《基于ARM的嵌入式系统原理与实验》教学大纲

课程类别：自然科学类

课程学时： 30 学分： 1

开课单位： 工业中心

大纲执笔人： 詹彤 大纲审定人： 余凤翎

一、教学目的与要求

1、知识目标：

1) 掌握嵌入式系统的基本概念、主要应用领域和总体结构；

2) 掌握ARM体系结构。主要包括：ARM寄存器体系结构、指令系统、中断结构等；

3) 掌握ARM汇编程序设计入门等；

4) 掌握嵌入式系统硬件结构和引导程序分析。主要包括：构成嵌入式系统的主要器件（包括各种存储器、外部接口等）；

5) 了解嵌入式系统开发工具链和嵌入式Linux下的嵌入式软件设计；

6) 了解嵌入式Linux的设备驱动程序，了解S3C2440芯片上的AD转换模块；

7) 了解嵌入式实时操作系统，实时调度策略和算法；

2、能力目标：

1) 能从基础理论出发，根据应用的具体特点，阅读和分析相关的资料、源代码和器件手册，提出相应的系统解决方案；

2) 能提出相应的系统解决方案，自主设计和实现软硬件系统；

3) 了解自主构造交叉编译工具链和定制操作系统内核。

3、素质目标：

1) 通过“教、学、做”一体化的学习，开拓视野、锻炼实践能力、培养创新精神；

2) 通过学习查阅技术文档的教学提高专业英语的阅读能力。

二、教学重点与难点

重点：ARM体系结构和ARM汇编程序设计入门；

难点：嵌入式系统硬件结构和引导程序分析。

三、教学方法与手段

本课程充分利用工业中心优良的设备、场地资源，采用“教学做”一体化方式授课。提供每人一台电脑和一套三星S3C2440实验箱，一边讲解原理一边做实验。

四、教学内容与学时分配

教学内容 课时分配

嵌入式系统的基本概念、ARM体系结构； 2

ARM指令系统、中断结构等 ； 2

ARM汇编语言程序设计； 6

基于S3C2440的嵌入式系统硬件结构； 2

基于S3C2440的嵌入式系统引导程序分析； 3

嵌入式Linux开发工具链的使用和基本程序开发； 3

基于S3C2440的嵌入式系统AD转换程序的设计； 6

嵌入式系统案例剖析：数码相框； 4

成绩考核； 2

五、实践教学内容要求与说明

1、提供每人一台电脑和一套三星S3C2440实验箱，一边讲解原理一边做实验；

2、学习ARM寄存器体系结构和ARM汇编语言程序设计的时候采用MDK工具链和J-LINK仿真器；

3、学习嵌入式Linux开发工具链的使用和基本程序开发时使用windows上的虚拟机和GCC编译器；

4、现场演示和学生动手实验相结合；

5、学生必须会读C语言程序。

六、考核方式与范围

考核范围：

1、ARM体系结构、指令系统、中断结构等；

2、基础的ARM汇编语言程序设计；

3、基于ARM的嵌入式系统的硬件最小系统知识；

4、S3C2440的嵌入式系统的AD转换原理；

5、开发基于ARM的Linux嵌入式系统的工具链知识；

考核方式：笔试成绩70%,平时听课和实验30%。

七、教学参考资料

1. 刘洪涛. 从实践中学ARM体系结构与接口技术. 电子工业出版社, 2012.

2. 温尚书. 从实践中学嵌入式Linux应用程序开发. 电子工业出版社,2012.

3. 王小强. ARM处理器裸机开发实战. 电子工业出版社,2012.