下載本文檔
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、 嵌入式系統(tǒng)diy自主實驗指導方法研究 崔軍高華張月明趙鵬摘 要: 嵌入式系統(tǒng)課程是一門實踐性要求很高的電子類專業(yè)基礎課程。本文嘗試總結一套指導學生如何在學習課程的同時快速地制作課程實驗板并完成課程設計。實踐證明,該方法對于提高教學質量和學生素質是很顯著的。關鍵詞: 嵌入式系統(tǒng) arm c/os-引言嵌入式系統(tǒng)是一個很寬泛的概念,我們一般將以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟件硬件可裁剪,適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)稱為嵌入式系統(tǒng)。近十年來,隨著當前各行各業(yè)對單片機能力的要求越來越高,如主頻高、功耗低、
2、外設多、互連方便、支持操作系統(tǒng)等,嵌入式處理器市場正在32位化,arm芯片以其高性價比取代51芯片成為嵌入式系統(tǒng)設計的新寵,同時c/os-嵌入式操作系統(tǒng)因源碼獲取方便成為嵌入式系統(tǒng)學習的首選對象。在實際教學中發(fā)現(xiàn):(1)學生拘泥于嵌入式軟硬件知識細節(jié),不能從嵌入式產(chǎn)品的系統(tǒng)層面和設計過程中整體地動態(tài)地了解、理解和掌握嵌入式系統(tǒng)設計知識;(2)學生太過依賴學院實驗室現(xiàn)有的嵌入式實驗箱或自己購買的嵌入式開發(fā)板,不敢或很少嘗試設計并制作自己的嵌入式開發(fā)板;(3)學生對嵌入式操作系統(tǒng)了解有限,忽視相關開發(fā)工具的使用與掌握。本文將從嵌入式系統(tǒng)課程實驗板diy(do it yourself)開始,探索課程
3、實驗板diy自主實驗指導方法,嘗試通過適當?shù)倪m度的diy實驗操作指導,訓練學生在規(guī)定的時間內(nèi)和有限的成本下制作自己的嵌入式系統(tǒng)實驗板,培養(yǎng)學生進一步自主探索學習嵌入式系統(tǒng)知識的興趣。1.研究目標與關鍵問題1.1研究目標依據(jù)嵌入式系統(tǒng)課程教學內(nèi)容,研究課程實驗板diy教學方法,制定課程實驗板diy指導手冊,指導學生逐步diy自主制作自己的課程實驗板,讓學生在實踐課程實驗板diy過程中親身領會并掌握嵌入式系統(tǒng)軟硬件設計方法,并最終基于arm cortex-m3微處理器和實時操作系統(tǒng)c/os-iii搭建嵌入式系統(tǒng)的軟硬件平臺,完成課程實驗并定制特色功能。1.2關鍵問題(1)如何讓學生快速設計、投板、
4、焊接并調試自己的arm實驗板,并且時間和成本可控。(2)如何讓學生在自己的arm實驗板上主動探索來完成課程實驗,并且及時總結相關問題和對應的解決方案。2.嵌入式系統(tǒng)diy實踐借助當前便利的電路板pcb制作與生產(chǎn)工藝,在課程實驗板diy指導手冊幫助下,指導學生逐步完成課程實驗板diy實踐。值得一提的是,當前電路板pcb打樣雙面板價格50元/款起,尺寸大小10cm*10cm以內(nèi),完全滿足課程實驗板制作要求。2.1實踐任務布置在嵌入式系統(tǒng)授課之初,強調嵌入式系統(tǒng)課程實踐的重要性,引導學生思索如何動手實踐。然后發(fā)布課程設計任務,要求自己動手制作arm最小系統(tǒng)板,運行c/os-iii操作系統(tǒng),滿足課程各
5、項實驗要求,定制開發(fā)自己的特色功能。說清楚兩個限制:(1)必須使用arm cortex-m3微處理器和c/os-實時操作系統(tǒng);(2)必須在一學期內(nèi)完成(大約3個月)并且成本可控(100元左右)。2.2實驗板硬件制作針對選定微處理器芯片(如arm stm32f103),提供課程實驗板原理圖,僅涉及最小系統(tǒng)板硬件(包括arm芯片、晶振、swd調試、usb供電模塊)和課程實驗所需硬件支持(包括基于gpio的led和key,以及uart模塊)。芯片管腳全部基于排線引出,便于學生后續(xù)的擴展實驗。考慮到學生可能初次進行pcb制版,因此實驗板pcb圖提供半成品,完成最后的布線。當然,學生完全可以部分或全部修
