《嵌入式系统原理》课程标准.docx

嵌入式系统原理课程标准课程性质：职业技术课课程编码：114232是否专业核心课程：否总学时：48适用专业：计算机网络技术实践比例（%）:33.3%课程类型：（理论+实践）课学分：3精品课程：无考核方式：考试开设学期：第五学期制（修）订日期:2014年9月2日一、课程描述嵌入式系统原理是计算机网络技术专业教学计划的一门职业技术选修课程。该学习领域重在奠定学生在嵌入式系统应用方面的软硬件基础。通过对基于ARM嵌入式芯片的系统基本组织结构与工作原理的学习，使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识，通过对嵌入式操作系统工作原理的学习，使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识，初步了解嵌入式系统中的基本概念、名词、相关术语以及开发过程。为适应网络专业的职业拓展和物联网的应用打下基础。同时还培养学生的自我管理和组织能力、与人交往和表达能力、团队协作、爱岗敬业的精神，使学生养成良好的职业道德，为学生从事网络技术工作打下坚实的基础，实现与网络安装与调试岗位的无缝连接。二、课程培养目标通过本课程的学习，学生应该能够独掌握ARM处理器的基本原理、主要功能，掌握嵌入式系统相关知识的特点和原理。重点掌握ARM系统中各寄存器、存储器等使用方法以及汇编程序和C语言程序的编写。同时通过基于以ARM微处理器为核心的嵌入式系统设计,并借助博创实验系统，掌握嵌入式系统的基本原理和设计方法，提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力。1 .专业能力目标（1） 能够了解嵌入式系统的基本概念及发展趋势，清楚嵌入式系统的组成结构特点，明白嵌入式系统软、硬件组成。（2）能够根据需求选择合适的嵌入式微处理器，明白实时和非实时嵌入式操作系统概念及应用。（3）能够明白ARM处理器的基本原理，并利用汇编程序完成ARM系统中各寄存器、存储器等操作。（4）能够明白嵌入式系统的设计流程和设计方法，利用C语言完成简单ARM微处理器简单设计应用修改。2 .方法能力目标（1）制定工作计划能力。（2）对嵌入式系统应用和简单设计以及工作评价能力。（3）能够有效地获取、利用、传递资料信息进行自主学习。（4）通过独立学习，不断获取新的知识和技能，能够在工作中寻求发现问题、解决问题的途径。（5）具备应对复杂情况的能力和开拓创新能力。3 .社会能力目标（1）在工作中的沟通能力与良好的团队协作精神。（2）公正坦诚、理解他人，尊重他人，乐于助人，学会与人相处。（3）掌握和控制项目进度，合理安排时间。（4）认真、细致，有自制力，具有较强的自信心、求知欲和进取心。（5）爱岗敬业、具备良好的职业道德，有较强环境意识，技术掌握稳定。三、与前后课程的联系1 .与前续课程的联系本课程的前续课程是网络编程基础，在前续课程的基础上使学生初步掌握嵌入式处理器结构（ARM架构），ARM微处理器编程模型与指令集、掌握嵌入式系统的设计流程和设计方法，以及应用设计系统的调试与开发、系统单元电路的设计等。2 .与后续课程的联系本课程的无后续课程。四、学习内容与学时分配本课程总学时：32学时，其中讲授24学时，实验实训|8学时，具体安排见下表：序号教学内容学时分配备注讲授实验实训小计1认识嵌入式系统（1）认识嵌入式系统。22模块一：认识嵌入式系统（2）分析嵌入式系统的结构组成。（3）分析嵌入式系统软、硬件功能。（4）调查生活中的嵌入式系统的应用。2构造一个嵌入式系统（1）学会嵌入式系统设计方法和步骤（2）选择嵌入式微处理器和存储器。（3）选择嵌入式操作系统。（4）选择嵌入式系统外围组件。626模块二：构造一个嵌入式系统3设计ARM汇编程序（1）分析ARM系统结构。（2）学会ARM指令系统及ARM汇编语言。（3）使用汇编语言设计满足应用需求的程序。1244设计简单的ARM嵌入式系统（1）交通灯程序设计及调试。（2）串口通信程序设计及调试。225复习226考试22总计24832实践课占总学时比例33%五、考核方式与标准本课程考核采取平时成绩与期末考核综合的方式，平时成绩占总分的50%,期末成绩占总分的50%,课程总成绩为百分制。期末考核可根据学生实际采取笔试或设计报告方式。