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1、嵌入式系统及应用,陈丽蓉,序 言,1 嵌入式系统无处不在2 国家政策3 关于嵌入式方面的教育4 课程目标5 课程的主要内容6 成绩评定7 学习材料8 学习方法,1 嵌入式系统无处不在,即使远在火星,面对6万年才有一次的机会，科学家们积极行动起来从6月开始，先后有欧洲的“火星快车”、美国“勇气号”和“机遇号”等三颗火星探测器飞往火星，而日本一颗本已在太空“迷失方向”的火星探测器也在关键时刻及时“醒”来，开始了久违的火星之旅。,火星与地球，这一对在星空中遥遥相望的“兄弟”，迎来6万年来“最亲密的接触”，在2003年8月27日这一天，火星距离地球最近达到55756622(5千多万)公里。,勇气号,自
2、1997年10月15日发射以来，经历了7年35亿公里航程的卡西尼号太空船在2004年7月1日10时30分进入土星轨道，开始进行人类有史以来对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测。,土星探测,“哥伦比亚”号，整个系统的起飞重量达2000吨，高56米。,“小鹰”号标准排水量为60100吨，满载排水量达81123吨，舰长323.6米，舰宽39.6米，吃水11.4米，是世界上最大的常规动力航空母舰。舰员2930名，其中军官155名；航空人员2480名，其中军官320名。飞机：F-14D战斗机20架，F/A-18战斗机36架，E-2C预警机和EA-6B电子干扰机各4架，6架S-3B反潜机，6架直升机，2架
3、ES-3A。,Smart Dust,http:/robotics.eecs.berkeley.edu/pister/SmartDust/,Wearable Computing,嵌入式设备无处不在，但桌面系统还依然有用,2 国家政策,“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”科技重大专项两个方向：高端通用芯片、基础软件产品高端通用芯片1 安全SoC芯片2 高性能服务器多核CPU3 安全适用计算机CPU4 高性能嵌入式CPU5 个人移动信息终端SoC芯片6 存储控制SoC与移动存储芯片7 数字电视SoC芯片8 高性能IP核技术 9 EDA工具开发,基础软件产品1 高可信服务器操作系统 服务器操作
4、系统研发及产业化 支持国产CPU的编译系统及工具链 国产操作系统参考实现 2 安全易用桌面操作系统 桌面操作系统研发及产业化 多域安全桌面操作系统 支持国产计算机的固件软件 3 实时控制类嵌入式操作系统 实时嵌入式操作系统及开发环境 汽车电子控制器嵌入式软件平台研发及产业化4 网络业务类嵌入式操作系统 面向新型网络应用模式的网络化操作系统 智能手机嵌入式软件平台研发及产业化 数字电视嵌入式软件平台研发及产业化,5 大型通用数据库管理系统 大型通用数据库管理系统与套件研发及产业化 非结构化数据管理系统 6 网络应用服务中间件国产中间件参考实现及平台 集成化中间件套件产品研发及产业化 面向领域的应
5、用平台研发及产业化 7 办公与文档处理软件 网络集成办公软件研发及产业化 8 基础软件重大信息化应用 国产基础软件重大应用示范 基础软件知识产权策略、能力与服务 通用基础软件测试评估 国产基础软件集成应用测试,3 关于嵌入式方面的教育,lack of a unified vision for computer science：multi-disciplinary nature：have many application domains:telecommunication,automotive,aeronautics and space,mechanics,consumer electronic
6、s,etc.Each has tended to organize its own computer studies.not always taken into account the application domain perspective.Proposal educationControl and signal processing：embedded device acts as a controller on the physical environmentComputing theory：algorithms,methods and tools for formal descrip
7、tion and analysis Real-time：approaches from control,such as synchronous languagesDistributed systemsOptimization and evaluation：non-functional properties specific to embedded systems:such as dependability,performance,power consumption,weight,etc.System architecture and engineering：design methods and
8、 tools for building systems Practice on real systems and a simulator,4 课程目标,1 掌握嵌入式操作系统的基本原理；2 掌握嵌入式软件开发的基本方法；3 具备在嵌入式系统方面开展进一步学习、应用、研究的基本能力。,理论与实践相结合以嵌入式硬件的核心嵌入式微处理器及嵌入式软件的核心嵌入式实时操作系统为重点，以应用为目的，全面介绍嵌入式系统。使大家既能对嵌入式系统及开发有一个全景的把握，又能深入理解嵌入式微处理器及嵌入式实时操作系统。配套嵌入式微处理器ARM及多平台嵌入式实时操作系统C/OS-II实验，提供丰富的实验和手册。,5
9、 课程的主要内容,三部分：课程教学、课程实验、作业。课程教学：48学时1 嵌入式系统导论2 嵌入式硬件系统3 嵌入式软件系统5 任务管理与调度6 同步、互斥与通信7 中断和时间管理8 内存和I/O管理10 嵌入式系统的软件开发备注：教材第4章、第9章内容自学。,课程实验：8学时嵌入式硬件开发环境建立、熟悉开发工具嵌入式微处理器编程基础实验ARM平台接口编程与驱动开发实验嵌入式实时操作系统实验任务的基本管理优先级反转优先级继承信号量：哲学家就餐问题的实现 消息队列 时钟中断 C/OS-II的内存分配,目标平台,开发工具,嵌入式操作系统,实验项目,PC虚拟机,W90P710_Eval/Study_
10、board,作业：教材思考题+大作业结合教学过程提及的嵌入式操作系统，写一篇关于嵌入式操作系统现状（名称、基本功能特性、应用领域等方面内容）的综述性分析报告，要求分析不少于5个嵌入式操作系统。工作产品：Word形式的工作报告、5分钟左右的PPT。（第一章）建立基于SkyEye的ARM仿真环境，并在环境中编写简单的ARM程序进行ARM汇编指令编程实践。要求：以建立ARM仿真环境的实际过程为基础，就建立过程撰写一篇Word形式的过程报告、10分钟左右的PPT。（第二章）,RedBoot分析：以概要设计的方式对系统或是其中一个模块进行分析；工作产品：概要设计报告、10分钟左右的PPT。（第三章）以一
11、种开源的嵌入式操作系统为例，就该操作系统所采用的任务管理（包括任务状态及变迁、任务的数据结构、实现任务管理的应用编程接口等内容）和任务调度策略进行详细分析，形成Word形式的分析报告和10分钟左右的PPT。（第四章）,6 成绩评定,平时作业占5%（出勤率+作业）；半期考试占10（随堂测验）；课程实验占25（出勤率+实验报告）；期末考试占60%（笔试）。,7 学习材料,1 教材：嵌入式实时操作系统及应用开发(第二版)，罗蕾主编，北京航空航天大学出版社.2 嵌入式实时操作系统uC/OS-II(第2版).Jean J.Labrosse.北京航空航天大学出版社.3 嵌入式计算系统设计原理.wayne wolf(著).孙玉芳等译.机械工业出版社.,8 学习方法,以课程为基础，结合大作业开展实践活动。关注IT时讯,News for Electronic Engineers&Engineering Managers 电子工程专辑 工程师技术支援网站,
