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1、一、课程基本信息课程名称：STM32嵌入式技术课程代码：开课专业：电子信息类学时：96学分：6开课学期：2022学年第2学期授课对象：高职课程性质：本课程是高职应用电子技术专业、电子信息工程技术和移动通信技术等专业的一门专业选修课。前导课程:计算机应用基础、单片机技术及应用、C语言程序设计、电子技术基础后续课程:主要分为三个方向：1、物联网方向：C#物联网程序设计、5G物联网及NB-IoT技术、数据库技术及应用；2、电子信息方向：智能电子产品设计、高速电路设计与实践、电子产品检测与维修技术等。二、课程概述(一)制定依据本标准依据2021级三年制高职人才培养方案(电子信息工程技术)和2021级三
2、年制高职人才培养方案(物联网应用技术)中对STM32嵌入式技术课程培养目标的要求制定。(二)课程地位与作用1 .课程的地位STM32嵌入式技术是物联网应用技术、电子信息工程技术两个专业的一门职业专业课。本课程前导课程为计算机应用基础、电子技术基础、C语言程序设计、单片机技术及应用，后续课程有Android物联网程序设计、C#高级程序设计、智能电子产品设计、高速电路设计与实践等专业开发类课程。2 .课程的作用本课程通过培养学生掌握基于STM32单片机的嵌入式系统的基础知识，掌握嵌入式系统设计的基本思想、步骤及方法，从而提高学生通过编写STM32程序解决实际问题的能力，为今后进一步在AndrOid
3、物联网设计、C#高级程序设计及智能电子产品设计等领域的开发学习打牢基础。该课程着眼于学生的长远发展，重点培养学士基于硬件基础在嵌入式软件测试、嵌入式软件开发等岗位的基本工作技能及职业素养。（三）课程设计思路基于STM32单片机的嵌入式系统的特点，根据学生具体学习情况将一个完整的项目进行拆分，进行项目的模块化教学。通过合理分组（电子产品实际开发为蓝本），并发放STM32单片机开发板，最终以案例、项目、模块为载体，逐渐提升完善夯实各模块知识点和技能点，最终将各个模块串联起来形成一个完整的项目，以达到让学生能够充分融入完整项目开发过程的效果。（四）课程内容确定依据1.课程对应（或服务或面向）的岗位学
4、生在学完该专业课程，具备相应知识能力以后，再通过学习AndrOid物联网、智能电子产品设计、C#高级程序设计等相关专业核心课程，可以从事的岗位有：嵌入式工程师、单片机开发工程师、嵌入式软件测试工程师、物联网系统应用软件开发人员等。相关技术岗位的晋升路线为：助理工程师一中级工程师一高级工程师一技术专家。2.岗课赛证融合标准职业岗位作容工内能求技要关识相知质求素要对接技能证书和等级对接技能大赛名称和级别物联网工程技.物联网安1.能够应用1.了!物L弘扬工广电和通信设物联网工程术人员人社部装调试；物联网技术、联网的匠精神，备调试工技术人员2.物联网系本系结构、协2；本概尽职尽（人杜统运行管议和标准；
5、念；责，勇于传感网应用开理与维护；2.能够规划、2.认识、3.创新；发“1+X”证书物联网系设计并提出了解和2.遵法守统应用软物联网解决熟悉各纪、履行件开发；方案；种常见道德准则4.物联网项3.能够集成、的物联和行为规目的规划部署物联网网模块；范,遵守有和管理。系统，并指导3.认识和关工作纪工程实施；熟悉典律：4.能够安装、型的物3.勇于奋调测、维护并联网相斗、热爱保障物联网关技术；工作，刻系统的正常4.了解和苦专研；运行；5 .能够监控、管理和保障物联网系统安全；6 .能够提供物联网系统的技术咨询和技术支持。景，熟悉物联网应用软件系统的形态和内容。5.了解和熟悉基于STM32的软硬件工具进行
6、物联网工程设计、物联网模块配置调试、物联网应用开发与调试的方注一4.遵守工作纪律，爱护工具、设备，安全文明生产；5 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合；6 .服从分配，听从指挥。3.课程能力标准分解按照职业岗位标准进行能力归类、整合，确定课程能力，建立课程能力分析图表。参考表之一如下:课程能力能力模块（或项目）（单项技能）技能要求学会、热悉、掌握知识要求了解、理解、4素质要求提嵌入式系统认知1.嵌入式初学者杂谈；2,熟悉嵌入式系统开发流程；3. ARMCorte-M3内核；4. STM32微控制器结构；1 .了解信息技术的发展；2 .了解MCU、MPU、ARM、FPGA、DSP概念；3 .了解Me
