一、课程名称
1、中文名称：嵌入式系统原理及应用
2、英文名称：Principle and Application ofEmbeddedSystem
二、学时
总学时72学时，其中讲授36学时 ，实验36学时
三、开课学期
第4学期
四、课程考核要求
考试（期终综合成绩中卷面成绩占70%，平时成绩占30%）
五、课程概述
《嵌入式系统原理及应用》是计算机科学与技术专业（物联网工程方向）的一门重要课程。课程针对目前流行的基于ARM架构的嵌入式微处理器，并结合具体嵌入式系统开发实验，使学生能够熟练掌握嵌入式系统的设计与开发方法。通过本课程学习，学生可以了解嵌入式系统技术基本概念、特点、分类，掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法。
六、适用专业
计算机科学与技术专业（物联网工程方向）
七、课程教学要求和学时分配
第l章 嵌入式系统概述
（一）课程内容
1、嵌入式系统定义
2、嵌入式系统的发展概述
3、嵌入式系统的硬件和软件特征
4、嵌入式系统的分类
5、嵌入式系统的应用
（二）基本要求
了解嵌入式系统概念及发展。了解嵌入式系统的硬件和软件特征。熟悉嵌入式系统的分类及应用。
（三）重点难点
重点是嵌入式系统的概念。难点是嵌入式系统的硬件和软件特征。
（四）建议学时 2学时
第2章 ARM微处理器概述与编程模型
（一）课程内容
1、ARM微处理器概述
2、ARM微处理器结构
3、ARM微处理器的工作状态
4、ARM体系结构的存储器格式
5、处理器模式
（二）基本要求
了解ARM微处理器的结构域工作状态。掌握ARM体系结构的存储器格式。熟悉处理器模式及寄存器组织与异常的处理。
（三）重点难点
重点是微处理器结构与工作状态。难点是ARM体系结构存储器格式的理解、处理器模式的选定与异常的处理。
（四）建议学时 4学时
第3章 ARM9指令系统
（一）课程内容
1、ARM处理器的寻址方式
2、ARM指令集
3、Thumb指令集
（二）基本要求
了解ARM9嵌入式指令的结构，掌握ARM处理器的8种寻址方式。熟悉ARM指令集中ARM存储器访问指令、ARM数据处理类指令、数据传送指令、算术逻辑运算指令、比较和测试指令、ARM分支指令、ARM协处理器指令、ARM软件中断指令以及Thumb指令集的用法。
（三）重点难点
重点是ARM处理器的寻址方式、指令系统。难点是寻址方式的理解、各类指令的正确使用、程序的编写。
（四）建议学时 6学时
第4章 嵌入式程序设计基础
（一）课程内容
1、伪指令
2、汇编语言的语句格式
3、汇编语言
4、C/C++语言的混合编程
（二）基本要求
基本掌握伪指令、表达式和运算符的含义及用法，能够编写出汇编语言程序及掌握与C/C++的混合编程方法。
（三）重点难点
重点是伪指令及汇编语言的基本语句格式和基本结构。难点是C/C＋＋和汇编语言的混合编程的语法格式及应用。
（四）建议学时 4学时
第5章 嵌入式内部可编程模块
（一）课程内容
1、存储器
2、I/O端口
3、中断系统
4、看门狗
5、RTC
6、Timer部件
7、UART
8、ADC及触摸屏接口
（二）基本要求
学习常用的内部可编程模块，通过理论学习和应用实例的解析，进一步掌握嵌入式内部可编程模块应用程序设计技术与技巧。
（三）重点难点
重点是内部可编程模块的结构与工作原理分析。难点是可编程模块的应用实例程序解析。
（四）建议学时 2学时
第6章 嵌入式接口技术应用
（一）课程内容
1、LCD显示器接口
2、IIC总线接口
3、IIS总线接口
4、AC97控制器
5、摄像头接口
（二）基本要求
掌握LCD显示器接口及其控制器原理、IIC和IIS的数据格式和时序。掌握AC97控制器的操作方式和摄像头接口的原理和控制方法。
（三）重点难点
重点是LCD显示控制器原理、IIC和IIS的数据格式和时序。难点是AC97控制器的操作方式和摄像头接口的原理和控制方法。
（四）建议学时 2学时
第7章 软件开发环境
（一）课程内容
1、编译器gcc
2、二进制工具binutils
3、标准c库
4、Linux内核头文件
（二）基本要求
熟悉嵌入式Linux的软件开发环境。掌握交叉编译环境的安装以及嵌入式系统的交叉调试。掌握嵌入式系统程序调试的方法。
（三）重点难点
重点是交叉编译环境的安装和交叉调试方法。难点是嵌入式系统程序的调试。
（四）建议学时 4学时
第8章 嵌入式系统Boot Loader技术
（一）课程内容
1、Boot Loader的基本概念
2、Boot Loader(vivi)的代码分析
（二）基本要求
清楚Boot Loaderd的基本概念、相关设备和运行机制。掌握Boot Loader的启动过程和操作模式。了解Boot Loader（vivi）代码的分析。
（三）重点难点
重点Boot Loader的启动过程和操作模式。难点是Boot Loader（vivi）代码的分析。
（四）建议学时 2学时
第9章 嵌入式Linux操作系统移植
（一）课程内容
1、嵌入式Linux基本概念
2、嵌入式Linux内核移植
3、建立Linux根文件系统
4、下载目标文件
（二）基本要求
掌握嵌入式Linux内核移植方法以及Linux根文件系统的建立和目标文件的下载步骤。
（三）重点难点
重点是嵌入式Linux内核移植方法。难点是Linux根文件系统的建立和目标文件的下载。
（四）建议学时 2学时
第10章 嵌入式Linux设备驱动程序开发
（一）课程内容
1、嵌入式Linux驱动程序开发基础
2、嵌入式Linux设备驱动重要技术
3、字符设备驱动程序
4、网络设备驱动程序
（二）基本要求
清楚Linux2.6内核驱动程序的相关技术和一般开发方法。清楚Linux驱动程序的功能、分类和模块运行机制，掌握内核模块和驱动程序的加载使用方法。清楚开发驱动程序所需技术。掌握网络驱动程序设计方法。
（三）重点难点
重点是Linux2.6内核驱动程序的相关技术和一般开发方法，Linux驱动程序的功能、分类和模块运行机制，内核模块和驱动程序的加载使用方法。难点是内核模块和驱动程序的加载与使用，网络驱动程序的设计。
（四）建议学时 4学时
第11章 嵌入式Linux应用程序设计
（一）课程内容
1、嵌入式Linux C语言应用程序开发基础
2、文件I/O编程
3、网络编程
4、应用实例
（二）基本要求
掌握嵌入式Linux应用程序的一般开发方法。掌握简单应用、文件I/O操作和网络通信应用程序的设计方法。清楚一些常用的API。
（三）重点难点
重点是嵌入式Linux应用程序的一般开发方法、常用的API。难点是文件I/O操作和网络通信应用程序的设计。
（四）建议学时 4学时
八、教材主要参考资料
1、《嵌入式系统原理及应用》，刘卫光，清华大学出版社
2、《ARM微控制器基础与实践》，周立功，航天航空大学出版社
3、《实用嵌入式系统设计与开发—基于ARM微处理器与μCOS-II实时操作
系统》，王田苗，清华大学出版社
