《嵌入式系统及应用》教案

贵州理工学院教案2017~2018学年第2学期学院（部、中心）电信工程学院课程名称嵌入式系统基础专业、年级、班级网络151，152，153，154主讲教师李云冀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。任课教师应根据专业的培养方案，紧扣教学大纲，认真分析教学内容，切合学生实际，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。教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号（每堂课一个序号）。2、教学时数：指完成一个授课题目所用教学时间。理论课通常以学时数为单位（一般2学时），而实践课则以学时数，天数或周数为单位。3、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“√”。4、题目：标明章、节或主题。5、教学目的要求。6、教学重点、难点。5、教学方式和手段。6、教学过程（含复习旧课、引入新课、组织教学、启发思维等）。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排。本部分不同专业的授课可有自己的特色。7、讨论、思考题和作业。8、参考资料：列出参考书籍、有关资料。9、日期的填写系指本堂课授课的时间。授课教案应根据专业技术领域发展、教学要求变化、学生实际水平，以及教师以往教学的课后小结、批注等进行补充、修改或重写，以保持教学内容的先进性和适用性。请妥善保存各阶段的教案，并配合好学院的教学检查和归档等工作。贵州理工学院教案编号：1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。教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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控制电路寄存器阵列2）指令的执行过程#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编号：2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）：第三章单片机原理第一节MCS-51系列单片机的结构第二节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方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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*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MOVr0,#40HMOVA,@R0INCR0ADDA,@R0INCR0MOV@R0,ACLRAADDCA,#0INCR0MOV@R0,A98HAFH40H......38.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MOVA,61HMOVB,#02HMULABADDA,62HMOV63H,ACLRAADDCA,BMOV64H,AF2CC61H......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，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方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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02）、模式13)、模式34）、模式4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：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编号：4课时安排：6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方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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）、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，2006﹒3《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，2004﹒8编号：5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方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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、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，2006﹒3《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，2004﹒8编号：6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方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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）、多寄存器寻址#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，2006﹒3《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，2004﹒8编号：7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。教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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----3，2参考书目：《嵌入式系统设计与开发》马文华，科学出版社，2006﹒3《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，2004﹒8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。教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。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）、UART特殊功能寄存器的含义及应用板书设计：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