《嵌入式系统设计》教学大纲详细解析
嵌入式系统设计是一门专业必修课，旨在让学生深入了解嵌入式系统的核心概念、开发流程和硬件软件优化。课程以ARM处理器和Linux操作系统为基础，通过具体的系统开发实例，培养学生的实践能力和创新思维。
课程内容分为八个部分，总计38个学时，包括理论学习和实验实践。以下是各章主要内容：
1. **嵌入式系统基础**（2学时）
- 定义、组成、特点和应用
- 嵌入式处理器分类：微控制器、嵌入式微处理器、DSP处理器、片上系统
- 嵌入式操作系统介绍及实时操作系统概念
- 实时操作系统内核：任务管理、通信与同步、内存管理和定时器/中断管理
- 嵌入式技术的发展现状与趋势
2. **嵌入式系统开发过程**（1学时）
- 嵌入式软件开发的特点、流程
- 调试技巧和板级支持包（BSP）的理解
3. **ARM体系结构**（9学时）
- ARM架构概述：特点、处理器结构和内核
- 编程模型：数据类型、处理器模式、工作状态、寄存器组织、异常处理
- ARM寻址方式
- ARM指令集：条件执行、指令分类、Thumb指令集与ARM指令集的区别
- ARM9与ARM7的对比，以及ARM9TDMI内核和编程模型
4. **ARM硬件设计基础**（9学时）
- ARM开发环境：RealView MDK工具介绍和集成开发环境
- ARM汇编语言程序设计：伪指令、语句格式、基本结构和实例
- 硬件启动程序设计：中断向量表、存储系统初始化、堆栈、硬件模块初始化、应用程序执行环境准备
5. **S3C2410系统硬件设计**（6学时）
- 特定系统硬件设计的深入探讨，如S3C2410的硬件配置和优化
6. **Linux操作系统基础**（2学时）
- Linux操作系统的基本原理和应用
7. **嵌入式Linux软件设计**（2学时）
- 在Linux环境下进行嵌入式软件开发的策略和技巧
8. **图形用户接口MiniGUI**（1学时）
- 创建和实现嵌入式系统的图形用户界面
课程的重点在于理解嵌入式系统的核心概念，如处理器架构、操作系统的内核、开发流程和调试技术。难点则包括ARM指令集的理解和应用，以及具体硬件设计中的复杂问题。教学要求学生不仅能够理论联系实际，还要具备独立开发和优化嵌入式系统的能力，包括编写能在ARM设备上运行的应用程序。
通过这门课程，学生将具备扎实的嵌入式系统基础知识，为未来在物联网、智能设备、通信系统等领域的工作打下坚实的基础。
