《嵌入式系統(tǒng)課程實習》課程教學大綱

《嵌入式系統(tǒng)課程實習》實習教學大綱課程編號j3341704課程名稱嵌入式系統(tǒng)課程實習課程性質(zhì)*工程實踐與畢業(yè)設計（論文）英文名稱EmbeddedSystemCoursePractice*數(shù)學與自然科學類、工程基礎類、專業(yè)基礎類、專業(yè)類、工程實踐與畢業(yè)設計（論文）、人文社會科學類。一、課程簡介為實現(xiàn)培養(yǎng)目標，本課程是電子信息工程專業(yè)高年級學生開設的專業(yè)選修課。嵌入式系統(tǒng)融合了計算機軟/硬件技術、通信技術和半導體微電子技術；本課程主要學習將相應的計算機直接嵌入到應用系統(tǒng)中。通過本課程學習，使學生了解嵌入式處理器ARM7微處理器體系結構及指令系統(tǒng)。了解32位嵌入式處理器總體結構、存儲器組織、系統(tǒng)控制模塊和I/O外圍控制模塊。掌握嵌入式系統(tǒng)的分析與設計方法，了解各種嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)應用方法和嵌入式網(wǎng)絡技術；能夠進行實際系統(tǒng)的設計與分析。二、課程教學目標1、掌握STM32F103實驗板的電路的基本原理，掌握焊接電路板的基本技能。要求在掌握電路原理的基礎上進行電路板的焊接，要求能夠焊接貼片0602電阻電容，能夠焊接SOIC貼片芯片。在完成后可進行上電，下載代碼運行測試驗證電路板焊接的正確性；[4.2]2、掌握STM32開發(fā)環(huán)境，掌握從無到有的構建工程，學會GPIO及中斷的基本操作。要求參考教材，編寫代碼下載到目標板，觀察效果。如未達到理想效果，檢查和修改代碼，再次編譯下載直到成功；[4.2]3、掌握STM32基本串口編程，進一步學習中斷處理；要求參考教材，編寫代碼下載到目標板，觀察效果。如未達到理想效果，與團隊同學進行溝通和研討，分擔檢查和修改代碼任務，再次編譯下載直到成功。[9.1]課程教學目標與畢業(yè)要求的對應關系如表1所示。表1畢業(yè)要求指標點實現(xiàn)矩陣畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點課程目標4.研究4.2針對電子信息工程的復雜工程問題，具備選擇技術路線、設計實驗方案的能力，并獲取準確的實驗數(shù)據(jù)。1，29.個人和團隊9.1能夠在多學科背景下的團隊中分擔任務，并承擔責任。3三、課程教學目標達成途徑（或教學設計）表2教學目標達成途徑課程教學目標達成途徑考核方式1.掌握STM32F103實驗板的電路的基本原理，掌握焊接電路板的基本技能。要求在掌握電路原理的基礎上進行電路板的焊接，要求能夠焊接貼片0602電阻電容，能夠焊接SOIC貼片芯片。在完成后可進行上電，下載代碼運行測試驗證電路板焊接的正確性。通過課堂講授、現(xiàn)場參觀、指定閱讀（小組成員自行分配閱讀任務）、分組匯報對實習任務的理解和計劃、實操實踐等方式達成。實習表現(xiàn)、現(xiàn)場匯報、現(xiàn)場驗收、相關記錄等原始材料考評2.掌握STM32開發(fā)環(huán)境，掌握從無到有的構建工程，學會GPIO及中斷的基本操作。要求參考教材，編寫代碼下載到目標板，觀察效果。如未達到理想效果，檢查和修改代碼，再次編譯下載直到成功。通過課堂講授、指定閱讀（小組成員自行分配閱讀任務）與課程實習等達成實習表現(xiàn)、現(xiàn)場匯報、現(xiàn)場驗收、相關記錄等原始材料考評3.掌握STM32基本串口編程，進一步學習中斷處理；要求參考教材，編寫代碼下載到目標板，觀察效果。如未達到理想效果，與團隊中其他同學進行溝通和研討，檢查和修改代碼，再次編譯下載直到成功。通過課堂講授、指定閱讀（小組成員自行分配任務）、方案研討、實操實踐、撰寫報告等方式達成。實習表現(xiàn)、現(xiàn)場匯報、現(xiàn)場驗收、實習報告、相關記錄等原始材料考評四、課程教學內(nèi)容、教與學的要求該課程實習內(nèi)容覆蓋較寬，教學要求應該結合相應課程的綜合性設計為主進行?？紤]到時間及安排的合理性等因素，結合實驗室的具體情況宜由學生自由組合成小組進行，一般3~5人為一組較為適宜。具體安排見表3。表3教學內(nèi)容與教學要求序號教學內(nèi)容與課程教學目標教與學的要求學時教學目標1第一章電路焊接與調(diào)試1.1學習STM32F103實驗板電路的原理圖1.2焊接電路板上部分電阻電容1.3焊接LED和蜂鳴器1.4焊接ASM1117芯片IIC芯片AT24C021.5下載測試代碼到焊接好的STM32實驗板，測試實驗板是否工作正常。