淺談嵌入式系統(tǒng)論文（通用11篇）
從小學、初中、高中到大學乃至工作，大家都不可避免地要接觸到論文吧，論文是描述學術研究成果進行學術交流的一種工具。你知道論文怎樣寫才規(guī)范嗎？下面是小編精心整理的淺談嵌入式系統(tǒng)論文，歡迎大家分享。
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇1
摘 要：如今，由于嵌入式系統(tǒng)的市場巨大、潛力無限，全球的生產商都非�？春眠@一領域，紛紛投入了大量的人力物力，而圍繞嵌入式系統(tǒng)的研究、設計和開發(fā)正成為計算機發(fā)展最活躍的方向之一。筆者結合自身的工作經歷，對關于嵌入式系統(tǒng)進行了概述，希望能為從事嵌入式開發(fā)人員提供一些幫助。
關鍵詞：嵌入式系統(tǒng)
隨著電子技術的快速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的產生和發(fā)展，使得現代科學研究得到了質的飛躍，而嵌入式微控制器技術的出現則是給現代工業(yè)控制領域帶來了一次新的技術革命。我們已經進入了網絡時代，不僅能夠通過PC上網，還可以用各種各樣的嵌入式設備上網。后來PC時代出現了許多信息電器，我們周圍的嵌入式系統(tǒng)設備有很多，如掌上電腦、可視電話、傳真機、手機、個人數字助理（PDA）、電視會議、TV機頂盒、數碼相機等，嵌入式設備如果要上網就必需加上TCP/IP網絡協(xié)議，由于8/16位的單片機的速度還不夠快，內存也不夠大，不容易滿足嵌入式設備上網的要求。隨著集成電路的發(fā)展，32位的RISC處理器更是能得到青睞，領先的是ARM處理器位內核的生產芯片的公司居多。
1.嵌入式系統(tǒng)的一般構成
一個以單片機為核心的比較復雜產品或實際應用系統(tǒng)，包含模擬量的輸入、模擬量的輸出，開關量的.輸入、開關量的輸出及數據通信的部分。從嵌入式系統(tǒng)設計角度來看，任何一個系統(tǒng)都是一個輸入/輸出處理系統(tǒng)。廣義地說，所處理的物理量可分為模擬量、開關量與數字量。若能了解一個實際的對象系統(tǒng)有哪些輸入的物理量，哪些輸出的物理量以及它們之間的內在關系，就可以設計出以單片機為核心的應用系統(tǒng)，并通過編程實現輸入/輸出之間的關系。
單片機工作支撐電路保障單片機能夠正常運行，如電源提供、晶振電路、必要的濾波電路等。實際模擬信號一般來自相應的傳感器。例如，開發(fā)非接觸式的IC卡燃氣表系統(tǒng),要測量使用氣量，就需要流量傳感器。但是，一般傳感器將實際的模擬信號轉成的電信號都比較弱，單片機無法直接獲得該信號，需要將其放大，然后經過A/D轉換變?yōu)閿底中盘�，進行處理。目前許多單片機內部包含A/D轉換模塊(例如:Free Scale公司系列單片機)，實際應用時也可根據需要外接A/D轉換芯片。常見的模擬量有溫度、濕度、壓力、重量、氣體濃度、液體濃度、流量等。對嵌入式來說，模擬信號通過A/D轉換變成相應的數字序列進行處理。實際開關信號一般也來自相應的開關類傳感器。如光電開關、電磁開關、干簧管(磁開關)、聲控開關、紅外開關等等，一些兒童電子玩具中就有一些類似的開關。手動開關也可作為開關信號送到嵌入式中。對單片機來說，開關信號就是只有“0”和“1”兩種可能值的數字信號。
2.嵌入式系統(tǒng)軟件的特征
嵌入式處理器的應用軟件是實現嵌入式系統(tǒng)功能的關鍵，對嵌入式處理器系統(tǒng)軟件和應用軟件的要求也和通用計算機有所不同。
2.1軟件要求固態(tài)化存儲為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中,而不是存貯于磁盤等載體中。
2.2軟件代碼高質量、高可靠性盡管半導體技術的發(fā)展使處理器速度不斷提高、片上存儲器容量不斷增加，但在大多數應用中,存儲空間仍然是寶貴的，還存在實時性的要求。
2.3系統(tǒng)軟件(OS)的高實時性是基本要求在多任務嵌入式系統(tǒng)中，對重要性各不相同的任務進行統(tǒng)籌兼顧的合理調度是保證每個任務及時執(zhí)行的關鍵，單純通過提高處理器速度是無法完成和沒有效率的，這種任務調度只能由優(yōu)化編寫的系統(tǒng)軟件來完成，因此系統(tǒng)軟件的高實時性是基本要求。
2.4嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境通用計算機具有完善的人機接口界面，在上面增加一些開發(fā)應用程序和環(huán)境即可進行對自身的開發(fā)。
2.5嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS開發(fā)平臺通用計算機具有完善的操作系統(tǒng)和應用程序接口(API)，是計算機基本組成不可分離的一部分，應用程序的開發(fā)以及完成后的軟件都在OS平臺上面運行，但一般不是實時的。嵌入式系統(tǒng)則不同，應用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行；但是為了合理地調度多任務、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數以及和專家?guī)旌瘮到涌�，用戶必須自行選配RTOS開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質量。
2.6嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員以應用專家為主通用計算機的開發(fā)人員一般是計算機科學或計算機工程方面的專業(yè)人士，而嵌入式系統(tǒng)則是要和各個不同行業(yè)的應用相結合的，要求更多的計算機以外的專業(yè)知識，其開發(fā)人員往往是各個應用領域的專家。
3.嵌入式軟件開發(fā)的難點與分析
隨著技術的進步和需求的擴大，嵌入式系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，嵌入式軟件的復雜度和開發(fā)難度也隨之不斷增加。目前，嵌入式軟件開發(fā)的難點主要有如下幾點：
(1)嵌入式系統(tǒng)的一個最大特點就是軟硬件緊密結合，為此，嵌入式軟件(尤其是嵌入式底層軟件)的設計和驗證要充分考慮硬件因素。
(2)嵌入式軟件運行在特定的硬件體系和環(huán)境中，在進行設計時，不但需要考慮各個節(jié)點間的通信和同步問題，還需要考慮整個系統(tǒng)的時序問題。
(3)嵌入式產品廣泛的應用于工業(yè)、軍事和航空航天等領域，這使得嵌入式系統(tǒng)對可靠性、防危性、和容錯性等功能有更苛刻的要求，丟失數據在許多情況下是不可容忍的。
目前，結構化的軟件設計方法是嵌入式軟件設計領域中理論最成熟、使用最廣泛的方法。結構化程序就指的是程序組成結構化、功能模塊化、執(zhí)行流程化，要求將特定任務的代碼和數據與程序其余部分相分割，實現分割的方法是將處理特定任務的指令和數據設計成子程序或中斷服務子程序，這些子程序或中斷服務子程序稱作功能模塊，具有特定功能、可處理特定任務、能解決專門問題。結構化的嵌入式軟件設計流程是：按照系統(tǒng)總體規(guī)劃和總體設計，由設計人員分別編程設計各功能模塊；接著依據軟件結構和程序流程，將功能模塊組成結構化程序，實現系統(tǒng)整體功能，滿足系統(tǒng)要求，解決實際問題。
4.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展前景
信息時代、數字時代使得嵌入式產品在人們生活要中無處不在，為嵌入式市場展現了美好的前景，同時也對嵌入式系統(tǒng)技術提出了新的挑戰(zhàn)。以下幾點是嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展前景。
4.1連上互聯網隨著網絡的不斷發(fā)展，嵌入設備要連上互聯網，就必須要提供網絡通信接口，不僅要支持TCP/IP，有些還需要支持IEEE1394、USB、藍牙、IrDA等，同時還要提供相應的通信組網協(xié)議軟件和物理層驅動軟件。
4.2利用最低的資源實現最恰當的功能要在小型電子設備裝入嵌入式系統(tǒng)，就要求設計時盡量精簡系統(tǒng)內核、算法、降低功耗和軟硬件成本。這就提高了對嵌入軟件的技術要求，要求軟件人員要有豐富的編程經驗和硬件知識，同時還要發(fā)展先進的嵌入式軟件技術，如Web，WAP等。
4.3嵌入式開發(fā)需要強大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持目前很多廠家在著力推出系統(tǒng)的同時，也開始將開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的環(huán)境作為重點推出。如Windows CE在主推系統(tǒng)時也推出了Embedded VC++作為開發(fā)工具。
4.4提供友好的人機交互界面嵌入式設備在人們的生活中無處不在，要讓人們覺得嵌入式設備好用，那么提供有好的人機交互界面這是必然。人們的需求是無止境的，嵌入式設備要不斷的滿足人們的需要，就要不斷的發(fā)展，提供最友好的圖像用戶界面。
參考文獻：
[1]沈連豐,宋鐵成,葉芝慧.嵌入式系統(tǒng)及其開發(fā)應用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.
[2]張春平,戴青云.嵌入式系統(tǒng)及其發(fā)展前景[J].石家莊職業(yè)技術學院學報,2006(4):19-20.
[3]王田苗.嵌入式系統(tǒng)設計與實例開發(fā)[M].北京:清華大學出版社，2003(10):3.
