《嵌入式系统技术与应用》教学大纲.docx

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1、嵌入式系统技术与应用教学大纲适用范困：202X版本科人才培养方案涕程代码：22130061课程性质：学科基础必修课学分：3.5学分学时：56学时（理论48学时，实脸8学时先修课程：大学物理,程序设计基础、电子技术等后接课程：机器人操作系统、智能机器人技术创新、人工智能综合创新等适用专业：人工智能专业开课单位：智能工程学院一、课程说明4嵌入式系统技术与应用：是人工智能专业的一门学科基础必脩课，其任务主要是使学生掌握嵌入式系统中的基础知识，熟悉ARM体系及主流芯片系列体系结构，系统而全面地鸵握ARM嵌入式系统软、硬件开发方法等，同时培养学生的科学思想和研究方法，使学生在科学实验、逻辑思维和解决问题

2、的能力等方面祐得到基本而系统的训练,为走向社会参加工程实践和维埃学习奠定必需的基础.二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标I：掌握帙入式系统的概念、体系结构、系统祖成及设计方法：掌握STM32系列嵌入式僦处理器的硬件资源，并能绯以它为核心，迸行相关软、硬件系统设计。课程口标2：掌握嵌入式操作系统、文件系统的工作原理及其移机方法：掌握嵌入式系统开发环境的搭建以及软、硬件开发和调试技巧：同时具有查阅和使用相关专业资料和相关标准的能力.课程目标目培养学生的团队合作能力、创新意识、工匠精神、裳国情怀：同时在嵌入式项目开发过程中培养基本操作规范、安全意识，树立正确的劳动观.三、课程目

3、标与毕业要求嵌入式系统技术与应用课程教学目标时人工智能专业毕业要求的支掠见我I.MM领等目g毕业襄求关系毕业要求指标点课程目标支撑91.ISftW1.2系统掌握人工智能及相关应用领域的工课程目标1：掌握收入式系统的概念、体系结构、系统组成及设M程基础和专业知识，包括算法、硬件、软件平台及系统等,了解辘决工程问曲的基本方法.计方法:掌握STM32系列嵌入式微处理器的硬件资源,并能终以它为核心，进行相关软、硬件系统设计.课程目标3：培养学生的团队合作能力、创新意识、工匠精神、震国情怀：同时在嵌入式项目开发过程中培养基本操作规瓶、安全意识,国立正确的劳动观.3.设计/开发解决方案3.2针对特定猫求和

4、约束条件设计人工智能及相关应用领域的系统集成、软件模块或算法流程.课程目标2：掌根嵌入式操作系统、文件系统的工作原理及其移植方法：掌握嵌入式系统开发环境的搭建以及秋、硬件开发和调试技巧：同时具有杳阅和使用和关专业资料和相关标准的能力。课程目标3：培养学生的团队合作能力、创新意识、工匠精神、爱国情怀：同时在嵌入式项目开发过程中培养基本操作规范、安全意识，树立正确的劳动观，M注：表中,H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度.四、教学内容基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分国教学内容教学要求，教学重点魔点理论学时实黯学

5、时对应的课程目标1 .嵌入式系统基砒1.1 嵌入武系统基本慨念、组成与开发流程1.2 ARM体系结构及指令系统13开发环境搭建与调试思政元素：一颗“中国芯”教学要求：了解嵌入式系统的基本概念、组成、开发流程；理解ARM体系结构、及指令系统；掌握ARM嵌入式系统开发环境搭建与调试的过程.点：ARM体系结构、指令系统、开发环境搭建.Jt点:ARM体系结构、指令系统。821、2、32.SW32片内外设2.1GPIO的结构与使用2.2STN32的中断系统2.3定时/计数器的结构、原理及使用2.4申口通讯2.5STM32的ADC2.6DYA的结构与使用教学要求：熟悉STM32的最小系统；理解GPKk中断

6、系统、定时/计。器、UART的结构与使用方法：掌握STM32的各种外设ADC,DMA*IIC及SP1.总线的应用方法。点tGP1.O中断系统、定时/计数器、UARI、A1.C.DMA.IIC.SP1.难点：中断系统、定时，计数器、DMA.2441、2、32.7UC总战与应用2.8SPI总线与应用思政花素：团队精神与创新中国机箍人大赛参赛之路氏假入式操作系3嵌入式操作系统的基础与移掖3.2 线程创建与管理3.3 消息队列3.4 信号量与互斥量3.5 事件管理与应用3.6 邮箱3.7 内存管理3.8 软定时器思政元素：沱蒙一开天地宽，国产操作系统发展之路教学要求：了解授作系统的基本概念、原理；熟悉