[課程目標1，2]1、了解：焊接基本方法2、理解：元件選擇方法3、掌握：下載與測試技術1天1，22第二章開發(fā)板調(diào)試技術2.1熟悉MDKKEIL開發(fā)環(huán)境，構建基于固件庫的工程2.2編寫代碼實現(xiàn)流水燈工程，按鍵后能改變流水燈速度。2.3通過ISP下載代碼到實驗板，查看運行結果。2.4使用JLINK下載代碼到目標板，查看運行結果，使用JLINK在線調(diào)試。[課程目標1,2]1、了解：軟件模塊的功能2、理解：程序開發(fā)流程3、掌握：軟件的使用與調(diào)試技巧1天1，23第三章串口程序開發(fā)3.1編寫主程序，初始化串口1，設置波特率為9600，無校驗，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位。寫中斷服務程序代碼實現(xiàn)將發(fā)送過來的數(shù)據(jù)回送。3.2下載代碼到實驗板，通過串口調(diào)試助手發(fā)送數(shù)據(jù)，查看實驗板送回的數(shù)據(jù)。[課程目標1,2]1、了解：串口工作原理2、理解：串口開發(fā)的具體過程3、掌握：基于串口通信的硬軟件開發(fā)技術1天1，24第四章高級開發(fā)技術4.1假設，有一個設備用RS232串行口以256000的波特率發(fā)送數(shù)據(jù)，并且大概每80毫秒發(fā)送8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。使用串口調(diào)試助手，仿真這個設備。4.2要求將該設備發(fā)送的數(shù)據(jù)求平均值后送回。4.3采用DMA方式接收數(shù)據(jù)，接收完成后發(fā)生中斷，然后DMA通道使用另一個緩沖區(qū)繼續(xù)接收數(shù)據(jù)。而這時CPU可以處理數(shù)據(jù)，計算剛接收到數(shù)據(jù)的平均值。然后送回。這樣，CPU和DMA并行工作。[課程目標1,2]1、了解：嵌入式系統(tǒng)體DMA技術2、理解：數(shù)據(jù)傳輸過程3、掌握：DMA程序開發(fā)1天1，25撰寫實習報告。實習完成后，各組進行總結和經(jīng)驗交流，教師結合匯報交流情況對實習進行總結，同時安排各組同學結合自己的分工和任務撰寫實習報告。[課程目標3]1、了解：實習報告撰寫規(guī)范2、掌握：實習報告寫作方法1天3五、課程考核及成績評定1．考核方式：考察。2．成績構成：根據(jù)課程實習過程中的表現(xiàn)、設計任務完成質(zhì)量、實習報告進行評定。實習成績按照優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級評定。成績不及格者需要重修。。成績評定方式為綜合考核方式的各項評分，給出總評成績，學期末依據(jù)總評成績評定對應考核等級：優(yōu)秀：90-100分；良好：80-89分；中等：70-79分及格：60-69分；不及格：60分以下。3．考核評價標準實習表現(xiàn)由指導教師根據(jù)實習期間的積極性、遵守紀律情況等情況評定，應明確實習表現(xiàn)、設計任務完成質(zhì)量和實習報告等環(huán)節(jié)權重，應具體寫明對實習報告撰寫要求及評價標準，應有成績評定評語，應留存考核和成績評定的各種原始資料。具體考核評價標準見表4所示。表4教學目標評價標準成績分值權重類別權重考核/評價細則課程目標畢業(yè)要求平時成績1000.4考勤0.2以100分制計分，按比例計入課程總評成績；主要考核學生的實習出勤率。1，24實習表現(xiàn)0.8以100分制計分，按比例計入課程總評成績；主要根據(jù)實習過程中的遵守實驗室規(guī)則制度，團隊協(xié)作時是否對設計任務正確理解、是否虛心接受他人意見和建議、是否積極配合有效完成輔助工作、是否從團隊利益出發(fā)、是否和組內(nèi)外成員有效溝通、是否清晰表達和討論匯報有關問題等方面給出評分。1，2，34，9論文評閱成績1000.6實習報告1以100分制計分，按比例計入課程總評成績；主要考核學生實習報告完成質(zhì)量：包括內(nèi)容是否詳實、格式是否規(guī)范等。實習報告（總結）的內(nèi)容包括：①時間、地點、描述；②實習目的及要求；③實習過程及實習內(nèi)容的敘述；④收獲（包含團隊合作能力方面）、體會，學校教學與實際的差距，改進方向、內(nèi)容與方法；⑤不足、建議、教訓。1，2，34，9六、課程教學目標達成度評價1．達成度評價依據(jù)和方法課程各目標達成情況為該項目學生的平均得分率，其計算公式為：課程總目標達成情況為3個課程目標的加權得分率，其計算公式為：其中權重系數(shù)按照表5設定。表5課程目標權重系數(shù)課程目標123權重系數(shù)0.20.20.6課程畢業(yè)要求指標點達成情況評價：課程支撐畢業(yè)要求指標點的達