《嵌入式系统硬件设计》课程考核大纲
【考核目的】
了解学生对微处理器的基本概念、基本原理、基本规律的掌握情况,考核学生分析问题解决问题能力。为教学提供反馈信息,判断教学目的的达成度,以便为以后的教学工作提供方向性指导;同时也可以帮助学生了解本科目的学习状况,使学生认识自己的学习态度、学习方法、思维方法、意志品质等方面是否存在问题,并及时纠正。
【考试的内容范围】
Cortex M3处理器组成、STM32最小系统的设计、软件开发环境使用、GPIO及外部中断使用、定时器的使用、STM32的A/D转换模块、STM32显示模块操作、STM32常见外设接口模块使用、STM32平台下具有代表性作品的综合实验。
【考核方法】
《嵌入式系统硬件设计》课程考核包括过程考核和期末考核两部分。过程性考核成绩占总成绩的20%,包括学生出勤情况(5%)、课堂表现和实验(10%)、课后作业完成情况(5%)。期末考核成绩占总成绩的80%,采用笔试形式,考查学生基本理论和基本知识的掌握情况。
【期末考核形式】
期末考核采用闭卷笔试形式。
【期末考核对试题的要求】
主、客观试题的比例:客观性试题占50%,主观性试题占50%,
题型比例:名词解释20分,简答题25分,计算题10分,代码解释题10分,阐述题10分,编程题10分,设计题15分。
难度等级:分为较易、中等、较难三个等级,大致比例是20:60:20。
【期末考核的具体内容】
第一章概述
知识点:
1.冯•诺依曼架构模型2.哈弗架构模型3.计算机及早期单片机 4.ARM系列内核5.嵌入式系统的工程设计和开发 6.面向嵌入式应用的架构改进
考核目标:
1.识记:(1)计算机及早期单片机(2)ARM系列内核
2.理解:(1)冯•诺依曼架构模型(2)哈弗架构模型
3.运用:(1)嵌入式系统的工程设计和开发(2)面向嵌入式应用的架构改进
第二章Cortex M3处理器
知识点:
1.内核体系结构2.系统总线结构 3.通用寄存器 4.特殊功能寄存器 5.位带操作 6.存储器访问属性7.中断
考核目标:
1.识记:(1)内核体系结构(2)系统总线结构(3)通用寄存器
2.理解:(1)特殊功能寄存器(2)存储器访问属性(3)中断
3.运用:位带绑定
第三章STM32最小系统的设计
知识点:
1.STM32F103最小系统的设计方案2.STM32晶体振荡器3.复位电路 4.稳压电源及ISP 下载口5.I/O端口6.PCB图设计
考核目标:
1.识记:(1)STM32F103最小系统的设计方案(2)I/O端口
2.理解:(1)STM32晶体振荡器(2)复位电路(3)稳压电源及ISP下载口
3.运用:PCB图设计
第四章MDK ARM软件入门
知识点:
1.MDK ARM简介2.MDK使用3.调试与下载4.STM32软件仿真5.STM32程序下载6.固件函数库函数命名规则
考核目标:
1.识记:(1)MDK ARM简介(2)MDK使用
2.理解:(1)STM32程序下载原理(2)固件函数库函数命名规则
3.运用:(1)调试与下载(2)STM32软件仿真
第五章GPIO及外部中断使用
知识点:
1.通用I/O 单独的位设置或位清除 2.外部中断/唤醒线3.复用功能4.软件重新映射I/O复用功能5.库函数 6.GPIO控制实例 7.外部中断和中断控制器嵌套向量中断控制器
考核目标:
1.识记:(1)输入输出配置(2)复用功能配置(3)模拟输入配置(4)位运算(5)外部中断/事件控制器
2.理解:(1)库函数操作原理(2)端口映射
3.运用:(1)GPIO基本操作(2)NVIC控制器
第六章定时器的使用
知识点:
1.STM32F的定时器简介2.高级控制定时器3.输入捕获模式4.PWM输入模式输出比较模式PWM模式5.定时器和外部触发的同步6.定时器固件库函数7.定时器实训考核目标:
1.识记:(1)STM32F的定时器简介
2.理解:(1)通用定时器功能描述(2)时基单元(3)计数器模式(4)时钟选择(5)捕获/比较通道(6)强置输出模式(7)定时器同步
3.运用:定时器实训实例。
第七章STM32的A/D转换模块
知识点:
1.ADC的主要技术指标及选型2.ADC的主要技术指标分析3.ADC的选型技巧及注意事项4.STM3
