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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流嵌入式系统的原理与应用教案.精品文档.教 案2007 2008 学年 第 一 学期学 院、 系 室 机电学院物理电子科学技术系课 程 名 称 嵌入式系统的原理与应用专业、年级、班级 电科2005级主 讲 教 师 高克芳福 建 农 林 大 学教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续14节课）设计编写。教案编写说明如下：1、编号：按施教
2、的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“”。3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。福 建 农 林 大 学 教 案 编
3、号：1课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第一章 嵌入式系统概述 第二章 微处理器的基本原理教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解嵌入式系统的基本定义，发展及组成。了解微处理器种的一些基本的概念：总线、堆栈、总线周期、指令周期，及微处理器的结构及组成，掌握堆栈的操作方式。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 嵌入式系统的基本概念2、 嵌入式系统的组成3、 基本的概念*1） 总线2） 总线宽度3） 数据总线4） 地址总线5） 堆栈4、 微处理器的一般结构1） 微处理器组成 # 算数逻辑部件ALU 控制电路 寄存器
4、阵列 2）指令的执行过程 #教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： 总线的概念，堆栈的操作方式。参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，2006，3单片机原理及接口技术李朝青，北京航天航空大学出版社，1999教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 4 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：2课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第三章 单片机原理 第一节 MCS-51系列单片机的结构第
5、二节 8051存储器配置程序存储器地址空间数据存储器地址空间第三节 8051指令格式及寻址方式1、8051指令格式2、寻址方式教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解MCS-51系列单片机的基本结构、基本的概念及8051指令格式及寻址方式，掌握8051存储器配置方式教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 单片机的组成2、 冯诺依曼体系结构*3、 哈佛体系结构*4、 8051共有四个存储空间及配置 1）片内程序存储器空间 2）片外程序存储器空间 3）片内数据存储器空间 4）片外数据存储器空间5、 程序状态寄存器PSW*6、 指令的格式7、 寻址方式*教学方式、手段、媒介：教
6、学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： .阅读下列程序，并要求 1）说明程序的功能 2）写出涉及的寄存器及片内RAM单元(如图所示)的最后结果 MOV r0,#40HMOV A,R0INC R0ADD A,R0INC R0MOV R0,ACLR AADDC A,#0INC R0MOV R0,A38.阅读下列程序，并要求 1）说明程序的功能 2）写出涉及的寄存器及片内RAM单元(如图所示)的最后结果 MOV A,61H MOV B,#02H MUL AB ADD A,62H MOV 63
7、H,A CLR A ADDC A,B MOV 64H,A参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，2006，3嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，2006，3教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 11 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：3课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第三章 单片机原理第四节 中断系统中断的概念8051中断系统结构及中断控制中断处理过程第五节 定时器的控制定时器概述定时器的控制定时器的四种模式及应用教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解中断的概念，中断的处理过程，熟悉中断系
8、统的四个特殊功能寄存器，掌握中断系统的设计；了解定时器特殊功能寄存器，掌握定时器的设计教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 CPU与外部设备交换信息的方式2、 中断的概念3、 中断系统的四个特殊功能寄存器*4、 中断处理过程# 1）、中断响应 2）、中断处理 3）、中断返回5、 定时器的控制 1）、工作模式寄存器 2）、控制寄存器TCON6、定时器的四种模式及应用# 1）、模式0 2）、模式1 3)、模式3 4）、模式4教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考
9、题、作业： 设时钟频率为6MHz。试编写利用T0产生1s定时的程序 参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，2006，3单片机原理及接口技术李朝青，北京航天航空大学出版社，1999教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 18 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：4课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第四章 嵌入式处理器体系结构 第一节 嵌入式处理器内核第二节 ARM体系结构的发展第三节 ARM体系结构的技术特征第四节 ARM处理器工作状态与工作模式第五节 ARM处理器寄存器组教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层
10、次）： 了解当今流行的几种嵌入式处理器内核，ARM体系结构的发展，ARM体系结构的技术特征，掌握ARM处理器工作状态与工作模式及其之间的切换，ARM处理寄存器组的组成教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、嵌入式处理器内核2、ARM体系结构的发展3、ARM体系结构的技术特征4、ARM处理器工作状态与工作模式*1）、处理器有两种工作状态2）、ARM和Thumb之间状态的切换3）、ARM处理器工作模式 User模式 System模式 FIQ模式 IRQ模式 Supervisor模式 Abort模式 Undefined模式4）、ARM处理器工作模式之间的切换5、ARM微处理器寄存器组* 1
