《嵌入式技术》课程标准

《嵌入式技术》课程标准

一、课程名称嵌入式技术

二、内容简介“嵌入式技术”是计算机应用技术的新发展，具有广泛的应用领域和发展前景本课程主要是介绍嵌入式处理器STM32F429基本原理、内部资源、嵌入式开发工具下C语言程序设计、外围接口驱动的设计等通过该课程学习和实验，能够使学生较系统地了解嵌入式处理器，掌握uVision5等嵌入式开发工具和嵌入式开发语言，掌握嵌入式设备驱动程序的设计方法，为设计更高级的嵌入式系统打下必要的基础

三、课程定位-课程专业背景分析“嵌入式技术”是应用电子技术、智能交通技术运用等专业的一门实用技术核心课程,它对培养学生的思维能力和解决问题的能力具有重要作用通过本课程的学习，可以使学生较系统地掌握嵌入式的基本原理、接口和应用技术熟悉嵌入式技术在工业控制中的应用，可以培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，为将来从事工业领域相关工作，尤其是自动控制以及应用电子产品的维护、检测和设计奠定坚实的基础，为将来进行各种智能化产品的开发提供技术准备二职业能力需求分析“嵌入式技术”是评价本专业学生是否掌握学科基础知识、能否综合运用所学知识解决实际问题、是否具备底层软件开发各种技能的重要课程本课程以应用为出发点，可以提高学生在嵌入式控制领域的软、硬件设计能力，为以后的工作打下坚实的基础本课程在培养学生从事嵌入式系统设计领域工作所需的知识和技能方面承担着重要任务它对培养学生的工程思维的能力、独立分析问题和解决问题的能力、实践操作的能力、综合运用能力、技术创新的能力以及独立获取知识的能力具有重要作用在专业课程体系中，它的功能定位是在具备一定专业知识后进一步拔高知识层次，是走向工作岗位的桥梁

四、课程设计指导思想及原则以职业能力培养为重点，与企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求根据高职学生的实际情况和工作岗位，以及本课程在培本课程面向应用电子技术、智能交通运用技术专业的全体学生，注重专业基础素质教育，激发学生的学习兴趣，提高他们的抽象思维能力，增强他们理论联系实际的能力，培养他们的创新精神重视知识与技能；过程与方法；情感态度与价值观课程目标的培养2突出学生主体，尊重个体差异本实训在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，课程实施应成为学生在教师的指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程3注重过程评价，促进学生发展建立能激励学生动手能力发展的评价方法在课程学习过程中应注重培养和激发学生动手实践的积极性和自信心4开发课程资源，拓展学用渠道本课程要力求合理利用和积极开发课程资源，给学生提供贴近现场实际，能反映新技术、新工艺、新设备的课程资源二课程设计的创新之处从应用的角度出发，改变了原有教学顺序，采取模块化结构编排嵌入式教学内容，打破传统的单一教学模式，联合采用多种教学方式，提高课堂教学效果在教学中，充分发挥教与学的积极性，努力走实践、理论、再实践之路，将案例教学法、理论学习、实践应用、产品制作有机地结合为一体采用多媒体组合教学法等教学方法，充分激发学生的兴趣

十三、可行性及效果分析多年来，我们进行了多方面的调研和探讨，针对嵌入式课程教学实践性强的特点并从高职高专教育的要求出发，充分体现本课程的“实践技术性”教学特色，制定了适合高职高专教育特点的多种方案学生们通过实训课，以及利用课余时间成功地制作了大量的自控及电子产品通过参加以上活动加深了学生学习嵌入式课程的兴趣，使学生的学习信心得到进一步提高，收到了良好的教学效果养计划中的作用，设置了新的课程体系，重新组织了教学内容，设计了教学模式和方法该课程的先行课程为“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“C语言程序设计”、“单片机技术”采用多媒体和讲授相结合的形式，采用一边讲授，一边实训的形式组织课堂以知识为基础，以能力为核心，构建新的实践课程内容体系，确保教学内容的合理性、实用性和先进性以典型项目实例分解模块，并将该实例分解得到相应的知识点，将分解出来的知识点按照循序渐进的原则分别放在各章节中进行讲解，以各个模块构建知识，后连贯，层层递进，达到以“应用”为主线连接所学知识的目的让学生在学习过程中得到反复性的思维训练，加深对教学内容的理解和运用，增强学生对嵌入式应用的熟悉和理解

五、建议课时60学时

六、课程目标一课程能力目标

1.总体目标课程总目标是培养学生的实际项目开发能力，学生经过一学期的系统训练后，掌握用嵌入式开发的基本步骤、工具和技能，能独立开发中小型的嵌入式模块能胜任嵌入式应用助理工程师和嵌入式系统助理工程师等岗位工作

