《嵌入式系統(tǒng)原理》課程標(biāo)準(zhǔn)

《嵌入式系統(tǒng)原理》課程標(biāo)準(zhǔn)課程性質(zhì)：職業(yè)技術(shù)課課程編碼：114232是否專業(yè)核心課程：否總學(xué)時(shí)：48適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐比例（%）：33.3%課程類型：（理論+實(shí)踐）課學(xué)分：3精品課程：無(wú)考核方式：考試開(kāi)設(shè)學(xué)期：第五學(xué)期制（修）訂日期：2014年9月2日一、課程描述《嵌入式系統(tǒng)原理》是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的一門職業(yè)技術(shù)選修課程。該學(xué)習(xí)領(lǐng)域重在奠定學(xué)生在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用方面的軟硬件基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)基于ARM嵌入式芯片的系統(tǒng)基本組織結(jié)構(gòu)與工作原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件部分有一個(gè)全面的了解，對(duì)嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，通過(guò)對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)工作原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，初步了解嵌入式系統(tǒng)中的基本概念、名詞、相關(guān)術(shù)語(yǔ)以及開(kāi)發(fā)過(guò)程。為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的職業(yè)拓展和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。同時(shí)還培養(yǎng)學(xué)生的自我管理和組織能力、與人交往和表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、愛(ài)崗敬業(yè)的精神，使學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)道德，為學(xué)生從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)安裝與調(diào)試崗位的無(wú)縫連接。二、課程培養(yǎng)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠獨(dú)掌握ARM處理器的基本原理、主要功能，掌握嵌入式系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)的特點(diǎn)和原理。重點(diǎn)掌握ARM系統(tǒng)中各寄存器、存儲(chǔ)器等使用方法以及匯編程序和C語(yǔ)言程序的編寫。同時(shí)通過(guò)基于以ARM微處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并借助博創(chuàng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，掌握嵌入式系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，提高學(xué)生在嵌入式軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)能力及解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)手能力。1．專業(yè)能力目標(biāo)（1）

能夠了解嵌入式系統(tǒng)的基本概念及發(fā)展趨勢(shì)，清楚嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明白嵌入式系統(tǒng)軟、硬件組成。（2）能夠根據(jù)需求選擇合適的嵌入式微處理器，明白實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)概念及應(yīng)用。（3）能夠明白ARM處理器的基本原理，并利用匯編程序完成ARM系統(tǒng)中各寄存器、存儲(chǔ)器等操作。（4）能夠明白嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法，利用C語(yǔ)言完成簡(jiǎn)單ARM微處理器簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)應(yīng)用修改。2．方法能力目標(biāo)（1）制定工作計(jì)劃能力。（2）對(duì)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)以及工作評(píng)價(jià)能力。（3）能夠有效地獲取、利用、傳遞資料信息進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。（4）通過(guò)獨(dú)立學(xué)習(xí)，不斷獲取新的知識(shí)和技能，能夠在工作中尋求發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的途徑。（5）具備應(yīng)對(duì)復(fù)雜情況的能力和開(kāi)拓創(chuàng)新能力。3．社會(huì)能力目標(biāo)（1）在工作中的溝通能力與良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。（2）公正坦誠(chéng)、理解他人，尊重他人，樂(lè)于助人，學(xué)會(huì)與人相處。（3）掌握和控制項(xiàng)目進(jìn)度，合理安排時(shí)間。（4）認(rèn)真、細(xì)致，有自制力，具有較強(qiáng)的自信心、求知欲和進(jìn)取心。（5）愛(ài)崗敬業(yè)、具備良好的職業(yè)道德，有較強(qiáng)環(huán)境意識(shí)，技術(shù)掌握穩(wěn)定。三、與前后課程的聯(lián)系1．與前續(xù)課程的聯(lián)系本課程的前續(xù)課程是《網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)》，在前續(xù)課程的基礎(chǔ)上使學(xué)生初步掌握嵌入式處理器結(jié)構(gòu)（ARM架構(gòu)），ARM微處理器編程模型與指令集、掌握嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法，以及應(yīng)用設(shè)計(jì)系統(tǒng)的調(diào)試與開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)單元電路的設(shè)計(jì)等。2．與后續(xù)課程的聯(lián)系本課程的無(wú)后續(xù)課程。