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个人介绍
Linux与嵌入式系统

主讲教师：马维俊

教师团队：共4位

  • 张玺君
  • 赵宏
  • 马维俊
  • 王璐
学校： 兰州理工大学
开课院系： 计算机与通信学院
学分： 3.5
课时： 56
课程介绍
      “嵌入式无处不在”已成为现实。嵌入式系统应用的领域日益广阔，与网络通信、数字家庭、工业控制、国防军事、医疗系统、安防系统、能源系统、交通系统等行业融合正在加深，智能设备终端应用市场的快速发展对嵌入式系统提出了持续需求，使得嵌入式系统产业在前所未有的机遇下快速地发展。
       本课程以ARM 的微处理器和Linux操作系统为主要对象。本课程主要介绍嵌入式系统的组成、原理，外围接口及通信总线协议，嵌入式系硬件设计，嵌入式系统软件设计，嵌入式操作系统及应用等方面知识。课程采用讲课与实验相结合的方式，着重培养学生的实际动手能力。
教师团队

张玺君

职称：副教授

单位：兰州理工大学

部门：计算机与通信学院

职位：系主任

赵宏

职称：教授，工学博士，博士生导师

单位：兰州理工大学

马维俊

职称：讲师

单位：兰州理工大学

部门：计算机与通信学院

职位：物联网系副主任

王璐

职称：讲师

单位：兰州理工大学

部门：计算机与通信学院物联网工程系

教学大纲

《嵌入式系统》课程教学大纲

 

（Embedded System）

撰写人: 张玺君        审核人: 马维俊

 

一、课程说明

课程编号：316272

学时学分：56学时  3.5学分

先修课程：C语言程序设计 单片机 微机原理及应用 数字电路设计等

适用专业：计算机科学与技术通信工程 物联网工程

课程性质：专业必修课

开课学院：计算机与通信学院

二、课程教学目标

通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力：

1、掌握嵌入式系统的基本概念、发展过程及其开发流程，掌握linux系统的使

用，及在linux系统上的C语言编程。

2、掌握ARM体系结构、掌握基于ARM的汇编语言程序设计。

3、具有一定嵌入式系统的实验和编程能力，能够运用所学内容进行嵌入式系统的硬件选型及软件实现。

三、课程教学目标对毕业要求的支撑关系

               

 

毕业要求

 		 

课程目标对毕业要求的支撑关系

 
 

3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

 		 

3.3能够针对特定需求，运用数学、自然科学和物联网相关知识分析、设计物联网应用系统，并完成系统调测和优化，体现创新意识。

 

 

 		 

课程教学目标3

 
 

5.使用现代工具：具备物联网领域所需计算机软件的应用能力，熟练使用各种传感设备，具备嵌入式物联网方面的设计和开发能力，能够进行组网设计。

 		 

5.3能熟练的使用和维护常用的仪器、仪表，能应用常规的测试方法测量物理量和器件参数，并将其用于系统性能分析和质量控制。

 

 

 		 

课程教学目标1、2

 

 

四、课程教学内容

                                                                                                                     

 

 教学内容

 		 

教学要求

 		 

学时

 		 

教学

 

方式

 		 

对应的教学目标

 
 

1．嵌入式系统基础

 

1)理解嵌入式系统的基本概念

 

2)了解常见嵌入式处理器和嵌入式操作系统

 

3)了解嵌入式技术发展现状及趋势

 		 

【重点】嵌入式系统的基本概念

 

【难点】实时操作系统内核

 

 

 		 

2

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标1

 
 

2．嵌入式系统开发过程  

 

1)了解嵌入式软件开发的特点

 

2)懂得嵌入式软件开发流程

 		 

【重点】嵌入式软件的开发步骤

 

【难点】嵌入式系统的调试

 		 

2

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标1

 
 

3．Linux操作系统基础

 

1)了解Linux操作系统的基本概念

 

2)熟练掌握Linux操作系统的安装

 

3)熟练掌握Linux的常用命令

 

4)VI编辑器的使用

 		 

【重点】 Linux的安装

 

【难点】VI编辑器的使用

 		 

8

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标1

 
 

4．与嵌入式开发相关的Linux服务

 

1)了解TFTP服务的概念和配置

 

2)了解Telnet服务的概念和配置

 

3)熟练掌握NFS服务的概念和配置

 		 

【重点】NFS服务的配置

 

【难点】NFS服务防火墙的规则

 		 

4

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标1

 
 

5．嵌入式Linux软件设计 

 

1)熟悉Linux中的C语言编程的规则

 

2)掌握GCC和GDB的使用

 

3)掌握Make的运行机制和makefile文件的编写

 

4)了解如何将引导程序、内核、文件系统移植到S3C2410硬件平台上

 		 

【重点】Make的运行机制和makefile文件的编写

 

【难点】引导程序、内核、文件系统移植到S3C2410硬件平台上

 		 

6

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标1

 
 

6．ARM体系结构   

 

1)熟练掌握ARM体系结构

 

2)掌握ARM基本寻址方式

 

3)懂得ARM处理器的编程模型

 

4)了解异常的处理机制

 		 

【重点】ARM处理器的模式和寄存器的组织

 

【难点】异常的处理过程

 		 

6

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标2

 
 

7.ARM指令集

 

1)熟练掌握ARM指令的条件执行

 

2)掌握ARM运算类指令

 

3)理解ARM控制类和传送类指令

 

4)了解Thumb指令集

 		 

【重点】ARM的运算类指令

 

【难点】指令的条件执行

 		 

6

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标2

 
 

8．ARM汇编语言程序设计 

 

1)了解ADS的安装和使用

 

