一、課程基本信息*課程名稱：嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)*課程代碼：（此處根據(jù)實際情況填寫）*課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課/專業(yè)課（根據(jù)培養(yǎng)方案選擇）*學(xué)分：（例如：3-4學(xué)分，理論+實驗）*學(xué)時：（例如：總計XX學(xué)時，其中理論XX學(xué)時，實驗/實踐XX學(xué)時）*適用專業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、電子信息工程、自動化等相關(guān)專業(yè)*先修課程：C語言程序設(shè)計、單片機(jī)原理與接口技術(shù)（或微機(jī)原理與接口技術(shù)）、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計二、課程簡介與目標(biāo)（一）課程簡介本課程旨在向?qū)W生系統(tǒng)介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念、核心技術(shù)、開發(fā)方法及應(yīng)用領(lǐng)域。通過理論學(xué)習(xí)與實踐操作相結(jié)合的方式，使學(xué)生理解嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理，掌握嵌入式微控制器的選型、硬件接口設(shè)計基礎(chǔ)以及嵌入式軟件開發(fā)流程和調(diào)試技巧。課程強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中基本問題的能力，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)及相關(guān)專業(yè)課程奠定堅實基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)完成本課程后，學(xué)生應(yīng)能夠：1.知識目標(biāo)：*理解嵌入式系統(tǒng)的定義、特點、分類及典型應(yīng)用場景。*掌握嵌入式微控制器（以主流8位或16位微控制器為核心）的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及常用外設(shè)（如GPIO、定時器、UART、SPI、I2C等）的功能。*理解嵌入式系統(tǒng)的存儲體系（RAM、ROM、Flash等）及地址映射概念。*掌握嵌入式C語言的編程特點和常用編程技巧。*了解嵌入式操作系統(tǒng)的基本概念及內(nèi)核功能（如任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理、中斷處理）。*了解嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一般流程、常用工具及調(diào)試方法。2.能力目標(biāo)：*能夠閱讀和理解嵌入式微控制器的數(shù)據(jù)手冊（Datasheet）。*能夠運(yùn)用嵌入式C語言進(jìn)行簡單的應(yīng)用程序設(shè)計與編寫。*能夠設(shè)計和搭建簡單的嵌入式系統(tǒng)硬件實驗平臺，并進(jìn)行基本外設(shè)的驅(qū)動開發(fā)與調(diào)試。*能夠獨(dú)立或協(xié)作完成一個小型嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用項目的設(shè)計、開發(fā)與測試。*培養(yǎng)初步的嵌入式系統(tǒng)問題分析與故障排查能力。3.素養(yǎng)目標(biāo)：*培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ趟季S和規(guī)范的開發(fā)習(xí)慣。*提升自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識。*增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作與溝通表達(dá)能力。*樹立工程倫理和質(zhì)量意識。三、課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配（以下為參考內(nèi)容，具體章節(jié)和學(xué)時可根據(jù)實際情況調(diào)整）序號章節(jié)內(nèi)容主要知識點學(xué)時分配(理論/實驗)備注:---:-----------------------------------------:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------:-------------------:-------1**嵌入式系統(tǒng)概述**定義、特點、組成、分類；發(fā)展歷程與趨勢；典型應(yīng)用領(lǐng)域（消費(fèi)電子、工業(yè)控制、智能家居等）2/02**嵌入式微控制器基礎(chǔ)**微控制器（MCU）概念與特點；主流MCU架構(gòu)簡介（如8051、ARMCortex-M系列等）；核心模塊組成（CPU、存儲器、I/O端口）2/03**微控制器架構(gòu)與指令系統(tǒng)**以選定MCU為例，介紹其內(nèi)核結(jié)構(gòu)、寄存器組、尋址方式、指令系統(tǒng)基礎(chǔ)；匯編與C語言編程對比4/2實驗1：開發(fā)環(huán)境搭建與簡單程序運(yùn)行4**存儲器系統(tǒng)**程序存儲器（ROM/Flash）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）；特殊功能寄存器（SFR）；存儲器映射2/05**中斷系統(tǒng)**中斷概念與作用；中斷源、中斷優(yōu)先級、中斷響應(yīng)過程；中斷服務(wù)程序設(shè)計；以選定MCU為例的中斷系統(tǒng)配置3/2實驗2：中斷系統(tǒng)應(yīng)用6**定時器/計數(shù)器**定時器工作原理；計數(shù)模式與定時模式；溢出中斷；脈沖寬度調(diào)制（PWM）；以選定MCU為例的定時器配置與應(yīng)用3/2實驗3：定時器與PWM應(yīng)用7**并行I/O端口與數(shù)字量控制**GPIO工作原理與配置；輸入/輸出模式；LED控制、按鍵輸入與消抖；簡單數(shù)字邏輯控制2/2實驗4：GPIO與鍵盤LED應(yīng)用8**串行通信接口**UART異步通信原理；SPI、I2C同步通信原理；通信協(xié)議（