2的ADC 5.ADC寄存器描述6.ADC中断7.STM32内部温度传感器考核目标:
1.识记:(1)ADC的主要技术指标及选型(2)STM32的ADC(3)ADC寄存器描述
2.理解:(1)ADC的主要技术指标分析(2)ADC的选型技巧及注意事项(3)ADC中断
3.运用:STM32ADC模块数据转换读取
第八章STM32显示模块操作
知识点:
arm嵌入式系统期末考试1.OLED的驱动方式2.TFT LCD的特点3.TFT软硬件设计 4.图片显示原理简介5.图片显示软硬件设计6.汉字显示原理简介7.汉字显示软硬件设计
考核目标:
1.识记:(1)OLED的驱动方式(2)TFT LCD的特点
2.理解:(1)图片显示原理(2)汉字显示原理
3.运用:图片、汉字显示软硬件设计与实现
第九章STM32外设接口模块
知识点:
1.USART模块 2.SPI模块3.I2C模块4.CAN模块5.USB模块
考核目标:
1.识记:(1)USART功能描述(2)SPI功能描述(3)I2C功能描(4)CAN功能描述(5)USB功能描述
2.理解:(1)USART寄存器配置简介(2)SPI配置简介(3)I2C配置简介(4)CAN配置简介(5)USB配置简介
3.运用:(1)USART操作实例(2)SPI操作实例(3)I2C操作实例(4)CAN操作实
例(5)USB操作实例
第十章STM32综合实验
知识点:
1.追光系统 2.倒立摆 3.储能式光电寻迹车 4.MP3播放器 5.基于GPRS的电热水器控制系统
考核目标:
1.识记:(1)追光系统简介(2)倒立摆简介(3)储能式光电寻迹车简介(4)MP3播放器简介(5)基于GPRS的电热水器控制系统简介
2.理解:(1)追光系统设计要求(2)倒立摆设计要求(3)储能式光电寻迹车设计要求(4)MP3播放器设计要求(5)基于GPRS的电热水器控制系统设计要求
3.运用:(1)追光系统软硬件设计与实现(2)倒立摆软硬件设计与实现(3)储能式光电寻迹车软硬件设计及实现(4)MP3播放器软硬件设计及实现(5)基于GPRS的电热水器控制系统软硬件设计及实现
【样题】
一、名词解释(每小题2分,10小题,共20分)
1.片上系统:
2.SRAM :
二、简答题(每题5分,5小题,共25分)
1.Cortex-M3搭载的嵌套向量中断控制器NVIC提供了那些功能?
2.请简单描述Cortex-M3的通用寄存器组中的各寄存器的功能?
三、计算题(每小题5分,2小题,共10分。)
1.假设波特率为19200,频率为36MHz,在送入寄存器时整数部分与数部分的值都为多少?2.要求写出片上外设区中地址为0x4000 4000字节单元中的第2位,对应别名区的字首地址?
四、代码解释题(每小题5分,2小题,共10分)
1.
GPIOA->CRL = 0x33333333;//
GPIOA->CRH = 0x44444444;//
while(1)
{ int i;
for(i = 0; i <= 7; i++)
{
if((GPIOA->IDR & (0x01 << 8+i)) == 0) //
GPIOA->ODR = GPIOA->ODR&~(0x1<<i);//
else
GPIOA->ODR = GPIOA->ODR|(0x01<<i);//
}
}
2.. void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); //
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_USART3,ENABLE); //
}
五、阐述题(每小题10分,1小题,共10分)
1.如何配合使用Cortex-M3芯片及外设芯片手册?需要注意哪些问题?通常关心哪些问题?
六、编程题(每小题10分,1小题,共10分)
1.请写出M3芯片中GPIOA低8位跑马灯寄存器控制程序?
七、设计题(每小题15分,1小题,共15分)
1.请独自设计一款带网络功能嵌入式产品,包括产品需求说明、模块选取依据、硬件原理图、函数设计、程序框架图?
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