上海建桥学院：信息技术学院《嵌入式系统及应用》课程教学大纲 Principle and Application of Embedded System

【嵌入式系统及应用】[Principle and Application of Embedded System]、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专业能力尽责协同服务信息国际抗压关爱创新应用视野自主表达嵌入撰写学习沟通软件系统系统式系系统技术开发运维设计统开测试文档发五、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。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

【嵌入式系统及应用】 【Principle and 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 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。 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

六、课程内容1. 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2.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3.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；4.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5.6.汇编语言伪指令：ARM汇编语言伪操作：ARM汇编伪操作：GNUARM汇编伪操作7.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8.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9.S3C2410处理器简介：S3C2410存储控制器：S3C2410NANDFlash控制器：S3C2410时钟电源管理；S3C2410通用I/O端口；S3C2410中断机制10.S3C2410UART；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）序实验实验名称主要内容实验类型备注时数号4掌握简单的ARM汇编语言设计方法设计型ARM汇编语言4掌握复杂的ARM汇编语言设计方法设计型ARM汇编语言24U-Boot综合型3掌握U-Boot的配置与使用方法嵌入式Linux基4综合型掌握常用的基本Linux基础指令础指令(1)(x1)(x2)(x3)总评构成（1+x）作业实验期末考试上课问答评价方式10%20%1与x两项所占比例%60%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

六、课程内容 1. 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 2. 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 3. 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 4. 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 5. 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 6. 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 7. 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 8. 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 9. 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 10. 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 掌握简单的 ARM 汇编语言设计方法 4 设计型 2 ARM 汇编语言 掌握复杂的 ARM 汇编语言设计方法 4 设计型 3 U-Boot 掌握 U-Boot 的配置与使用方法 4 综合型 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 总评构成（1+X） （1） （X1） （X2） (X3) 评价方式 期末考试 作业 实验 上课问答 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