2)掌握ARM汇编语言程序的基本结构

 

3)理解ARM汇编语言的伪操作和伪指令

 		 

【重点】汇编程序的基本结构【难点】汇编的伪操作

 		 

4

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标2

 
 

9.C语言与ARM汇编语言的混合编程

 

1)了解ATPCS概述

 

2)ARM汇编程序与C程序的相互调用

 

3)C语言与ARM汇编混合编程

 		 

【重点】汇编程序和C程序的混合编程

 

【难点】ATPCS的规则

 		 

2

 		 

课堂教学

 		 

课程教学目标1、2

 
 

实验

 

1)虚拟机及linux系统的安装；2)LINUX相关命令及makefile文件编写；

 

3)多线程应用程序设计；

 

4)嵌入式web服务器的设计；

 

5)LCD驱动及控制实验

 		 

【重点】LINUX相关命令及makefile文件编写

 

【难点】LCD驱动及控制实验

 		 

16

 		 

实验

 		 

课程教学目标3

 
 

合   计

 		 

56

 

 

五、课程考核与成绩评定

1. 考核形式及成绩评定

最终成绩由作业成绩、实验成绩和期末考试成绩组合而成，各部分考核内容如下：

作业成绩：主要考核对每章知识点的复习、理解和掌握程度，主要形式是平时作业；

实验成绩：主要针对要选做的实验内容的预习、实操过程和实验报告。

期末考试成绩：主要考核常见嵌入式系统相关的基础知识的掌握程度、对ARM处理器及编程的理解和应用能力。闭卷考试形式。题型主要包括：简答题、综合应用题、系统综合设计题等。

2.课程目标达成考核与评价方式评定对照表：

                                       

 

成绩组成

 		 

考核/评价环节

 		 

成绩比例（%）

 		 

对应的课程教学目标

 		 

支撑毕业要求

 
 

平时成绩

 		 

作业成绩

 		 

10

 		 

课程教学目标1、2

 		 

毕业要求4.2、5.3

 
 

实验成绩

 		 

实验报告

 		 

20

 		 

课程教学目标3

 		 

毕业要求4.2、5.3

 
 

期末考试

 		 

期末考试

 

卷面成绩

 		 

70

 		 

课程教学目标1、2、3

 		 

毕业要求4.2、5.3

 

3.平时作业成绩考核与评价标准

                                                   

 

方式

 		 

评价标准

 
 

优秀

 		 

良好

 		 

中等

 		 

及格

 		 

不及格

 
 

作业

 		 

（9～10分）按时交作业，正确率90%以上

 		 

（8～9分）按时交作业，正确率80%～89%

 		 

（7～8分）按时交作业，正确率70%～79%

 		 

（6～7分）基本能按时交作业，正确率60%～69%

 		 

（0～5分）不能按时交作业或有抄袭现象

 
 

方式

 		 

评价标准

 
 

优秀

 		 

良好

 		 

中等

 		 

及格

 		 

不及格

 
 

实验

 		 

（18～20分）按时完成实验内容，实验报告准确率率90%以上

 		 

（16～17分）按时完成实验报告，实验报告准确率率80%～89%

 		 

（14～15分）按时完成实验内容，实验报告正确率70%～79%

 		 

（12～13分）基本能按时完成实验内容，正确率60%～69%

 		 

（0～11分）不能按时完成实验内容或缺席

 

 

六、参考教材和主要参考资料

（一）参考教材：

1. 赵宏，王小牛，任学惠. 嵌入式系统应用教程. 北京：人民邮电出版社. 2010.

（二）主要参考资料：

1. 赵宏，曹洁. Linux系统指南. 成都：西南交通大学出版社. 2008.

2. 周立功，陈明计，陈渝. ARM嵌入式Linux系统构建与驱动开发范例. 北京：北京航空航天大学出版社，2006。

3. 张晓林，崔迎炜. 嵌入式系统设计与实现. 北京：北京航空航天大学出版社，2006。

4.  杨刚. 嵌入式基础实践教程. 北京：北京大学出版社，2007。

课程评价

教学资源
课程章节资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 说课
视频
.mp4
2023-02-28 275.38MB
1.2 第1章 嵌入式系统概论
作业
.work
2019-02-22 --
 
视频
.mp4
2023-02-28 889.44MB
1.3 第2章 LINUX系统介绍
视频
.mp4
2023-11-23 973.76MB
1.4 第3章 LINUX常用命令
视频
.mp4
2019-02-28 1.23GB
 
作业
.work
2019-02-28 --
1.5 第4章 与嵌入式开发相关的LINUX服务
视频
.mp4
2019-02-26 773.18MB
1.6 第5章 LINUX下的C语言编程
视频
.mp4
2019-02-28 658.33MB
 
作业
.work
2019-02-28 --
2.1.1 ARM微处理器概述
视频
.mp4
2019-03-07 659.08MB
 
作业
.work
2019-03-07 --
2.1.2 ARM微处理器编程模型
视频
.mp4
2019-03-07 927.49MB
2.2 第7章ARM指令集
视频
.mp4
2019-03-07 572.26MB
 
作业
.work
2019-03-07 --
2.3.1 ARM开发工具——ADS
视频
.mp4
2019-02-28 229.58MB
2.3.2 ADS应用举例
视频
.mp4
2019-03-07 692.06MB
3.1.1 环境搭建及基本操作
视频
.mp4
2020-06-01 798.09MB
3.1.2 安卓环境下基础实验介绍
视频
.mp4
2019-02-28 985.77MB
更多
课程章节
1
第一部分  嵌入式操作系统基础
2
第二部分 ARM体系结构和指令系统    82
3
第三部分 嵌入式实验
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