嵌入式系统原理和应用教学探析

《嵌入式系统原理和应用教学探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、嵌入式系统原理和应用教学探析　　摘要：目前嵌入式系统是一种涉及到生活方方面面的新的领域，针对嵌入式系统原理及应用是一门实践性特别强的课程，结合我校当前的教学条件，该文采用protues7.5软件+KeilforARM（MDK4.12）开发环境进行仿真模拟，利用一种倒推的思想进行教学。这种教学能够达到一种较好的效果。关键词：protues7.5；MDK4.12；倒推思想教学；C与汇语言对比教学中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）29-6563-037目前，嵌入式系统已经涉及到生活的方

2、方面面，如：信息家电、移动通信设备、医疗仪器和汽车电子等，在高端设计中涉及到航空航天技术[1]。同时嵌入式系统人才缺口大，基于现状，全国各种院校都在开始嵌入式系统专业的课程教学工作。但对于这门跨学科、软硬结合与业界需求密切相关的综合性专业来讲，在短时间内有一套成熟的教学方法及系统绝非易事[2]。本课程主要是实践性要求极高的教学，必须采用理论结合实践的方式去教学。但是结合我校现状，嵌入式系统专业是刚兴起的专业，实验设备不齐全，即使有一部分实验箱，实验箱的内容不全，并且只是验证性的实验，完全不能让学生真正实现自身开发产品，针对

3、这样的问题，本人采用软件仿真的方式：protues7.5硬件设计和MDK软件开发相结合，实现嵌入式系统产品的研发仿真。1嵌入式系统原理应用的教学内容嵌入式系统涉及的知识面很广，但结合计算机信息技术的特点，结合我校学生的水平，对于初学者来说，学习嵌入式系统主要从两个层面来讲：第一个层面，针对将来只是应用嵌入式系统硬件、软件平台进行二次开发的学生而言，应该侧重学习基于某个嵌入式系统平台进行应用系统设计和开发的能力，即主要是学习在某个嵌入式操作系统环境下应用程序的编写、调试、学习其API函数的使用学习I/O接口部件的驱动程序编写

4、等；第二个层面，针对将来从事嵌入式系统平台设计，或者需要结合应用环境设计专用硬件平台的学生而言，需要重点学习嵌入式系统体系结构及接口设计原理，即主要学习某个具有代表性的嵌入式CPU内部寄存器结构、汇编指令系统、中断管理机制及常用的外围接口。同时要学习无操作系统下的编程技术。进一步学习启动程序的编写和操作系统的移植。对于计算机系的学生来说，对嵌入式系统的研究主要是针对嵌入式系统的二次开发，但做教学来说要全面，嵌入式系统原理及应用中主要结合主流的嵌入式微处理器ARM，7让学生掌握嵌入式系统的概念，ARM体系结构，嵌入式汇编指令

5、系统，汇编语言程序设计及C语言软件开发，同时要熟悉protues7.5电路设计软件和MDK4.12开发环境。通过软件仿真进行硬件驱动和产品系统设计。2仿真软件简介2.1proteus7.5软件开发Proteus是英国Labcenter公司研发的嵌入式系统仿真开发软件。在Proteus中，从原理图设计、单片机编程、系统仿真到PCB设计一气呵成。真正实现了从概念到产品的完整设计。其结构图如图1。基于此软件可以实现硬件电路的设计，同时可以加载应用程序，进行在线虚拟仿真。在此软件上有虚拟仪器设备、数据分析仪、示波器等多种数据分析仪

6、器。为现实嵌入式系统软硬件开发提供一种在线模拟的平台，改善了实际软硬件设计的成功率。2.2MDK4.12开发环境不同的微处理器可能会用不同的开发环境，MDK4.12开发环境是RealView公司开发的，这种开发环境专门应用针对ARM微处理器的软件开发，它支持C，ASM，C++，GCC等编译器。其开发过程和VC++6.0类似，具体步骤如下：1）启动KEILFORARM软件；2）建立新工程；3）选择对应的微处理器CPU；74）新建源文件，并输入程序，可以保存的文件后缀名有：.s，.h，.c等文件；5）把文件添加到工作中去，然后

7、编译，执行；6）设置输出文件，把生成的.hex文件烧到微处理器中，实现系统的开发。有了这个软件，完成课堂教学基本上没有问题，同时学生还可以在此软硬件平台上进行实践性学习。为大部门同学提供了学习的平台。当然，软件仿真会失去很多因硬件出现的问题的解决及学习。不过对于本校的学生，重点学习方向是基于一定的软硬件平台进行二次开发来说，这是一种很好的教学平台和试验品平台。针对我校的实际情况，该文主要结合protues7.5电路设计软件和MDK4.12开发环境来完成教学与实验。通过软件仿真进行系统演示，在课堂上演示比较直观，同时现场操作

8、方面，降低了实验箱的成本。3嵌入式原理及应用教学探索3.1倒推思想教学7嵌入式系统是一门实践性很强的科目，如果没有可视的实验效果，很难让学生了解，为了达到教学的效果，该文采用一种倒推思想教学的方法。基本思路：也让学生产生兴趣，让学生看到实际的产品，然后进行剖析，融入理论教学，让学生有个研发产品的贯穿过程