7、常见的嵌入式操作系统的特点：掌握嵌入式操作系统的移植、城程创建与管理、消息队列、信号纸、互斥址邮箱以及软定时器的的应用.点,常见嵌入式操作系统的移植方法：线程、消息队列、信号筑、可斥吊、事件、邮箱、内存管理.难点；线程、消息队列、信号量、互斥量、方件。1222、34.嵌入式文件系统4.1 成入式文件系统基础概念4.2 Fatfs文件系统的移植与应用思政元素：国产嵌入式文件系统RFat发展之路教学要求，1.解文件系统的基本概念与原Ss常提Fai1.s文件系统的移植与使用方法.点,Fa1.fS文件系统的移植与使用.难点：FatfS文件系统的移植与使用.42、3t4882.实验部分实验部分的教学内容

8、、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实殴内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的爆程目标1.嵌入式开发环境创建实殴内容t利用Ha1.只在MDK中搭建基本的开发环境、并在PrOSUS和开发板中立真调试实Ift要求：常操STM32嵌入式系统开发环境的搭建过程.22、32.STM32定时SS的使用实验内容：利用STM32定时器实现淹水灯控制.实验要求，理解STM32的定时器的结构原理及应用。21、33.STM32UART的使用实殴内容:利用STM32UART和PC机进行通讯。实依要求，理解STO32的UART的结构原理及应用。21、31.嵌入式操作系统的使用实验内容：在STM32上移植常

9、见的探作系统，井进行多线程任务编程.实-要求I片解嵌入式操作系统的多城程编程技巧.22、38五、教学方法及手段本课程注重培养学生在嵌入式系统方面的琮合应用和动手实践能力：在教学过程中采用启发式、讨论式教学等，并融入案例分析和项目任务，学级结合；教学内容以“少而精”为原则，精选数学内容，同时以学习通为平台，提供丰富的线上学习资源和项目案例.在实验教学环节中，通过演示和讨论式教学培养学生对嵌入式系统软、硬件基本调试开发技能,培养学生自主学习能力、实际动手能力,激发学生的创新思维.六、课程资源1 .推荐教材：(I)梁品等.嵌入式系统原理与应用M1.北京.人民邮电出版社.2021(2)冯占荣STM32

10、单片机原理及应用一基于Pmtcus的虚拟仿真M.武汉.华中科技大学出版社.20212 .参考书：(1)刘火良STM32库开发实战指南：基于STM32F4深入剖析STM32库及使用的权城指南M.北京.机械工业出版社.2017.(2)张洋,原子教你玩STM32(库函教版)阳|匕京,北京航空航天大学出版社,2017.3 .期刊：(I)王泉,杨天若,朱大开等.智能嵌入式系统结构与状件关城技术专超序古J西安电子科技大学学报.2021.48(06):1-7.1.X)1:10.19665/j.issn1(X1-2400.2021.06.001.(2)任风号,张俊生,程韬瑜.倏入式系统在现船温湿股控制中的应用

11、山.舰船科学技术.2024 .43(20):151-153.(3)王毅镌,程沽,姚飞等般F嵌入式系统的多功能便携式电子听诊器叫,传整器与激系统,2021,40(03):65-68.DOI:10.13873J.KXX)-9787(2021N)3-006504(4)处Iff1.娟,唐伟强,黄小丽等.嵌入式系统在起中机吊具防摇控制中的应用【J|.兰州理工大学学报.2020.46(02):97-102.(5)王正万.基于ARM嵌入式系统的船舶综合信息系统设计M视船科学技术.2018.4(X14):151-153.(6)赵波.倪明涛,石源等.嵌入式系统安全集述武汉大学学报(理学版).2018.64(02

12、):95-108.DOI:10.141881671-8836.2018.02.001.5 .网络资源:(I)文了解什么是嵌入式.http$:b1.og.csdn.nctjinanhczhuang/artic1.cjdciai1.s/KW838718（2）一法半导体技术社区Jiups:WWW七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支拄关系见表4.表4健考制We目标的支撑环节占比考核/评价蒯则课程目标123过程性考核课堂表现101）根据参与课堂活动情况迸行考核，满分100分.以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评

13、成绩.J442实验20D根据捋个实验的实蛉操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分.2）每次实验单独评分,取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩.以实骁成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课理总评成绩。881作业10主要考核学生对各章节知识点的任习、理解和掌握程度，满分IOQ分；每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成缄.412期末考核60（D卷面成鲂100分.以卷面成绩成以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.42主要考核学生对ARM体系结构、STM32片内资源的使用以及时嵌入式掾作系统的理解和嵌入式系统的开发流程的熟悉程度。x9090x8080x7070x60xx90.认真参与各项教学活动，多次火计平均得分90x80o偶尔参与教学活动，多次累计平均得分80x70.上课不认真，偶尔参与教学活动，多次累计平均