11、）、31个通用寄存器：程序计数器、堆栈及其他通用寄存器 2）、6个状态寄存器 3）、各寄存器的功能教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P46-1，9 参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 25 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：5课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章
12、、节或主题）：第四章 嵌入式处理器体系结构第六节 ARM处理器的异常中断第七节 ARM存储器的格式及数据类型第八节 ARM流水线技术第九节 ARM处理器内核结构教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解ARM存储器的格式及数据类型及ARM处理器内核结构，掌握ARM处理器的异常中断的响应及返回，熟悉ARM流水线技术的特点教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 异常的概念2、 异常的7种类型及向量地址* 复 位 未定义指令异常 软件中断（SWI） 预取中止（取指令存储器中止） 数据中止 中断请求(IRQ)异常 快速中断请求(FIQ)异常3、 异常优先级4、 异常的响应与返回#5
13、、 ARM的存储器格式及数据类型* 大端的数据存放格式，小端的数据格式 6、 ARM流水线技术*1）、ARM 架构的3级流水线2）、ARM 架构的5级流水线教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P46-11，13参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 10 月 2 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：6课时安排： 2 学
14、时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第六章 嵌入式处理器指令系统第一节 ARM指令分类及指令格式第二节 ARM指令的寻址方式教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握指令的格式，指令的7种寻址方式，熟悉ARM指令中的移位操作教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 ARM指令的格式* 指令操作码Cond： S： Rd： Rn： Op2： 2、 ARM指令中的操作符号3、 ARM指令中的移位操作*4、 ARM指令的寻址方式1）、立即数寻址2）、寄存器寻址3）、寄存器间接寻址4）、基址加变址寻址5）、相对寻址6）、堆栈寻址 #7）、多寄存器
15、寻址 #教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P140-1参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 10 月 9 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：7课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第六章 嵌入式处理器指令系统第三节 ARM指令集第四节 Thumb指令集教学目
16、的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握ARM指令集系统，了解Thumb指令集。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 1、ARM数据处理指令* 1）数据传送指令 2）比较指令 3）算术运算指令 4）逻辑运算指令 5）测试指令 6）乘法指令 2、程序状态寄存器访问指令* 3、ARM分支转移类指令* 4、加栽/存储指令# 5、ARM协处理器类指令 6、软件中断和断点指令* 7、Thumb指令集教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P140-3，2参考
17、书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 10 月 16 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：8课时安排： 4 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第一节 LPC2000系列嵌入式微控制器第二节 嵌入式微处理器S3C44B0X第三节 S3C44B0X内部可编程组件1、 存储控制部件2、 端口组件3、 中断组件 4、UART组件教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解LPC2000系列嵌入式微控制器的结构，嵌入式
18、微处理器S3C44B0X的体系结构和引脚信息，掌握存储控制部件，端口组件，中断组件，4、UART组件的特点及应用。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、LPC2000系列嵌入式微控制器的结构2、S2C44B0X的技术特征3、S2C44B0X的体系结构4、S2C44B0X的引脚信息5、存储控制组件* 1）、S3C44BOX存储系统的特点 2）、存储控制组件中的特殊功能寄存器6、端口组件* 1）、S3C44B0X具有71个通用I/O引脚 2）、端口配置寄存器的意义7、中断组件* 1）、中断模式 2）、中断源及向量地址 3）、中断控制器的意义8、UART组件*1）、UART的组成2）、U
19、ART特殊功能寄存器的含义及应用教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P113-3，7，8，9参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 10 月 23 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：9课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第三节 S3C44B0X内部可编程组件5、
20、 DMA组件6、 PWM组件7、 时钟与电源组件8、 I2C组件9、 I2S组件教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握DMA组件、PWM组件、时钟与电源组件、I2C组件，I2S组件的特征及应用教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 1、 DMA组件* 1）、DMA请求/应答协议：握手模式(Handshake Mode)、单步模式(Single Step Mode)、 连续模式(Whole Service Mode) 、手动模式（Demand Mode） 2）、DMA传输模式 3）、DMA寄存器的含义及应用 2、PWM组件* 1）、PWM定时控制器件的组成 2）、PWM的特殊
21、功能寄存器的含义及应用 3、时钟与电源组件* 1）、时钟发生器的组成 2）、时钟与电源特殊功能寄存器的含义及应用 4、I2C组件* 1）I2C总线控制器的组成 2）I2C总线接口操作模式# 3）I2C总线特殊功能寄存器的含义及应用 5、I2S组件 1）、I2S总线控制器的组成 2）、I2S总线接口工作模式 3）、I2S总线格式 4）、I2S总线特殊功能寄存器的含义及应用教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P113-18参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科
