清華大學嵌入式課程建設

1、清華大學計算機系 “嵌入式技術與系統(tǒng)” 課程建設情況,陶 品 博士taopin@tsinghua.edu.cn2003年9月4日,課程建設基礎,清華大學計算機系原有課程設置C語言、匯編語言程序設計數據結構操作系統(tǒng)數字邏輯電路計算機組成原理微計算機技術計算機系統(tǒng)結構……,,計算機組成原理,操作系統(tǒng),VLSI設計導論,數字邏輯電路,C語言程序設計,匯

2、編語言程序設計,數據結構,計算機系統(tǒng)結構,電子技術基礎,微型計算機技術,,,,,,,,,,現有教學方案存在的問題,學生的硬件設計、系統(tǒng)軟件集成能力不足，因此素質不夠全面。缺少對本科專業(yè)知識的一次集成與實際運用。沒能及時跟蹤嵌入式技術的迅猛發(fā)展，未能適應正在變化的人才市場需求。,美國知名大學課程建設情況,University of Colorado ——Embedded System DesignBerkel

3、ey EECS department ——Embedded System Design: Models, Validation, and Synthesis CMU ECE ——Introduction to Embedded Systems、Real-Time Computer Control Systems Design、Distributed Embedded Systems MIT CS ——Microcompu

4、ter Project UIUC CS ——Embedded Systems Architecture、Real-Time Systems Washington University ——Software for Embedded Systems、Embedded System Design、Special Topics in Embedded SystemsMore…… Germany, India, Australi

5、a,計算機組成原理,操作系統(tǒng),VLSI設計導論,數字邏輯電路,C語言程序設計,匯編語言程序設計,數據結構,計算機系統(tǒng)結構,嵌入式系統(tǒng),電子技術基礎,微型計算機技術,,,,,,,,,,,,教學基礎設施建設,軟件技術實驗室數字邏輯實驗室計算機組成原理實驗室微計算機技術實驗室接口技術實驗室……→（嵌入式系統(tǒng)實驗室）,嵌入式系統(tǒng)課程建設,系領導重視、主動掛帥開設課程、建立實驗室納入新修訂的培養(yǎng)計劃面向信息學院全體學生面向社會開

6、展培訓規(guī)模大(可容納200人)門類齊全(EIA、ARM...)教學與科研相結合,課程概況,課程名稱“嵌入式技術與系統(tǒng)”計算機系本科生限選課第四學年 第一學期每屆約 170 名學生3 學分32 教學學時,教學目標,讓學生了解一個完整嵌入式系統(tǒng)的設計流程與工作機理通過實際動手操作來學習硬件的體系結構和系統(tǒng)軟件的原理可以針對系統(tǒng)的關鍵部分和同學感興趣的地方進行深入的研發(fā)培養(yǎng)學生的綜合能力,教學大綱,嵌入式系統(tǒng)概述硬件環(huán)

7、境 微處理器、存儲系統(tǒng)、I/O外設、電源系統(tǒng)、無線技術軟件環(huán)境 啟動過程、嵌入式操作系統(tǒng)、匯編和C語言、驅動、GUI庫開發(fā)工具與調試技術 仿真器、開發(fā)工具、調試技術、系統(tǒng)優(yōu)化嵌入式應用 工業(yè)控制、路由器、 PDA、機頂盒,教學大綱——概述,介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念和框架嵌入式系統(tǒng)的定義 與 國內外發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)的應用需求 與 設計目標嵌入式系統(tǒng)中的技術難點,教學大綱——硬件環(huán)境,以 EIA

8、 為例給出一個典型嵌入式硬件環(huán)境討論各種流行嵌入式微處理器的體系結構（ EIA / ARM / PPC / MIPS / …… ）嵌入式系統(tǒng)中的存儲技術（ROM、E(E)PROM、FLASH、SRAM、DRAM） 典型外圍設備、總線介紹有線 / 無線網絡互聯電源系統(tǒng)與功耗管理,教學大綱——軟件平臺,系統(tǒng)的啟動與初始化嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)設計中的匯編語言與C語言驅動程序設計方法嵌入式系統(tǒng)中的圖形庫嵌入式系統(tǒng)網絡

9、互聯,教學大綱——開發(fā)工具,仿真器、JTAG以及模擬器開發(fā)工具介紹與示例嵌入式系統(tǒng)調試方法嵌入式系統(tǒng)中的代碼優(yōu)化,教學大綱——嵌入式應用,工業(yè)控制器 路由器（網關） 無線多媒體終端機頂盒,EIA 教學實驗準備——了解EIA的整體框架—— 學習EIA的硬件啟動過程—— 熟悉EIA開發(fā)工具的使用EIA 教學實驗—— 基于ACSFL庫實現硬件自檢—— 用EIA控制外圍器件(USB)—— 基于EIA的系統(tǒng)設計(WebS

10、erver/Video),教學實驗設計,嵌入式實驗室,嵌入式課程建設進展,非正式的實驗與教學工作已有計劃的展開“嵌入式系統(tǒng)”已列入教學計劃，2004年將正式授課《嵌入式系統(tǒng)原理與應用》將于年底出版嵌入式系統(tǒng)教學實驗室已落實實驗設備已得到 Intel EIA 和其他公司的大力贊助,嵌入式課程發(fā)展規(guī)劃,將嵌入式課程建設為清華大學的精品課程。增加實驗，加強同學的動手能力。課內課外相結合，開展 嵌入式設計競賽。豐富課程內容