嵌入式系統(tǒng)設計課程介紹

《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介

電子信息教研室袁科新

2015年9月

《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介11.嵌入式系統(tǒng)《微控制器應用》課程簡介《微控制器應用》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？

★定義：嵌入式系統(tǒng)（Embeddedsystem），是一種“完全嵌入受控器件內部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數(shù)字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)。

2014年國家技能大賽電子產(chǎn)品系統(tǒng)工程實施賽項—智能家居。每個控制器都是一個嵌入式系統(tǒng)，通過串行總線進行系統(tǒng)集成。在平板電腦上控制各個家電模塊?！肚度胧较到y(tǒng)設計》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？★定義：嵌入式系統(tǒng)（Embe1.什么是嵌入式系統(tǒng)？

★組成：一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成。

★嵌入式計算機系統(tǒng)：是整個嵌入式系統(tǒng)的核心，由硬件和應用軟件組成。

★執(zhí)行裝置：也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計算機系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務。

執(zhí)行裝置可以很簡單，如手機上的一個微小型的電機，當手機處于震動接收狀態(tài)時打開也可以很復雜，如SONY智能機器狗，上面集成了多個微小型控制電機和多種傳感器，從而可以執(zhí)行各種復雜的動作和感受各種狀態(tài)信息。《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？★組成：一個嵌入式系統(tǒng)裝置一1.什么是嵌入式系統(tǒng)？

★嵌入式處理器：

ARM：進階精簡指令集機器，內嵌操作系統(tǒng)，需要掌握硬件資源，需要學習java或linux等設計語言，功能強大，入門較難。單片機：無操作系統(tǒng)，需要掌握硬件資源，需要學習匯編語言或C語言，功能簡單，入門容易?！肚度胧较到y(tǒng)設計》課程簡介1.什么是嵌入式系統(tǒng)？★嵌入式處理器：ARM：進階課程的核心任務是電子系統(tǒng)設計，選擇單片機為載體，實現(xiàn)設計任務?！肚度胧较到y(tǒng)設計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介2.課程任務《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介電路的功能、性能分析掌握常用模塊的功能了解重要器件的性能設計方案制訂能選用模塊實現(xiàn)整體功能并進行可行性分析能選用所應用到的重要器件及軟件能編制方案原理圖設計與分析熟悉所應用到電路中的各個元器件特性、功能、性能，完成原理圖設計能進行可行性再次分析會使用相關軟件PCB設計與制作會使用Protel或Powerpcb軟件進行元器件布局、布線熟悉線路的測試要求軟件設計會使用匯編語言編寫各個模塊應實現(xiàn)的功能能采取軟件抗干擾措施熟練所要應用的工具及軟件編譯環(huán)境，如仿真器、編程器等單元電路功能、性能調試能分模塊結合硬件和軟件進行調試整機組裝與調試能整合各個單元進行整機調試，能分析整體性能，分析每個模塊匹配性能進行整機調試國家職業(yè)標準中對電子設計人才的相關要求（參照裝配工、維修技師等）：電子產(chǎn)品設計崗位典型工作任務與能力要求《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介電路的功能、性能分析掌握常用模塊的功能設計方案制訂能選用模塊一個電完整的電子系統(tǒng)（產(chǎn)品）需要有哪些部分？2.課程任務—電子系統(tǒng)設計《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介一個電完整的電子系統(tǒng)（產(chǎn)品）2.課程任務—電子系統(tǒng)設計《嵌入2.課程任務—電子系統(tǒng)設計D/A轉換器件電動機電子秤的系統(tǒng)示意圖《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介2.課程任務—電子系統(tǒng)設計電子秤的系統(tǒng)示意圖《嵌入式系統(tǒng)設計3.課程內容《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介3.課程內容《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介3.課程內容《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介4.教學方法《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介《嵌入式系統(tǒng)設計》課程簡介4.教學方法—怎樣學？

采用教、學、做一體的任務驅動教學法，讓大家在學中做、在做中學，充分調動大家學習的積極性和主動性?！肚度胧较到y(tǒng)設計》課程簡介4.教學方法—怎樣學？采用教、學、做一體的任務驅動教學法5.學習情境設計《微控制器應用》課程簡介《微控制器應用》課程簡介5.學習情境設計—怎樣學？拓展學習情境（選作）：智能溫度儀制作與調試；PWM調速控制器制作與調試；銀行排號系統(tǒng)制作與調試；基本學習情境（必做）：基本學習情境囊括了課程所有基本知識點，能夠完成課程任務，安排上由簡單到復雜，由單一到綜合，綜合考慮知識的連續(xù)性和實用性。拓展學習情境主要學習幾種典型外圍設備的控制方法，用于技能大賽參選選手的訓練?！段⒖刂破鲬谩氛n程簡介5.學習情境設計—怎樣學？拓展學習情境（選作）：基本學習情5.學習情境設計—怎樣學？學習情境子學習情境工作任務學時數(shù)1彩燈控制電路的制作與調試