四、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配本課程總學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)，其中講授24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)8學(xué)時(shí)，具體安排見(jiàn)下表：序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配備注講授實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)小計(jì)1認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)（1）認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)。（2）分析嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。（3）分析嵌入式系統(tǒng)軟、硬件功能。（4）調(diào)查生活中的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。22模塊一：認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)2構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)（1）學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和步驟（2）選擇嵌入式微處理器和存儲(chǔ)器。（3）選擇嵌入式操作系統(tǒng)。（4）選擇嵌入式系統(tǒng)外圍組件。626模塊二：構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)3設(shè)計(jì)ARM匯編程序（1）分析ARM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。（2）學(xué)會(huì)ARM指令系統(tǒng)及ARM匯編語(yǔ)言。（3）使用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)滿足應(yīng)用需求的程序。1244設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的ARM嵌入式系統(tǒng)（1）交通燈程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。（2）串口通信程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。225復(fù)習(xí)226考試22總計(jì)24832實(shí)踐課占總學(xué)時(shí)比例33%五、考核方式與標(biāo)準(zhǔn)本課程考核采取平時(shí)成績(jī)與期末考核綜合的方式，平時(shí)成績(jī)占總分的50%，期末成績(jī)占總分的50%，課程總成績(jī)?yōu)榘俜种?。期末考核可根?jù)學(xué)生實(shí)際采取筆試或設(shè)計(jì)報(bào)告方式。平時(shí)成績(jī)考核標(biāo)準(zhǔn)如下：序號(hào)考評(píng)項(xiàng)目考核內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)考核方法分值1組織紀(jì)律缺勤扣1分，3次遲到（早退）按1次缺勤算教師及組長(zhǎng)評(píng)定102人際交往積極參加討論，主動(dòng)回答問(wèn)題和提問(wèn)，樂(lè)于幫助同學(xué)教師及組長(zhǎng)評(píng)定103學(xué)習(xí)方法積極參加討論，主動(dòng)開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，按時(shí)認(rèn)真做作業(yè)，能充分合理利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源。教師及組長(zhǎng)評(píng)定104團(tuán)隊(duì)協(xié)作積極參加小組活動(dòng)，主動(dòng)承擔(dān)工作任務(wù)，提出合理化建議組長(zhǎng)評(píng)定105環(huán)境意識(shí)保持環(huán)境衛(wèi)生教師及組長(zhǎng)評(píng)定10合計(jì)50六、教學(xué)與實(shí)踐環(huán)境要求1．為配合一體化教學(xué)，需要為教師配置教師機(jī)、演示用設(shè)備一套及大屏幕。2．需要為每位學(xué)生配置1臺(tái)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境要求：（1）操作系統(tǒng)：WindowsXP/Windows2003/Windows2008（2）至少具有一個(gè)串口（3）OFFICE2003（至少包含WORD、POWERPOINT）3．需要準(zhǔn)備的安裝軟件如下：（1）ADS1.24.為每組學(xué)生配置博創(chuàng)UP—NET3000實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。5．為能模擬軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境，所有計(jì)算機(jī)應(yīng)能組成局域網(wǎng)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)應(yīng)能上網(wǎng)。七、課程實(shí)施建議1．教材選用建議建議要選用近三年的高職教材。教材內(nèi)容先進(jìn)，能實(shí)時(shí)跟進(jìn)新技術(shù)發(fā)展和基本技能的發(fā)展要求，內(nèi)容需要引進(jìn)改革，適應(yīng)高職教育的規(guī)律，體現(xiàn)高職教育的特色。教材應(yīng)強(qiáng)調(diào)基于職業(yè)分析，以典型工作任務(wù)為載體，以產(chǎn)學(xué)合作、工學(xué)結(jié)合為指導(dǎo)思想，貫徹職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力導(dǎo)向的職業(yè)教育理念，創(chuàng)新面向技能型專門人才的職業(yè)分析方法，滿足職業(yè)工作需要；教材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用案例或任務(wù)引導(dǎo)，深入淺出，易于學(xué)生學(xué)習(xí)。教材內(nèi)容科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，可實(shí)施性強(qiáng)。2．教學(xué)建議（1）模擬真實(shí)的任務(wù)環(huán)境，并以企業(yè)的實(shí)際需求來(lái)設(shè)計(jì)和組織課程內(nèi)容，通過(guò)以工作過(guò)程為向?qū)У慕虒W(xué)活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)行動(dòng)能力。（2）在教學(xué)中應(yīng)采用視頻、演示等多種形式的多媒體教學(xué)手段，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，教學(xué)不枯燥、教學(xué)效果直觀。