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇2
隨著微電子技術、通信技術和軟件技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)正在成為各個行業(yè)新技術應用的重要平臺，也逐步成為研究生進行科學研究的重要實驗載體。在傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)課程教學中，教師進行集中式教學，學生接受的知識點和經歷的實驗環(huán)節(jié)都相同。然而由于每位學生的學術方向及研究興趣不盡相同，該方法的教學成果并不明顯，甚至有時候會削弱學生的學習興趣。因而需要一種以學術興趣為驅動的教學方法。該方法的要點是: 課程講授內容涉及范圍較廣，實驗平臺及實驗內容多樣，以促進學生根據自己的興趣及研究方向來選擇嵌入式系統(tǒng)學習方向及相關實驗內容。通過這樣的課程的學習和實驗，學生能夠更快速、更深入地開展學術研究，取得自己的成果。
1 .傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學存在的問題
鑒于嵌入式系統(tǒng)的重要性，我院為全體研究生開設了公選課“嵌入式系統(tǒng)設計”。在該課程的傳統(tǒng)教學中，選擇32 位ARM 處理器作為唯一的平臺。教師講授ARM 的相關知識并在對應的實驗平臺上完成各種通用的實驗。該教學方法通過大面積授課及實驗，提高教學效率，降低教師的課程負擔。但是還存在如下的缺點:
( 1) 教學目的性不強。課程授課的目標是通過ARM 處理器相關知識的系統(tǒng)學習，使學生掌握該處理器工作的基本原理，掌握常用的嵌入式處理器應用開發(fā)的一般方法。但是根據教學結果來看，由于知識陳舊，教學目的性不強，存在部分學生直到課程結束時尚不明白為何要學習該處理器，為何要做課程安排的實驗內容。
( 2) 學生的接受效率較低。由于學生對課程的教學目的不甚了解，不了解在后續(xù)的科研工作中如何應用課程講授的知識，因而對課程的學習興趣不高，存在著為考試而學習的現象。同時由于該課程學習內容和實驗內容量比較大，容易使學生產生厭學心理，因而降低了課程的學習效率。
( 3) 和學科前沿知識融合度較低。課程以講授基于ARM 嵌入式系統(tǒng)的設計和開發(fā)為主，對于當前熱門的物聯網、無線傳感器網絡以及基于Android系統(tǒng)的高性能嵌入式系統(tǒng)等相關知識都沒有涉及。其內容和學科前沿知識融合度較低。
針對上述問題，結合筆者多年的嵌入式控制系統(tǒng)教學經驗，本文提出基于學術興趣驅動的嵌入式系統(tǒng)教學方法的探討。
2 .學術興趣驅動教學的思路
目前，在高校教學實踐中已經有了一些對嵌入式系統(tǒng)傳統(tǒng)課程的探索性改革。其中比較突出的有“競爭驅動”和“項目驅動”兩種手段。這兩種手段分別以不同層級的大學生電子設計競爭、課外設計競爭以及參與教師的科研項目為載體，教學過程和內容結合這些載體展開。這兩種方法能夠有效的提升學生特別是本、�？粕膶W習積極性，但是該方法并不能很好地適用于研究生教學。這是因為:
( 1) 一般選定某一種平臺的嵌入式系統(tǒng)展開教學并針對部分學生展開競賽培訓。由于教師個人精力限制，除了選定的平臺，其他類型的嵌入式系統(tǒng)一般不會涉及，而這個選定的平臺不一定適合研究生的研究方向。
( 2) 教師個人的科研項目與研究生的研究方向也不一定吻合。方向差距頗大的項目不僅不能引起學生的學習興趣，甚至可能會適得其反。
本文提出的以學生的學術興趣為驅動的嵌入式系統(tǒng)教學方法其要點是: 在授課內容上，以闡述嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設計的基本原理為基礎，重點通過講授各種嵌入式系統(tǒng)方案的基本組成、使用領域及各自優(yōu)缺點，使研究生了解和熟悉多種平臺，增加其選擇機會。在實驗內容上，按照學生的學術興趣組成多個實驗團隊，按照選擇的實驗平臺( 如，ARM 組、DSP 組、FPGA 組、無線通信組和物聯網組等) 學生根據自己的學術研究興趣，選擇相應的( 一個或多個) 實驗平臺; 每個實驗平臺配備具有相應知識背景的授課教師; 教師對所負責的平臺理論授課、實驗授課和考核負責。
3 .學術興趣驅動教學中注意的問題
在上述研究內容中，相對于傳統(tǒng)的單平臺嵌入式系統(tǒng)教學需要著重解決如下三個關鍵問題:
( 1) 教學方案的實施。由于學術驅動的教學中，理論教學著重闡述嵌入式系統(tǒng)的基本原理以及各個嵌入式平臺的特點，促進學生選擇最適合自己需要的學習平臺。鑒于學生對各種處理器平臺使用重點不一樣，譬如有學生關注某處理器的運算性能，有學生關注某處理器的串行總線控制器，有學生關注某處理器圖像編解碼等，因而我們對于多個具體的嵌入式平臺應依照廣而淺的原則做全面講授，將各個嵌入式平臺更高層次的理解和應用留給學生結合實驗內容以及自身的科研興趣進行自學。
( 2) 資源的.高效整合。在教學過程中，教師資源需要能夠充分滿足研究生各種不同的學術興趣。因此本教改項目的實踐需要多位教師的協(xié)同工作。換句話說，為了保證教學改革的順利開展，除了拓寬任課教師的知識面之外，還需要統(tǒng)籌安排不同科研方向的多位教師的教學資源。
本方案需要配套多種實驗教學平臺，需要相應的下載器、調試器等教學設備。但是由于這些實驗設備一般分屬不同的實驗室，因而需要統(tǒng)籌調度這些實驗設備才能保證教學實驗有條不紊地開展。
( 3) 課程評價體系的建立。由于在課程教學中各位研究生采用的實驗平臺不同，從而導致其學習內容也不盡相同。因而傳統(tǒng)的以課程考試為主要手段的評價體系并不能適應本方案。而教學成效的科學評價是完善項目內容的一個基本支撐。因而如何客觀、科學的評價課程的教學成效也將是另一個關鍵問題。
4. 結語
本文提出一種基于學術興趣驅動的研究生嵌入式系統(tǒng)教學方案。該方案依據學生的學術興趣，組織多位教師展開多平臺的嵌入式系統(tǒng)教學。通過該方案的實施，能夠有效整合學生的學習積極性和現有的教學資源，提升嵌入式系統(tǒng)課程的教學效率。進一步的，學生在學習的過程中帶著明確的科研問題，因而課程的學習又能促進科研的進展。
與傳統(tǒng)的教學模式相比，學術興趣驅動的嵌入式系統(tǒng)教學在提高學生學習興趣、提升學習效果方面都發(fā)揮了很好的作用。但與傳統(tǒng)教學方式相比，其運作難度較大，尤其是組織多名教師聯合教學，對教案設計、教學資源整合和評價體系建立等環(huán)節(jié)要求較高。但是作為一種能增強教學效果、提高教學質量的教學模式，值得進行進一步的嘗試和研究。
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇3
1. 緒論
電控機械式自動變速器(Automatic Mechanical Transmission,AMT)具有傳動效率高、成本低、操作容易、駕駛舒適等優(yōu)點，已成為車輛自動變速器發(fā)展的一個重要方向。AMT 的核心部件是電控單元(TCU)，實時采集和檢測輸入信號(發(fā)動機轉速、輸入軸轉速和車速，油門踏板位置、節(jié)氣門開度、變速箱油溫等以及各種狀態(tài)信號)并進行調理、存儲，同時，TCU 根據這些運行參數進行工況判斷并發(fā)出控制信號，完成車輛的平穩(wěn)起步或自動換擋，從而使車輛獲得優(yōu)良的舒適性、燃油經濟性與動力性能。較之傳統(tǒng)的控制器，TCU 有更多的傳感器，執(zhí)行器以及更為復雜的控制算法，若TCU 設計不合理，難以滿足實時性與可靠性的要求，同時，如果換擋規(guī)律不合理，汽車難以獲得較好的燃油經濟性和動力性。本文從TCU 硬件和軟件設計做了相應的介紹。
2.TCU 軟件設計
TCU 軟件部分的核心是控制策略，其主要部分是最佳換擋規(guī)律。本控制器采用兩種換擋控制策略，即經濟性換擋規(guī)律，綜合性換規(guī)律，通過模式選擇開關進行切換，使用Simulink 搭建的換擋控制策略。
Simulink 模型無法直接燒寫到單片機中運行， 編寫好的程序通過Simulink 提供的RTW 工具生成可用的C 代碼， 編寫接口嵌入到軟件系統(tǒng)中。生成的C 代碼是上層核心算法程序，只提供與底層程序的接口，而底層程序則須自己編寫并留出對應接口和上層代碼對應接口進行連接[3]。然后把相應的C 代碼添加到CCS 中的工程文件中，并編寫代碼的接口，實現軟件三部分的'無縫連接;其中驅動程序包括信號輸入通道設置與信號處理驅動程序、輸出通道設置與輸出處理、通信設置與數據轉換。
3. TCU 硬件設計
根據TCU 的功能需求，把硬件電路劃分以下幾個部分：信號采集輸入調理電路、執(zhí)行器控制電路以及主控電路。
(1) 、主控電路：TCU 的硬件電路選擇了TMS320F2812 主控芯片，兩個16 位通用定時器，以負責離合器轉速信號、車速信號等脈沖信號的采集;8 個16 位的脈寬調制(PWM)通道、可以實現對離合器電磁閥、換擋電磁閥的控制;16 通道A/D 轉換器，在采集節(jié)氣門位置、離合器位置等傳感器輸入的多路模擬信號的應用中，可以簡化硬件，提高系統(tǒng)可靠性;擁有改進的局域網絡(eCAN)支持CAN2.0B 協(xié)議，以實現串行信號的輸入輸出以及與汽車發(fā)動機ECU 的信息交換,實現ECU 之間的CAN 通信。
(2)、 輸入電路： 對于主控芯片TMS320F2812 芯片上帶有AD 轉換模塊的處理芯片， 其輸入的模擬信號需要經過簡單的濾波、放大后才可接入DSP。開關量信號采用光電隔離來實現信號的轉換，數字信號調理部分的作用是將仿正弦信號經過處理后，變成電平范圍在DSP 允許范圍內的方波信號。數字信號調理部分的設計采用先濾波后整形，最后光電隔離的辦法。
(3)、 TMS320F2812 主控芯片EV 外設提供的PWM 外設功能，對電路進行控制，但，由控制器輸出的PWM 波的峰值電壓只有5V， 不足以驅動電磁閥， 這就需要電磁閥驅動電路將PWM 控制信號的功率進行放大，從而控制電磁閥正常工作。
4. 結論
自行設計了TCU 軟硬件， 對設計的TCU 做了相應的硬件在環(huán)試驗， 利用Real Time Workshop 實現控制模型向C 代碼的轉化，優(yōu)化后下載到TCU，進行了硬件在環(huán)仿真實驗，篇幅有限，本文不做具體說明。試驗結果表明，設計的該TCU，能按照控制策略實時、準確、可靠的控制AMT 的換擋過程，同時，同時獲得了較好的經濟性以及動力性能。為AMT 控制器的開發(fā)提供了參考。
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇4
摘要：針對高校人才培養(yǎng)難以滿足企業(yè)對嵌入式人才需求的現狀，對東北農業(yè)大學計算機專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程實驗教學內容和教學模式進行了改革，提出了課堂實驗教學與網上課外教學相結合的教學新模式，有效地調動了學生的學習積極性，提高了學生在嵌入式方面的綜合實踐能力。
關鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；實驗教學；教學改革；教學模式
伴隨著計算機技術的飛速發(fā)展，嵌入式技術在通信、自動化控制、計算機硬件系統(tǒng)設計、儀器儀表開發(fā)等領域的應用越來越廣泛。面對嵌入式人才稀缺，就業(yè)形勢看好的現狀，高校在人才培養(yǎng)方面確遠遠跟不上嵌入式技術的發(fā)展水平，難以滿足企業(yè)對實踐型嵌入式人才的需求。
