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BEST 项目简介. Board for Every Student's Training / 一人一块开发板. 周学海 中国科学技术大学 嵌入式系统实验室 主任. 80年代 小型机. 一个专业一台计算机 国产DJS100系列 如今收藏家们的热门藏品 美国进口 PDP-11. PDP-11. PDP-11. 90年代 PC机. 一个专业一个微机机房 小型机时代终结 PC时代 286、386… 上机受到严格管理 空调 防静电鞋 ……. 2000年 学生自备PC. 互联网浪潮 奔腾处理器 CRT显示器 学生在宿舍配备电脑

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Presentation Transcript


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BEST 项目简介

Board for Every Student's Training / 一人一块开发板

周学海

中国科学技术大学 嵌入式系统实验室 主任


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80年代 小型机

  • 一个专业一台计算机

  • 国产DJS100系列

    • 如今收藏家们的热门藏品

  • 美国进口 PDP-11


Pdp 11

PDP-11


Pdp 111

PDP-11


90 pc

90年代 PC机

  • 一个专业一个微机机房

  • 小型机时代终结

  • PC时代

  • 286、386…

  • 上机受到严格管理

    • 空调

    • 防静电鞋

    • ……


2000 pc

2000年 学生自备PC

  • 互联网浪潮

  • 奔腾处理器

  • CRT显示器

  • 学生在宿舍配备电脑

  • 学生搭建小型局域网


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2010年 笔记本

  • 许多大学生入学就会自带笔记本

  • 中科大软件学院借用笔记本给软件工程硕士


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高校实验课程的现状

  • 统一建设实验室

  • 分组实验(因为实验设备不足)

  • 助教指导实验

  • 学生在实验室完成工作

  • 学生在实验室外完成报告

  • 开放小部分实验室

    • 在工作时间开放

    • 不得与其他实验课冲突


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每个学生拥有PC……

优势?

劣势?


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每个学生拥有PC的优势

  • 上机时间安排灵活

  • 更自由的讨论

  • 支持综合型大实验

    • 所需课时较长,往往由学生在课下完成

    • 组成原理大实验(设计CPU),允许学生将实验箱带离实验室

  • 有可能形成自主创新


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实验室之外完成实验的劣势

  • 缺少有效指导

    • 解决1:开展讨论班,设立统一答疑时间

    • 解决2:开发在线论坛系统

  • 不便于集中管理,可能使得学生沉溺于游戏

  • 有可能抄袭实验报告


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我们的实验

  • 40个学生,按照成绩平均分班

  • A班传统实验模式,B班自由实验模式

  • 实验报告

    • A班平均分83,雷同比例80%

    • B班平均分85,雷同比例65%

  • 期终考试

    • 65分的试题与实验内容相关

    • A班平均分46

    • B班平均分53


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实验结论

  • 实验报告分数接近,雷同比例均较高

    • 抄袭成绩好的同学

  • 考试阶段

    • B班明显优于A班

  • 建议

    • 增强自由实验环节

    • 提高实验难度、代码量强度

    • 严格处罚抄袭


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BEST项目的思想

  • 项目起因:更长的实验时间意味着学生能够更好的掌握知识

  • 学校借给学生,能够用到毕业

  • 使得嵌入式专业的学生,能够在实验室之外完成实验;增加代码量

  • 安排较大型的实训项目(理论联系实际)

    • 实用的、完整的系统

    • 开发时间较长

    • 需要团队协作

    • 需要有创新点


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硬件平台的设计前提(基本需求)

  • 成本低学校能够承受

  • 符合当前的应用趋势

    • 移动设备:wifi 、触摸操作

    • 功耗低:电池供电

    • 性能较高

    • 支持多媒体

  • 必须能够支持嵌入式操作系统

  • 支持的实验类型

    • 验证型实验

    • 综合型实验


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满足基本需求的实验平台

  • 每人一套实验平台(主平台)

    • 开发板、仿真机……

  • 配合教学课程使用(验证型、综合型实验)

  • 条件好的高校:ARM Cortex-A8处理器

    • 可支持Android操作系统

  • 条件一般的高校:ARM9处理器

    • Linux操作系统

  • 职业培训类院校:ARM Cortex-M3处理器

    • μC/OS-II操作系统


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创新型实验所需平台

  • 针对不同实验需求,配备若干平台(辅助平台)

  • 主平台系列中未配备的

  • DSP开发平台

  • 塔式系统

    • 机器人

    • 需要自制PCB板的实验


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课程体系

  • 对原有计算机专业课程体系进行微调

  • 组成原理→组成原理

  • 微机原理(接口技术)→SoC原理

  • 体系结构→ARM处理器体系结构

  • 操作系统→操作系统及源码分析

  • 实训


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组成原理

  • 外部存储

    • 增加Flash存储

  • 总线

    • 增加ARM片上总线

    • 增加I2C和SPI总线

    • 增加USB总线

    • 去除PCI总线


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SoC原理

  • 替代微机原理(介绍的芯片已不常见)

  • 汇编:x86 → ARM

  • SoC常用外设

    • RS232

    • LCD

    • AD/DA/音频codec

    • ……


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操作系统

  • 理论讲解

    • 中断管理

    • 多任务

    • 内存管理

    • 通信

    • 文件系统

  • 源代码情景分析

    • Linux

    • μC/OS-II


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课程层次

  • 高职:M3处理器 + μC/OS-II

    • 简单操作系统、偏单片机

    • 减少知识量

    • 强化单片机的开发水平

  • 本科:ARM9处理器 + Linux

    • 基于Linux的应用开发

    • 一定程度了解Linux内核


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配套教材

  • 嵌入式计算机组成原理

  • SoC原理及接口技术

    • 基于ARM Cortex-A8处理器

    • 基于ARM Cortex-M3处理器

    • 基于ARM9处理器

  • 嵌入式操作系统

    • 基于Linux

    • 基于μC/OS-II


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配套实训教学

  • 网络收音机(Linux 及 μC/OS-II)

  • 数码相框

  • 基于Linux操作系统的考勤机

  • Linux网络游戏

  • 更多正在开发中…


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项目进度

  • 硬件平台

    • ARM Cortex-M3处理器,已完成

    • ARM926E处理器,已完成

    • ARM Cortex-A8处理器,即将完成

  • 课件 基本完成

  • 教材 编写中


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