7、U开发与ARM-Linux开发的区另4 .熟悉嵌入式系统开发流程；5 .ARMCorte-M3内核6 .掌握嵌入式系统基础知识。1 .了解信息技术的发展；2 .了解MCU、MPU、ARNLFPGA、DSP概念；3 .TMMCU开发与ARM-LinUX开发的区别；4 .熟悉嵌入式系统开发流程；5 .ARMCorte-M3内核。6 .掌握嵌入式系统基础知识。1 .弘扬工匠精神，尽职尽责，勇于创新；2 .遵法守纪、履行道德准则和行为规范,遵守有关工作纪律；3 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合。LED控制设计与实现1 .认识STM32；2 .STM32微控制器开发模式；3 .开发平台的搭建；4 .基于标
8、准外设库开发平台搭建；5 .基于HAL库开发平台的搭建；6 .STM32最小系统；7 .点亮一个LED8 .LED闪烁控制【掌握】1、嵌入式系统基本概念；2、STM32固件库；3、LED控制设计、运行与调试【熟悉】1,建立基于STM32固件库的工程模板；2、新建KeilVision4工程、工程配置与编译。【了解】STM32处理器命名规则。【掌握】1,嵌入式系统基本概念；2、STM32固件库；3,LED控制设计、运行与调试【熟悉】1、建立基于STM32固件库的工程模板；2、新建KeilVision4工程、工程配置与编译。【了解】STM32处理器命名规则。1 .弘扬工匠精神，尽职尽责，勇于创新；2
9、 .遵法守纪、履行道德准则和行为规范,遵守有关工作纪律；3 .勇于奋斗、热爱工作，刻苦专研；4 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合。跑马灯控制设计与实现1. STM32的GPIO工作原理；2. GPIO标准外设库接函数及应用；3. LED循环点亮控制；4. GPIO的HAL库接口函数及应用；5. 嵌入式C语言；6. UAL库文件源代码分析；7. 跑马灯设计与实现；8. 编程思想之模块化编程；【掌握】1、STM32的GPIO端口寄存器：2,STM32的I/O口8种模式；3、使用寄存器和库函数控制GPIO端口的输出；4、LED循环点亮控制和跑马灯控制设计、运行与调试。【熟悉】UCorte-M3处理器结
10、构；2、STM32系统结构；3、STM32时钟配置。【了解】1、Corte-M3的编程模式；2、使用寄存器和库函数配置STM32的GPTO输入输出模式的方法。【掌握】1,STM32的GPlO端口寄存器：2、STM32的I/O8种模式；3、使用寄存器和库函数控制GPIO端口的输出；4,LED循环点亮控制和跑马灯控制设计、运行与调试。【熟悉】1、Corte-M3处理器结构；2、STM32系统结构；3、STM32时钟配置。【了解】1、Corte-M3的编程模式；2、使用寄存器和库函数配置STM32的GPIO输入输出模式的方法。L遵法守纪、履行道德准则和行为规范,遵守有关工作纪律；2.遵守工作纪律，爱
11、护工具、设备，安全文明生产；3 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合；4 .赢从分配,听从指挥。按键控制设计与实现1 .按键控制LED设计与实现；2 .中断的相关概念；3 .STM32中断和异常；4 .EXTI标准外设库接口函数及应用；5 .EXTI的UAL库接口函数及应用；6 .中断方式的按键控制设计；7 .中断方式的LED按键控制仿真与实物实现；8 .中断方式的声光报警器；【掌握】1、端口复用使用；2、端口复用重映射；3、STM32外部中断编程；41按键控制设计、运行与调试。【熟悉】1、GPIO寄存器地址映射；2,端口复用及重映射；3、STM32中断。【了解】1、按键识别和软件消除按键抖动的方法
