《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用》教學(xué)大綱

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中文名稱：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

英文名稱：EmbeddedDesignandApplication

學(xué)時數(shù)：34（理論）+17（試驗）學(xué)分：2+1

一、課程性質(zhì)和目的

嵌入式系統(tǒng)是電子信息的重要進(jìn)展方向之一，電子信息類專業(yè)的同學(xué)(包含計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、電子信息工程、通信工程等專業(yè))應(yīng)當(dāng)把握須要的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用學(xué)問。該課程為兼具理論性和有用性的綜合應(yīng)用型課程。本課程是計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程專業(yè)的專業(yè)選修課，普通在第四學(xué)年第一學(xué)期開設(shè)。本課程以理論教學(xué)為主，并穿插部份試驗教學(xué)，使理論和實踐更好結(jié)合。通過本課程的學(xué)習(xí)，使同學(xué)了解有關(guān)嵌入式系統(tǒng)的基本原理、設(shè)計辦法以及嵌入式系統(tǒng)的最新進(jìn)展，初步把握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的過程和常用辦法，能夠舉行嵌入式系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計。

二、教學(xué)基本要求及基本內(nèi)容

教學(xué)基本要求：

通過本課程的學(xué)習(xí)，要求同學(xué)了解嵌入式系統(tǒng)的基本概念，把握嵌入式系統(tǒng)的基本設(shè)計辦法，了解和把握嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用項目的開發(fā)過程。本課程重點介紹的內(nèi)容為：1.嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)；2.Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用；3.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立；

4.嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；

5.嵌入式系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計與應(yīng)用。課程的重點為嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。

教學(xué)基本內(nèi)容：

第一章嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)(2學(xué)時理論)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)嵌入式系統(tǒng)簡介；

(2)嵌入式操作系統(tǒng)；

(3)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程；

(4)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用計劃。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)對嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用所了解。

其次章嵌入式系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)(2學(xué)時理論)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)問

(2)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺；

(3)微處理器結(jié)構(gòu)。（重點）

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)對嵌入式系統(tǒng)硬件平臺及結(jié)構(gòu)所了解。

第三章嵌入式Linux操作系統(tǒng)(2學(xué)時理論+1學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)Linux文件系統(tǒng)；

(2)Linux常用操作命令；（重點）

(3)Linux的文本編輯器；（重點）

(4)Linux啟動過程。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要求同學(xué)能把握Linux文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、常用命令及文本編輯器的使用。

第四章嵌入式Linux程序開發(fā)基礎(chǔ)(2學(xué)時理論+1學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)嵌入式Linux編譯器；

(2)Make命令和Makefile工程管理；（重點）

(3)嵌入式Linux匯編語言程序設(shè)計；

(4)LinuxShell編程；（重點）

(5)位運算。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要求同學(xué)嵌入式Linux編譯器gcc的用法，把握Make文件的編寫和LinuxShell編程辦法。

第五章嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立(6學(xué)時理論+2學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)建立宿主機開發(fā)環(huán)境；

(2)配置超級終端minicom；

(3)建立數(shù)據(jù)分享服務(wù)；（重點）

(4)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板的燒寫。（重點）

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要求同學(xué)能建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境。要求同學(xué)把握宿主機開發(fā)環(huán)境的建立、超級終端minicom的使用；把握建立數(shù)據(jù)分享服務(wù)及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板的燒寫辦法。

第六章嵌入式Linux文件處理與進(jìn)程控制(4學(xué)時理論+2學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)嵌入式系統(tǒng)的文件處理；（重點）

(2)進(jìn)程與進(jìn)程控制；（重點）

(3)進(jìn)程間通信；（重點）

(4)嵌入式Linux串口通信技術(shù)。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)對嵌入式系統(tǒng)文件處理函數(shù)有所

了解。把握進(jìn)程及進(jìn)程間通信的辦法和串口驅(qū)動程序的編寫。

第七章嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)(4學(xué)時理論+2學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)網(wǎng)絡(luò)編程的基礎(chǔ)學(xué)問；

(2)Socket網(wǎng)絡(luò)編程；

(3)嵌入式系統(tǒng)的Web服務(wù)器程序設(shè)計。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)對嵌入式系統(tǒng)Linux網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有所了解。把握Socket網(wǎng)絡(luò)編程和嵌入式系統(tǒng)的Web服務(wù)器程序設(shè)計的辦法。

第八章嵌入式設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計(4學(xué)時理論+2學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)設(shè)備驅(qū)動程序概述；

(2)設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計；（重點）

(3)編譯和加載驅(qū)動程序。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)對嵌入式設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計的基本辦法有所了解。把握嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動程序設(shè)計的辦法。

第九章應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例(6學(xué)時理論+6學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)通用I/O接口驅(qū)動程序設(shè)計；（重點）

(2)步進(jìn)電機驅(qū)動器設(shè)計；（重點）

(3)直流電機驅(qū)動程序設(shè)計；（重點）

(4)鍵盤驅(qū)動程序的設(shè)計

(5)數(shù)碼管驅(qū)動程序設(shè)計。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)對幾個典型的嵌入式設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計辦法有所了解。把握通用GPIO驅(qū)動程序設(shè)計的辦法及應(yīng)用。

第十章Android系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立(2學(xué)時理論+1學(xué)時試驗)

1.教學(xué)內(nèi)容：

(1)在主機端建立Android系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境；

(2)Android應(yīng)用程序設(shè)計示例；（重點）

(3)Android系統(tǒng)內(nèi)核的編譯與文件系統(tǒng)制作。

2.教學(xué)目的及要求：通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)對Android系統(tǒng)開發(fā)開發(fā)環(huán)境的建立及應(yīng)用程序的設(shè)計辦法。

三、先修要求

《C語言程序設(shè)計》

四、教材及教學(xué)參考書

建議使用教材：

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用》（第2版），張思民編著，清華高校出版社，2022年1月。

教學(xué)參考書：

1.《嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)教程》，趙蒼明等編著，人民郵電出版社，2022年。

2.《嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)詳解》，孫瓊編著，人民郵電出版社，2022年。

五、考核方式

課程考核終于成果采納百分制，詳細(xì)由以下兩部分組成