嵌入式系統(tǒng)是高校以電子信息、計算機、自動化等專業(yè)本科高年級學生為授課對象，開設的以實踐應用為核心的專業(yè)技能課程，涉及到電工電子技術、微機原理、接口技術、匯編語言等綜合內容。
高校在嵌入式系統(tǒng)課程教學過程中面臨如下困難：嵌入式系統(tǒng)基礎知識多，涉及面廣，內容更新快；教學中易產生過分偏軟或偏硬的現象，軟硬件結合不到位，且理論和實踐結合較少；高校實驗經費短缺導致嵌入式實驗設備投入少等。這些原因直接導致高校在培養(yǎng)嵌入式人才時面臨課程孤立、內容不全、實踐創(chuàng)新能力有待加強、與實際應用脫節(jié)等問題。
本文以東北農業(yè)大學電氣與信息學院計算機專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程實驗教學改革為背景，通過對傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)實驗教學中存在的問題進行分析，提出了嵌入式系統(tǒng)課程實驗教學內容改革的新思路，并基于亞科爾多媒體教學軟件和BBS在線學習交流資源共享教學平臺構建了課堂實驗教學與網上課外教學相結合的教學新模式。
1.實驗教學內容改革
基于企業(yè)對嵌入式復合型人才的需求，以計算機專業(yè)低年級開設的軟硬件課程為基礎，以嵌入式系統(tǒng)課程的硬件和軟件單獨實驗為抓手，以培養(yǎng)學生軟硬件交叉綜合實驗設計和開發(fā)能力為目標，確立嵌入式系統(tǒng)課程實驗教學內容為基本接口實驗、操作系統(tǒng)應用實驗和綜合設計實驗三大類。
其中基本接口實驗、操作系統(tǒng)應用實驗為基礎篇，偏重于大三學生學習，主要基于已有實驗教學資料開展；而綜合設計實驗為提高篇，面向大四及研究生低年級學生開設，以創(chuàng)新項目和電子設計大賽為手段，提升學生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力。
2.實驗教學模式改革
在嵌入式系統(tǒng)課程實驗教學內容改革的`基礎上，利用計算機系服務器搭建BBS在線學習交流資源共享教學平臺，結合亞科爾多媒體教學軟件，形成網上課外教學與課堂實驗教學相結合的教學模式，實現課上重點問題和共性問題集中解答、課下個別問題BBS在線輔導的新型實驗教學模式。
2.1課堂實驗教學
實驗教學以實踐訓練為主，輔以適當的講解，重點是對學生實驗過程中遇到的共性問題進行集中講解�；跂|北農業(yè)大學電氣與信息學院實驗室購進的亞科爾多媒體教學軟件的網絡教室功能，實驗教師能夠高效地進行課堂實驗教學，對學生進行課上教學內容的講解、管理和共性問題的輔導。
該多媒體教學軟件具有易用性好、兼容性強、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，通過教師端和學生端軟件的安裝快速地構建多媒體網絡教室，實現教師和學生桌面的錄制和快速切換演示、文件的分發(fā)和收集、快速關機和重啟等。
2.2網上課外教學
通過BBS在線學習交流資源共享教學平臺為學生進行網上課外教學輔導，實現相關學習資料的發(fā)布、學習內容的在線交流，個別問題的在線輔導，提高學生學習的主動性，增強實驗教學效果。
為了使學生盡早的了解實驗內容，把握實驗課的重點、難點及實驗安排等信息，做好實驗內容預習和實驗結束后相關資料的整理，實驗教師可通過BBS教學平臺進行實驗課程介紹、實驗教學大綱、實驗日歷、實驗規(guī)劃、實驗指導、實驗教學視頻等內容的發(fā)布；通過使用該BBS教學平臺，教師還可以為學生布置綜合實驗作業(yè)，通過學生上傳的作業(yè)了解學生的完成情況，把握學生對知識的掌握程度，為課堂實驗教學提供指導；通過使用該BBS教學平臺，教室還可以實時與學生交流實驗中遇到的問題，并為學生提供有針對性的網上在線輔導，進一步提高學生對知識的掌握程度。
3.教學成效
為評測該實驗教學內容和模式改革的效果，以計算機專業(yè)的學生為對象，以嵌入式系統(tǒng)課程的實驗教學為媒介，進行實驗教學模式的探討和實驗教學內容的實施。
通過問卷調查和課后訪談，學生普遍反映如下：通過實驗教學內容的改革，學生在完成基礎實驗內容后，通過綜合性實驗項目的開展，綜合實踐能力得到了一定的提升；通過教學模式的改革，將教師課上實驗原理講授、實驗演示與學生課下預習實驗、設計實驗、教師網上指導等相結合，調動了學生學習的主觀能動性，有效提高了學習效果。
通過教學實踐對比發(fā)現，應用該實驗教學內容和模式的班級與未應用班級相比，在課上實驗完成情況、綜合實驗設計能力方面都有了一定的提高。
4.結束語
在實驗教學內容改革的基礎上，將基于亞科爾多媒體教學軟件的課堂實驗教學與基于BBS教學平臺的網上課外教學相結合，調動了學生的學習積極性，對學生理論知識和實踐能力的提高起到了很好的作用。結合BBS教學平臺和亞科爾多媒體教學軟件進行網上課外教學與課堂實驗教學相結合的教學模式對其他計算機類課程的理論和實驗教學也具有一定的可借鑒性。
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇5
摘要：應用型本科院校重視培養(yǎng)實踐性人才，并且要求學生要學以致用。本文基于對《嵌入式系統(tǒng)》課程教學的研究，總結了幾點具體教學改革策略，為實現教學改革有效性，需要不斷進行實踐，并結合具體教學實際，制定科學的教學管理模式，從而不斷培養(yǎng)更多具有高技術水平的應用型人才。
關鍵詞：應用型大學；嵌入式系統(tǒng)；教學方法；改革策略
1.引言
應用型本科院校以服務社會為根本，在培養(yǎng)學生過程，重視教學實踐，并以提高學生學習興趣為根本，不斷實施更加科學的教學模式。為此，本文基于有效實踐，總結了幾點教學改革策略，希望分析能夠進一步為應用型本科院�！肚度胧较到y(tǒng)》課程教學質量提高提供有效助力。
2.注重興趣培養(yǎng)
興趣是幫助學生提升學習效果的基礎，只有學生擁有了學習興趣，才能以積極主動地姿態(tài)投身到學習之中，而應用型本科院校為了激發(fā)學生對《嵌入式系統(tǒng)》的興趣，通常采取以下的方法。首先，在進行理論知識的教學過程中，教師應當盡量選擇較為基礎、難度較低的模塊進行具體的分析，以求最大程度上降低學生可能出現的挫敗感。其次，在進行實驗任務的布置過程中，教師應當找尋具備趣味性、對動手要求高的實驗，從而有效吸引學生的學習興趣，讓學生從被動接受知識的局面轉化為主動。再次，教師要提前布置好課程設計題目。教師要帶領學生做好課前預習任務，從而首先了解到預先學習的內容，不僅能夠降低學習任務還能夠有效調度學生的好奇心，讓學生帶著問題去學習。最后，教師要充分深入學生群體之中，發(fā)現學生之中對嵌入式系統(tǒng)學習興趣較為濃厚的同學，并鼓勵其持續(xù)學習。同時，要鼓勵有興趣的學生進行更深層次的學習并參與一定的國家設計比賽，不僅能夠更好激發(fā)學生的學習欲望，還能向社會輸出高質量的應用型人才。
3.深化教學改革
3.1課程內容及教學方法與時俱進
隨著我國科學技術力量的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的嵌入式教學已經無法適應社會的需求。所以，教師應當做好對課程的調整與優(yōu)化，讓學生在理解理論知識的'基礎上，做出一定的拓展。我國目前正處于信息化時代，學生作為互聯網用戶的最大使用群體，往往對互聯網的運用相對較為嫻熟，能夠利用好高度資源共享的互聯網資源。所以，教師應當在授課的過程中，留出一部分的內容，讓學生自主使用互聯網搜尋相關的資料。此外，還可以布置一定的教學任務，讓學生進行自主完成探究、討論與分析。
3.2更新教學模式
傳統(tǒng)的嵌入式課堂相對較為結構松散，其理論課程與實驗課程分開進行。這樣的教學方法，即使部分學生掌握了較為扎實的理論知識，但由于時間推移較長，也無法充分將理論知識化為實踐所用，實驗課程質量無法保證。近年來，我國社會上出現了許多嵌入式的培訓班，其培訓內容為MCU與ARM為主，同時還設立了一定的C語言基礎的教學課程。不僅許多有需求的社會工作人員參與到培訓班之中，還有許多學校學生也報名參加了社會的培訓班，也從側面表現出學校的嵌入式課程的不足與問題，因此嵌入式課程的改革已是當前最為迫切的任務之一。在社會的培訓班之中，往往最為常用的方式為“教、學、做”為一體的模式，這樣的模式能夠幫助學生快速掌握嵌入式系統(tǒng)的操作方法，但也存在明顯的缺陷，即學生往往只有短期記憶，沒有形成長期記憶，不利于未來踏入社會崗位之中。在轉型優(yōu)化的過程中，學校應當充分吸收課外培訓班的“教、學、做”一體模式的優(yōu)勢，讓學生不僅學習到理論知識，還能將其付諸為實踐操作所用。教師在授課的過程中不能一味只根據教材課本進行講解，要運用好目前高度發(fā)達的多媒體模式，落實“邊做邊講”的授課模式，教師講解一個知識點，學生落實一個知識點的操作。區(qū)別于社會的培訓班，學校里的課程相對知識點更為牢固，學生有更為充足的時間進行學習，讓學生成長為真正意義上的嵌入式系統(tǒng)的應用人才，為其后續(xù)踏入社會崗位夯實基礎，為社會輸出更多的應用型人才。
3.3加大實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)力度
嵌入式課程，是一項高度強調實踐培訓的課程。普通的理論課程僅能幫助學生掌握部分知識點，卻沒有做好知識點上的串聯。為了幫助學生更好構建更為完善的知識體系，教師的最佳方案即為做好實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。教師要充分挖掘教材中的內容，找出具有實踐價值的內容，設計具體的教學內容和方案后，讓學生完成實踐任務，達到鍛煉學生應用能力的目的。需要注意的是，教師一定要控制好實踐任務的難度系數，不然學生完成有困難，反而會造成學生的學習積極性被打擊。教師可采用分等級設置實踐任務的方式，每一位學生都需要完成基礎的實踐設計任務，而高階段的任務則讓學有余力的學生加以嘗試和操作。此外，教師還要鼓勵學生參加課外的實踐操作活動，例如參加全國嵌入式系統(tǒng)的設計應用大賽等，從而不局限于書本上的應用知識內容，讓學生獲得更為完善、全面的知識考察，最終為其踏入社會崗位夯實基礎，獲得更好的學習效果。另外，嵌入式專業(yè)的教學是一項高度契合我國校企合作模式的教學，所以相關教師應當組織好學生的校企合作實踐學習。教師應當找尋相對難度較低的崗位，讓學生進行實習工作，以求更好夯實學生的學習基礎，同時要將企業(yè)化的管理理念和建設目標給予學生，讓學生真正以從業(yè)者的心態(tài)完成實踐操作，以求獲得更好的學習效果。同時，企業(yè)也可以將自身的建設目標告訴教師，讓學校完成定向人才的培養(yǎng)工作，達到互惠共利的目的。
4.科學設置評價體系
為了更好考察學生的實踐水平，學校應當摒棄傳統(tǒng)的考試方法，僅僅以最終的成績評定學生的能力和水平。教師應當在考核前，考察學生原有的水平與能力，當學生在原有技術水平上有所進步和收獲時，就應當予以及時的肯定，而非僅僅憑借最終的成績來下定論。同時，要重視學生的實踐過程，不能只以其最后的作品或結果給予學生定論，只有這樣才能不打擊學生的學習積極性，驅動其以更為積極主動地姿態(tài)投身到相關學習任務之中。
5.結束語
總之，作為應用型高校，要重視教學實踐，在嵌入式系統(tǒng)課程教學模式改革和課程建設過程。要根據自身及學生的特點，選擇教學內容，調整教學方式，培養(yǎng)出更優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)的人才。
參考文獻
[1]施昕昕.應用型本科嵌入式系統(tǒng)課程教學探討[J].中國現代教育裝備,2014(21):79-81.
