《嵌入式微处理器结构》教学大纲
（课程编号A311003 学分-学时-上机：3-48-0 ）
一、 课程的性质与目的
本课程属于专业课，是理论性和技术性都很强的实用课程。通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式硬件系统的基本概念，熟悉嵌入式微处理器的开发过程，基本掌握目前业内流行的ARM处理器的体系结构和指令集。了解嵌入式微处理器的设计过程，掌握嵌入式系统的开发过程和基本技巧。
二、 课程内容与教学要求
1、嵌入式硬件系统概述
教材第1章，了解嵌入式系统的定义、特点、应用领域以及发展趋势。了解嵌入式硬件系统的组成和主流的嵌入式微处理器。
2、嵌入式微处理器核心
教材第2章，了解嵌入式微处理器内核的体系结构、编程模型、内存和I/O等方面。掌握嵌入式微处理器内核操作的数据宽度（类型）、处理器的工作状态、工作模式、寄存器的情况以及中断与异常操作（响应）的细节。
3、ARM嵌入式微处理器指令集概览
教材第3章，了解ARM指令集与Thumb指令集的概念，掌握ARM v4T架构指令体系，了解ARM v5T、v6架构指令体系。
4、SoC嵌入式微处理器系统
教材第4章，掌握SoC的概念，了解其典型结构（处理器内核、处理器存储器子系统、片内总线以及片内外设）。
5、嵌入式系统的片外存储系统
教材第5章，了解片外存储系统的分类：RAM、ROM、电子存储器、微硬盘等几种类型。掌握每种存储器的工作原理，了解组成结构、特点、应用等方面。
6、32位嵌入式系统常用总线
教材第6章，了解嵌入式系统中所用到的各种片外及通信总线，重点掌握广泛使用的各种串行总线（SPI、I2C、UART、USB、CAN、LIN等）。
7、嵌入式硬件系统开发流程
教材第7章，了解嵌入式硬件系统的开发流程，掌握其中的主要原则以及需要特别注意的事项。
8、ARM7学习板核心模块的设计
教材第8章，了解嵌入式系统硬件设计过程中的一些主要关注点，主要集中在微处理器的周围，掌握最核心部分的微处理器、SDRAM、Flash的电路设计要点。
9、系统外设及接口模块设计
教材第9章，了解嵌入式系统中常用外设及其扩展电路的设计，了解基于嵌入式微处理器内置的控制器和接口。
10、嵌入式系统启动程序、驱动软件开发、嵌入式实时操作系统内核硬件相关设计与代码移植
教材第11、12、13章，掌握嵌入式系统的典型启动过程及Boot Loader概念，了解几种典型的嵌入式系统启动程序。了解嵌入式系统驱动软件，了解嵌入式实时操作系统内核硬件相关设计。
三、 上机实验要求
无。
四、 能力培养的要求
通过对嵌入式微处理器结构的学习，培养学生学习嵌入式系统的兴趣和发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生嵌入式系统的开发能力。
五、 建议学时分配
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课程内容 |
讲课 |
习题课或课堂讨论 |
上机 |
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嵌入式硬件系统概述 |
2 |
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嵌入式微处理器核心 |
4 |
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ARM嵌入式微处理器指令集概览 |
6 |
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SoC嵌入式微处理器系统 |
2 |
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嵌入式系统的片外存储系统 |
4 |
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32位嵌入式系统常用总线 |
6 |
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嵌入式硬件系统开发流程 |
2 |
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ARM7学习板核心模块的设计 |
2 |
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系统外设及接口模块设计 |
4 |
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嵌入式系统启动程序、驱动软件开发、嵌入式实时操作系统内核硬件相关设计与代码移植 |
6 |
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合计 |
38 |
10 |
48 |
六、 考核方式
总评=成绩平时成绩+期中考试成绩+ … 期末考试成绩
平时成绩占30%，期中考试成绩占0%，期末考试成绩占70%
其中平时成绩主要包括：出勤、作业、课堂表现等。
七、 教材及参考书
1、教材：陈丽蓉等编著，嵌入式微处理器系统及应用，北京：清华大学出版社，2010.5第1版
2、参考书：
邱铁编著，ARM嵌入式系统结构与编程，北京：清华大学出版社，2009.3第1版
时龙兴等编，嵌入式系统—基于SEP3203微处理器的应用开发，电子工业出版社，2006年版本
杜春雷编，ARM体系结构与编程，清华大学出版社，2003年版本
田泽译，ARM SOC体系结构，北京航空航天大学出版社，2002年版本