12、；2,程序下载与调试。【掌握】1,端口复用使用；2、端口复用重映射；3、STV32外部中断编程；4、按键控制设计、运行与调试。【熟悉】1、GPIO寄存器地址映射；2、端口复用及重映射；3、STM32中断。【了解】1、按键识别和软件消除按键抖动的方法；2、程序下载与调试一1 .弘扬工匠精神，尽职尽责，勇于创新；2 .遵法守纪、履行道德准则和行为规范,遵守有关工作纪律；3 .勇于奋斗、热爱工作，刻苦专研；4 .遵守工作纪律，爱护工具、设备，安全文明生产：5 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合。数码管显示设计与实现1 .STM32定时器:2 .定时器标准外设库接口函数及应用；3 .数码管蚱态显示设计与实
13、现；4 .SysTick定时器：5 .定时器HAL库接口函数及应用；6 .数码管动态扫描显示设计实现；7 .PWM工作原理；8 .PWM输出控制；【掌握】1、SysTick相关函数；2,STM32定时器相关的寄存器和库函数；3、STM32的PWM输出相关的寄存器和库函数；4,定时器定时和PWM输出控制设计。【熟悉】1、SysTick定时器；2、STM32定时器。【了解】STM32定时器的分类和使用方法。【掌握】1、SysTick相关函数；2,STM32定时器相关的寄存器和库函数；3、STM32的PwM输出相关的寄存器和库函数；4,定时器定时和PWM输出控制设计。【熟悉】USysTick定时器；
14、2、STM32定时器。【了解】STM32定时器的分兆和使用方1 .弘扬工匠精神，尽职尽责，勇于创新；2 .遵法守纪、履行道德准则和行为规范,遵守有关工作纪律；3 .勇于奋斗、热爱工作，刻苦专研；4 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合。法。串行通信设计与实现1 .通信概述;2 .异步串行通信；3 .STM32的USART模块；4 .USART标准外设库接口函数及应用；5 .USART的HAL库接口函数及应用；6 .基于WiFi的STM32串口无线传输电路设计【掌握】LUSART串口硬件连接的方法；2,STM32的USART串口编程相关的寄存器和库函数：3.STM32的串行通信的设计、运行与调试。【熟
15、悉】1、串行通信基本知识；2,STM32的USART串【了解】基于ZigBee的STM32串口无线传输设计方法。【掌握】KUSART串口硬件连接的方法；2、STM32的USART串口编程相关的寄存器和库函数；3,STM32的串行通信的设计、运行与调试。【熟悉】1、串行通信基本知识；2、STM32的USART串口。【了解】基于ZigBee的STM32串口无线传输设计方法O1,弘扬工匠精神，尽职尽责，勇于创新；2 .遵法守纪、履行道德准则和行为规范,遵守有关工作纪律；3 .勇于奋斗、热爱工作，刻苦专研；4 .遵守工作纪律，爱护工具、设备，安全文明生产；5 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合。传感器开发
16、-温湿度传感器1. ADC基础理论知识：2. STM32的ADC;3. ADC标准外设库接口函数及应用；4. ADC标准外设库接口函数及应用；5. 温湿度传感器；6. 温湿度监控设计；【掌握】1、STM32的模数转换；2.ADC相关的寄存器和库函数3、模数转换的设计、运行与调试。【熟悉】1,STM32的ADC设置；2、D转换程序的设计方法；【了解】STM32的ADC主要特征和结构。【掌握】1、STM32的模数转换；2、ADC相关的寄存器和库函数3、模数转换的设计、运行与调试。【熟悉】1、STM32的ADC设置；2、A/D转换程序的设计方法；【了解】STM32的ADC主要特征和结构。1 .弘扬工
