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微处理器与嵌入式系统设计(杨红宇)
第2次开课
开课时间: 2021年03月14日 ~ 2021年06月29日
学时安排: 6小时每周
当前开课已结束 已有 34 人参加
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spContent=随着互联网3.0时代的到来,物联网正在重新定义新经济世界的生活方式和工作方式,以嵌入式微处理器系统设计技术为基础的的智能终端植入技术将为世界各地的用户创造丰富的“智能触点”。本课程的学习将帮助您迈入嵌入式微处理器系统设计的技术殿堂,了解物联网中智能终端的工作原理与设计方法。
随着互联网3.0时代的到来,物联网正在重新定义新经济世界的生活方式和工作方式,以嵌入式微处理器系统设计技术为基础的的智能终端植入技术将为世界各地的用户创造丰富的“智能触点”。本课程的学习将帮助您迈入嵌入式微处理器系统设计的技术殿堂,了解物联网中智能终端的工作原理与设计方法。
—— 课程团队
课程概述

     生活中,嵌入式系统已经几乎无处不在:从电子体温计到大型医疗设备、从智能手机到无人驾驶汽车、从信息家电到仿真机器人、从智能家居到智慧城市……

    近年来,随着微电子技术与计算机技术的飞速发展,计算机与其他各专业技术不断地渗透整合,越来越多的微处理器系统嵌入到各类设备中,基于智能物联的泛在连接与泛在服务需求促使嵌入式微系统的设计及应用技术进入了全新的发展阶段。

     实际上,以集成电路和基础软件为代表的嵌入式微处理器系统设计技术已经成为业内的核心标志性技术,微处理器及嵌入式计算机系统/片上系统(SoC)设计技术也已成为通信、雷达、计算机、自动控制和微电子等研究应用领域的工程师应掌握的基本技术和必备技能。

     本课程是工科电工电子类重要的专业基础课程,相比较与前身的“微机原理与接口技术”课程,其特点及优势在于:

    1. 加强了微处理器系统组成原理和系统结构等基础理论,有助于真正理解计算机系统的行为,从而做到举一反三。
    2. 探讨了微处理器的原理、组成及结构等核心设计技术,从设计处理器IP核的角度重点揭示微处理器系统硬、软件之间的相互影响及综合设计工程方法。

    3. 选用ARM核作为系统设计核心,并引入了先进的AISC/SoC及系统软硬件协同设计技术,更贴近相关专业领域的产业和行业需求。        

    4. 补充了嵌入式软件系统移植、引导/加载等核心开发技术,引入主流嵌入式软件核心设计技术有利于工程设计能力和素质的培养。

    

授课目标

    通过本课程的学习,可以帮助您理解微处理器系统的组成结构及工作原理,掌握以ARM为代表的嵌入式微处理器系统(SoC系统)的软硬件设计方法,初步具备计算机及嵌入式微系统的分析及应用能力。

成绩 要求

本课程包含视频、测验以及作业等教学环节。其中测验及作业环节构成平时成绩部分,占总成绩的20%;实验环节占总成绩的20%;期末考试占总成绩的60%。

课程大纲

第五章 输入输出子系统

5.0 本章导学

5.1 I/O组织

5.2 常用I/O接口设计

5.3 接口传输方式对比

第五章测验

第五章作业

第二章 微处理器设计技术

2.0 本章导学

2.1 CISC与RISC体系结构

2.2 指令系统设计

2.3 指令流水线设计

第二章测验

第二章作业

第一章 计算机系统的结构组成与工作原理

1.0 本章导学

1.1 计算机系统的基本结构与组成

1.2 计算机系统的工作原理

1.3 微处理器体系结构的演进

1.4 计算机分类与性能评测

第一章测验

第一章作业

基于Zyqn SoC芯片的嵌入式系统开发技术实验

1 ARM基础编程仿真(Keil)

2 Soc环境平台搭建

3 IO驱动程序设计1-无操作系统的裸机环境

4 IO驱动程序设计2- Linux系统环境

第三章 总线技术与总线标准

3.0 本章导学

3.1 总线技术

3.2 常见的总线标准

第三章测验

第三章作业

第四章 存储器子系统

4.3 主存储器设计

4.0 本章导学

4.1 存储层次结构

4.2 主存储器

第四章测验

第四章作业

第六章 ARM嵌入式系统开发技术

6.0 本章导学

6.1 嵌入式系统硬件设计与开发

6.2 嵌入式系统软件设计

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预备知识

    建议先修课程:数字逻辑设计及应用,高级语言程序设计

参考资料

(一)教材

微处理器系统结构及嵌入式系统设计(第3版).  阎波等著.  电子工业出版社, 2020.8


(二)参考资料

1.系统体系结构(第5版).  郭新房等译. Stephen D. Burd著.   清华大学出版社,2007年

2.计算机系统结构.    张晨曦、王志英等著.   高等教育出版社,2008年

3.现代计算机组成原理.    潘松等著.    科学出版社,2007年

4.计算机组织与体系结构-性能设计(第七版).    张昆藏等译. William Stallings著.   清华大学出版社,2006年

5. ARM体系结构与编程.    杜春雷著.    清华大学出版社,2007年

6.ARM体系结构及其嵌入式处理器.   任哲等著.    北京航空航天大学出版社,2007年

7.数字系统设计(第2版).    阎波等译.   Enoch O.Hwang著. 

8.ARM926EJ-S Technical Reference Manual DDI0198D. ARM, January, 2004.

9. https://www.arm.com

10.https://www.xilinx.com

11.https://www.e-element.com    微信公众号:依元素科技 

12.  https://www.samsung.com


电子科技大学
1 位授课老师
杨红宇

杨红宇

讲师

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