數(shù)據(jù)格式、波特率、握手信號）；以選定MCU為例的串行口配置與數(shù)據(jù)收發(fā)程序設(shè)計4/4實驗5：UART通信實驗；實驗6：SPI/I2C接口實驗9**模擬量輸入與輸出**A/D轉(zhuǎn)換原理與性能指標(biāo)；D/A轉(zhuǎn)換原理；以選定MCU為例的ADC/DAC模塊配置與應(yīng)用；傳感器數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)3/2實驗7：ADC與傳感器數(shù)據(jù)采集10**嵌入式C語言高級特性與編程規(guī)范**指針與數(shù)組；結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體；位操作；函數(shù)指針；中斷服務(wù)函數(shù)編寫規(guī)范；模塊化程序設(shè)計思想2/011**嵌入式操作系統(tǒng)入門**RTOS基本概念；任務(wù)管理、調(diào)度算法；內(nèi)核服務(wù)（信號量、消息隊列等）；常見RTOS簡介（如FreeRTOS、uC/OS等）2/2實驗8：RTOS基礎(chǔ)實驗（可選）12**嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程與工具**需求分析、方案設(shè)計、硬件選型、軟件開發(fā)、調(diào)試與測試；交叉編譯；仿真器；常用開發(fā)工具IDE介紹2/013**課程設(shè)計/綜合實驗**綜合運(yùn)用所學(xué)知識，完成一個小型嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)（如環(huán)境監(jiān)測節(jié)點、小型控制系統(tǒng)等）0/6綜合實驗/課程設(shè)計14**課程總結(jié)與展望**課程知識點回顧；嵌入式技術(shù)前沿與職業(yè)發(fā)展；答疑與交流1/0**總計**XX/XX四、教學(xué)方法與手段1.課堂講授：采用多媒體課件與板書相結(jié)合的方式，系統(tǒng)講解理論知識，結(jié)合實例分析，加深學(xué)生理解。2.實驗教學(xué)：以學(xué)生為主體，教師指導(dǎo)為輔。通過設(shè)計階梯式的實驗項目，使學(xué)生在實踐中掌握技能。強(qiáng)調(diào)實驗預(yù)習(xí)、操作規(guī)范和實驗報告撰寫。3.案例教學(xué)：引入典型嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用案例，分析其設(shè)計思路和實現(xiàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新思維。4.互動討論：鼓勵學(xué)生積極思考，通過提問、小組討論等形式，活躍課堂氣氛，促進(jìn)師生交流。5.項目驅(qū)動：結(jié)合課程設(shè)計或綜合實驗，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小型項目開發(fā)，體驗完整的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程。6.教學(xué)資源：提供課程PPT、參考資料、實驗指導(dǎo)書、相關(guān)軟件工具及開發(fā)板技術(shù)文檔等。五、課程教材與參考資料*推薦教材：*[作者].《嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用——以[具體MCU型號，如STM32或MSP430]為例》.[出版社],[出版年份].（選擇一本與課程選用MCU緊密結(jié)合的教材）*或經(jīng)典通用教材，如：《嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程》（第X版），[作者]，[出版社]。*主要參考資料：*所選MCU官方數(shù)據(jù)手冊（Datasheet）及用戶手冊。*[相關(guān)嵌入式C語言編程書籍]*[相關(guān)嵌入式操作系統(tǒng)書籍或在線文檔]*嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實戰(zhàn)類書籍及技術(shù)博客、論壇文章。六、課程考核方式與標(biāo)準(zhǔn)*考核方式：采用過程性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式。*考核組成及比例：*平時成績（包括出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)等）：20%*實驗成績（包括實驗操作、實驗報告、實驗態(tài)度等）：30%*課程設(shè)計/綜合實驗報告及答辯（若有）：20%*期末考試（閉卷筆試或上機(jī)考試）：30%*（以上比例可根據(jù)實際教學(xué)情況調(diào)整）*考核標(biāo)準(zhǔn)：*平時成績：主要考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度和對基礎(chǔ)知識的掌握程度。*實驗成績：主要考察學(xué)生的動手能力、問題解決能力、實驗報告的規(guī)范性和完整性。*課程設(shè)計/綜合實驗：主要考察學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力、項目組織與管理能力、創(chuàng)新能力。*期末考試：主要考察學(xué)生對課程核心概念、基本原理和關(guān)鍵技術(shù)的理解與掌握程度。七、課程資源*實驗室條件：配備嵌入式開發(fā)實驗箱或開發(fā)板（如基于STM32、MSP430、PIC等系列MCU）、PC機(jī)、仿真器、示波器、萬用表等常用電子儀器儀表。*教學(xué)軟件：主流嵌入式集成開發(fā)環(huán)境（IDE），如KeilMDK,IAREmbeddedWorkbench,MPLABX等；相關(guān)仿真軟件。*網(wǎng)絡(luò)資源：課程教學(xué)網(wǎng)站、在線課程視頻、技術(shù)論壇、芯片廠商官網(wǎng)技術(shù)文檔等。八、說明1.本大綱為基礎(chǔ)模板，授課教師可根據(jù)學(xué)校實際情況、學(xué)生專業(yè)背景、選用的具體MCU型號及最新技術(shù)發(fā)展動態(tài)，對教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配和實驗項目進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化。2.實驗