（3）利用網(wǎng)絡(luò)將課堂教學(xué)延伸到課外，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程應(yīng)建立專門的網(wǎng)站，提供了大量的學(xué)習(xí)資料，學(xué)生根據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，建立教學(xué)課件、教學(xué)錄像、單元測(cè)試、實(shí)訓(xùn)演示、論壇、實(shí)訓(xùn)課件等教學(xué)資源，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。（4）鼓勵(lì)學(xué)生自組織的非正式學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)隱學(xué)習(xí)，突出職業(yè)能力的培養(yǎng)。3．教師要求（1）擔(dān)任本課程一體化教學(xué)主講教師應(yīng)該熟悉嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，具有較豐富的嵌入式處理器的知識(shí)，具有實(shí)際設(shè)計(jì)產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)。掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)思路和流程，掌握匯編語(yǔ)言和嵌入式C語(yǔ)言及相關(guān)開(kāi)發(fā)環(huán)境。同時(shí)，還要求主講教師具備較豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及課題組織能力。（2）擔(dān)任本課程實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師應(yīng)具有豐富的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用工程經(jīng)驗(yàn)，具有一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并且需要有較強(qiáng)的責(zé)任心。八、課程資源的利用1.推薦教材《嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)》，王光學(xué)著，北京：電子工業(yè)出版社，2013年2.推薦參考書［1]《嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)》，陳長(zhǎng)順編著，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009年［2]《嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》，徐端全編著，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009年此外，推薦如下學(xué)習(xí)網(wǎng)站：（1）http：///（2）http：///九、學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)根據(jù)本課程的培養(yǎng)目標(biāo)，確定2個(gè)學(xué)習(xí)模塊，分為五個(gè)學(xué)習(xí)情境，其具體內(nèi)容如下模塊一：認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)模塊二：構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)模塊一：認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)情境一認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)學(xué)時(shí)2能力目標(biāo)?能夠明白嵌入式系統(tǒng)的基本概念及發(fā)展趨勢(shì)?能夠描述嵌入式系統(tǒng)的表現(xiàn)形式?能夠知道嵌入式系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?能夠明白嵌入式系統(tǒng)軟、硬件組成。主要內(nèi)容1.嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例講解。2.嵌入式系統(tǒng)概念、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。3.嵌入式系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。工作任務(wù)1.認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)。2.分析嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。3.分析嵌入式系統(tǒng)軟、硬件功能。4.調(diào)查生活中的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)環(huán)境為每位學(xué)生配置的計(jì)算機(jī)具備如下的軟件環(huán)境：1./WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE2003教學(xué)資源1.嵌入式系統(tǒng)實(shí)例2.嵌入式系統(tǒng)演示。教學(xué)方法建議1.教師以生活中常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)為例，提出嵌入式系統(tǒng)的基本概念、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，提供相關(guān)知識(shí)背景及教學(xué)資源。2.教師介紹嵌入式系統(tǒng)的基本組成，學(xué)生討論分析特點(diǎn)和各組件功能。3.學(xué)生通過(guò)社會(huì)調(diào)研體驗(yàn)嵌入式系統(tǒng)與生活的密切相關(guān)。教學(xué)組織形式1.以班級(jí)為單位的一體化教學(xué)。2.以小組為單位的社會(huì)調(diào)研。教師能力要求1.熟悉嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。2.熟悉嵌入式系統(tǒng)基本知識(shí)。3.具有一定的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?？己朔绞焦餐己藗渥⒛K二：構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)情境二構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)學(xué)時(shí)6能力目標(biāo)?能夠清楚嵌入式系統(tǒng)軟硬件組成。?能夠選擇嵌入式系統(tǒng)核心結(jié)構(gòu)。?能夠根據(jù)需求選擇合適的嵌入式微處理器。?