平时成绩考核标准如下：序号考评项目考核内容和标准考核方法分值1组织纪律缺勤扣1分，3次迟到（早退）按1次缺劭算教师及组长评定102人际交往积极参加讨论，主动回答问题和提问，乐于帮助同学教师及组长评定103学习方法积极参加讨论，主动开展自主学习，按时认真教师及组长评定1()做作业，能充分合理利用现代网络资源。4团队协作积极参加小组活动，主动承担工作任务，提出合理化建议组长评定1()5环境意识保持环境卫生教师及组长评定10合计50六、教学与实践环境要求1 .为配合一体化教学，需要为教师配置教师机、演示用设备一套及大屏幕。2 .需要为每位学生配置1台计算机，计算机软件环境要求：(1)操作系统：WindowsXP/Windows2003/Windows2008(2)至少具有一个串口3 3)OFFICE2003(至少包含WORD、POWERPOINT)3 .需要准备的安装软件如下：(1) ADSl.24 .为每组学生配置博创UPNET3000实验系统。5 .为能模拟软件开发环境和运行环境，所有计算机应能组成局域网，每台计算机应能上网。七、课程实施建议1 .教材选用建议建议要选用近三年的高职教材。教材内容先进，能实时跟进新技术发展和基本技能的发展要求，内容需要引进改革，适应高职教育的规律，体现高职教育的特色。教材应强调基于职业分析，以典型工作任务为载体，以产学合作、工学结合为指导思想，贯彻职业竞争力导向的职业教育理念，创新面向技能型专门人才的职业分析方法，满足职业工作需要;教材结构设计要采用案例或任务引导，深入浅出，易于学生学习。教材内容科学严谨，可实施性强。2 .教学建议(1)模拟真实的任务环境，并以企业的实际需求来设计和组织课程内容，通过以工作过程为向导的教学活动来培养学生的职业行动能力。(2)在教学中应采用视频、演示等多种形式的多媒体教学手段，充分调动了学生的积极性，教学不枯燥、教学效果直观。(3)利用网络将课堂教学延伸到课外，充分利用网络资源进行学习。课程应建立专门的网站，提供了大量的学习资料，学生根据需要通过网络学习有关的内容。在网络环境下，建立教学课件、教学录像、单元测试、实训演示、论坛、实训课件等教学资源，供学生自主学习。（4）鼓励学生自组织的非正式学习，实现内隐学习，突出职业能力的培养。3 .教师要求（1）担任本课程一体化教学主讲教师应该熟悉嵌入式系统设计流程，具有较丰富的嵌入式处理器的知识，具有实际设计产品的经验。掌握嵌入式系统的硬件和软件的设计思路和流程，掌握汇编语言和嵌入式C语言及相关开发环境。同时，还要求主讲教师具备较丰富的教学经验及课题组织能力。（2）担任本课程实践教学指导教师应具有丰富的嵌入式系统开发应用工程经验，具有一定的教学经验并且需要有较强的责任心。八、课程资源的利用1 .推荐教材嵌入式系统原理与应用设计，王光学著，北京：电子工业出版社，2013年2 .推荐参考书EU嵌入式技术基础，陈长顺编著，北京：北京航空航天大学出版社，2009年2嵌入式系统原理与设计，徐端全编著，北京：北京航空航天大学出版社，2009年此外，推荐如下学习网站：（1） http：/WwW.21ic。com/（2） http：WWW.5adev°com/九、学习情境设计根据本课程的培养目标，确定2个学习模块，分为五个学习情境，其具体内容如下模块一：认识嵌入式系统模块二：构造一个嵌入式系统模块一：认识嵌入式系统学习情境一I认识嵌入式系统I学时12能力目标0能够明白嵌入式系统的基本概念及发展趋势0能够描述嵌入式系统的表现形式0能够知道嵌入式系统组成结构特点0能够明白嵌入式系统软、硬件组成。主要内容1.嵌入式系统应用实例讲解。2 .嵌入式系统概念、应用和发展趋势。3 .嵌入式系统组成结构及特点。工作任务1 .认识嵌入式系统。2 .分析嵌入式系统的结构组成。3 .分析嵌入式系统软、硬件功能。4 .调查生活中的嵌入式系统的应用。实训环境为每位学生配置的计算机具备如下的软件环境：1./WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE2003教学资源1 .嵌入式系统实例2 .嵌入式系统演示。教学方法建议1 .教师以生活中常见的嵌入式系统为例，提出嵌入式系统的基本概念、应用和发展趋势，提供相关知识背景及教学资源。2 .教师介绍嵌入式系统的基本组成，学生讨论分析特点和各组件功能。3 .学生通过社会调研体验嵌入式系统与生活的密切相关。教学组织形式1 .以班级为单位的一体化教学。2 .