[2]袁靜.應用型本科院校嵌入式系統(tǒng)教學改革的探索---以宿遷學院為例[J].裝備制造技術,2013(04):198-199+201.
[3]張雯,高守平,陸武魁.應用型本科嵌入式系統(tǒng)課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備,2010(18):39-40.
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇6
摘要：此篇文章首先對嵌入式系統(tǒng)進行了整體的闡述，并對其在設計中存在的問題進行了分析，對其系統(tǒng)的優(yōu)化設計提出了相關的建議，以便能夠進一步促進嵌入式通信系統(tǒng)的發(fā)展。
關鍵詞：嵌入式；通信系統(tǒng)；優(yōu)化設計；問題建議
1.嵌入式通信系統(tǒng)的特征、工作及調度原理分析
1.1特征分析
隨著科學技術的不斷發(fā)展，時代的不斷進步，也使得人們對通信系統(tǒng)的要求越來越高，因此作為通信系統(tǒng)的制造商就要不斷發(fā)展和完善其功能、性能以及實用性，以此來提升自身的競爭力。而嵌入式通信系統(tǒng)就很好的符合了功能、性能以及實用性的要求，其在應用時一定要在特定的場景下，并滿足特殊的應用目的，相比較其他系統(tǒng)的特征來說，一是能夠與時間的限制性相適應，且在任務執(zhí)行時具有時限屬性，并需要在一定時間內將其完成；二是具備良好的可靠性，尤其是將其應用在航空器以及汽車等控制系統(tǒng)中，其運行的可靠性直接回影響到人們的生命財產以及國防的安全；三是通信系統(tǒng)還具備復雜性，主要體現在約束的時間和資源方面，約束時間也就是在通信系統(tǒng)執(zhí)行任務時都要與其約束的時間相符合，約束資源也就是在面對多個資源時要依照資源的前后控制協(xié)議來執(zhí)行，以免出現鎖死，阻礙任務進行的現象。四是具有任務多類型多的特征。在對任務處理時要辨別任務的類型，主要包括：偶發(fā)式任務、周期式、非周期式以及非實時式任務等。
1.2工作原理分析
在嵌入式通信系統(tǒng)正常運行的過程中，需要在不同任務間通信時就需要利用到寫、讀以及共享變量的方式來完成。因此，只有確保共享變量不受到影響，使其一直處于一致性狀態(tài)，才可以更好的保障通信系統(tǒng)的安全正常運行。在保證共享變量的一致性方面一般會利用原子鎖進行控制，也就是訪問時將其鎖定，之后在解鎖，若鎖定或解鎖失敗，就會導致系統(tǒng)無法訪問變量，同時也會導致任務不能依照原定計劃進行和完成。因此通信系統(tǒng)一定要協(xié)調好訪問變量與任務落實之間的關系。
1.3調度原理的分析
為能夠保證通信系統(tǒng)資源能夠被精準的調度，且與特定要求相適應，在對其系統(tǒng)進行設計前一定要注重對其目標任務的可調度行進行分析，并使之與調度理論相符合，然后在對調度方案進行確定。在對其執(zhí)行任務進行調度時，其技術可以利用可調度性分析和調度策略來進行，并依據調度技術中的機制與策略來對嵌入式通信系統(tǒng)的可調度性進行判斷。對于嵌入式通信系統(tǒng)來說，在對其應用時一定要在特定的環(huán)境中進行，也就是要求通信系統(tǒng)設備一定要具備集成化高、設備小型化的特點，并且能夠與網絡相結合，有較強的移動性能。而且對于嵌入式要求也要保證其嵌入式CPU體積小、功率和能耗低的特點，以便可以將通用CPU中由板卡完成的目標任務集成在芯片內部。當然，只有保證嵌入式通信系統(tǒng)軟硬件效率，出去冗余的情況下，才能夠更好的保證其性能最大化�？梢哉f嵌入式通信系統(tǒng)就是將研發(fā)、資金、技術以及創(chuàng)新知識為一體的集成化系統(tǒng)。
2.嵌入式通信系統(tǒng)運行中存在的不足
2.1網絡容量較小，內存不足
一般情況下，嵌入式通信系統(tǒng)主要有8個消息和4個ECU，且通信周期長度為1，各個消息之間的周期也為1，所以在通信系統(tǒng)的周期中都存在8個時間槽，目的就是協(xié)調消息的周期。而且當節(jié)點由嵌入式通信系統(tǒng)的總線進行連接，在不同ECU節(jié)點信號正常通訊的條件下，消息就會在總線上進行調度，有次可以分析到當消息全部發(fā)出后，就會使嵌入式通信系統(tǒng)上的時間槽全部被占滿，使系統(tǒng)資源達到飽和，導致網絡容量內存欠缺，不能及時的對其他信息進行解決。
2.2對于分支負載的支配不夠均衡
由于嵌入式通信系統(tǒng)在的網絡容量不足，導致其在靜態(tài)時間槽內的容量全部被占用，而動態(tài)時間槽容量卻才占到一半，這樣就形成了分支負載嚴重不均衡的狀態(tài)。而出現這樣負載不均衡的現象嚴重情況下會使通信系統(tǒng)阻擋外界新消息的傳輸，使通信系統(tǒng)的升級收到制約，從而使其在擴展方面遇到困難。究根結底，造成這種問題出現的原因就是嵌入式通信系統(tǒng)在網絡結構的設計方面存在問題，沒有將負載均衡考慮到設計當中。
3.嵌入式通信系統(tǒng)優(yōu)化設計的具體措施分析
3.1應該注重對嵌入式通信系統(tǒng)在消息緩存結構方面的優(yōu)化設計
要想有效的擴展嵌入式通信系統(tǒng)的網絡容量，可以利用交換機來將之前的設備進行替換，因為交換機的作用是能夠將消息有效的傳遞給所需要此消息的分析，能夠支持多個分支上CPU節(jié)點消息的同步傳輸，從而使嵌入式通信系統(tǒng)的網絡得到提升，提高其寬速度。當然，要保證嵌入式通信系統(tǒng)的交換機與通信系統(tǒng)整體的總線保持一致，且保證其處于電路交換模式，只有這樣才能夠使其滿足嵌入式通信系統(tǒng)的要求，發(fā)揮更大的作用。在對嵌入式通信系統(tǒng)的交換機進行配置時，應使其輸入端口以及輸出端口的連接方式不相一致，以此來對使消息能夠準確的判定出輸出的路徑，由于此系統(tǒng)中的各個時間槽中都包括相應的報文，所以就需要依據時間槽內報文的不同對交換機的連接方式進行重新配置，將其更換成沒有延遲、沒有緩沖的嵌入式通信系統(tǒng)的交換機，從而使嵌入式通信系統(tǒng)的交換結構得到合理有效的優(yōu)化，延展其網絡容量，保證系統(tǒng)能夠快速有效的運行。
3.2對嵌入式通信系統(tǒng)HSRN負載進行均衡優(yōu)化設計
為了能夠保證嵌入式通信系統(tǒng)在運行過程中的負載均衡，我們可以對其HSRN的不同分支的負載進行均衡化的優(yōu)化設計，以此來對通信網絡進行優(yōu)化，并利用交換機對通信網絡進行分割。這樣就能夠在不同分支負載均衡性相差較小的條件下，來對嵌入式通信系統(tǒng)網絡的`可擴展性進行提升。在對負載的均衡性進行設計后，當電子系統(tǒng)中的軟件升級時，就會使嵌入式通信系統(tǒng)的數據量發(fā)生增多現象，就會使各個分支之間存在較大的擴展量，以便能夠更加便捷的實現對系統(tǒng)的升級與擴展。嵌入式通信系統(tǒng)HSRN在結構上進行了突破和優(yōu)化，利用消息緩存機構來實現系統(tǒng)容量的擴增，以滿足系統(tǒng)的需求。主要實現的方式為我們在交換機中設置的緩存隊列可以對一些跨分支的消息作用，從而減少約束關系，這樣就能夠相對的提高嵌入式通信系統(tǒng)消息的準確性和可調度性，自然信息的容納量也會隨之升高，最終實現對網絡通信運用效率的提高。
4.總結
嵌入式通信系統(tǒng)在我們社會中各個領域的應用都十分廣泛，隨著時代的不斷進步也要求通信系統(tǒng)的進步，所以就需要對自身的性能、功能等多方面進行全面的優(yōu)化和設計，盡管在應用中存在網絡容量小和負載不均衡的問題，但通過對其設備的更換以及對嵌入式通信系統(tǒng)的優(yōu)化設計，也對兩問題進行了處理。
參考文獻
[1]陳沐良.嵌入式系統(tǒng)軟件能耗分析技術的研究[J].電子技術與軟件工程,2015,(14).
[2]姜忠龍.嵌入式系統(tǒng)可信軟件棧自動化測試研究[J].計算機與數字工程,2013(02).
