嵌入式系统设计与实践
嵌入式系统设计与实践
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/25
开课平台优课在线
开课高校哈尔滨工业大学
开课教师张策吕为工李剑雄谷松林
学科专业工学计算机类
开课时间2024/09/01 - 2024/11/26
课程周期13 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

嵌入式系统是以应用为中心、以计算机等技术为基础的多学科交叉融合体,也是应用范围广泛、社会需求大的专业课程,对于培养计算机系统整体的理解、设计与实现能力具有重要意义。

本课程主要讲授4篇内容,分别是:

(1)基础篇:涵盖嵌入式系统构成、嵌入式系统“心脏”嵌入式处理器、嵌入式系统“灵魂”嵌入式操作系统、嵌入式系统开发模式;

(2)硬件平台篇:嵌入式系统硬件平台、最小系统、内部与外部接口、调试接口JTAG;

(3)软件平台篇:Linux开发环境、Bootloader、嵌入式Linux内核与根文件系统、驱动程序基础;

(4)应用篇:控制嵌入式系统硬件、嵌入式系统图形界面GUI、嵌入式系统Web服务、嵌入式数据库等。

上述内容形成了如下的基本内容线索——掌握嵌入式系统概念与构成,了解相关硬件,读懂硬件原理图,设计硬件子系统结构,修改内核,移植嵌入式操作系统和Bootloader,编写出对应的驱动程序,在应用层调用驱动程序来控制硬件,典型嵌入式应用系统开发。

课程勾勒出了典型嵌入式系统的全貌,以掌握嵌入式开发为终极目标,为学习者最终能为成为社会需要的合格嵌入式系统应用人才打下坚实基础。


课程大纲
引言
第1节—认识嵌入式系统
第2节—嵌入式系统简介(常见的嵌入式系统)
第3节—嵌入式CPU与操作系统
第一篇第1章 嵌入式系统概述
第1.1节—嵌入式系统概念
第1.2节—嵌入式系统与台式计算机
第1.3节—嵌入式系统与单片机
第一章测试A
第一章测验B
第一篇第2章 嵌入式处理器
第2.1节—从传统处理器到片上系统
第2.2节—嵌入式处理器之ARM
第2.3节—嵌入式处理器与x86
第2.4节—其它嵌入式处理器
第二章测验A
第二章测验B
第二章测验C
第一篇第3章 嵌入式操作系统
第3.1节—实时操作系统
第3.2节—与应用程序一体化的嵌入式操作系统
第3.3节—嵌入式操作系统之Linux
第3.4节—其它嵌入式操作系统
第三章测验
第一篇第4章 嵌入式系统开发模式
第4.1节—嵌入式系统开发模式之单片机
第4.2节—嵌入式系统开发模式之台式计算机
第4.3节—嵌入式系统开发模式
第4.4节—嵌入式系统开发模式之个人移动设备
第4章测验A
第4章测验B
第一篇附章 嵌入式系统应用
嵌入式系统应用
第二篇第5章 嵌入式系统硬件平台概述
第5.1节—整体构架
第5.2节—两类嵌入式主机板
第5.3节—编程模式
第5.4节—可配置的引脚
第5章测验A
第5章测验B
第二篇第6章 基于S3C2410的最小系统
第6.1节—S3C2410处理器
第6.2节—存储器(内存)
第6.3节—NandFlash控制器
第6.4节—时钟&电源
第六章测验A
第六章测验B
第二篇第7章 S3C2410内部接口(上)
第7.1节—DMA控制器
第7.2节—输入/输出口
第7.3节—PWM定时器
第7.4节—UART
第7.5节—USB
第七章(上)测验A
第七章(上)测验B
第二篇第7章 S3C2410内部接口(下)
第7.6节—中断控制器
第7.7节—LCD控制器
第7.8节—A/D转换与触摸屏接口
第7.9节—其它常用接口
第7.10节—外部接口
第七章(下)测验A
第二篇第8章 调试接口JTAG
第8.1节—嵌入式系统调试概述
第8.2节—JTAG
第三篇第9章 嵌入式Linux开发环境
第9.1节—Linux概述
第9.2节—Linux主要命令介绍
第9.3节—GNU编译工具链
第9.4节—工程管理器MAKE
第9.5节—SHELL编程
第9.6节—Linux编程
第9.7节—创建嵌入式Linux开发环境
第9章测验
第三篇第10章 Bootloader
第10.1节—Bootloader概述
第10.2节—Bootloader的启动流程
第10.3节—Bootloader的主要任务
第10.4节—几种Bootloader介绍
第10.5节—终端仿真
第10章测验A
第10章测验B
第三篇第11章 Linux系统在ARM平台上的移植
第11.1节—硬件平台对移植的影响
第11.2节—Linux操作系统移植
第11.3节—Linux内核结构
第11.4节—Linux内核向S3C2410的移植
第11.5节—配置和编译内核流程
第11.6节—内核配置选项
第11章测验
第三篇第12章 嵌入式Linux 的文件系统
第12.1节—Linux 的文件系统结构概要
第12.2节—Linux系统的引导过程
第12.3节—MTD
第12.4节—嵌入式Linux专用的文件系统
第12.5节—根文件系统的制作
第12章测验
第三篇第13章 驱动程序基础
第13.1节—Linux驱动程序概述
第13.2节—Linux设备管理结构
第13.3节—Linux驱动程序开发基础
第13.4节— Linux驱动程序编写
第四篇第14章 嵌入式系统开发环境建立
第14.1节—主机开发环境建立
第14.2节—目标机环境建立
第四篇第15章 控制嵌入式系统硬件
第15.1节—实例说明、驱动程序的五部分
第15.2节—应用程序部分、Makefile文件、 编译、下载及运行过程
第四篇第16章 用QT在嵌入式系统中构建图形界面
第16.1节—安装与编译
第16.2节—QT Designer
第16.3节—在嵌入式系统中运行QTE程序
第四篇第17章 嵌入式WEB服务器
第17.1节—源码修改、编译与配置、网页编写 CGI程序编写、运行过程
实验