2.具体目标要求学生完成本门课程的学习后，能够完成简单的嵌入式系统设计具体应掌握以下内容1熟练使用嵌入式开发工具2熟悉嵌入式软件开发流程3能够读懂嵌入式底层开发程序⑷能够编写简单的嵌入式应用程序⑸能够进行小型的嵌入式项目开发二知识目标1了解嵌入式应用领域，常见嵌入式处理器ARM软硬件开发环境了解ARM处理器CPU结构，寄存器组织2掌握ARM体系结构，ARM项目开发流程；驱动程序开发库函数的使用方法；了解ARM下汇编与C混合编程3掌握基本接口技术，串口原理，HC原理4掌握STM32实验箱上的实用程序设计包括启动代码，算法、界面设计，HC驱动设计，串口调试工具，并口调试工具等内容

（5）掌握稍大规模项目程序模块的搭建方法

七、课程内容设计项目编号项目名称学时分配1炫彩舞台灯光设计122灯光远程控制系统设计43简易数字钟84简易计算器85电子文本阅读器86简易电压表87直流电机测速与调速88步进电机控制4合计60注模块项可根据本课程实际自行增删

八、能力训练项目设计项目编模块（任务）拟实现的能力目相关支撑知识训练方式手段步骤结果（可展示）号名称标ARM概述、ARM体系结构及分类、ARM-识别ARM处理器，识模块1:开发平熟悉嵌入式实验寄存器结构、ARM别试验箱各部分功能台硬件系统平台、硬件资源处理器核以并简单操作STM32F429典型的硬件资源1熟悉uVision5模块2开发软uVision5的界面、的应用，点亮按流程操作件系统1个LED灯的流软件包的安装程GPI0口的原理、模块3炫彩舞会编写按键控制先实现多个LED灯点键盘原理、函数库花样灯光显示台灯光设LED灯光程序，亮、再实现按键控制、的理解会编写炫彩最后实现花计舞台灯光程序样灯光控制配置ARM开发环串行通信的C程序模块L串口驱境并编译下载串正常通信实现动开发行通信程序到目标机运行了解STM32串□

1.学习并了解通讯，接收中断STM32串口通讯,的工作原理以及接收中断的工作原2方法，能够编写编写一段收发程序，程序运行正模块2字符串理以及方法通过STM32的发送程在PC机和ARM收发相随通讯来控制LED灯确，打印输出序能够根据要求上看结果的点亮和熄灭编写STM32收发程序远程控制ARM机上模块3灯光远理解串行通信原灯闪烁的LED闪烁程控制理及编程思路利用函数库实现模块L利用定定时器中断、掌中断时器产生基准握定时器的工作中断信号原理STM32的通用定时编写秒脉冲、分、时掌握时分秒的模块2产生秒器的应用、寄存器秒分时显示程序，下载相应程序，3编程思路分时编程看结果编写简易的时钟程模块3简易时会搭建完整的时时钟显示序，下载相应程序,看钟钟系序结果实时时钟相关的模块4实时时会编写实时时钟时钟显示、闹钟下载程序，看结果寄存器、函数库的钟程序以及闹报警钟驱动程序使用、闹钟的相关寄存器定义形式掌握ARM开发环境和超级终端的配置方法;掌握基于ARM的嵌入程序上传成功、编写LED显示驱动模块L数码管式系统的开发流LED正常工C语言源代码显示程;读懂基于目嵌入式开发环境配作标机LED显示输置及程序编译上传出的相关嵌入式4方法、键盘及LED系统硬件驱动程工作原理、驱动开序发原理模块2键盘的能利用C语言编编写键盘驱动C语言键盘正常工作按键识别程实现键盘驱动源代码编写计算器程序源模块3简易计能利用c语言编计算器功能正算器程实现LED驱动代码常学会LCD的显示模块1原理，并通过编编写LCD驱动C语言TFTLCD显示LCD原理程在LCD上显示源代码文本文字模块2LCD触学会读取LCD屏5编写触摸屏驱动C语触摸屏正常工触摸屏原理摸屏坐标读取触控坐标值并转言源代码作及键值定义化为相应的键值学会通过触摸屏模块3电子文编写触摸屏驱动c语触摸屏正常工触摸屏原理控制屏幕的程序本阅读器言源代码作编写掌握AD转换原编写LCD驱动C语言采集的结果在模块1:简易数理、能利用c语AD转换原理源代码、模数转换代LCD上显示字电压表言编程实现LCD6码，下载到ARM驱动掌握DA转换原编写数模转换代示波器观察输模块2多种波DA转换原理理码,下载到ARM中出，看波形形发生器了解直流电机的结构和工作方直流电机的结构编写直流电机驱动观察直流电机模块L直流电式，并通过程序和工作方式程序运动状况机的测速控制电机的启动、停止和正反转7编写直流电机控制模块2直流电掌握直流电机速观察直流电机的速度控制原理程序机的调速度的调节方法速度变化掌握用红外遥控模块3台扇无编写红外遥控编码解红外遥控的工作技术编程实现台线控制调档系码程序，实现台扇的原理扇速度控制统设计调档控制了解步进电机的步进电机的工作原观察步进电机模块1步进电驱动原理，能够下载测速程序，观察理、驱动原理、测运动状况机的驱动通过程序来调节结果速与调速方法8步进电机的运动模块2步进电会编写相应的程下载调速程序，观察观察步进电机的机速度的调节序，控制步进电结果速度变化机的速度注项目编号项可根据本课程实际自行增删