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇7
摘要：文章通分析計算機專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》教學，從系統(tǒng)教學的課程設置、師資隊伍發(fā)展、教學結構和人才培養(yǎng)四個角度加強分析，探索嵌入式系統(tǒng)教學模式相關思路。
關鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學模式；計算機專業(yè)
對于嵌入式系統(tǒng)來說，應用是它的核心，計算機技術是它的基礎。如果應用系統(tǒng)對計算機的型號有嚴格要求，才適用于嵌入式系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)所占空間較小，有很強的功能，并且運用起來較為方便，所以現在已經被應用到多個領域。每一年，全球嵌入式系統(tǒng)可以帶來一萬億多美元的產值。由于市場對于嵌入式系統(tǒng)人才的高需求，所以越來越多的高校加大對于這一專業(yè)人才培養(yǎng)。另外，很多高校中的電子專業(yè)和通信工程專業(yè)都加大對于嵌入式系統(tǒng)課程的研究。文章通過分析現在高校中對于嵌入式系統(tǒng)教學存在的問題，進一步分析加強嵌入式系統(tǒng)教學的相關措施。由于現在的高校對于嵌入式系統(tǒng)是探索階段，所以主要存在以下問題。
1.計算機專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》教學存在問題
1.1缺少高質量的教材。通常情況下,由于嵌入式技術與行業(yè)背景聯系密切，因此在選擇課程時，高校必須考慮理論和實際應用有機結合，選擇高質量的教材。通過選擇高質量的教材，才能實現教學和實踐有機結合，才不會使學生迷失在理論中。不過，通過近些年來的教學經驗可以得知，因為技術發(fā)展速度越來越快，所以如果教材難以與時俱進，那么教學工作就難以和時代相適應，對學生產生一定的負面影響。
1.2內容深度不夠。對于嵌入式系統(tǒng)來說，它是一門新興技術，盡管現在很多高校開設對這門課程，但是由于師資力量不足，缺乏對相關教師的專業(yè)化培訓，導致在一定時間內難以跟隨時代變革，所以高校的嵌入式系統(tǒng)教學內容深度不足，教學質量不高。
1.3缺少實踐性。對于嵌入式系統(tǒng)來說，它的實踐性和應用性很強，在教學工作中，實踐環(huán)節(jié)扮演著重要角色。舉例來看，對于驅動程序設計和指令編程等環(huán)節(jié)，只有學生實踐增多，才可以掌握知識，真正理解嵌入式系統(tǒng)。不過，對于很多學校來說，盡管開設嵌入式系統(tǒng)課程，但由于設備不足，導致工程和應用難以相結合，很難做出相關的課程設計和畢業(yè)設計，所以實踐能力較差，難以激發(fā)學生學習興趣。
2.計算機專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》教學的一些思考
對于嵌入式系統(tǒng)來說，它涉及的知識面寬泛，同時又極強的綜合性，在社會上發(fā)展較快，學習難度高。事實上，對于任何專業(yè)來說，都有其自身特點，所以對于嵌入式系統(tǒng)來說，不能直接抄襲其它專業(yè)的教學體系，要切實根據本專業(yè)學生特征，分析課程的特點，制定適合自己的教學模式。在近幾年，通過教學實踐得知，在計算機開設嵌入式系統(tǒng)課程時，如果想實現良好的教學效果，就要解決以下幾個問題：第一，在選擇芯片時。是選擇ARM芯片或是其它芯片；第二，在選擇系統(tǒng)時，要選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)還是其它操作系統(tǒng)；第三，在選擇處理器時，是選擇ARM7還是ARM9。
3.計算機專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》教學措施
綜合來看，在對于嵌入式系統(tǒng)進行教學時，不僅要關注課堂教學的實際效果，還要通過多樣化的手段進行輔助，以此來提高教學效果。
3.1建立開放實驗室。通過購買ARM7和ARM9的《嵌入式系統(tǒng)》教學實驗設備，實現實驗室的組建。對于計算機專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》教學中，要設置兩個實驗層次，第一是基礎性實驗，第二是綜合性實驗。對于基礎實驗來說，通過實驗使學生對于嵌入式軟件和硬件有基本了解，掌握其開發(fā)流程與基本環(huán)境，實現基本程序開發(fā)。而對于綜合應用實驗來說，為了讓學生對于所學知識展開運用，就要依據一定的題目，自主設計相關應用程序。對于實驗室來說，實行全天開放，學生可以通過課余時間加強研究，推動課程時間教學有效實施。
3.2充分利用課程設計和畢業(yè)設計課程。在嵌入式系統(tǒng)的教學工作里，設計和畢業(yè)設計占據重要角色。因為程序設計周期較長，所以要通過課題探討，使學生完成課題。而在這期間，學生一方面要進行軟件設計，還要進行軟件編程，同時還要兼顧電路設計，進行硬件和軟件的調適。這樣一來，學生的知識和實踐有機結合，既培養(yǎng)了學生的思考探究能力，又提高了實踐能力，最終實現課程建設的目的。
3.3成立興趣小組.對于學生自身來說。要充分按照興趣愛好，進行嵌入式系統(tǒng)興趣小組組建。通過小組組建，充分利用實驗設施進行小組課題研究，使學生一方面可以更深入的研究嵌入式系統(tǒng)，另一方面還提高了合作意識，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科研能力，實現同學間的交流與合作，把實踐和知識有機結合。對于指導老師來說，他們要定期進行專題討論，推動學生嵌入式系統(tǒng)研究的知識面拓寬，提高教學質量。
3.4計算機專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》師資團隊建設。對于嵌入式系統(tǒng)來說，它是一門新興學科，所以必須加大對于師資力量建設的關注。通過實踐經驗的提高，加強學習交流，以此來建立高水平嵌入式系統(tǒng)教學隊伍。一方面，教師要有理論經驗，另一方面還要有實踐經驗。對于高校來說，要重視嵌入式系統(tǒng)教師的培養(yǎng)，加大投入來實現培養(yǎng)。另外，對于嵌入式系統(tǒng)教師來說，要加大培訓力度，進行師資隊伍建設。充分利用好寒暑假等空閑時間，實現到相關企業(yè)的項目開發(fā)，增加實踐經驗。只有這樣，教師的`教學工作才能與時俱進，實現新知識和技術的引入，提高師資水平的同時，實現課堂教學效果的提高。通過開展學術交流，利用講座的形式進行專題研究，實現學校和學習之間的合作交流，加強師資對于建設，實現合作中的共同提高。
3.5以學生為主導,開展“項目化”教學和開辟“學習論壇”。對于嵌入式系統(tǒng)來說，由于其自身的特殊性，所以要實現生產和實踐有機結合。另外，對于學院來說，必須按照人才培養(yǎng)需要，實現有目的的教學。在教學方式上，要改變傳統(tǒng)教學模式，通過項目化教學實現教學方法的改變，將重心轉移到學生身上去，實現從課本教學到項目教學的轉化，實現由關注課堂教學變成關注實踐經驗。另外，在開展項目化教學時，要充分認識學生的重要地位，發(fā)揮學生的主觀能動性，實施參與式教學以提高其學習積極性。對于學院來說，必須加大對于實踐能力的重視力度，實現對學生的強化訓練，使老師發(fā)揮輔助作用。對于嵌入式系統(tǒng)的老師來說，必須有進行項目開發(fā)的經驗，有強大的知識基礎，引導學生獨立思考的同時進行指導。在進行實際的工程實訓時，通過成立項目小組的方式實現深度合作，形成別具一格的研發(fā)小組，在每個小組中要項目經理，實現人員調配和課題研究工作。另外，研發(fā)小組要自主設計和分析，在遇到技術上的難題時，要通過網絡、圖書館等方式自行解決。
4.結論
在計算機專業(yè)里，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展較晚，發(fā)展較快。由于高校的計算機專業(yè)里嵌入式系統(tǒng)發(fā)展較晚，所以必須通過實踐的方式加強對師資力量建設。另外，通過小組學習和實驗室的結合，實現教學水平的提高。只有通過多方努力，才可以建設計算機專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)人才，為社會發(fā)展培養(yǎng)人才。
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇8
摘 要：近年來，信息技術和計算機技術的發(fā)展越來越快，已經廣泛應用在社會生產的各個領域，嵌入式系統(tǒng)是信息處理技術和計算機技術相結合的產物，基于ARM嵌入式軟硬件系統(tǒng)有系統(tǒng)精煉簡潔、針對性強、功能強大、程序質量高、系統(tǒng)可靠性強等特點，下面就基于ARM的嵌入式軟硬件系統(tǒng)設計進行分析。
關鍵詞：ARM;嵌入式軟硬件系統(tǒng);設計
隨著計算機技術和信息處理技術的飛速發(fā)展，嵌入式軟硬件系統(tǒng)在社會各個領域的應用越來越廣泛�；贏RM的嵌入式軟硬件系統(tǒng)是一種比較特殊的計算機系統(tǒng)，具有系統(tǒng)精煉簡潔、針對性強、功能強大、程序質量高、系統(tǒng)可靠性強等特點，能極大的提高系統(tǒng)處理效率。
1 .基于ARM嵌入式軟硬件系統(tǒng)的理論概述
1.1 ARM架構
ARM是一種精簡的指令集機器，基于ARM架構的產品具有功耗小、質量優(yōu)越、價格低廉的特點，如RISC處理器，在教育多媒體、嵌入式控制、DSP等領域中有十分廣泛的應用。基于ARM體系結構的32位嵌入式RISC微處理器結構具有良好的節(jié)能效果，特別適合移動通訊領域設計。
1.2 嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)主要由輸入軟件、處理器、存儲器、輸出軟件等構成，其中處理器是嵌入式系統(tǒng)的關鍵部位，目前，全球共有上千種嵌入式處理器，并且每種處理器都有自身的優(yōu)勢及不足。對嵌入式系統(tǒng)而言，處理器的關鍵特性是性能高、能耗小、成本低;存儲器是嵌入式系統(tǒng)的另一大重要部分，其穩(wěn)定性及容量大小對嵌入式系統(tǒng)的正常運行有很大的影響，因此，在進行嵌入式系統(tǒng)設計時，要選擇與嵌入式系統(tǒng)處理器相匹配的存儲器，從而確保嵌入式系統(tǒng)的正常運行。
2 .基于ARM的嵌入式軟硬件系統(tǒng)設計
在嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)硬件是系統(tǒng)軟件和程序運行、操作的基礎，只有確保硬件設計的合理性，才能為嵌入式系統(tǒng)的正常運行提供保障，下面就嵌入式系統(tǒng)硬件設計及軟件設計進行分析。
2.1 硬件設計
2.1.1 處理器設計
ARM嵌入式處理器具有體積小、消耗資源少、質量好等特點，因此，在各種網絡產品以及數字產品中有十分廣泛的應用。處理器是嵌入式系統(tǒng)正常運行的關鍵部分，在進行嵌入式系統(tǒng)出處理器設計時，必須確保其綜合性能以及質量符合相關規(guī)定，并且要將處理器冗余部分去除，從而有效地提高系統(tǒng)的運行性能。
2.1.2 外圍接口設計
在進行嵌入式處理系統(tǒng)硬件設計時，要選擇合理的器件，確保各個器件之間的良好連接，為各器件之間的良好配合提供保障，提高系統(tǒng)硬件的有效性。在進行嵌入式系統(tǒng)外圍接口設計時，要保證外圍接口的靈活多變，并且外圍接口要符合嵌入式系統(tǒng)小型化的特點，只有這樣才能為系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性、可靠性提供保障。對于嵌入式系統(tǒng)，要實現外圍接口和處理器之間的無縫連接，并簡化外圍電路，這樣不僅能減小整個系統(tǒng)的體積，還能有效地降低系統(tǒng)的設計成本。
2.1.3 針對性設計
在進行嵌入式系統(tǒng)設計時，需要根據項目的實際情況以及用戶的實際需求進行，因此，整個設計過程要針對其設計目標開展，只有這樣才能為嵌入式系統(tǒng)的設計提供指導。由于系統(tǒng)設計是一個長期性工作，因此，在設計過程中，設計人員要對軟件更新、系統(tǒng)升級等因素進行充分考慮，并在針對性設計前，對相應的程序進行仿真運行，在不斷調試中，確保嵌入式系統(tǒng)能滿足用戶的需求。
2.2 嵌入指紋識別模塊及軟件設計
在嵌入式系統(tǒng)設計過程中，要在硬件設計的基礎上，通過串口嵌入指紋識別模塊，從而為系統(tǒng)的正常通信提供保障。選用的指紋識別模塊需要具有良好的光學傳感功能，如Flash芯片、DSP處理器等，指紋識別模塊的主要功能有指紋圖像處理、模板匹配、模板提取、模板保持、指紋搜索等。嵌入式系統(tǒng)程序主要由管理和通訊兩大部分組成，以指紋識別模塊的相關協(xié)議為主，對其進行編寫，不僅能接收、校驗相關數據，還能在數據庫中添加用戶信息。通過LCD液晶顯示和鍵盤，能對現場情況進行直接控制，從而確保系統(tǒng)的持續(xù)運行。
2.3 嵌入式系統(tǒng)的`軟、硬件協(xié)同設計
在進行嵌入式系統(tǒng)設計時，需要對系統(tǒng)的硬件、軟件進行詳細的分析和設計，一般情況下，在設計過程中，需要將系統(tǒng)的硬件和軟件看成一個整體，但在初期設計過程中，需要對系統(tǒng)的硬件功能和軟件功能進行詳細的劃分，并將其相應功能區(qū)域固定好，這樣才能確保嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件的良好組合，才能充分發(fā)揮整個系統(tǒng)的功效。在這個過程中，還需要進行嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件的協(xié)同設計，從而確保系統(tǒng)硬件和軟件獲得最佳效益。
3. 結 語
嵌入式系統(tǒng)設計一項復雜的工程，基于ARM嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設計和整個系統(tǒng)的設計有很大的關聯，隨著信息技術的持續(xù)發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)結構的應用將會越來越廣泛，因此，做好嵌入式系統(tǒng)的設計工作是十分重要的。
參考文獻
[1]李登科.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)硬件設計探究[J].中國電子商務,2011(3):259.