22、学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 10 月 30 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：10课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第三节S3C44B0X内部可编程组件10、SIO组件11、RTC组件12、WDT组件13、ADC组件14、LCD控制组件教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握SIO组件、RTC组件、WDT组件、ADC组件、LCD控制组件的特征及应用教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 1、SIO组件*
23、1）、SIO组件的构成 2）、SIO组件操作模式 3）、SIO组件特殊功能寄存器的含义及应用2、RTC组件* 1）、RTC组件的硬件组成 2）、RTC组件的特殊功能寄存器的含义及应用3、WDT组件* 1）、WDT组件的组成 2）、WDT组件的特殊功能寄存器的含义及应用4、ADC组件* 1）、10位CMOS ADC组件的组成 2）、10位CMOS ADC组件的特殊功能寄存器的含义及应用5、LCD控制组件# 1）、LCD控制组件的组成 2）、LCD控制组件接口及时序 3）、LCD特殊功能寄存器的含义及应用教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对
24、重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P113-20，21参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 11 月 6 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：11课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第七章 嵌入式系统程序设计基础第一节 ARM汇编所支持的伪指令第二节 汇编语言的语句格式第三节 ARM汇编语言的程序结构 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了
25、解ARM汇编支持的伪指令、汇编语言的语句格式、混合编程。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、符号定义（Symbol Definition）伪指令2、数据定义（Data Definition）伪指令*3、汇编控制（Assembly Control）伪指令 顺序程序设计、循环程序设计 、子程序设计4、宏指令#5、其他常用的伪指令*6、汇编语言的语句格式 7、ARM汇编语言的程序结构 *教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P160-4，5参考书目：嵌
26、入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 11 月 13 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：12课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第八章 嵌入式操作系统uCLinx 第一节 uCLinx概述 第二节 uCLinx的体系结构 第三节 uCLinx在基于S3C44B0X系统上的移植 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解操作系统内核的任务调度机制，多线程同步方法，掌握uCLinx在基于S3C44B0
27、X系统上的移植。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 uCLinx的特点2、 uCLinx内核的功能#3、 uCLinx内核的体系结构*4、 uCLinx内核的内存管理的功能*5、 uCLinx内核移植的方法 1）、内核移植的主要任务 2）、uCLinx内核移植的主要过程教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P184-2参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，2
28、0048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 11 月 20 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：13课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第九章 嵌入式系统的Boot Loader第一节 Boot Loader概述第二节 Boot Loader与嵌入式系统的关系第三节 Boot Loader的主要功能及典型结构第四节 S3C44B0X下uCLinx的Boot Loader分析教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解系统启动的流程，掌握Boot Loader的设计方法和功能教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1
29、、 Boot Loader的主要任务*2、 Boot Loader的操作模式3、 Boot Loader的总体设计1） 阶段设计2） 地址规划设计3） 模式设计4、 Boot Loader阶段1的功能*1） 基本硬件初始化2） 加载阶段2的RAM空间3） 复制阶段2到RAM4） 设置堆栈指针5） 跳转到阶段2的C程序入口点5、 阶段二的功能#1） 初始化阶段2要使用的硬件设备2） 检测系统内存映射3） 加载内核映像和根文件系统映像4） 调用内核6、S3C44B0X下uCLinx的Boot Loader设计教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书
30、（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P206-1，3参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 11 月 27 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：14课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第十章 嵌入式操作设计教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解嵌入式系统设计的流程，掌握简单嵌入式系统的设计方法及接口设计，能够独立的设计简单的嵌入式系统教学
31、内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 嵌入式系统设计的流程2、 嵌入式系统的设计方法*3、 嵌入式系统应用与接口设计*1） 电源模块的选择及电路的设计2） 时钟源的设计与分配3） 复位电路的设计与模式的选择4） 存储器接口电路设计及应用5） IS总线接口应用教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： P289-9参考书目：嵌入式系统设计与开发马文华，科学出版社，20063 基于ARM 的嵌入式系统开发与应用. 吴明晖等.人民邮电出版社，20048教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 12 月 4 日