中国海洋大学嵌入式软件开发课程大纲(理论课程) Embedded Software Engineer
【开课单位】计算机系 【课程模块】专业知识 【课程编号】 【课程类别】选修 【学时数】64(理论32实践 32) 【学分数】3.5
备注:课程模块为公共基础、通识教育、学科基础、专业知识或工作技能;课程类别为必修或选修。
一、课程描述
本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。
(一)教学对象:本课程教学对象为计算机系本科三年级及四年级学生 (二)教学目标及修读要求
1、教学目标:培养学生树立正确的学习目的,培养扎实、认真的科学态度;掌握嵌入式软件开发领域中的基本理论、基本知识和基本分析方法;注重实验教学,培养学生理论联系实际和创新精神,提高学生的动手能力,增强学生的实践经验;为后续课程打好基础。
2、修读要求:本课程为专业知识层面的选修课。要求学生具有掌握以下内容:1)掌握嵌入式系统入门的基础知识,熟悉主流ARM硬件体系结构。2)熟练掌握基于S3C2410的系统硬件设计和嵌入式Linux软件设计。3)掌握图形用户接口MiniGUI的开发。4)培养学生实事求是的科学态度和完备的系统观、全局观及统筹思维能力等。
(三)先修课程:C语言程序设计、汇编语言、微机原理与接口技术、嵌入式操作系统等 二、教学内容
(一)第一章嵌入式系统基础
1、主要内容:嵌入式系统的基本概念,常见的嵌入式处理器和操作系统,嵌入式软件开发的发展趋势 2、教学要求:(按照掌握、理解、了解三个层次对学生学习提出要求) 理解嵌入式系统的基本概念 了解嵌入式软件开发的具体内容
了解常见嵌入式处理器和嵌入式操作系统 了解嵌入式技术发展现状及趋势 3、重点与难点:
重点:嵌入式系统的基本概念 难点:实时操作系统内核
(二)第二章嵌入式系统软件开发过程
1、主要内容:嵌入式软件开发的特点,嵌入式软件开发的流程 2、教学要求:
建立嵌入式软件开发的基本思想; 了解嵌入式软件开发的特点 了解嵌入式软件开发的流程 3、重点、难点:
重点:嵌入式软件的开发步骤 难点:嵌入式系统的调试 (三)第三章ARM体系结构
1、主要内容:ARM体系结构,ARM的寻址方式,ARM指令集,ARM体系变成模型 2、教学要求:
掌握ARM体系结构
掌握ARM寻址方式和指令集 了解ARM体系变成模型 3、重点、难点:
重点:寻址方式和指令集 难点:ARM920T核
(四)第四章ARM系统软件开发基础
1、主要内容:ARM软件开发环境,ARM的汇编语言程序设计,ARM的启动程序设计,电路板制作 2、教学要求:
掌握基于ARM的汇编语言程序设计 掌握基于ARM的硬件启动程序设计 了解ARM开发环境 了解电路板的制作过程 3、重点、难点:
重点:熟练掌握基于ARM的C语言与汇编语言混合编程 难点:基于ARM平台的软件开发 (五)第六章 Linux操作系统基础
1、主要内容:Linux操作系统基本概念,Linux常用命令,Linux内核结构 2、教学要求:
掌握Linux常用命令 掌握Linux内核的结构
掌握linux的安装和使用方法 了解linux操作系统基本结构 3、重点、难点:
重点: Linux管理设备的原理 难点: Linux管理设备的实现过程 (六)第七章嵌入式Linux软件设计
1、主要内容:BootLoader引导程序,vi编译器,shell脚本,makefile,驱动程序开发 2、教学要求:
掌握vi编译器的使用
掌握将引导程序、内核、文件系统移植到S3C2410硬件平台上 掌握常见字符设备驱动程序开发 熟练掌握嵌入式平台的应用程序开发 理解shell脚本,makefile的程序编写
了解BootLoader引导程序,并看懂原代码 3、重点、难点:
重点:引导程序、内核、文件系统移植到S3C2410硬件平台上 难点:设备的驱动程序开发
(七)第八章图形用户接口MiniGUI
1、主要内容:MiniGUI的介绍,MiniGUI开发环境的搭建,MiniDUI的仿真 2、教学要求:
掌握MiniGUI在QVFB上的仿真应用 掌握MiniGUI开发环境的搭建流程
了解什么是MiniGUI 3、重点、难点:
重点: MiniGUI在S3C2410上的移植 难点:应用程序写FrameBuffer画图的原理 三、教学环节及学时分配
本课程总学时64学时(如有实践环节根据课程的实际情况填写,如实验、上机、案例讨论和角色扮演等),其学时分配见下表。 《嵌入式软件开发》课程教学学时分配表 教学内容 第一章嵌入式系统基础 第二章嵌入式系统开发过程 第三章ARM体系结构 第四章ARM系统软件开发基础 第六章Linux操作系统基础 第七章嵌入式Linux软件设计 第八章图形用户接口MiniGUI 全部教学内容总结与回顾 合计 总学时 2 4 4 4 14 18 10 6 课外辅导/课外实践理论讲授 实践环节 学时 课堂教学学时 2 2 2 4 6 10 2 4 2学时实验 2学时实验 2学时实验 8学时实验 8学时实验 8学时实验 2学时实验 备注 四、考核方式及评价体系(考核方式及成绩评价体系由老师根据课程自己设定) 1、考核方式:(1)闭卷考试
2、评价体系:课程考核成绩由平时成绩和期末考试成绩构成,平时成绩根据出勤、课堂讨论、课后作业、期中检查等评定,所占比重一般不超过50%。考核各部分的比重由老师结合课程内容给定:平时成绩: 10%,实验成绩20%,期末考试:70% 五、选用教材及必读参考书(注明作者、出版社、出版时间及版次)
《ARM9嵌入式系统设计:基于S3C2410与Linux》徐英慧 马忠梅 王磊 王琳主编,北京航空航天大学出版社,第二版,2010年9月。 参考书:
《主流ARM嵌入式系统设计技术与实例精解》苏东主编,电子工业出版社, 2007年7月。 《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》 张绮文 解书钢主编,电子工业出版社, 2008年10月。
《ARM嵌入式系统开发:软件设计与优化》(美)Andrew Sloss,Dominic Symes,Chris Wright主编,沈建华译,北京航空航天大学出版社, 2008年10月。 《ARM嵌入式Linux系统设计与开发》俞辉 李永 刘凯 王晓虹主编,机械工业出版社, 2010年5月。
六、近两年开设情况