[2]劉芳宇.基于ARM嵌入式
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇9
摘要：隨著CPU的性能的不斷提升，處理速度越來越快，運算能力不斷增強，在許多嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中逐漸出現了軟外設（Software Peripherals）。所謂軟外設是指以軟件編程為手段，模擬CPU的外圍設備的功能，真正達到以軟代硬的目的。軟外設的出現給產品的開發(fā)帶來了極大的靈活性，不但使系統(tǒng)體積變得更小，而且使系統(tǒng)的升級換代變得更為方便，從而真正實現SOC。
本文介紹軟外設的設計思想以及在開發(fā)過程中應注意的事項，并結合一個嵌入式系統(tǒng)，分析軟外設對系統(tǒng)的影響以及如何使設計合理化。
關鍵詞：嵌入式系統(tǒng) UART Software Peripherals
一、介紹
應該說軟外設并不是一個新思想，從計算機發(fā)明以來，電子系統(tǒng)設計人員一直試圖盡可能多地用軟件編程來代替實際電路，通過這種方式把外設嵌入進系統(tǒng)。但由于CPU速度、計算能力有限，以及內存技術的發(fā)展不夠成熟，從而束縛了軟外設的發(fā)展。
近年來，隨著電子技術的發(fā)展，越來越多的處理器廠家在處理器的設計中加大了對軟外設的支持，象ARM公司宣稱他們的32、64位RISC處理器已經能用軟件實現更多更強的功能，指令集也更為豐富，甚至包括DSP方面的許多功能現在已經能夠在CPU上實現。Motorola公司已經開發(fā)出基于SM56PCI接口的用純軟件實現的調制解調器。這些都說明電路設計已經進入了一個嶄新的時期。
目前，電子設計中把外設嵌入進系統(tǒng)的方法主要有兩種。方法Ⅰ是采用標準的微處理器＋一塊輔助芯片，輔助芯片可以是FPGA或CPLD等可編程邏輯芯片；方法Ⅱ是采用基本的CPU內核＋附加邏輯單元，這些可以在一塊高密度可編程邏輯芯片上實現，CPU內核往往為Altera和Xilinx等FPGA生產廠家提供的軟件模塊。以上兩種方法都需要開發(fā)人員熟悉硬件描述語言，但在實際應用中CPU內核以及各種IP核的使用的往往要得到產權許可，而且可編程邏輯芯片體積大，價格昂貴，故在一些便攜式裝置的研制中不便采用。
軟外設的設計通常是采用標準的微處理器，在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和系統(tǒng)負荷允許的條件下，設計中盡可能多地采用可配置的軟件模塊，用這些可配置的軟件模塊來實現某種外設的功能。并且可以配置、升級、重組，從而完成特定的功能。應該說明的是，并不是所有外設的功能都能完全由軟件實現，這種設計方法的目的是在系統(tǒng)允許的條件下盡量“以軟代硬”，以盡可能少的硬件開銷取得最佳的性能比。
二、系統(tǒng)要求
下面給出具有軟外設的嵌入式系統(tǒng)結構圖。
下面給出對嵌入式系統(tǒng)的要求：
�。�1）高性能CPU內核。軟外設的必須以高性能CPU內核為支持，只有采用高性能CPU內核，系統(tǒng)的頻率才能得以提高，軟外設和CPU之間才能高速傳送數據，軟外設才能得以高速運行而對系統(tǒng)整體工作不會有太多影響。建議采用帶有流水線、32位以上RISC核的CPU。
�。�2）快速的中斷響應。軟外設均采用中斷方式向CPU提出服務請求�？梢栽谄洗鎯ζ髋c內部總線之間增加寄存器組來減少系統(tǒng)的中斷響應時間。
�。�3）附加硬件模塊。正如前面所提，系統(tǒng)有些特性是不能由軟件實現的，象定時器、中斷控制器。另外在信號處理中由于A/D、D/A轉換如果用軟件實現對系統(tǒng)開銷太大，由硬件實現較好。
（4）快速、足夠的存儲器和高性能的運算單元。
三、軟外設的算法設計
由于軟外設要求實時性強，有時需要和別的應用程序并行執(zhí)行，在設計時可以把軟外設看作等待服務的任務，協(xié)調、安排好這些任務非常重要，根據任務的確定性可以把實時系統(tǒng)的進程調度策略劃分為兩類：一類是靜態(tài)的，主要負責預先知道發(fā)生時間的任務；要求按進度準點完成的任務；要求固定時間發(fā)生的任務。對這類調度策略可以采用Round－robin算法或間隔算法（見3）。另外一類是動態(tài)進程調度策略，負責那些不能預測何時發(fā)生任務；不知執(zhí)行周期有多長的任務。這是一些具有臨時性的任務，比如含有條件循環(huán)的任務（不知何時滿足條件）。以上兩種策略分別適用于不同的情況，在一個復雜的系統(tǒng)中，往往存在幾個要求并行執(zhí)行的軟外設，進程的調度對任務的同步和系統(tǒng)的優(yōu)化非常重要。
另外為了設計的`可移植性和簡便，要進行模塊化和層次化設計，復雜的軟外設可以看作由幾個具有層次的簡單的模塊構成。
四、性能分析
現以示出了一個嵌入式系統(tǒng)的框圖，該系統(tǒng)采用Motorola公司生產的MCF5104型號CPU，接有三個軟外設，分別為UART、LCD和鍵盤控制器�，F在從工作速度和能量損耗方面以UART軟外設為例，對軟外設進行性能分析。
在UART實現程序中，共有16條匯編指令，假定每條指令需要一個時鐘周期（即CPI＝1），沒有奇偶校驗功能。通過改變CPU主頻（變化范圍為30～100），計算執(zhí)行的時間占有CPU時間的比率，分析UART軟外設在不同波特率情況下對CPU的負擔，計算過程如下：
假定CPU發(fā)送/接收一個字節(jié)的時間為t。UART軟外設的CPU占有率為T，則
t=指令數×CPI＋中斷響應周期×CPU主頻－1。
T＝t×波特率。
結果如表1所示。
表1 UART的CPU占有率
Rate(bit/s)
MHz
19200
38400
57600
1152000
30
1.534%
3.070%
4.605%
9.215%
50
0.920%
1.843%
2.764%
5.530%
75
0.614%
1.227%
1.843%
3.687%
100
0.460%
0.921%
1.380%
2.764%
上表中的統(tǒng)計數據是在假定UART工作在全雙工方式（FD）下，沒有檢錯功能得到的，而系統(tǒng)絕大多數時間是工作在半雙工方式（HD）下的，HD方式下該UART的CPU占有時間率要減少25％。如果加上奇偶校驗功能，該軟外設的CPU占有時間率在FD方式會增加11.45%，HD方式下增加7.60%。
由表1可知，CPU頻率越高，軟外設對系統(tǒng)的負擔越小，另外隨著UART的波特率增加，系統(tǒng)負擔加重。建議軟外設的運行占CPU時間不能超過20％，實驗證明，軟外設的CPU占有率不超過20％的情況下對系統(tǒng)來說是可以承受的。
接下來我們分析該軟外設的能耗問題。圖三示出了CPU在接有URAT軟外設或URAT硬件的情況下在不同情況下的CPU消耗電流曲線。
上圖表明：
1．隨著波特率增加，UART軟外設的能耗增加。
2．隨著CPU主頻增加，UART軟外設的能耗增加。
3．波特率在小于70Kbit/s時UART軟外設的能耗低于硬件外設，此時選用軟外設可以降低能耗，即該軟外設適合于數據量不是很大的場合（如語音通信）。在要求系統(tǒng)傳輸速率極快的情況下（如視頻流傳輸），選用硬件實現較為合適。
五、結束語
本文系統(tǒng)地介紹了軟外設的設計思想，并以一個軟外設為例，分析了它的一些性能指標。軟外設具有許多優(yōu)點：如調試方便，系統(tǒng)可移植性強，能耗小，成本低。很適合在一些要求便攜式、低能耗的場合應用。雖然也存在一些缺點，如速度慢，并行性差，但隨著CPU相關技術的發(fā)展以及算法的完善，這些方面在一定程度上會得到改觀。設計人員在設計時需要對硬件設計和軟件設計進行折衷考慮。畢竟，軟外設的出現給嵌入式系統(tǒng)設計提供了一種更為靈活的設計方案，給設計人員也提供了更多的選擇余地，更廣的設計空間。
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇10
摘要：嵌入式系統(tǒng)以計算機為基礎，它跟傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，具有專用性強、系統(tǒng)精簡、高實時性等優(yōu)點，是機電控制系統(tǒng)中的最佳選擇。隨著嵌入式系統(tǒng)的普及面越來越大，在機電控制系統(tǒng)中引用嵌入式系統(tǒng)已逐漸成為人們拓展嵌入式系統(tǒng)應用的重要方式，為機電控制系統(tǒng)中的硬件和軟件平臺的發(fā)展奠定了堅實的基礎，嵌入式系統(tǒng)在機電控制中的廣泛應用提高了企業(yè)的經濟效益，同時也增強了企業(yè)之間的競爭力。文章針對嵌入式系統(tǒng)在機電控制中的應用進行分析。
關鍵詞：機電控制;嵌入式系統(tǒng);應用