能夠明白實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)概念及應(yīng)用。?能夠根據(jù)需求選擇嵌入式操作系統(tǒng)。主要內(nèi)容1.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和步驟。2.嵌入式微處理器。3.嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)器。4.嵌入式操作系統(tǒng)。5.嵌入式系統(tǒng)外圍組件。工作任務(wù)1.學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和步驟2.選擇嵌入式微處理器和存儲(chǔ)器。3.選擇嵌入式操作系統(tǒng)。4.選擇嵌入式系統(tǒng)外圍組件。實(shí)訓(xùn)環(huán)境為每位學(xué)生配置的計(jì)算機(jī)具備如下的軟件環(huán)境：1.WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE2003教學(xué)資源1.嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例2.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程。教學(xué)方法建議1.教師以生活中常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)為例，提出嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟，提供相關(guān)知識(shí)背景及教學(xué)資源。2.教師介紹嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器和操作系統(tǒng)，學(xué)生根據(jù)具體要求討論分析并進(jìn)行選擇。3.教師介紹嵌入式系統(tǒng)外圍組件，學(xué)生根據(jù)具體要求討論分析并進(jìn)行選擇。教學(xué)組織形式1.以班級(jí)為單位的一體化教學(xué)。2.以小組為單位的社會(huì)調(diào)研。教師能力要求1.熟悉嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。2.熟悉嵌入式系統(tǒng)各軟、硬件組件功能。3.具有一定的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?？己朔绞焦餐己藗渥⒛K二：構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)情境三設(shè)計(jì)ARM匯編程序?qū)W時(shí)16能力目標(biāo)?能夠明白ARM處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本原理。?能夠?qū)W會(huì)ARM指令系統(tǒng)。?能夠利用匯編語(yǔ)言完成ARM系統(tǒng)中各寄存器、存儲(chǔ)器等操作。?能夠利用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)滿足應(yīng)用需求的程序。主要內(nèi)容1.ARM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2.ARM指令系統(tǒng)。3.ARM匯編語(yǔ)言。4.ARM匯編程序設(shè)計(jì)實(shí)例工作任務(wù)1.分析ARM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2.學(xué)會(huì)ARM指令系統(tǒng)及ARM匯編語(yǔ)言。3.使用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)滿足應(yīng)用需求的程序。實(shí)訓(xùn)環(huán)境為每位學(xué)生配置的計(jì)算機(jī)具備如下的軟件環(huán)境：1.WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE20033.ADS1.24.博創(chuàng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)教學(xué)資源1.ARM處理器應(yīng)用實(shí)例2.ARM匯編程序設(shè)計(jì)實(shí)例。教學(xué)方法建議1.教師以生活中常見(jiàn)的ARM嵌入式系統(tǒng)為例，分析ARM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，講解ARM指令系統(tǒng)，提供相關(guān)知識(shí)背景及教學(xué)資源。2.教師介紹ARM匯編語(yǔ)言編程方法和ADS1.2的使用，學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)使用ADS1.2的環(huán)境。3.教師提出簡(jiǎn)單應(yīng)用需求，學(xué)生討論并設(shè)計(jì)滿足需求的ARM匯編程序。教學(xué)組織形式1.以班級(jí)為單位的一體化教學(xué)。2.以小組為單位程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。教師能力要求1.熟悉嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。2.熟悉ARM處理器。3.具有一定的嵌入式系統(tǒng)匯編程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?？己朔绞焦餐己藗渥⒛K二：構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)情境四設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的ARM嵌入式系統(tǒng)學(xué)時(shí)4能力目標(biāo)?能夠根據(jù)需求選擇合適的ARM處理器。?能夠使用高級(jí)語(yǔ)言設(shè)計(jì)ARM程序。?能夠使用ARMC與匯編混合編程。?能夠調(diào)試ARM嵌入式系統(tǒng)軟件。主要內(nèi)容1.ARM高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。2.ARMC與匯編混合編程。3.交通燈程序設(shè)計(jì)。4.串口通信程序設(shè)計(jì)。5.ARM軟件調(diào)試。工作任務(wù)1.交通燈程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。2.串口通信程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。實(shí)訓(xùn)環(huán)境為每位學(xué)生配置的計(jì)算機(jī)具備如下的軟件環(huán)境：1.WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE20033.ADS1.24.博創(chuàng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)教學(xué)資源1.交通燈應(yīng)用實(shí)例。