《嵌入式技术应用》教学标准.docx

嵌入式技术应用教学标准一、基本信息课程性质：专业课课程类型：理论实践一体课程适用对象：专科层次，学制三年学分数：4总学时数：64（理论课学时数：28,实践课学时数：36）先修课程：IinUX操作系统、单片机应用技术、C语言程序设计后续课程：物联网应用程序设计二、课程任务本课程介绍了基于Linux的嵌入式系统的开发方法与应用技术。通过本课程的学习，使学生能够理解嵌入式系统的基本概念，掌握嵌入式系统的开发方法，具备嵌入式系统开发、调试以及系统构建的能力。三、教学目标（一）知识目标1）了解常见ARM单片机芯片及外围芯片的功能和引脚分布；2）了解IinUX操作系统环境,熟悉其基本指令的应用，并掌握几个重要的嵌入式LinUX基础应用程序设计；3）掌握嵌入式系统软件的开发流程和开发方法；4）掌握嵌入式软件系统平台的构建：比如应用程序的编译、烧写、测试方法；嵌入式IinUX操作系统内核的裁剪、编译、下载方法等；5）了解嵌入式系统驱动程序的功能，掌握简单的嵌入式驱动程序的编写方法；6）熟悉基于QT的嵌入式GUl设计方法7）了解嵌入式WEB服务器的功能与构建方法，掌握基本网页编程方法，掌握网络远程控制的方法。（二）能力目标D掌握嵌入式系统开发软硬件平台的使用；2）掌握嵌入式系统的裁剪、编译、下载与测试；3）掌握嵌入式系统的安装和软硬件联调、故障诊断维护技能。四、教学内容及要求模块一、嵌入式网关之开发环境搭建要求：1）理解嵌入式LinUX开发环境；2）掌握开发环境软件的安装、搭建；3）掌握LinUX系统的基本操作和应用；模块二、嵌入式网关之应用程序编写要求：1）掌握嵌入式LinUX应用程序的编写、编译和下载运行;2）掌握嵌入式LinUX应用程序编写方法；3） 了解IinUX程序调试工具，掌握程序的调试方法；模块三、嵌入式网关之驱动程序编写要求：1） 了解嵌入式LinUX驱动设备；2）掌握I/O口驱动程序应用编写；3）掌握I2C驱动程序应用编写；4）掌握串口驱动程序应用编写；模块四、嵌入式网关之温湿度采集DQT编程基础要求：了解QT开发环境的安装；掌握UI界面的设计方法；理解QT下信号与插槽的作用，掌握其使用方法；学会简单的界面应用设计。2） SHTll温湿度传感器数据读取设计要求：了解SHTll温湿度传感器外部接口功能掌握温湿度传感器的初始化时序驱动设计；掌握温湿度传感器读写时序驱动设计；能够读取温湿度模块数据并进行转换并显示。模块五、嵌入式网关之设计通信传输设计1）与WSN协调器的串口通信设计要求：了解串口通信数据帧格式；理解通信协议的作用；理解串口通信数据结构体的作用，掌握其设定方法；掌握串口通信驱动程序的调用方法；学会使用串口通信实现与WSN协调器的通信。2）与上位机的网络通信设计要求：了解网络接口通信的概念、数据帧格式；理解TCP/IP协议基本概念，熟悉网络数据传输流程；掌握网络通信的驱动程序调用方法；掌握Linux下网络通信的设计方法，实现与PC机的数据通信。模块六、嵌入式网关之远程控制设计1）嵌入式WEB服务器构建要求：了解嵌入式WEB服务器BOA的作用；掌握BOA的获取与编译方法；掌握BOA的下载、运行与测试方法；2）HTML网页编程基础要求：了解HTML的基本语法；掌握简单HTML网页编程方法。3）家电远程控制设计要求：了解CGl脚本程序的概念；掌握CGl程序的编写方法；学会使用BOA在ARM开发板实现一个简单WEB服务器的过程；掌握利用网络实现远程家电控制的方法。五、实践教学安排（可选）序号实践教学内容课时数1开发环境软件的安装、搭建22Linux系统的基本操作和应用23Bootloader的功能和使用14Linux内核与移植15嵌入式LinuxC开发基础16编译器gcc、调试器GDB17GNUmake和makefile18应用程序下载运行29I/O口驱动程序编写应用110I2C驱动程序编写应用211串口驱动程序编写应用212QT应用编程213温湿度传感器数据采集414串口通信设计215网络通信设计416嵌入式WEB服务器构建217HTML网页编程218家电远程控制设计4六、教学时数分配序号授课内容课时分配讲授实验合计1模块一嵌入式网关之开发环境搭建Linux系统的基本操作和命令2242构建嵌入式LinUX开发环境223Bootloader的功能和使用1124Linux内核与移植1125模块二嵌入式网关嵌入式LinuxC开发基础1126编译器gcc、调试器GDB1127之应用程序编写GNUmake和makefile1128应用程序下载运行229模块三嵌入式网关之驱动程序编写理解嵌入式设备驱动11210I/O口驱动程序编写应用22211I2C驱动程序编写应用2212串口驱动程序编写应用2213模块四嵌入式网关之温湿度采集设计QT编程基础42614DHTIl温度传感器数据读取设计24615模块五嵌入式网关之通信传输设计与WSN协调器的串口通信设计22416与上位机的网络通信设计42617模块六嵌入式网关之远程控制设计嵌入式WEB服务器构建22418HTML网页编程基础22419家电远程控制设计246七、学习效果评价（一）评价形式如平时表现、平时作业、成果评价、阶段测试、期末考试、其它等。序号评价形式占总成绩的比重说明1平时表现5%2平时作业10%3阶段测试25%4成果评价30%温湿度采集与远程控制制作成果5期末考试30%合计100%各项评价形式的合计必须是100%（二）模块评价序号模块占总成绩的比重说明1模块一嵌入式网关之开发环境搭建10%2模块二嵌入式网关之应用程序编写15%3模块三嵌入式网关之驱动程序编写20%4模块四嵌入式网关之温湿度采集设计15%5模块五嵌入式网关之通信传输设计15%6模块六嵌入式网关之远程控制设计25%合计100%八、教学资源（一）建议选用教材及教学参考资料本课程推荐选用教材是：嵌入式LirIUX系统应用及项目实践，作者：丰海，机械工业出版社本课程推荐的教学参考书是：1、嵌入式LirIUX应用开发，作者：韦东山，人民邮电出版社2、嵌入式系统软件设计，作者：谢荣生等，北京邮电大学出版社3、嵌入式系统原理及应用开发技术，作者：桑楠，高等教育出版社（二）本课程所需仪器、设备清单采用一体化教室来授课，需配有学生计算机50台及教师机1台，安装广播接收软件、嵌入式开发相关软件。所需配备实验设备有1 .稳压电源25台；2 .数字示波器25台；3 .信号发生器25台；4 .ARM开发板（TQ2440）、仿真器各50套。