17、匠精神，尽职尽责，勇于创新；2 .遵法守纪、履行道德准则和行为规范,遵守有关工作纪律；3.勇于奋斗、热爱工作，刻苦专研；4 .遵守工作纪律，爱护工具、设备，安全文明生产；5 .谦虚谨慎、团结协作、主动配合。注：课程能力由若干个核心能力模块组成（或称一级能力），每项核心能力可分解为若干个单项能力，每个单项能力具备若干项技能（应会）和知识（应知）。从而构成整个课程的能力分析图表。三、课程目标（一）总体目标通过STM32嵌入式技术课程的教学，在素质目标、知识目标、能力目标上，使学生具有基本的基于STM32单片机的嵌入式系统编程与调试能力，能够熟练地使用STM32的常用外设（GPI0、定时器、中断、串
18、口、C）设计一款综合性的嵌入式系统。此外还培养学生查阅资料、撰写文档等能力，并锻炼了学生团结协作、精益求精等良好工作习惯，提升学生的就业能力，为培养掌握先进技术的创新型复合人才奠定坚实基础。(二)具体目标1.素质目标：(1-1)培养学生自我表达与沟通能力；(1-2)培养学生自主开放学习能力；(1-3)培养学生分析问题解决问题能力；(1-4)培养学生团队协作精神；(1-5)培养学生勇于创新与爱岗敬业的职业精神;(1-6)培养学生严谨认真与实事求是工作作风；(1-7)培养学生爱国情怀与民族自豪感；(1-8)培养学生践行社会主义核心价值观；2.知识目标：(2-1)了解信息技术的发展；(2-2)了解M
19、CU.MPUARM、FPGADSP概念；(2-3)了解MCU开发与ARM-Linux开发的区别;(2-4)了解系统需求分析；(2-5)熟悉系统总体设计。(2-6)掌握嵌入式系统基础知识；(2-7)掌握ARMCorte-M3内核;(2-8)掌握STM32系统结构；(2-9)理解STM32中断；(2-10)理解Corte-M3处理器；(2-11)掌握STM32系列处理器；(2-12)理解寄存器开发模式。(2-13)掌握标准外设库开发模式；(2-14)理解HAL库开发模式；(2-15)理解嵌入式开发环境；(2-16)理解集成开发环境Keil；(2-17)理解STM32标准外设库文件结构；(2-18)
20、理解基于标准外设库新建工程模板;(2-19)了解JaVa运行环境的安装；(2-20)理解安装STM32CubeMX软件；(2-21)了解电源、时钟电路；(2-22)了解复位、调试和下载电路；(2-23)掌握用Proteus设计第一个LED控制电路；(2-24)掌握用Proteus仿真运行调试；(2-25)掌握STM32CubeMX生成的工程架构解析；(2-26)理解LED闪烁项目设计运行调试；(2-27)理解GPIO内部结构；(2-28)GPIO工作模式；(2-29)理解GPIO标准外设库接口函数；(2-30)掌握GPK)标准外设库应用实例；(2-31)理解STM32的GPIO初始化和输入输出
21、库函数;(2-32)掌握LED循环点亮控制设计；(2-33)理解GPIO标准外设库接口函数；(2-34)掌握GPIO的HAL库应用实例；(2-35)理解GPIO的HAL库接口函数；(2-36)了解conststaticextern等关键字；(2-37)理解stm32flxx_hal.c和Stm32flxx_haLh；(2-38)了解stm32flxx_hal_gpio.c和stm32fIxx_hal_gpio.h；(2-39)掌握跑马灯电路设计；(2-40)掌握跑马灯程序设计、运行与调试。(2-41)掌握extern关键字、struct结构体。(2-42)掌握#ifdef、#ifndef#el
22、se、#if条件编译、回调函数；(2-43)理解按键控制LED电路设计；(2-44)掌握按键控制LED程序设计、运行与调试；(2-45)理解什么是中断；(2-46)掌握中断处理流程。(2-47)掌握跑马灯设计与实现。(2-48)理解编程思想之模块化编程。(2-49)掌握按键控制LED设计与实现。(2-50)理解STM32中断和异常。(2-51)掌握EXTI标准外设库接口函数及应用。(2-52)掌握EXTl的HAL库接口函数及应用。(2-53)掌握中断方式的LED按键控制仿真与实物实现。(2-55)熟悉STM32定时器。(2-56)了解定时器标准外设库接口函数及应用。(2-57)掌握数码管静态显
