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报告人：北京工业大学 孙景琪教授 2004.8.10 一、北京工业大学电子工程设计实践课程情 况介绍 二、北京工业大学嵌入式系统课程情况介绍 三、嵌入式系统课程实验项目介绍

报告内容. 报告人：北京工业大学 孙景琪教授 2004.8.10 一、北京工业大学电子工程设计实践课程情 况介绍 二、北京工业大学嵌入式系统课程情况介绍 三、嵌入式系统课程实验项目介绍. 一、电子工程设计实践课程情况介绍. 背景 受 1994 、 1995 年两届全国大学生电子设计竞赛的启发与影响 市场经济发展对高校人才培养的需求 2. 立项研究与建设： 1996~1997 年 课程开出： 1998 年 3. 课程情况 概况： 180 学时， 6 学分，分散在 3 个学期进行，全部在实验

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报告人：北京工业大学 孙景琪教授 2004.8.10 一、北京工业大学电子工程设计实践课程情 况介绍 二、北京工业大学嵌入式系统课程情况介绍 三、嵌入式系统课程实验项目介绍

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Presentation Transcript

  1. 报告内容 报告人：北京工业大学 孙景琪教授 2004.8.10 • 一、北京工业大学电子工程设计实践课程情 况介绍 • 二、北京工业大学嵌入式系统课程情况介绍 • 三、嵌入式系统课程实验项目介绍

  2. 一、电子工程设计实践课程情况介绍 • 背景 • 受1994、1995年两届全国大学生电子设计竞赛的启发与影响 • 市场经济发展对高校人才培养的需求 2. 立项研究与建设：1996~1997年 • 课程开出：1998年 3. 课程情况 • 概况：180学时，6学分，分散在3个学期进行，全部在实验 室操作实施 • 性质：专业必修课 • 对象：电子信息工程、通信工程、电子科学与技术 • 受益学生：5个年级3个专业约1600多名本科学生

  3. 4. 课程以实际数据采集、处理系统为载体 • 以模块化结构设计、安装、调测等具体内容为手段； • 每个学生在2-3个学期内独立完成电源、信号放大、A/D、D/A、单片机系统、显示、无线或有线传输、闭环控制等7~10个模块的设计、制作与调测。最后组成一个完整的实际系统; • 写出实验报告，进行演示、答辩、评定成绩; • 全部过程与全国大学生电子设计竞赛过程相同。 5. 效果：深受广大学生欢迎 • 2003年受到教育部教学评估专家一致好评，成为工大教学改革的一个亮点。

  4. 二、嵌入式系统课程情况介绍 1. 背 景 • 受2003年全国部分高校嵌入式课题邀请赛的启 发与影响 • 由于科研项目的开发需求及市场对人才的需求 2. 课程情况 • 48学时，其中讲授30学时，实验18学时 • 性质：专业必修课 • 对象：电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术 • 开出时间：2003年 • 受益学生：2个年级3个专业约300多名本科学生 • 参考教材：ARM体系结构与编程 ，杜春雷，清华

  5. 3.嵌入式系统课程主要内容 • 嵌入式系统概述 • ARM处理器的体系结构 • ARM指令系统与汇编语言程序设计 • 嵌入式硬件系统设计 • 系统组成、工作原理 • 存储器、LCD、外设接口、电源等 • 电路设计 • 嵌入式系统的C程序设计与调试 • 嵌入式操作系统介绍

  6. 三、嵌入式系统课程实验情况介绍 • 熟悉实验装置及ARM SDT开发软件的使用（4学时） • 实验装置的使用及程序设计（12学时） • 嵌入式操作系统μC/OS-II移植及使用（演示）（1学时） • μCLinux进程间通信实验和设备驱动程序调试实验（演示）（1学时）

