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嵌入式系统设计与实例开发——ARM 与 C/OS-Ⅱ

北京航空航天大学北京航空航天大学智能嵌入式技术工作室智能嵌入式技术工作室

王田苗 魏洪兴王田苗 魏洪兴

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课程大纲讲课 讲稿 实验

时间 题目 内容 时间 内容第二周3.4/二

1．引言 嵌入式系统技术前沿、应用领域、发展趋势及相关领域研究成果

第三周3.11

2．嵌入式系统的基本知识

嵌入式系统的特点、分类、基本概念

第四周3.18

3．嵌入式实时操作系统

介绍主流实时操作系统，深入剖析WinCE、 Linux、 C/OS，包括系统结构、实时性、应用

第六周4.1

4．嵌入式硬件平台

介绍主流硬件平台，详细介绍 ARM、DSP、 ATMEL单片机功能及应用

第五周 实验一、 ARM SDT 2.5开发环境及 ARM开发平台简介

第八周 5．嵌入式系统的设计方法

介绍嵌入式系统设计的一般方法，以嵌入式工程机械智能监控器与嵌入式控制器为例

第七周 实验二、 ARM的输入输出接口实验： I/O、 A/D、键盘驱动

第九周 6．嵌入式系统的硬件设计

简要介绍外围接口设计，以 LCD、触摸屏为例，着重讲解人机交互接口设计

第十周 实验三、 ARM的串行通讯实验第十一周 实验四、 ARM的触摸屏驱动实

验第十二周 实验五、 C/OS-Ⅱ在 ARM上

的移植实验第十三周 7．嵌入式系统

编程简要介绍嵌入式软件的体系结构，着重讲解嵌入式 GUI的编程方法

第十四周 实验六、基于 C/OS-Ⅱ的嵌入式编程实验：消息循环、文件系统

第十五周 实验七、 GUI编程实验第十六周 8．嵌入式技术

演讨选择 5-8名有嵌入式开发经验的学生做报告，师生点评，探讨。

第十七周 综合实验： LCD、 UDP编程

9．考试

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第二讲、嵌入式系统的基本概念

一、什么是嵌入式系统二、硬件基础

三、嵌入式操作系统

冯 · 诺依曼体系结构和哈佛体系结构CISC 与 RICS

影响 CPU 性能的因素存储器系统I/O 接口操作系统的分类嵌入式实时操作系统多任务，任务优先级，调度前台与后台非占先式与占先式、可重入型函数

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一、 C/OS

二、嵌入式 Linux

三、 WinCE

第三讲、嵌入式实时操作系统分析

C/OS 简介 内核结构 - 任务以及调度机

制 任务间通信 C/OS 的移植

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第四讲、 ARM 微处理器体系统结构分析

一、嵌入式微处理器分类

二、 ARM 嵌入式微处理器简介

五、 ARM 体系结构

三、 ARM 指令集

四、 ARM JTAG 调试

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嵌入式系统开发流程框图

开始新工程

编辑源代码

编译链接

仿真调试

程序下载

ARM CPU执行

监控结果

基本开发流程

PC机

SourceI nsi ght

ARM SDTProj ectManager

ARM SDTDebuger

ArmDvk

串口助手或超级终端

J tag仿真器

armJ tag

J tag

并口 USB

USB口

PC机硬件平台

串口

RS232电平转换

串口

硬件连接

开发流程

内部逻辑

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嵌入式系统设计（实验课）》内容安排

三个层次，这三个层次分别是：1 ．基本知识部分，目的有三：（ 1 ）让学生了解（认识）嵌入式软件和硬件的一般开发环境与流

程。（ 2 ）让学生熟悉（某一种）嵌入式系统开发工具（ 3 ）掌握实验开发工具的操作方法及使用，熟悉软件编程环境，

为下二个层次实验做准备。基于上述目的，此部分安排两个实验内容：实验一： ARM SDT 2.5 开发环境介绍 实验二：开发基本的嵌入式应用程序

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2 ．基础技能部分

2 ．基础技能部分，目的是让同学掌握基本的嵌入式程序开发，可以根据实验指导书内容进行实验的调试，能读懂实验源程序。

1 ）要求：学生能够独立编程实现下面 4 个基础实验内容。

2 ）内容：

实验三：交通管制信号灯模拟实验—— I/O 接口

实验四：模拟电子画板实验——触摸屏应用

实验五： ARM 的图形界面设计实验—— API 绘图函数

实验六：基于 ARM 的多通道仪表信号采集实验——多任务与 A/D转换

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3 ．综合应用部分

3 ．综合应用部分，目的在于综合运用同学在基础技能部分所学，创造性地进行综合应用。

1 ）要求：学生独立或合作编程实现下面 2 个基础实验内容。

2 ）内容：此部分安排两个实验内容：

实验七：基于局域网的电子点菜系统功能实现

实验八：面向游戏图形界面的 LCD 控制与应用（以俄罗斯方块为例）

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ARM 实验平台与 PC 机连接关系框图