九、课程进度表（2学时为一单元）周次能力单学时教学内容和教学目标训练元项目顺其他内容（含能力目标知识目标编号序考核评价）号识别ARM处理器，识别试ARM概述、ARM体系结构及112验箱各部分功能并简单操分类1作熟悉STM32的外围硬件122STM32的硬件资源设备熟悉软件平台，下载程序uVision5的界面、软件包112实训一流程的安装2会编写GPIO程序、熟悉函122GPIO的应用数的使用方法会编写按键控制LED灯112按键的应用光程序，3会编写炫彩舞台灯光程122GPIO的编程应用实训二序212会编写串行收发程序串行通信的工作原理4222能实现远程控制功能串行通信的工作原理STM32的通用定时器的应312回编写定时器定时程序实训三5用、寄存器编程322会编写数字钟程序秒分时计时原理会编写实时时钟控制程实时时钟相关的寄存器、函312序数库的使用6闹钟的相关寄存器定义322会编写闹钟控制程序实训四形式编写LED显示驱动C语言412LED工作原理源代码7编写键盘驱动C语言源代422LED驱动开发原理实训五码412编写计算器程序源代码键盘工作原理8422编写计算器程序源代键盘工作原理实训六码学会LCD的显示原理，并512LCD显示原理通过编程在LCD上显示文9字522编写LCD的程序实现LCD显示实训七512掌握触摸屏显示原理触摸屏显示原理10编程实现电子文本阅读器522实现触摸屏功能实训八功能理解AD转换功能函数的612AD转换原理11实现622会编写简易电压表程序简易电压表的编程实现实训九612理解DA转换原理DA转换原理12会编写程序实现多种波产生三角波、锯齿波、正弦622实训十形显示波的波形原理会编写直流电机控制程722直流电机的结构和工作方式序13编程实现测速和调速功722测速与调速原理实训十二能712会编写台扇无线控制调档14红外遥控原理722程序812会编写步进电机的测步进电机的工作原理、驱动15实训十三822速、调速程序原理、测速与调速方法合计60备注注项目编号可根据本课程实际自行增删

十、课程考核方案

（一）考核方式的改革思路

1.改革传统的学生考核手段和方法，采用阶段考核、目标考核、项目考核、理论与实践一体化的考核模式

2.关注考核的多元性，结合课堂讲解表现、课堂项目操作、项目训练、综合训练及考试情况，综合考核学生成绩笔答考试可采用开卷考试形式二课程方式及标准

1.考核内容考核内容包括方法考核和实践考核二部分内容

2.评分标准方法考核按试卷不同题目设定不同的评分标准，实践考核按不同的考核内容评分

3.考核方法包括补考形式方法考核采取闭卷考核的方式，实践考核采取随机抽取试题的方式考核补考形式与之相同

4.成绩构成要素例如作业、阶段性测验、期末考试、学习态度和学习纪律的考评等及各要素所占比重总成绩由三部分组成平时成绩、期末实际操作考试成绩和期末方法考试成绩1平时成绩占总成绩的70%1平时表现占平时总成绩的20%平时成绩主要是对日常出勤情况、课堂表现、课堂实操、作业完成情况及平时阶段测验成绩的考核其中出勤情况占20%课堂表现占20%课堂实际操作占20%作业完成情况占20%平时阶段测验成绩占20%2平时作品测试结果占平时总成绩的80%2期末实际操作考试成绩占总成绩的15%3期末方法考试成绩占总成绩的15%

十一、课程教学参考资料一教材《嵌入式技术》张桂红2018年二参考书1《嵌入式系统基础教程》周立功北京航空航天大学出版社2015年出版2《嵌入式系统基础教程》王黎明北京航空航天大学出版社2016年出版3《ARM体系结构与编程》杜春雷清华大学出版社.2013年出版

十二、教学设计特色与创新一课程设计的主要特点1面向全体学生，注重素质教育、能力与技能培养。