23、示设计与实现。(2-58)了解SysTick定时器。(2-59)掌握定时器HAL库接口函数及应用。(2-60)掌握数码管动态扫描显示设计实现。(2-61)了解PwM工作原理。(2-62)掌握PWM输出控制。(2-63)了解通信概述。(2-64)了解STM32的USART模块。(2-65)掌握USART标准外设库接口函数及应用。(2-66)掌握USART的HAL库接口函数及应用。(2-67)了解基于WiFi的STM32串口无线传输电路设计。(2-68)掌握ADC基础理论知识。(2-69)了解STM32的ADC。(2-70)掌握ADC标准外设库接口函数及应用。(2-71)了解ADC的HAL库接口函
24、数及应用。(2-72)学会温湿度传感器。(2-73)掌握温湿度监控设计。3,能力目标：(3-1)熟悉MCU.MPU.ARM、FPGA.DSP概念；(3-2)熟悉MCU开发与ARM-Linux开发的区别；(3-3)熟悉嵌入式系统需求分析；(3-4)熟悉嵌入式系统总体设计；(3-5)学会嵌入式系统基础知识；(3-6)掌握ARM体系结构。(3-7)掌握STM32系统结构；(3-8)学会STM32时钟系统；(3-9)熟悉Corte-M3处理器；(3-10)熟悉STM32系列处理器的使用；(3-11)熟悉标准外设库开发模式；(3-12)掌握HAL库开发模式；(3-13)能够搭建嵌入式开发环境；(3-14
25、)能够熟悉集成开发环境Keil；(3-15)掌握STM32标准外设库文件结构。(3-16)掌握基于标准外设库新建工程模板；(3-17)掌握JaVa运行环境的安装；(3-18)熟悉安装STM32CubeMX软件；(3-19)熟悉STM32最小系统；(3-20)熟悉STM32复位电路、调试和下载电路；(3-21)学会使用Proteus设计LED控制电路；(3-22)学会使用Proteus仿真运行调试；(3-23)掌握STM32CubeMX生成工程；(3-24)掌握LED闪烁项目设计运行调试；(3-25)熟悉GPIO内部结构；(3-26)掌握GPIO工作模式；(3-27)熟悉GPIO标准外设库接口函
26、数；(3-28)熟悉基于标准外设库开发的一般流程。(3-29)掌握STM32的GPlO初始化和输入输出库函数;(3-30)掌握LED循环点亮控制设计；(3-31)熟悉GPIO标准外设库接口函数；(3-32)熟悉基于HAL库开发的一般流程；(3-33)学会GPlo的HAL库接口函数；(3-34)熟悉conststaticextern等关键字；(3-35)熟悉HAL库文件源代码分析；(3-36)熟悉HAL工程目录和文件；(3-37)能够掌握跑马灯电路设计；(3-38)能够掌握跑马灯程序运行与调试；(3-39)熟悉嵌入式C语言；(3-41)熟悉EXTI标准外设库接口函数及应用；(3-42)掌握EXT
27、l的HAL库接口函数及应用；(3-43)熟悉中断方式的按键控制设计；(3-44)掌握中断方式的LED按键控制仿真与实物实现；(3-45)掌握中断方式的声光报警器；(3-46)掌握STM32定时器；(3-47)掌握定时器标准外设库接口函数及应用；(3-48)掌握数码管静态显示设计与实现；(3-49)熟悉SysTick定时器；(3-50)熟悉定时器HAL库接口函数及应用；(3-51)能够掌握数码管动态扫描显示设计实现；(3-52)熟悉PWM输出控制；(3-53)熟悉嵌入式通信；(3-54)熟悉异步串行通信；(3-55)熟悉STM32的USART模块；(3-56)掌握USART标准外设库接口函数及应用；(3-57)掌握USART的HAL库接口函数及应用；(3-58)掌握基于WiFi的STM32串口无线传输电路设计;(3-59)学会ADC基础理论知识；(3-60)熟悉STM32的ADC；(3-61)熟悉ADC标准外设库接口函数及应用;(3-62)掌握ADC的HAL库接口函数及应用；(3-63)学会温湿度传感器；(3-64)熟悉温湿度监控设计；
