嵌入式系统教学方法改革实践

张 林,刘 辉,孙启龙,何 辉

(中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏 徐州 221116)

嵌入式系统是一种以应用为中心,为应用所推动的专用计算机系统,其教学需要注重对学生实践能力的培养。然而,从目前高校的“嵌入式系统原理与应用”课程教学的情况来看,尚未突出嵌入式系统的以应用为中心、软硬件可裁剪的特点,因而尚待努力形成更为合理的嵌入式系统教学体系。

从“嵌入式系统原理与应用”课程的教学实践[1］以及笔者多年的嵌入式系统开发经验来看,该课程的讲授应不拘泥于教材。

1 嵌入式系统

嵌入式系统的体系结构如图1所示。其开发一般从硬件和软件两方面结合在一起进行[2］。与理论课程配套的实验考虑实现嵌入式操作系统的加载,熟悉和掌握嵌入式系统的体系结构。

图1 嵌入式系统体系结构

通过“嵌入式系统原理与应用”课程的学习,学生具备一定的嵌入式系统开发能力:能够设计出相关的硬件电路,了解硬件驱动的开发以及系统软件和应用软件的设计。

本课程授课应结合其以应用为中心的特点,阐述嵌入式系统的研发过程。本文以围绕“UART串口—网口协议转换器”的设计案例加以具体说明。首先,UART串口和网口这两种接口属于较常见的计算机接口;其次,各种嵌入式系统当中,这两种接口应用广泛,多种嵌入式操作系统中均已包含其相关驱动程序,适合课程讲授使用;接着,对初次接触嵌入式系统的高校学生而言,串口在硬件和软件上都均表现得较为简单易懂,而网口在研发过程中则能在软件方面体现出嵌入式操作系统的优势。……