《嵌入式系统设计与应用》课程教学大纲
中文名称：嵌入式系统设计与应用
英文名称：Embedded Design and Application
学时数：34（理论）+ 17（实验）学分：2 + 1
一、课程性质和目的
嵌入式系统是电子信息的重要发展方向之一，电子信息类专业的学生(包含计算机科学与技术、软件工程、电子信息工程、通信工程等专业)应该掌握必要的嵌入式系统开发与应用知识。

该课程为兼具理论性和实用性的综合应用型课程。

本课程是计算机科学与技术、软件工程专业的专业选修课，一般在第四学年第一学期开设。

本课程以理论教学为主，并穿插部份实验教学，使理论和实践更好结合。

通过本课程的学习，使学生了解有关嵌入式系统的基本原理、设计方法以及嵌入式系统的最新发展，初步掌握嵌入式系统开发的过程和常用方法，能够进行嵌入式系统设备驱动程序设计。

二、教学基本要求及基本内容
教学基本要求：
通过本课程的学习，要求学生了解嵌入式系统的基本概念，掌握嵌入式系统的基本设计方法，了解和掌握嵌入式系统应用项目的开发过程。

本课程重点介绍的内容为：1.嵌入式系统的软、硬件结构；2.Linux操作系统的应用；3.嵌入式系统开发环境的建立；
4.嵌入式系统的网络应用；
5.嵌入式系统设备驱动程序的设计与应用。

课程的重点为嵌入式系统的应用。

教学基本内容：
第一章嵌入式系统基础(2学时理论)
1.教学内容：
(1)嵌入式系统简介；
(2)嵌入式操作系统；
(3)嵌入式系统的开发过程；
(4)嵌入式系统的应用方案。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，使学生对嵌入式系统及其应用所了解。

第二章嵌入式系统硬件体系结构(2学时理论)
1.教学内容：
(1)相关基础知识
(2) 嵌入式系统硬件平台；
(3) 微处理器结构。

（重点）
2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，使学生对嵌入式系统硬件平台及结构所了解。

第三章嵌入式Linux操作系统(2学时理论 + 1学时实验)
1.教学内容：
(1)Linux文件系统；
(2)Linux常用操作命令；（重点）
(3)Linux的文本编辑器；（重点）
(4)Linux启动过程。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，要求学生能掌握Linux文件系统的结构、常用命令及文本编辑器的使用。

第四章嵌入式Linux程序开发基础(2学时理论 + 1学时实验)
1.教学内容：
(1)嵌入式Linux编译器；
(2) Make命令和Makefile工程管理；（重点）
(3) 嵌入式Linux汇编语言程序设计；
(4) Linux Shell编程；（重点）
(5) 位运算。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，要求学生嵌入式Linux编译器gcc的用法，掌握Make文件的编写和Linux Shell编程方法。

第五章嵌入式系统开发环境的建立(6学时理论 + 2学时实验)
1.教学内容：
(1) 建立宿主机开发环境；
(2) 配置超级终端minicom；
(3) 建立数据共享服务；（重点）
(4)嵌入式系统开发板的烧写。

（重点）
2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，要求学生能建立嵌入式系统开发环境。

要求学生掌握宿主机开发环境的建立、超级终端minicom的使用；掌握建立数据共享服务及嵌入式系统开发板的烧写方法。

第六章嵌入式Linux文件处理与进程控制(4学时理论 + 2学时实验)
1.教学内容：
(1) 嵌入式系统的文件处理；（重点）
(2)进程与进程控制；（重点）
(3)进程间通信；（重点）
(4) 嵌入式Linux串口通信技术。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，使学生对嵌入式系统文件处理函数有所
了解。

掌握进程及进程间通信的方法和串口驱动程序的编写。

第七章嵌入式系统网络应用开发(4学时理论 + 2学时实验)
1.教学内容：
(1)网络编程的基础知识；
(2)Socket网络编程；
(3)嵌入式系统的Web服务器程序设计。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，使学生对嵌入式系统Linux网络应用有所了解。

掌握Socket网络编程和嵌入式系统的Web服务器程序设计的方法。

第八章嵌入式设备驱动程序设计(4学时理论 + 2学时实验)
1.教学内容：
(1)设备驱动程序概述；
(2)设备驱动程序设计；（重点）
(3)编译和加载驱动程序。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，使学生对嵌入式设备驱动程序设计的基本方法有所了解。

掌握嵌入式系统驱动程序设计的方法。

第九章应用系统设计实例(6学时理论 + 6学时实验)
1.教学内容：
(1)通用I/O接口驱动程序设计；（重点）
(2)步进电机驱动器设计；（重点）
(3)直流电机驱动程序设计；（重点）
(4) 键盘驱动程序的设计
(5) 数码管驱动程序设计。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，使学生对几个典型的嵌入式设备驱动程序的设计方法有所了解。

掌握通用GPIO驱动程序设计的方法及应用。

第十章Android系统开发环境的建立(2学时理论 + 1学时实验)
1.教学内容：
(1)在主机端建立Android系统开发环境；
(2) Android应用程序设计示例；（重点）
(3) Android系统内核的编译与文件系统制作。

2.教学目的及要求：通过本章内容的学习，使学生对Android系统开发开发环境的建立及应用程序的设计方法。

三、先修要求
《C语言程序设计》
四、教材及教学参考书
建议使用教材：
《嵌入式系统设计与应用》（第2版），张思民编著，清华大学出版社，2014年1月。

教学参考书：
1.《嵌入式Linux应用开发教程》，赵苍明等编著，人民邮电出版社，2009年。

2.《嵌入式Linux应用程序开发详解》，孙琼编著，人民邮电出版社，2006年。

五、考核方式
课程考核最终成绩采用百分制，具体由以下两部分组成：
平时成绩：以课堂考勤、作业成绩为评分内容，占总成绩50%；
课程设计：学期结束前安排综合课程设计，要求提交源程序、设计报告，并进行答辩，占总成绩50%；
成绩必须达到60分以上才能取得本门课程学分。