簡單來說，嵌入式系統(tǒng)是對計算機系統(tǒng)的補充和延伸，但實際上，由于其發(fā)展時間并不長，其本身還存在一定的問題，發(fā)展不夠完善。工程師需要根據機電的功能要求設計芯片，通過這個芯片指導機電完成各種工作，以滿足用戶的各種需求。嵌入式系統(tǒng)對計算機的硬件要求比較低，可以在投入成本比較少的情況下，擴大嵌入式系統(tǒng)的應用，促進了嵌入式系統(tǒng)更好更快的發(fā)展。由于芯片體積比較小，將來各種機電將會越來越小，功能也越來越全面，在生產過程中也會得到更好的運用。
1.嵌入式系統(tǒng)的概述
嵌入式系統(tǒng)是一種完全嵌入受控器件的內部，為了特定的應用而專門設計的計算機系統(tǒng)，用來監(jiān)視或者控制機器、工廠、裝置等一些大規(guī)模設備。與計算機系統(tǒng)不同的是，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定程序并且預先設定好的任務。由于嵌入式系統(tǒng)往往只針對一項特殊的任務，工程師能夠對它進行簡化，縮小體積、降低成本。嵌入式系統(tǒng)通常是大規(guī)模生產的，所以作為單個系統(tǒng)，它的成本比較低，為嵌入式系統(tǒng)大規(guī)模應用奠定了基礎。作為嵌入式系統(tǒng)的基礎的計算機系統(tǒng)，是嵌入式系統(tǒng)不可缺少的重要結構，同時也是嵌入式系統(tǒng)運行中涉及到的重要條件，而其中的運用模板不僅僅需要軟件的支持，也需要硬件系統(tǒng)的高度配合，只有這樣，才能對最后配置標準形成直接影響。如果能夠將這兩個部分進行改進，那么就有可能實現整體結構更完善的配置。嵌入式系統(tǒng)自身存在比較強的自擬功能，在它實際的運用過程中，計算機系統(tǒng)會在其中發(fā)揮很大的功能，從嵌入式系統(tǒng)運行環(huán)境的可靠性和功能消耗低的角度來說，這些為嵌入式系統(tǒng)提出了更高的要求。
2.嵌入式系統(tǒng)所具備的特點
嵌入式微處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，以下四點是它所具備的特點：
①對實時的任務有比較可靠的支持能力，能同時完成多項任務并且中斷響應時間比較短，從而能夠做到內部的代碼和實時內核心的執(zhí)行時間縮短到最低的程度；
②儲存區(qū)保護功能比較強。這是因為嵌入式系統(tǒng)的軟件結構已經逐漸模塊化，因此為了能夠避免在軟件模塊之間發(fā)現錯誤的交叉，需要設計功能比較強大的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于診斷軟件是否出現問題；
③嵌入式微處理器十分便于攜帶，并且能耗相對較低；
�、芮度胧轿⑻幚砥骺梢詳U展處理器結構，以便能最快地開展出最高性能的滿足應用的嵌入式微處理器。因此，在實際應用過程中，嵌入式系統(tǒng)能夠擁有多任務的操作系統(tǒng)，因為它系統(tǒng)精簡，所以在操作的時候不會有太復雜的操作過程，工作人員比較容易上手。技術人員將程序儲存在芯片中，因為芯片集成技術的應用和普及能夠給人們帶來豐富的利潤回報，它能夠迎合了現如今信息技術部高速發(fā)展的特點，進一步在生產生活中被人們普及利用。
3.嵌入式系統(tǒng)需要的應用軟件應用軟件
一個設備的驅動程序在剛開發(fā)的時候，應按照一定順序來啟動，對硬件信息進行收集的時及尋找正確的訪問方式的時，外部設備通過查詢與中斷等設定好的通訊程序對主體軟件進行全方位查詢，每一種應用情況都有相應的應用方式。通過對目標功能編寫源代碼來對相應的驅動程序進行軟件的實時驅動。一般用嵌入式系統(tǒng)內核自帶的PRINTKO函數對其輸入相應的代碼信息來進行調試，或在核內設置相應的驅動程序。當驅動程序加入到內核以后，便可以和內核一起進行程序編譯，也可以利用動態(tài)的形式在運行狀態(tài)下強行輸入，在常規(guī)驅動軟件之前，應仔細進行檢查，使用軟件來模擬驅動的`過程，能及時找出源程序中存在的問題，并及時進行反復調試，有效減少在直接加載到實物上時出現問題的可能性。
4.結束語
嵌入式系統(tǒng)的應用在當今已成為研究和應用的熱點，采用嵌入式系統(tǒng)的機電系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)具有功耗低、體積小、性價比高、實用性強等優(yōu)點。當前市場上的很多生產設備內都安裝有內嵌的通訊系統(tǒng)，并且有能夠被互聯網訪問的功能，這一技術為互聯網將來遠程遙控的發(fā)展打下了堅實的基礎。嵌入式系統(tǒng)是在不同的軟硬件上慢慢壯大的系統(tǒng)，隨著嵌入式系統(tǒng)在生活中的廣泛應用，逐漸形成了機電系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的共同發(fā)展的局面。通過對嵌入式系統(tǒng)的進一步研究，有利于研究和開發(fā)更完善的機電控制系統(tǒng)，為今后大規(guī)模工業(yè)化的發(fā)展打下了更加堅實的基礎。更重要的是，它使人們的生活更加便利。總而言之，隨著嵌入式系統(tǒng)的應用領域不斷擴大，研究深度的不斷提高，它在機電控制系統(tǒng)中的應用將會更加的有效化、規(guī)范化。另外，想要不斷優(yōu)化嵌入式發(fā)展系統(tǒng)，需要市場的正確導向，只有準確地把握市場動態(tài)，嵌入式系統(tǒng)的活力將會一直保持，迎來更好的發(fā)展。
參考文獻：
[1]葉飛.基于μCOsⅡ的遠程機電測控系統(tǒng)研究[J].湖北農機化,2017(6):56-57.
[2]王愛英.機電監(jiān)控中嵌入式系統(tǒng)相關理論及應用研究[J].機械管理開發(fā),2017,32(3):100-102.
[3]牟海榮.嵌入式系統(tǒng)在機電控制中的應用[J].黑龍江科技信息,2013(32):28.
淺談嵌入式系統(tǒng)論文 篇11
前言
隨著電子信息技術的飛速發(fā)展， 嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制系統(tǒng)、航天軍事、信息家電等領域中都有著廣泛的應用。雖然幾乎所有的高等院校都開設了嵌入式系統(tǒng)課程，然而由于嵌入式系統(tǒng)是一門綜合性極強的課程，涉及到數電、模電、計算機和通信、微機原理等多學科的知識;尤其是嵌入式系統(tǒng)實踐性很強，而且發(fā)展迅速，新的技術不斷涌現，因此傳統(tǒng)的嵌入式教學體系、授課方式、實驗方法已經不能滿足信息時代的培養(yǎng)嵌入式人才的需求。因此，本文針對傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學實驗中存在著的弊端，提出了一系列的改革和創(chuàng)新辦法，旨在培養(yǎng)出適應時代發(fā)展和市場需求的嵌入式工程師。
1. 傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學中存在的弊端
傳統(tǒng)的嵌入式教學中普遍存在著以下問題：(1)教材陳舊，內容過時，不能適應市場發(fā)展的需求，而且教材普遍以生硬的講概念說原理為主。(2)傳統(tǒng)的授課方式以老師灌輸為主，學生只能被動地接受知識，從而感到枯燥，無法激發(fā)學習的興趣;而且教學和實驗環(huán)節(jié)脫節(jié)。(3)傳統(tǒng)的實驗內容以驗證性內容為主，缺乏設計性實驗，不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。另一方面，實驗內容陳舊，和實際生活嚴重脫節(jié)。(4)傳統(tǒng)的考核方式只重視筆試成績，不能反映嵌入式系統(tǒng)這種實踐性強的課程的特點，無法體現學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。
2. 嵌入式系統(tǒng)教學改革的探索
為了提高嵌入式系統(tǒng)教學的效果，培養(yǎng)出符合時代發(fā)展需求的嵌入式人才，本文針對傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學模式下存在的問題，進行了深入的調查研究和實踐活動，提出了一系列的教學改革的方案。
2.1 教學內容選擇針對性和合理性
嵌入式是技術與應用結合的領域， 也是交叉學科領域涉及微電子、集成電路和計算機組成原理等，覆蓋范圍廣，發(fā)展速度快。其特點決定了嵌入式系統(tǒng)的教學內容也需要做到與時俱進，雖然我們無法向學生傳授所有新的處理器，總線協(xié)議、嵌入式技術，不是我們應當在教學內容上，保持必要的開放性，向學生闡述嵌入式德理念，讓他們具備嵌入式的大腦，授之以漁!
