《嵌入式系統(tǒng)及應用》教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上貴 州 理 工 學 院教 案2017 2018 學年 第 2 學期學院（部、中心）電信工程學院課程名稱嵌入式系統(tǒng)基礎專業(yè)、年級、班級網(wǎng)絡151，152，153，154主講教師李云冀教案編寫說明教案又稱課時授課計劃，是任課教師的教學實施方案。任課教師應根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)方案，緊扣教學大綱，認真分析教學內(nèi)容，切合學生實際，提前編寫設計好每門課程每個章、節(jié)或主題的全部教學活動。教案編寫說明如下：1、編號：按施教的順序標明序號（每堂課一個序號）。2、教學時數(shù)：指完成一個授課題目所用教學時間。理論課通常以學時數(shù)為單位（一般2學時），而實踐課則以學時數(shù)，天數(shù)或周數(shù)為單位。3、教學課型

2、表示所授課程的類型，請在理論課、實驗課、習題課、實踐課及其它欄內(nèi)選擇打“”。4、題目：標明章、節(jié)或主題。5、教學目的要求。6、教學重點、難點。5、教學方式和手段。6、教學過程（含復習舊課、引入新課、組織教學、啟發(fā)思維等）。將授課的內(nèi)容按邏輯層次，有序設計編排。本部分不同專業(yè)的授課可有自己的特色。7、討論、思考題和作業(yè)。8、參考資料：列出參考書籍、有關資料。9、日期的填寫系指本堂課授課的時間。授課教案應根據(jù)專業(yè)技術(shù)領域發(fā)展、教學要求變化、學生實際水平，以及教師以往教學的課后小結(jié)、批注等進行補充、修改或重寫，以保持教學內(nèi)容的先進性和適用性。請妥善保存各階段的教案，并配合好學院的教學檢查和歸檔等工作

3、。貴州理工學院教案 編號：1課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第一章 嵌入式系統(tǒng)概述 第二章 微處理器的基本原理教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解嵌入式系統(tǒng)的基本定義，發(fā)展及組成。了解微處理器種的一些基本的概念：總線、堆棧、總線周期、指令周期，及微處理器的結(jié)構(gòu)及組成，掌握堆棧的操作方式。教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、 嵌入式系統(tǒng)的基本概念2、 嵌入式系統(tǒng)的組成3、 基本的概念*1） 總線2） 總線寬度3） 數(shù)據(jù)總線4） 地址總線5） 堆

4、棧4、 微處理器的一般結(jié)構(gòu)1） 微處理器組成 # 算數(shù)邏輯部件ALU 控制電路 寄存器陣列 2）指令的執(zhí)行過程 #板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： 總線的概念，堆棧的操作方式。參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，2006，3單片機原理及接口技術(shù)李朝青，北京航天航空大學出版社，1999 編號：2課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第三章 單片機原理 第一節(jié) MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)第二節(jié) 8051存儲器配置程序存儲器地址空間數(shù)據(jù)存儲器地址空間第三

5、節(jié) 8051指令格式及尋址方式1、8051指令格式2、尋址方式教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解MCS-51系列單片機的基本結(jié)構(gòu)、基本的概念及8051指令格式及尋址方式，掌握8051存儲器配置方式教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、 單片機的組成2、 馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)*3、 哈佛體系結(jié)構(gòu)*4、 8051共有四個存儲空間及配置 1）片內(nèi)程序存儲器空間 2）片外程序存儲器空間 3）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器空間 4）片外數(shù)據(jù)存儲器空間5、 程序狀態(tài)寄存器PSW*6、 指令的格式7、 尋址方式*板書設計：

6、PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： .閱讀下列程序，并要求 1）說明程序的功能 2）寫出涉及的寄存器及片內(nèi)RAM單元(如圖所示)的最后結(jié)果 MOV r0,#40HMOV A,R0INC R0ADD A,R0INC R0MOV R0,ACLR AADDC A,#0INC R0MOV R0,A38.閱讀下列程序，并要求 1）說明程序的功能 2）寫出涉及的寄存器及片內(nèi)RAM單元(如圖所示)的最后結(jié)果 MOV A,61H MOV B,#02H MUL AB ADD A,62H MOV 63H,A CLR A ADDC A,B MOV 64H

7、,A參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，2006，3嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，2006， 編號：3課時安排： 3 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第三章 單片機原理第四節(jié) 中斷系統(tǒng)中斷的概念8051中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制中斷處理過程第五節(jié) 定時器的控制定時器概述定時器的控制定時器的四種模式及應用教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解中斷的概念，中斷的處理過程，熟悉中斷系統(tǒng)的四個特殊功能寄存器，掌握中斷系統(tǒng)的設計；了解定時器特殊功能寄存器，掌握定時器的設計教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體

8、、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、 CPU與外部設備交換信息的方式2、 中斷的概念3、 中斷系統(tǒng)的四個特殊功能寄存器*4、 中斷處理過程# 1）、中斷響應 2）、中斷處理 3）、中斷返回5、 定時器的控制 1）、工作模式寄存器 2）、控制寄存器TCON6、定時器的四種模式及應用# 1）、模式0 2）、模式1 3)、模式3 4）、模式4板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： 設時鐘頻率為6MHz。試編寫利用T0產(chǎn)生1s定時的程序 參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，2006，3單片機原理及

