，分別觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)七：串口USART1讀取CPU的ID號

1、實(shí)驗(yàn)要求

通過USART1讀取 CPU 的 96 bit ID

2、電路原理圖

圖 開發(fā)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(jié) */ ChipUniqueID[1] = *(u32 *)(0X1FFFF7EC);

ChipUniqueID[2] = *(u32 *)(0X1FFFF7E8);/* 低字節(jié) */ } 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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

PA9連接的是USART1 Tx，PA10連接的是USART1 Rx，再通過串口調(diào)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(shí)驗(yàn)總結(jié)

本次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了串口和PC機(jī)的傳輸，可以通過USART1將CPU的ID在電腦上顯示出來。

實(shí)驗(yàn)八：異步通信USART2的重映射

1、實(shí)驗(yàn)要求

實(shí)現(xiàn)異步通信USART2的重映射，將數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)上

2、電路原理圖

圖 開發(fā)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?qū)SART2重映射到PD05，PD06引腳

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

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

5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

通過本次實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對異步通信USART2的重映射，再通過串口調(diào)試助手在電腦上顯示出來。