浙江大学嵌入式系统是指为完成某一特定功能或是使用某一特定嵌入式应用软件的计算机或计算装置。嵌入式系统是包括嵌入式硬件、嵌入式操作系统、支撑软件及各种应用软件的系统。目前的嵌入式技术已经是一门涉及计算机体系结构、计算机软件以及其他相关电子技术的综合技术。
浙江大学嵌入式系统理论课教学大纲:
第一周:嵌入式系统概述。主要讲述嵌入式系统的定义及特点、嵌入式体系结构、嵌入式系统的硬件特点、嵌入式系统软件的特点。2学时。
第二周:实验平台的熟悉。主要内容包括JTAG使用、BootLoader烧写、使用Minicom通信、建立开发环境,熟悉交叉编译环境和开发工具等。这个实验的主要目的是通过使用XSBase255系统来了解整个系统的工作原理和硬件开发环境。学生通过使用JTAG烧写BootLoader和Minicom操作开发平台来熟悉整个的硬件工作环境。2学时。
第三周:嵌入式微处理器体系结构。主要介绍现在比较流行的几款处理器的体系结构,包括处理器的指令集、流水线、内存管理等。2学时。
第四周:嵌入式系统硬件设计。主要介绍以嵌入式处理器为核心的嵌入式硬件平台的设计,主要包括:处理器、存储器、IO接口等硬件的互连技术。2学时。
第五周:嵌入式系统软件结构设计。主要介绍嵌入式软件开发流程、嵌入式软件开发环境建立、嵌入式软件远程调试、测试和优化。2学时。
第六周:嵌入式Linux操作系统基础篇。以Linux为例讲述核心技术,主要讲述嵌入式操作系统的特性,内容包括:嵌入式系统的内存管理、文件系统、电源管理等内容,这部分将主要结合Linux举例讲述。2学时。
第七周:嵌入式Linux操作系统提高篇。主要内容是:在Linux下创建和使用一个新的系统调用,创建JFFS2文件系统、Ramfs文件系统以及NFS文件系统的实现和制作。这个实验的目的是让学生深入了解Linux的工作原理和组成。2学时。
第八周:嵌入式Linux操作系统深入篇。主要内容是:理解驱动程序的特点以及Linux下驱动程序的实现原理,掌握流式驱动接口的工作原理;掌握中断处理的架构、方法、过程以及DMA的方法和ISR、IST等概念设计虚拟内存管理程序;了解虚拟内存分配、释放等操作。进行Linux2.6内核全面移植。2学时。
第九周:嵌入式WinCE操作系统基础篇。以Wince为例讲述核心技术,主要讲述WinCE的特点和WinCE的架构。内容包括WinCE下的开发工具与技术、EVC的使用方法、交叉编译下载调试、Windows Mobile的开发方法、WinCE模拟器的原理等内容。2学时。
第十周:WinCE操作系统提高篇。主要目的是让学生熟悉WinCE的开发系统环境,让学生掌握Platform Builder的作用及使用方法,包括创建新平台,平台定制,SDK导出,平台配置。通过编写小型应用程序和烧写WinCE系统的方法来促进学生的学习。2学时。
第十一周:WinCE操作系统深入篇。内容包括:介绍WinCE操作系统内核的定制,动态链接库的创建和应用,文件系统的原理和工作过程。主要目的是让学生通过操作系统的定制了解特定平台操作系统的开发和定制过程,熟练掌握嵌入式系统定制流程,包括内核裁减、下载、调试、发布,理解WinCE的构建系统,并以此类推了解大型软件项目的构建过程以及WinCE系统的启动过程。通过API实现NK核心载入和卸载EXE和DLL进程。2学时。
第十二周:嵌入式GUI。通过介绍Qt/Embedded、MicroWindows、OpenGUI、MiniGUI、X Windows、Tiny-X等典型嵌入式图形窗口系统的特点、设计原理,引导学生掌握嵌入式GUI的设计方法、移植方法以及基于典型嵌入式图形窗口系统的应用程序开发。2学时。
第十三周:硬件描述语言。通过介绍主流的硬件描述语言VHDL/VERILOG,以及硬件开发集成环境Quartus II、MAXPLUSS、Xilinx ISE等工具,使学生能进行简单的硬件开发。2学时。
第十四周:基于FPGA的嵌入式设计基础。以FPGA为核心实现嵌入式应用系统,主要内容包括:FPGA的实现技术、FPGA的嵌入式硬件构架、FPGA的嵌入式实现技术等。2学时。
第十五周:综合创新实验及经验交流。本实验主要结合前面学习及实验的过程,设计与实现综合性的嵌入式实验。鼓励与科研项目想结合。2学时。
第十六周:综合创新实验及经验交流。本实验主要结合前面学习及实验的过程,设计与实现综合性的嵌入式实验。鼓励与科研项目想结合。2学时。
在实际授课过程中,课程内容和学时根据需要会做些许调整。主要是为了增加小组讨论、课堂经验交流、客座教授或企业代表讲座等教学环节。