在教材的選擇上，盡量選擇系統(tǒng)性連續(xù)的、實驗內容新穎，和實際緊密結合的教材。即便如此，在實際教學中，也應當取消或者調整教材中內容陳舊，思想過時的部分，老師應該有能力做到把教學內容和行業(yè)內技術的發(fā)展趨勢保持一致，甚至把自己平常在嵌入式科研項目上的一些知識有機地融入到教學內容中，盡量保持保持教學內容的鮮活生命力和可持續(xù)發(fā)展性。
基于當前的嵌入式技術的發(fā)展現狀和市場的需求，我們在教學內容上，選擇把“ARM 硬件平臺+嵌入式Linux 操作系統(tǒng)”作為主要的教學內容。目前市場上占主導地位的嵌入式系統(tǒng)90%依然是基于ARM處理器的硬件平臺。因此，向學生傳授基于ARM 的嵌入式理論知識，不僅可以幫助學生保持市場就業(yè)的競爭能力，對于學習其它的嵌入式系統(tǒng)也是觸類旁通的， 不如正在蓬勃發(fā)展的基于INTEL 處理器的嵌入式系統(tǒng)。而在操作系統(tǒng)方面，我們選擇了以嵌入式Linux 操作系統(tǒng)為主，但為了讓學生充分理解嵌入式系統(tǒng)的開放性，對于Win CE 商業(yè)操作系統(tǒng)，我們也作了基本的講解，這不僅能讓學生通過對比，理解不同的嵌式如操作系統(tǒng)的流程和特點，發(fā)掘他們之間的共性，也給學生提供了更加廣泛的就業(yè)空間。
另外，老師可以根據嵌入式系統(tǒng)課程的知識體系，結合相關的的實驗內容，把一部分的實驗內容作為教學內容，在課堂上利用嵌入式的實驗設備演示相關的教學內容，以激起學生的學習興趣。
2.2 授課方式的改進
傳統(tǒng)的嵌入式教學只是注重于理論知識的單向傳播，且理論課的教學和學習主要限制在課堂，而實驗課則被限制在實驗室并按照設定的實驗程序“依樣畫葫蘆”。學生完全是被動的學習和接收。這種禁錮在課本和實驗指導書中的封閉式的教學，極大地限制了學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
我們將改變這種傳統(tǒng)的結論灌輸的的教學模式，在講解嵌入式的基本理論知識的時候，我們將強調嵌入式系統(tǒng)和通用計算機系統(tǒng)的基本理論中相同點和不同點，結合學生已經學習過的單片機系統(tǒng)，微機原理等基本理論，以類比，對照的方法進行解析。甚至啟發(fā)式地引導學生把已有的通用計算機系統(tǒng)知識和理論進行轉換、進而映射到嵌入式平臺中來，從而可以更加深刻地體會和理解嵌入式系統(tǒng)中的一些重點理論和特點。比如，在講解ARM 指令的時候，我們采用啟發(fā)式教學，在學生已經學習的80×86 匯編語言的基礎之上，通過啟發(fā)、對比和完善，把ARM 指令和匯編語言的相同點和不同點分析出來。接著通過一些典型試驗訓練，讓學生通過閱讀和分析程序，領會其精髓。這樣既可以節(jié)約課堂授課時間，也可以讓學生更加深刻的理解到嵌入式平臺和通用平臺80×86 的區(qū)別所在，從而加深對嵌入式系統(tǒng)特點的理解。這種啟發(fā)對比式的授課方式更能讓學生理解嵌入式技術的發(fā)展過程和形成背景，這樣比讓學生單純的.死記硬背一些結論性的概念更有實際意義。
其次，我們將推行以實驗為主的教學方法，打破傳統(tǒng)的課堂教學理論與實驗課完全獨立的授課方式， 將理論知識的學習貫穿到試驗中，以實驗來促進理論知識的吸收。也就是以實例、實驗為主線，實行講授與實驗一體化的教學方法。首先，在課堂上利用嵌入式仿真器、實驗箱等實驗設備演示實驗項目， 先讓學生看到實驗的過程及其結果，變抽象為具體，變枯燥為有趣，激起學生的學習興趣。其次，適當地將課堂搬到實驗室，充分利用實驗室的資源，結合試驗，講授理論知識。再次，根據嵌入式系統(tǒng)課程的知識體系，設計出與各項內容相適應的實驗內容，一方面在授課的時候，以實驗內容為教學內容編成講義，以講義為主，教材為輔;另一方面，在實驗中，以實驗的方式鞏固教學內容。最后，鼓勵學生自己動手做實驗，自己去分析實驗中涉及的硬件、編程方法及實驗目的。讓學生從試驗的被動接受者變?yōu)閷嶒灥闹鲃訕嫿ㄕ吆蛣?chuàng)新者，讓學生體會到科學試驗的樂趣和魔力，激發(fā)他們學習的興趣。
2.3 改進實驗內容和方法
嵌入式系統(tǒng)是一門實踐性很強的課程。在嵌入式系統(tǒng)教學中，實驗是學生掌握嵌入式系統(tǒng)設計技術的關鍵。通過實驗，不僅可以幫助學生鞏固理論知識、增加學生對嵌入式系統(tǒng)的感性認識，提高學生的學習興趣; 而且可以幫助學生理解嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和設計流程，全面掌握嵌入式系統(tǒng)的設計技術、硬件基本體系和結構、系統(tǒng)運行模式嵌入式軟件開發(fā)、系統(tǒng)調試與驗證方法等，使學生具有一定的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)知識和能力。
首先，我們要改變的傳統(tǒng)的實驗課的授課方式，打破先上理論課，再上試驗課的傳統(tǒng)模式，將理論課和實驗課結合起來，邊教學邊實驗，理論教學和實驗練習充分結合。其次，改進傳統(tǒng)的的實驗內容設計，一方面結合教材內容，設計出一些基礎實驗，幫助鞏固理論知識;更重要的是選擇生活中能見到的嵌入式的應用實例，設計出系統(tǒng)實驗內容，容易激發(fā)學生的學習興趣和動手實踐的愿望! 再次進一步拓展實驗內容，注入一些新穎的，與現代企業(yè)嵌入式應用技術緊密聯系的實驗課題，引導學生盡可能多地接觸國內外工業(yè)界的嵌入式系統(tǒng)設計開發(fā)實例，一方面來彌補課內實驗教學在內容上的不足，同時還能拓展學生的視野，提高就業(yè)能力。最后，鼓勵學生自己設計實驗內容，自主查閱整理資料，確定實驗主題和試驗目的，討論解題思路與設計原理，自主完成程序流程圖、開發(fā)程序、上機調試等。這種自主式的實驗訓練不僅鍛煉了學生的科研、創(chuàng)新和實際解決問題的能力，而且也幫助老師豐富了教學資源，也促進了老師的提高，真正體現了教學相長的新型教學理念。
當然，在進行實驗教學時，還是應當遵循循序漸進的方式，由易及難，由淺入深。讓學生基于對嵌入式理論的理解，從而系統(tǒng)地理解嵌入式系統(tǒng)的設計過程、掌握開發(fā)工具和驗證方法。另外，這種實驗改革的創(chuàng)新，決不是一味的讓學生獨自承擔創(chuàng)新的任務，老師的作用不僅僅是負責實驗內容的改革和創(chuàng)新。在實際的實驗教學中我們發(fā)現，如果老師能和學習一起參與到具體的實驗中， 一起實現實驗中的硬件設計。比如液晶顯示控制實驗，當學生看到老師通過連線、編程，可以實現LCD 顯示漢字字符、彩色位圖等的實驗結果后， 自己一定很想試試。這樣就大大激發(fā)了學生的實驗積極性。另外，學校在條件允許的情況下，應當提高更好的嵌入式實驗條件，老師應當為學生創(chuàng)造寬松的實驗環(huán)境。比如盡可能的開放實驗室，改變傳統(tǒng)的只能在實驗課做實驗的模式，讓學生充分利用實驗室提供的實驗器材、設備和環(huán)境等資源來完成實驗。不僅讓學生享受到實驗成功本身的成就感，而且能讓學生感受到自由創(chuàng)新的自豪感。
所有的實驗，都是為了提高學生的知識水平和實踐能力，培養(yǎng)他們自主創(chuàng)新的能力。于是，我們鼓勵學生積極參加各種嵌入式競賽，去證明自己的能力。老師則給他們必要的賽前集中培訓，這種培訓，不僅僅是簡單的編程能力的培訓，更是對嵌入式系統(tǒng)知識的升華，對于培養(yǎng)學生積極思考、努力探索、和解決實際問題的應變能力都有極大的意義。最近幾年我校的學生參加了不少的嵌入式系統(tǒng)設計大賽，比如：大學生電子設計大賽、飛思卡爾智能車大賽、博創(chuàng)杯嵌入式大賽等，都取得了不錯的成績。這對培養(yǎng)學生的應用能力和積極參與競爭的意識有著重要的意義。
2.4 改進的課程考核辦法
傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)課程的考核由筆試成績和平時實驗成績組成，而實驗成績僅僅通過實驗報告來考核。這種考核方式對于嵌入式系統(tǒng)這種實踐性很強的課程，缺乏必要的區(qū)分度，一方面會使學生陷入死記硬背理論知識的老胡同里，另一方面也很容易讓學生出現重實驗報告，輕實際操作的弊病，不能真正考核學生的實際能力。因此我們不僅需要改進傳統(tǒng)的閉卷考試方式的方法，而且也要減少簡單的理論成績和實驗成績加成帶來的弊端�；趯W生實踐能力的培養(yǎng)，因此在考核的評定辦法上我們應當格外強調實驗中的表現。改革的考核辦法如下：(1)平時成績以參考實驗中的表現為主，書面的實驗報告為輔，這就要求老師要觀察學生在試驗中的表現，而不是僅僅通過課后的實驗報告的數據和結果來打分。(2)期末評定時，不僅要減少理論課筆試成績的比例，而且在理論筆試中，盡量避免死記硬背的題型測試，并重點考察學生對知識的理解程度和應用能力。(3)在期末考試中，不僅要增加專門的實驗測試環(huán)節(jié)，而且要提高實驗測試成績載期末總評中的比例。實驗測試時，有學生當場抽取自己的實驗測試題;實驗測試題除基本要求外，還給學生提供必要的發(fā)揮空間，能讓實際動手能力較強的同學又充分發(fā)揮表現的空間。(4)對于平時或者假期參加了嵌入式大賽的學生，或者參加企業(yè)的實際嵌入式項目實踐的學生，或者參加了自主創(chuàng)新實驗實踐活動的學生給與適當的附加課外創(chuàng)新成績。
3. 結束語
嵌入式系統(tǒng)是一門綜合性、應用性、時效性很強的課程。本文針對傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學中存在的弊端， 提出了一系列關于課程內容建設、授課方式改進、實驗內容創(chuàng)新、考核辦法改革的方案和措施，目的在于保持嵌入式系統(tǒng)課程的開放性和創(chuàng)新性， 保證其長期發(fā)展的生命力和活力，改善教師的教學方法和實驗方法,以此來提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力,培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的嵌入式工程師。
【淺談嵌入式系統(tǒng)論文】相關文章：
淺談電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析的論文03-09
淺談以項目應用為導向的“嵌入式系統(tǒng)”教學改革與實踐12-04
淺談基于RFID 的會議簽到系統(tǒng)設計與實現論文02-20
基于嵌入式技術的分布式系統(tǒng)研究及應用論文03-16
- 相關推薦