1.1認識單片機最小系統(tǒng)1什么是單片機

22單片機的引腳和外圍電路23單片機的存儲器組織

24單片機的接口電路

21.2單片機最小系統(tǒng)安裝與調試

1印制電路板設計22制板與焊接43最小系統(tǒng)測試41.3彩燈控制器制作與調試

1流水燈控制器制作與調試42轉彎燈控制器制作與調試43交通燈控制器制作與調試4學習情境1總結評價

2學時分配表：《微控制器應用》課程簡介5.學習情境設計—怎樣學？學習情境子學習情境工作任務學時數(shù)15.學習情境設計—怎樣學？2簡易電子表的制作與調試2.1數(shù)碼管顯示系統(tǒng)測試數(shù)碼管靜態(tài)顯示測試2數(shù)碼管的動態(tài)測試2日期顯示程序設計與調試42.2方波發(fā)生器的制作與調試軟件延時方波發(fā)生器調試2定時/計數(shù)器系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)的應用4定時器實現(xiàn)方波發(fā)生器42.3簡易電子表的制作與調試電子秒表制作與調試4帶開關的電子秒表4簡易電子表4學習情境2總結評價23簡易計算器的制作與調試矩陣鍵盤測試4簡易加法計算器設計與調試4學習情境3總結評價2續(xù)表《微控制器應用》課程簡介5.學習情境設計—怎樣學？2.1數(shù)碼管顯示系統(tǒng)測試數(shù)碼管6.學習情境設施過程《微控制器應用》課程簡介《微控制器應用》課程簡介6.學習情境設施過程—怎樣學？按照產(chǎn)品設計實現(xiàn)的過程實施學習情境：《微控制器應用》課程簡介6.學習情境設施過程—怎樣學？按照產(chǎn)品設計實現(xiàn)的過程實施學習6.學習情境設施過程—怎樣學？來看一個具體任務的實施過程：學習情境1彩燈控制電路的制作與調試子情境3彩燈控制程器制作與調試任務3交通燈控制器制作與調試《微控制器應用》課程簡介6.學習情境設施過程—怎樣學？來看一個具體任務的實施過程：學“在自己制作的電路板上調試自己設計的程序，在設計中學習，在過程中考核”，任務驅動教學方法的實施極大的激發(fā)了學生的學習興趣，調動了學生的學習積極性。教師上課時的主要任務是布置任務，傳達資訊，解答問題，檢查評價；學生實施任務成為上課主要過程。即：老師做導演，學生做演員。教學模式從“以教師的教為中心”轉變?yōu)椤耙詫W生的學為中心”。6.學習情境設施過程—怎樣學？《微控制器應用》課程簡介“在自己制作的電路板上調試自己設計的程序，在設計中學習，在過7.教學資源和實施條件《微控制器應用》課程簡介《微控制器應用》課程簡介7、教學資源和實施條件

教學資源：以適用性、指導性為原則，課程團隊通過一年多的努力，編制整理了較完備的課程學習資源：課程標準、講義、項目文件、課件、習題等。實施條件：理論實踐一體化教室是實施任務驅動課程的必備條件。通過不斷地完善現(xiàn)已建成了理論實踐一體化、貼近職業(yè)環(huán)境的課程實訓條件。所選用的開發(fā)工具（軟件、硬件）均貼合職業(yè)崗位實際。《微控制器應用》課程簡介7、教學資源和實施條件《微控制器應用》課程簡介7、教學資源和實施條件理論實踐一體化教室

《微控制器應用》課程簡介7、教學資源和實施條件理論實踐一體化教室《微控制器應用》課8.教學效果《微控制器應用》課程簡介《微控制器應用》課程簡介通過不斷的課程改革和建設，微控制器應用課程的適用性和實踐性越來越好，培養(yǎng)的學生能力水平顯著提高，取得了良好的教學效果。8.教學效果《微控制器應用》課程簡介通過不斷的課程改革和建設，微控制器應用課程(1)該課程被學院推薦參加校級觀摩課，效果良好，反響強烈。8.教學效果《微控制器應用》課程簡介(1)該課程被學院推薦參加校級觀摩課，效果良好，反響強烈。8（2）參加省級技能大賽取得重大突破。2009年參加山東省職業(yè)院校技能大賽電子產(chǎn)品設計及制作比賽

，在50個參賽高校中脫穎而出，以全省第三名的優(yōu)異成績獲得了大賽2009參加全國電子專業(yè)人才設計與開發(fā)大賽山東地區(qū)預選賽，獲得4人，取得今年11月在上海參加全國總決賽的資格。8.教學效果一等獎二等獎《微控制器應用》課程簡介（2）參加省級技能大賽取得重大突破。8.教學效果一等獎二等獎8.教學效果《微控制器應用》課程簡介8.教學效果《微控制器應用》課程簡介8.教學效果《微控制器應用》課程簡介8.教學效果《微控制器應用》課程簡介8.教學效果《微控制器應用》課程簡介8.教學效果《微控制器應用》課程簡介（3）在2009年國家教指委主辦我院承辦的高職師資培訓班上，本課程的設計和實施作為培訓內容之一同參加培訓的各高職院校教師進行了交流，反響較好。

8.教學效果《微控制器應用》課程簡介（3）在2009年國家教指委主辦我院承辦的高職師資培訓班上，（4）學生產(chǎn)品設計能力實現(xiàn)突破。原來只會做實驗，沒了實驗箱什么也實現(xiàn)不了，現(xiàn)在部分學生可自行設計并制作電子產(chǎn)品。如：教室用電子鐘。8.教學效果《微控制器應用》課程簡介（4）學生產(chǎn)品設計能力實現(xiàn)突破。8.教學效果《微控制器應用》