6、改實驗板原理圖和pcb圖,前提是學生必須有電路板制版經(jīng)歷。強烈建議初學者不要做太多的修改,而是完成剩下的pcb布線,并投板、焊板,進而編程與調試。本階段計劃時間兩周,可階段驗收成果為:(1)絲印學生姓名的pcb空板;(2)焊接完成的arm實驗板。2.3實驗板程序練習實驗板程序分為兩部分,本著簡單易學和循序漸進的學習原則,依據(jù)嵌入式系統(tǒng)課程教學內(nèi)容,僅涉及l(fā)ed、key和uart三個常見外設,訓練內(nèi)容包括arm裸板程序和操作系統(tǒng)程序兩部分,下表僅列舉部分實驗內(nèi)容。在此過程中,為了調動學生積極主動性,可以實行一定的獎勵措施,如通過額外的平時分鼓勵學生,將在硬件制作與軟件編程實踐過程中遇到的問題和對
7、應的解決辦法記錄下來,并通過教師確認后集中發(fā)布給各位學生以參考。本階段時間持續(xù)整個學期,可階段驗收成果為課后作業(yè)和實驗報告。2.4特色功能實現(xiàn)學生通過在arm實驗板硬件基礎上擴展功能模塊,基于c/os-iii任務程序實現(xiàn)自己的特色功能,如紅外測距、溫濕度采集、小車控制等,并完成課程設計報告。課程設計報告內(nèi)容包括:(1)課程設計簡述,闡述目的、內(nèi)容和意義;(2)需求分析,闡述功能需求、技術指標、設計約束;(3)總體方案設計,涉及系統(tǒng)框圖、功能框圖、業(yè)務流程圖等;(4)硬件設計,涉及硬件框圖、器件選型、模塊電路圖等;(5)軟件設計,涉及軟件框圖、關鍵數(shù)據(jù)結構、核心模塊流程圖等;(6)系統(tǒng)測試,包括測試目的、測試步驟、測試結果、結果分析;(7)附錄,主要包括擴展的功能原理圖和關鍵代碼。本階段時間為學期的最后兩周,可階段驗收成果為課程設計實物和報告。結語經(jīng)過近三年的嵌入式系統(tǒng)課程教學實踐,初步形成一套比較完整的自主實驗指導方法和對應的實驗板diy指導手冊,已成功指導百余名學生制作自己的arm實驗板,并實現(xiàn)自己設計的特色功能。參考文獻:1石海貝,任秀峰.淺談嵌入式系統(tǒng)的應用與開發(fā)j.信息與電腦:理論版,2010(2).2江維,桑楠.面向高等教育的嵌入式系統(tǒng)教學改革j.計算機教育,2011(16).3王振華,劉慧芳.嵌入式軟件開發(fā)實踐教學改革與探索
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 企業(yè)管理人員安全培訓試題完整參考答案可打印
- 項目部安全管理人員安全培訓試題及參考答案(模擬題)
- 2023年市政園林養(yǎng)護裝備項目需求分析報告
- 2023年偏三甲苯項目分析評估報告
- 公司管理人員安全培訓試題含答案
- 項目部安全培訓試題含答案【培優(yōu)】
- 2024-2030年中國硫酸化工行業(yè)經(jīng)營風險與競爭優(yōu)勢分析研究報告
- 2024-2030年中國石墨烯空氣凈化器市場應用趨勢及未來發(fā)展態(tài)勢展望報告
- 2024-2030年中國真空保鮮機行業(yè)供需現(xiàn)狀與未來投資方向研究研究報告
- 2024-2030年中國鹽酸雷尼替丁片行業(yè)發(fā)展動態(tài)及需求趨勢預測報告
- 劇院設計通用課件(參考)
- 第六章焊接結構脆性斷裂ppt課件
- 護理管理學試題與答案人力資源管理
- 客戶回訪記錄表及客戶回訪計劃表
- (高清版)GB_T 40921-2021發(fā)泡聚丙烯(PP-E)珠粒
- 監(jiān)理工作計劃書樣稿
- 部編版六年級上冊語文第13課《橋》課件 (33頁)
- 泌尿道感染臨床路徑
- y=a(x-h)2+k說課稿
- 無組織排放廢氣量的計算
- 腫瘤基因檢測結果(共3頁)
評論
0/150
提交評論