9、接口技術(shù)李朝青，北京航天航空大學出版社，1999 編號：4課時安排： 6 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第四章 嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 嵌入式處理器內(nèi)核第二節(jié) ARM體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展第三節(jié) ARM體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征第四節(jié) ARM處理器工作狀態(tài)與工作模式第五節(jié) ARM處理器寄存器組教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解當今流行的幾種嵌入式處理器內(nèi)核，ARM體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，ARM體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征，掌握ARM處理器工作狀態(tài)與工作模式及其之間的切換，ARM處理寄存器組的組成教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。

10、教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、嵌入式處理器內(nèi)核2、ARM體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展3、ARM體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征4、ARM處理器工作狀態(tài)與工作模式*1）、處理器有兩種工作狀態(tài)2）、ARM和Thumb之間狀態(tài)的切換3）、ARM處理器工作模式 User模式 System模式 FIQ模式 IRQ模式 Supervisor模式 Abort模式 Undefined模式4）、ARM處理器工作模式之間的切換5、ARM微處理器寄存器組* 1）、31個通用寄存器：程序計數(shù)器、堆棧及其他通用寄存器 2）、6個狀態(tài)寄存器 3）、各寄存器的功能板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生

11、對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P46-1，9參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：5課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第四章 嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)第六節(jié) ARM處理器的異常中斷第七節(jié) ARM存儲器的格式及數(shù)據(jù)類型第八節(jié) ARM流水線技術(shù)第九節(jié) ARM處理器內(nèi)核結(jié)構(gòu)教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解ARM存儲器的格式及數(shù)據(jù)類型及ARM處理器內(nèi)核結(jié)構(gòu)，掌握ARM處理器的異常中斷的響應及返回，熟悉ARM流水線技

12、術(shù)的特點教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、 異常的概念2、 異常的7種類型及向量地址* 復 位 未定義指令異常 軟件中斷（SWI） 預取中止（取指令存儲器中止） 數(shù)據(jù)中止 中斷請求(IRQ)異常 快速中斷請求(FIQ)異常3、 異常優(yōu)先級4、 異常的響應與返回#5、 ARM的存儲器格式及數(shù)據(jù)類型* 大端的數(shù)據(jù)存放格式，小端的數(shù)據(jù)格式 6、 ARM流水線技術(shù)*1）、ARM 架構(gòu)的3級流水線2）、ARM 架構(gòu)的5級流水線板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題

13、、作業(yè)： P46-11，13參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：6課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第六章 嵌入式處理器指令系統(tǒng)第一節(jié) ARM指令分類及指令格式第二節(jié) ARM指令的尋址方式教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 掌握指令的格式，指令的7種尋址方式，熟悉ARM指令中的移位操作教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、 ARM指令的格式*

14、指令操作碼Cond： S： Rd： Rn： Op2： 2、 ARM指令中的操作符號3、 ARM指令中的移位操作*4、 ARM指令的尋址方式1）、立即數(shù)尋址2）、寄存器尋址3）、寄存器間接尋址4）、基址加變址尋址5）、相對尋址6）、堆棧尋址 #7）、多寄存器尋址 #板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P140-1參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：7課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題

15、目（教學章、節(jié)或主題）： 第六章 嵌入式處理器指令系統(tǒng)第三節(jié) ARM指令集第四節(jié) Thumb指令集教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 掌握ARM指令集系統(tǒng)，了解Thumb指令集。教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）： 1、ARM數(shù)據(jù)處理指令* 1）數(shù)據(jù)傳送指令 2）比較指令 3）算術(shù)運算指令 4）邏輯運算指令 5）測試指令 6）乘法指令 2、程序狀態(tài)寄存器訪問指令* 3、ARM分支轉(zhuǎn)移類指令* 4、加栽/存儲指令# 5、ARM協(xié)處理器類指令 6、軟件中斷和斷點指令* 7、Thumb指令集板書設計： PPT課件板書

16、（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P140-3，2參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：8課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第一節(jié) LPC2000系列嵌入式微控制器第二節(jié) 嵌入式微處理器S3C44B0X第三節(jié) S3C44B0X內(nèi)部可編程組件1、 存儲控制部件2、 端口組件3、 中斷組件 4、UART組件教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解LPC2000系列嵌入式微控制器

17、的結(jié)構(gòu)，嵌入式微處理器S3C44B0X的體系結(jié)構(gòu)和引腳信息，掌握存儲控制部件，端口組件，中斷組件，4、UART組件的特點及應用。教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、LPC2000系列嵌入式微控制器的結(jié)構(gòu)2、S2C44B0X的技術(shù)特征3、S2C44B0X的體系結(jié)構(gòu)4、S2C44B0X的引腳信息5、存儲控制組件* 1）、S3C44BOX存儲系統(tǒng)的特點 2）、存儲控制組件中的特殊功能寄存器6、端口組件* 1）、S3C44B0X具有71個通用I/O引腳 2）、端口配置寄存器的意義7、中斷組件* 1）、中斷模式 2）、中斷源及

