课程简介
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……
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，越来越多的微计算机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，其特点及优势在于：
1. 加强了计算机组成原理和体系结构等基础理论（而不仅限于某种特定型号CPU的使用技术），有助于真正理解微处理器系统的行为，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CPU芯片设计角度（而不仅仅是芯片使用角度）重点揭示了微处理器系统硬、软件之间的相互影响及综合设计方法。
3. 选用ARM核作为系统设计核心，并引入了先进的ASIC/SoC设计技术，更贴近相关专业领域的产业和行业需求。
4. 各章均提供了“本章导学”，方便梳理各章的学习重点与课程知识脉络。
5. 提供了大量习题库，方便把控学习效果。其中单元测验（占总成绩85%）用于对知识点细节进行查缺补漏，而单元作业（占总成绩10%）相对较难，用于考察知识的综合应用能力。
课程大纲
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
1.2.1-冯洛伊曼计算机架构
1.2.2-计算机组成结构
1.2.3-计算机执行指令过程
1.3 微处理器体系结构的演进
1.3.1-微处理器体系结构的改进
1.3.2-微处理器体系结构的改变
1.4 计算机分类与性能评测
微处理器设计技术
2.0 本章导学
2.1 CISC与RISC体系结构
2.1.1-CISC与RISC设计策略的差别
2.1.2-CISC与RISC指令集的差别
2.1.3-CISC与RISC数据通路的差别
2.1.4-CISC与RISC控制器的差别
2.2 指令系统设计
2.2.1 指令结构
2.2.2-指令类型
2.2.3-寻址方式
2.3 指令流水线设计
2.3.1-指令流水线
2.3.2-流水线性能分析
2.3.3-计算机测评
总线技术与总线标准
3.0 本章导学
3.1 总线技术
3.1.1-总线的要素
3.1.2-总线的分类
3.1.3-总线的性能指标
3.1.4-总线操作与总线仲裁
3.1.5-总线时序
3.2 常见的总线标准
3.2.1-AMBA总线
3.2.2-APB总线
3.2.3-PCI总线
3.2.4-串行数据传输
3.2.5-串行总线的性能
3.2.6-串行总线的时序
3.2.7-RS232类总线
3.2.8-USB总线
3.2.9-SPI总线
3.2.10-现场总线
存储器子系统
4.0 本章导学
4.1 存储层次结构
4.1.1-存储层次结构及存储介质
4.1.2-地址映射技术
4.2 主存储器
4.2.1-工作原理
4.2.2-内部结构
4.3 主存储器设计
4.3.1-问题分析
4.3.2-字位扩展技术
4.3.3-片选译码技术
4.3.4-设计实例
4.3.5-并行存储技术
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
5.2.1-无条件控制
5.2.2-条件查询控制-接口模型与控制流程
5.2.3-中断控制-相关概念
5.2.4-中断控制-接口模型与控制流程
5.2.5-中断控制-优先级判别
5.2.6-直接存储器访问(DMA)
5.3 接口传输方式对比
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
6.1.1-ARM微处理器简介
6.1.2-最小系统设计
6.1.3-S3C2410特殊功能寄存器SFR
6.1.4-通用IO接口设计及控制
6.1.5-串行接口设计及控制
6.2 嵌入式系统软件设计
6.2.1-基于循环的嵌入式程序设计
6.2.2-基于操作系统的驱动程序设计
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
4.1 Linux下的LED驱动程序设计
4.2 Linux下的串口驱动程序设计
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
1.2.1-冯洛伊曼计算机架构
1.2.2-计算机组成结构
1.2.3-计算机执行指令过程
1.3 微处理器体系结构的演进
1.3.1-微处理器体系结构的改进
1.3.2-微处理器体系结构的改变
1.4 计算机分类与性能评测
微处理器设计技术
2.0 本章导学
2.1 CISC与RISC体系结构
2.1.1-CISC与RISC设计策略的差别
2.1.2-CISC与RISC指令集的差别
2.1.3-CISC与RISC数据通路的差别
2.1.4-CISC与RISC控制器的差别
2.2 指令系统设计
2.2.1 指令结构
2.2.2-指令类型
2.2.3-寻址方式
2.3 指令流水线设计
2.3.1-指令流水线
2.3.2-流水线性能分析
2.3.3-计算机测评
总线技术与总线标准
3.0 本章导学
3.1 总线技术
3.1.1-总线的要素
3.1.2-总线的分类
3.1.3-总线的性能指标
3.1.4-总线操作与总线仲裁
3.1.5-总线时序
3.2 常见的总线标准
3.2.1-AMBA总线
3.2.2-APB总线
3.2.3-PCI总线
3.2.4-串行数据传输
3.2.5-串行总线的性能
3.2.6-串行总线的时序
3.2.7-RS232类总线
3.2.8-USB总线
3.2.9-SPI总线
3.2.10-现场总线
存储器子系统
4.0 本章导学
4.1 存储层次结构
4.1.1-存储层次结构及存储介质
4.1.2-地址映射技术
4.2 主存储器
4.2.1-工作原理
4.2.2-内部结构
4.3 主存储器设计
4.3.1-问题分析
4.3.2-字位扩展技术
4.3.3-片选译码技术
4.3.4-设计实例
4.3.5-并行存储技术
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
5.2.1-无条件控制
5.2.2-条件查询控制-接口模型与控制流程
5.2.3-中断控制-相关概念
5.2.4-中断控制-接口模型与控制流程
5.2.5-中断控制-优先级判别
5.2.6-直接存储器访问(DMA)
5.3 接口传输方式对比
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
6.1.1-ARM微处理器简介
6.1.2-最小系统设计
6.1.3-S3C2410特殊功能寄存器SFR
6.1.4-通用IO接口设计及控制
6.1.5-串行接口设计及控制
6.2 嵌入式系统软件设计
6.2.1-基于循环的嵌入式程序设计
6.2.2-基于操作系统的驱动程序设计
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
4.1 Linux下的LED驱动程序设计
4.2 Linux下的串口驱动程序设计