| 自动化
《嵌入式系统原理与实验(A类)》课程教学大纲
|
课程名称及编号: 嵌入式系统原理与实验（A类）/ EE207 |
学分/学时：5/80 |
|
主讲教师（姓名、职称）: 方向忠、何浩、刘为、罗利文、毛义梅、殳国华、田社平、翁正新、朱兰娟 |
授课语言:中文
|
|
必修/选修:必修 |
开课时间:春季 |
|
适用专业：电信学院及其他学院相关专业本科二年级 |
开课单位：电信学院 |
|
授课方式: 课堂教学+实验环节 |
考核方式: 课堂表现10%；课程实验20%；实验考核70% |
|
先修课程: 数字电子技术、程序设计思想与方法、C++程序设计 |
后修课程 |
|
课程简介: 本课程是电子及电气工程相关专业的一门必修专业基础课程。通过课堂教学和实验环节，结合Intel 80x86系列CPU和ARM Cortex-M3 SoC芯片，使学生掌握计算机组成、CPU内部结构、存储器、常用的I/O接口、指令系统、汇编语言等基本原理，培养学生们应用计算机硬件和软件基础知识的能力，达到能够利用外围芯片设计开发小规模的计算机应用系统的目的，为将计算机运用到现代通讯、信息处理、自动控制与检测等领域打下坚实的基础。 |
|
|
课程培养目标 ： 本课程是为了培养学生应用计算机硬件和软件基础知识的能力，达到能够利用外围芯片设计开发小规模的计算机应用系统的目的。本课程对学生达到如下毕业要求有贡献： 4.3能够对实验过程的正确性加以评判，并能够合理地分析实验结果，得到有效结论。有较系统的自动化专业工程的基本训练和实践经历，具有系统分析、设计与开发方面的工程实践能力。 5.5．能够分析并阐明自己的设计的合理性 ，评价解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任 8.1．对于自我探索和学习的必要性有正确的认识 |
|
|
教学要求： 完成本课程后，学生将具备以下能力： 1. 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。 2. 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。 3. 能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 4. 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
|
|
撰写者: 方向忠, 朱兰娟 发布时间: 2014.3 |
|
一、课程性质和教学目标
课程性质：本课程是电子及电气工程相关专业的一门必修专业基础课程。
教学目标：通过课堂教学和实验环节，结合Intel 80x86系列CPU和ARM Cortex-M3 SoC芯片，使学生掌握计算机组成、CPU内部结构、存储器、常用的I/O接口、指令系统、汇编语言等基本原理，培养学生们应用计算机硬件和软件基础知识的能力，达到能够利用外围芯片设计开发小规模的计算机应用系统的目的，为将计算机运用到现代通讯、信息处理、自动控制与检测等领域打下坚实的基础。
二、课程教学内容及学时分配
|
教学内容 |
学时 |
课堂教学 |
实验教学 |
|
计算机概论 |
2 |
2 |
|
|
8086体系结构 |
2 |
2 |
|
|
8086的寻址方式和指令系统 |
6 |
6 |
|
|
汇编语言程序设计 |
2 |
2 |
|
|
存储器 |
4 |
2 |
2 |
|
I/O接口和总线 |
4 |
2 |
2 |
|
可编程计数器/定时器8253及其应用 |
4 |
2 |
2 |
|
可编程外围接口芯片8255A及其应用 |
4 |
2 |
2 |
|
串行通信和可编程接口芯片8251A |
4 |
2 |
2 |
|
ARM和Cortex-M3体系架构 |
8 |
8 |
|
|
S700硬件原理图分析 |
2 |
2 |
|
|
C源程序编写、编辑、汇编、连接、调试 |
2 |
2 |
|
|
通用输入/输出接口实验 |
4 |
2 |
2 |
|
系统控制单元实验 |
3 |
2 |
1 |
|
SysTick及通用定时模块实验 |
3 |
2 |
1 |
|
NVIC中断控制器实验 |
4 |
2 |
2 |
|
通用异步收发传输器实验 |
4 |
2 |
2 |
|
I2C总线和米字管实验 |
6 |
4 |
2 |
|
PWM实验 |
4 |
2 |
2 |
|
LCD液晶屏原理及使用 |
4 |
2 |
2 |
|
ADC原理 |
4 |
2 |
2 |
三、教学方法
通过课堂教学及实验环节，使学生能够初步具有将嵌入式系统的硬件、软件相结合进行嵌入式应用系统设计能力，并为将来嵌入式应用系统基本原理学习、掌握新型CPU和SoC芯片使用打下扎实的基础。
四、考核及成绩评定方式
1.课堂表现占10%，主要包括：出勤及讨论5%；作业 5%。
2.课程实验占20%，主要包括：每周一次实验出勤、小组任务完成情况、小组讨论情况。
3.实验测验成绩占70%，考核形式：分两次考试，一人一组，闭卷考试，在试题库中抽样选择考试试题，考查时间为90分钟，考试题目以操作为主，考核学生的动手实践能力（仪器使用、测试方法设计、数据处理）。
4.评分标准：各类考题有不同评分标准，主要标准有：题目完成情况，未能全部完成则酌情扣分；题目完成时间，按完成先后分数递减；软件操作熟悉程度。
备注：凡请假缺1/3实验者，不得参加考试，不及格者参加下学期开学后第三周补考，补考成绩一律为及格和不及格二类。
五、教材及参考书目
教材：
[1] 课程组自编. 嵌入式系统原理与实验(理论)讲义.
[2] 课程组自编. 嵌入式系统原理与实验(实验)讲义.
参考书目：
[1] 周荷琴,吴秀清. 微型计算机原理与接口技术(第三版). 北京:中国科学技术大学出版社,2004.
[2] 郑学坚,周斌. 微型计算机原理及应用(第三版). 北京:清华大学出版社,2001.
[3] 课程组自编. S700实验板原理图.
[4] 美国德州仪器. TI Cortex-M3 9B96数据手册.
[5] Joseph Yiu. ARM Cortex-M3权威指南. 北京:北京航空航天大学出版社,2009
[6] Joseph Yiu. The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3. Newnes,2009.
[7] S700 Experiment Board Schematic.
[8] 美国德州仪器. TI Cortex-M3 Datasheet.
课程组教师名单: 方向忠、何浩、刘为、罗利文、毛义梅、殳国华、田社平、翁正新、朱兰娟
大纲执笔: 方向忠