  7. （一）熟悉实验装置及ARM SDT开发软件的 使用（4学时） • 熟悉实验装置 • ARM7处理器指令系统实验 熟悉ARM指令及SDT开发环境，使用ARM汇编语言编写简单的GPIO实验 • JTAG调试器和ARM Debugger使用实验 软件调试简单的ARM程序，熟悉Debug调试环境； 连接实验装置并口线，学习JTAG调试器的使用，观察寄存器及内存单元的变化，进一步熟悉ARM结构 • GPIO驱动LED实验 理解CStartup程序的作用，用C语言编写GPIO驱动LED程序并调试

  8. （二）实验装置的使用及程序设计（12学时） • 串口通信实验 • 4x4键盘及中断实验 • LCD 图形显示实验 • 音频录音、 编解码、放音实验（含DMA实验） • 数字存储示波器实验（含A/D数据采集和LCD 图形显示实验） • FLASH 的编程及编写Bootloader程序 1. 实验项目

  9. 理解S3C44B0芯片及外围电路硬件工作原理 • 了解芯片相关控制寄存器的作用及使用 • 编写驱动程序 • 编写简单的测试程序 2. 实验过程

  10. MIC/LINEIN SPEAKER IIS控制器 DMA控制器 ARM7内核 SDRAM 3. 实验举例1 － 数字音频实验 • 编写音频录放程序 • 完成Talkthrough程序 • 完成录音、G.711实时 编码、解码、播放实验

  11. SPEAKER IIS控制器 DMA控制器 网络接收 MP3音频 Flash存放 MP3音频 ARM7内核 解码 • MP3解码播放程序(演示)

  12. DDS信号发生器 其他信号源 8路A/D转换器 串口 用户界面 SDRAM ARM7内核 GPIO 4X4键盘 LCD控制器 320X240 LCD 4. 实验举例2 －数字存储示波器实验

  13. 5. 实验装置其他外设使用实验（演示） • USB控制器 PDIUSBD12（演示） 理解USB 1.1协议，编写硬件驱动程序及上层测试程序 • 100M 网卡芯片SMSC91C113（演示） 编写网卡驱动程序 理解IP协议，UDP协议，编写UDP协议

  14. （三）嵌入式操作系统μC/OS-II移植及 使用(演示) • μC/OS-II操作系统向S3C44B0移植 理解μC/OS-II操作系统的工作原理，修改与硬件相关部分的代码 • μC/OS-II操作系统多任务环境使用 编写简单的μC/OS-II多任务程序并调试，观察操作系统在任务切换时对现场保护及任务栈使用的情况

  15. 三个任务互抛信号量 观察任务切换时任务栈的使用情况 任务2 任务1 任务3

  16. 加入定时中断，中断后不做任务切换 • 观察中断服务程序对现场的保护 任务2 任务1 定时中断 任务3

  17. 使用定时器作任务延时，中断返回后做任务切换使用定时器作任务延时，中断返回后做任务切换 • 观察中断服务程序对现场的保护，中断服务程序做任务切换时对任务 栈使用情况 任务2 任务1 定时中断 任务3

  18. 加入串口中断和任务4，由串口中断唤起任务4 • 观察中断服务程序对现场的保护，中断服务程序做任务切换时对任务 栈使用情况 任务2 串口中断 任务1 任务4 定时中断 任务3

  19. 本课程实验装置：EAS-44B0 北京工业大学电控学院DSP与嵌入式系统研究室北京亿旗创新科技发展有限公司 联合研制

  20. 高档嵌入式系统实验装置：EAX-400 基于Intel PXA255嵌入式处理器，支持Windows CE.NET（4.2）和Embedded Linux（2.4.19）操作系统，是学习32位ARM处理器的理想实验开发平台。 Intel PXA255是业界领先的嵌入式处理器，运行速度高达400MHz，采用ARM V5TE构架，Intel超流水线技术，独特的动态功率管理技术，是高性能与低功耗的完美结合。 北京工业大学电控学院DSP与嵌入式系统研究室北京亿旗创新科技发展有限公司 联合研制

  21. 谢谢！

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