【嵌入式系统及应用】
【Principleand Application of Embedded System】
一、基本信息
课程代码：【2050119】
课程学分：【4】
面向专业：【计算机科学与技术】
课程性质：【系级必修课】
开课院系：计算机科学与技术
使用教材：主教材【《嵌入式Linux应用程序开发标准教程（第2版）》，华清远见嵌入式培训中心，人民邮电出版社，2009】
辅助教材【《ARM嵌入式系统结构与编程》邱铁清华大学出版社 2009年】
参考教材【《ARM嵌入式系统原理与开发》王诚梅霆 人民邮电出版社 2011年】
二、课程简介
主要教授ARM微处理器的架构特点、汇编语言以及编程方法并为之后的嵌入式Linux应用打下基础。本课程通过理论教学和实际操作相结合的方法，使学生能够了解和掌握ARM嵌入式处理器的原理及其应用方法。
三、选课建议
本课程适合计算机科学与技术三、四年级学生，需有单片机原理及应用、操作系统、C语言程序设计等基础。
四、课程与培养学生能力的关联性
| 自主学习 | 表达沟通 | 专业能力 | 尽责抗压 | 协同创新 | 服务关爱 | 信息应用 | 国际视野 | |||||
| 软件开发 | 系统运维 | 系统 设计 | 撰写技术文档 | 嵌入式系统开发 | 系统测试 |
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五、课程学习目标
初步了解嵌入式系统体系架构、ARM体系结构、嵌入式系统软件设计、嵌入式系统硬件设计、嵌入式操作系统、嵌入式系统编程语言，以及嵌入式Linux。使学生具备基本的嵌入式系统开发与实现能力。
六、课程内容
嵌入式系统的定义、发展历程、定义与特点；嵌入式操作系统、嵌入式实时操作系统及应用；嵌入式技术的应用及发展趋势
ARM体系结构与内核、体系结构版本和内核版本命名规则、主流ARM处理器内核系统及应用；ARM内核模块；ARM工作模式；ARM通用寄存器及其分布；程序状态寄存器；ARM异常处理；ARM存储方式与存储器映射机制；ARM流水线技术分析
ARM指令的编码格式；数据处理指令寻址方式；Load/Store指令寻址，地址计算方法、字、无符号字节寻址、半字、有符号字节寻址
ARM指令集系统：数据处理指令；分支指令；加载/存储指令；批量加载/存储指令；交换指令；程序状态寄存器PSR访问指令；协处理器操作指令；异常产生指令
Thumb指令系统：数据处理指令；寄存器操作指令；分支指令；软中断指令；指令功能码段分析
汇编语言伪指令；ARM汇编语言伪操作；ARM汇编伪操作；GNU ARM汇编伪操作
ARM编译环境下汇编语句；GNU环境下汇编语句与编译说明；ARM汇编语言程序设计规范；ARM汇编语言程序设计实例解析
嵌入式C编译规范；位运算；volatile限制符、地址强制转换与多级指针、预处理的使用；嵌入式C程序设计格式；过程调用标准ATPCS与AAPCS；ARM嵌入式汇编语言与嵌入式C混合编程
S3C2410处理器简介；S3C2410存储控制器；S3C2410 NAND Flash控制器；S3C2410时钟电源管理；S3C2410通用I/O端口；S3C2410中断机制
S3C2410 UART；嵌入式Linux简介；Bootloader的作用；U-Boot；常用的嵌入式Linux的Shell指令
七、课内实验名称及基本要求（适用于课内实验）
| 序号 | 实验名称 | 主要内容 | 实验 时数 | 实验类型 | 备注 |
| 1 | ARM汇编语言设计 I | 掌握简单的ARM汇编语言设计方法 | 4 | 设计型 |
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| 2 | ARM汇编语言设计 II | 掌握复杂的ARM汇编语言设计方法 | 4 | 设计型 |
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| 3 | U-Boot | 掌握U-Boot的配置与使用方法 | 4 | 综合型 |
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| 4 | 嵌入式Linux基础指令 | 掌握常用的基本Linux基础指令 | 4 | 综合型 |
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| 总评构成（1+X） | （1） | （X1） | （X2） | (X3) |
| 评价方式 | 期末考试 | 作业 | 实验 | |
| 1与X两项所占比例% | 60% | 10% | 20% | 10% |
八、评价方式与成绩
撰写： 李泓渊 系主任审核：
注：教学大纲电子版公布在本学院课程网站上，并发送到教务处存档。
