形式科学：计算机科学 - 计算机系统 - 嵌入式系统课程大纲

课程简介

本课程旨在介绍嵌入式系统的概念、设计和实现，通过理论与实践相结合，使学生掌握在现代硬件和软件环境中构建高效、低功耗系统的技能。

第一章：引论

  1. 主题：嵌入式系统概述
    • 学习目标：理解嵌入式系统的基本定义、分类和应用领域
    • 阅读资源：嵌入式系统百科
  2. 活动：行业案例分析讨论

第二章：硬件基础

  1. 主题：处理器架构与体系结构
    • 学习目标：熟悉CPU、内存和I/O接口
    • 资源：《深入理解计算机系统》(RISC-V处理器部分)
  2. 活动：模拟器实验：设计并测试简单嵌入式程序

第三章：操作系统与编程模型

  1. 主题：RTOS与嵌入式C/C++
    • 学习目标：了解RTOS工作原理，掌握嵌入式编程技巧
    • 阅读资源：RTOS入门
  2. 活动：编写简单的RTOS任务和通信程序

第四章：设备驱动与接口

  1. 主题：I2C、SPI和USB接口
  2. 活动：使用硬件模块进行实际接口编程

第五章：电源管理与能量效率

  1. 主题：低功耗设计原则与电池管理系统
  2. 活动：设计并优化嵌入式系统的电源管理策略

第六章：项目实践

  1. 主题：设计并实现小型嵌入式系统
    • 学习目标：将所学知识应用于实际项目
    • 评估：项目报告、小组演示
  2. 活动：团队合作，完成一个嵌入式控制系统的设计与实现

期末考试

  1. 主题：综合测试嵌入式系统知识
    • 学习目标：回顾整个学期的内容并进行评估
    • 评估：书面考试和实践操作测试

通过本课程，学生将对嵌入式系统有深入的理解，并具备实际项目开发的能力。课程内容将结合理论讲解、案例研究、实践操作和团队协作，以确保全面掌握相关技能。