以小组为单位的社会调研。教师能力要求1 .熟悉嵌入式系统应用。2 .熟悉嵌入式系统基本知识。3 .具有一定的嵌入式系统设计经验。考核方式共同考核备注模块二：构造一个嵌入式系统学习情境二构造一个嵌入式系统学时6能力目标0能够清楚嵌入式系统软硬件组成。0能够选择嵌入式系统核心结构。0能够根据需求选择合适的嵌入式微处理器。0能够明白实时和非实时嵌入式操作系统概念及应用。0能够根据需求选择嵌入式操作系统。主要内容1 .嵌入式系统设计方法和步骤。2 .嵌入式微处理器。3 .嵌入式系统存储器。4 .嵌入式操作系统。5 .嵌入式系统外围组件。工作任务1 .学会嵌入式系统设计方法和步骤2 .选择嵌入式微处理器和存储器。3 .选择嵌入式操作系统。4 .选择嵌入式系统外围组件。实训环境为每位学生配置的计算机具备如下的软件环境：!.WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE2003教学资源1.嵌入式系统应用实例2.嵌入式系统设计流程。教学方法建议1 .教师以生活中常见的嵌入式系统为例，提出嵌入式系统的设计方法和步骤，提供相关知识背景及教学资源。2 .教师介绍嵌入式微处理器、存储器和操作系统，学生根据具体要求讨论分析并进行选择。3 .教师介绍嵌入式系统外围组件，学生根据具体要求讨论分析并进行选择。教学组织形式1 .以班级为单位的一体化教学。2 .以小组为单位的社会调研。教师能力要求1.熟悉嵌入式系统应用。考核方式共同考核2 .熟悉嵌入式系统各软、硬件组件功能。3 .具有一定的嵌入式系统设计经验。备注模块二：构造一个嵌入式系统学习情境三设计ARM汇编程序学时16能力目标0能够明白ARM处理器的系统结构和基本原理。0能够学会ARM指令系统。0能够利用汇编语言完成ARM系统中各寄存器、存储器等操作。0能够利用汇编语言设计满足应用需求的程序。主要内容1.ARM系统结构。2. ARM指令系统。3. ARM汇编语言。4. ARM汇编程序设计实例工作任务1 .分析ARM系统结构。2 .学会ARM指令系统及ARM汇编语言。3 .使用汇编语言设计满足应用需求的程序。实训环境为每位学生配置的计算机具备如下的软件环境：1.WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE20033 .ADSL24 .博创实验系统教学资源1.ARM处理器应用实例2.ARM汇编程序设计实例。教学方法建议1.教师以生活中常见的ARM嵌入式系统为例，分析ARM系统结构，讲解ARM指令系统，提供相关知识背景及教学资源。教学组织形式1 .以班级为单位的一体化教学。2 .以小组为单位程序设计实2 .教师介绍ARM汇编语言编程方法和ADSl.2的使用，学生根据指导使用ADSL2的环境。3 .教师提出简单应用需求，学生讨论并设计满足需求的ARM汇编程序。现。教师能力要求1.熟悉嵌入式系统应用。2 .熟悉ARM处理器。3 .具有一定的嵌入式系统汇编程序设计经验。考核方式共同考核备注模块二：构造一个嵌入式系统学习情境四设计简单的ARM嵌入式系统学时4能力目标0能够根据需求选择合适的ARM处理器。0能够使用高级语言设计ARM程序。0能够使用ARMC与汇编混合编程。0能够调试ARM嵌入式系统软件。主要内容1.ARM高级语言程序设计。2 .ARMC与汇编混合编程。3 .交通灯程序设计。4 .串口通信程序设计。5 .ARM软件调试。工作任务1 .交通灯程序设计及调试。2 .串口通信程序设计及调试。实训环境为每位学生配置的计算机具备如下的软件环境：!.WindowsXP/Windows2003或以上版本2.OFFICE2003教学资源1.交通灯应用实例。2.串口通信应用实例。2.ARMC程序设计实例。3 .ADSL24 .博创实验系统教学方法建议1.教师以生活中常见的ARM嵌入式系统为例，讲解ARM高级语言程序设计实现，提供相关知识背景及教学资源。2 .教师介绍ARM汇编与C语言混合编程方法以及程序调试方法，学生根据指导调试程序。3 .教师提出交通灯及串口通信应用需求，学生讨论并设计满足需求的ARM程序并调试通过。教学组织形式1 .以班级为单位的一体化教学。2 .以小组为单位程序设计实现。教师能力要求1 .熟悉嵌入式系统应用。2 .熟悉ARMC语言编程。3 .具有一定的嵌入式系统汇编程序设计和调试经验。考核方式共同考核备注