18、向量地址 3）、中斷控制器的意義8、UART組件*1）、UART的組成2）、UART特殊功能寄存器的含義及應用板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P113-3，7，8，9參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：9課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第三節(jié) S3C44B0X內(nèi)部可編程組件5、 DMA組件6、 PWM組件7、 時鐘與電源組件8、 I2C組件9、 I2S

19、組件教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 掌握DMA組件、PWM組件、時鐘與電源組件、I2C組件，I2S組件的特征及應用教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）： 1、 DMA組件* 1）、DMA請求/應答協(xié)議：握手模式(Handshake Mode)、單步模式(Single Step Mode)、 連續(xù)模式(Whole Service Mode) 、手動模式（Demand Mode） 2）、DMA傳輸模式 3）、DMA寄存器的含義及應用 2、PWM組件* 1）、PWM定時控制器件的組成 2）、PWM的特殊功能寄存器的

20、含義及應用 3、時鐘與電源組件* 1）、時鐘發(fā)生器的組成 2）、時鐘與電源特殊功能寄存器的含義及應用 4、I2C組件* 1）I2C總線控制器的組成 2）I2C總線接口操作模式# 3）I2C總線特殊功能寄存器的含義及應用 5、I2S組件 1）、I2S總線控制器的組成 2）、I2S總線接口工作模式 3）、I2S總線格式 4）、I2S總線特殊功能寄存器的含義及應用板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P113-18參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵

21、電出版社，20048 編號：10課時安排： 4 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第三節(jié)S3C44B0X內(nèi)部可編程組件10、SIO組件11、RTC組件12、WDT組件13、ADC組件14、LCD控制組件教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 掌握SIO組件、RTC組件、WDT組件、ADC組件、LCD控制組件的特征及應用教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）： 1、SIO組件* 1）、SIO組件的構(gòu)成 2）、SIO組件操作模式 3）、SIO組件特殊功能寄存器的含義及應用2、RTC

22、組件* 1）、RTC組件的硬件組成 2）、RTC組件的特殊功能寄存器的含義及應用3、WDT組件* 1）、WDT組件的組成 2）、WDT組件的特殊功能寄存器的含義及應用4、ADC組件* 1）、10位CMOS ADC組件的組成 2）、10位CMOS ADC組件的特殊功能寄存器的含義及應用5、LCD控制組件# 1）、LCD控制組件的組成 2）、LCD控制組件接口及時序 3）、LCD特殊功能寄存器的含義及應用板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P113-20，21參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于

23、ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：11課時安排： 6 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第七章 嵌入式系統(tǒng)程序設計基礎第一節(jié) ARM匯編所支持的偽指令第二節(jié) 匯編語言的語句格式第三節(jié) ARM匯編語言的程序結(jié)構(gòu) 教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解ARM匯編支持的偽指令、匯編語言的語句格式、混合編程。教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、符號定義（Symbol Definition）偽指令2、數(shù)據(jù)定義（Data Defi

24、nition）偽指令*3、匯編控制（Assembly Control）偽指令 順序程序設計、循環(huán)程序設計 、子程序設計4、宏指令#5、其他常用的偽指令*6、匯編語言的語句格式 7、ARM匯編語言的程序結(jié)構(gòu) *板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P160-4，5參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：12課時安排： 3 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第八章 嵌入式操作系統(tǒng)u

25、CLinx 第一節(jié) uCLinx概述 第二節(jié) uCLinx的體系結(jié)構(gòu) 第三節(jié) uCLinx在基于S3C44B0X系統(tǒng)上的移植 教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解操作系統(tǒng)內(nèi)核的任務調(diào)度機制，多線程同步方法，掌握uCLinx在基于S3C44B0X系統(tǒng)上的移植。教學方式、手段、媒介：教學方式：講授。手段、媒介：多媒體、板書。教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點 ？疑點）：1、 uCLinx的特點2、 uCLinx內(nèi)核的功能#3、 uCLinx內(nèi)核的體系結(jié)構(gòu)*4、 uCLinx內(nèi)核的內(nèi)存管理的功能*5、 uCLinx內(nèi)核移植的方法 1）、內(nèi)核移植的主要任務 2）、uCLinx內(nèi)核移植的主

26、要過程板書設計： PPT課件板書（對重點和難點舉例進行分析和說明，加深學生對重點和難點的理解）討論、思考題、作業(yè)： P184-2參考書目：嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)馬文華，科學出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用. 吳明暉等.人民郵電出版社，20048 編號：13課時安排： 3 學時教學課型：理論課 實驗課 習題課 實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）： 第九章 嵌入式系統(tǒng)的Boot Loader第一節(jié) Boot Loader概述第二節(jié) Boot Loader與嵌入式系統(tǒng)的關系第三節(jié) Boot Loader的主要功能及典型結(jié)構(gòu)第四節(jié) S3C44B0X下uCLinx的Boot Loader分析教學目的要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解系統(tǒng)啟動的流程，掌握Boot Loader的設計方法和功能教學方式、手段、