一种自制嵌入式实验系统的开发与应用

宁波开放大学 周敏维

1 问题的提出

嵌入式系统技术是应用型高校电子信息相关专业一门重要的软硬件紧密结合的课程。与单片机接口课程相比，嵌入式系统课程具有更强的实践性，需要适合能力培养的嵌入式实验平台。市面上在售的大多数嵌入式实验系统虽然具有功能很强的高级操作系统移植，但是这些高级操作系统往往不开源，实验系统硬件设置大多也不够灵活，学生在这样的实验系统上训练，很难接触到嵌入式系统底层硬件，从而导致实际实验效果不尽如意。自制实验设备显然是解决以上问题的行之有效方法，通过自行研制实验设备，可起到改进实验设备功能、优化实验教学内容、促进实验项目创新、实行“项目化”实验模式、激发学生对实验的探究兴趣、提高学生综合实践与创新能力的效果。

为了使嵌入式实验系统具有丰富外围接口，满足学生接触系统底层硬件以及高级操作系统开源等要求，有利于学生掌握嵌入式系统的设计方法，我们自主开发了一种适合于应用型高校的嵌入式实验系统，对实验系统的核心电路与接口电路实行模块化设计，学生可根据实验需求搭建嵌入式实验平台，掌握实际应用场景硬件搭建方法，自主学习嵌入式系统开发流程。利用以太网与USB接口，学生可深入到嵌入式实际应用系统。自制的嵌入式实验系统采用完全开源的实时操作系统uC/OS II，学生不仅可以接触到实时操作系统内核文件，也可以对内核文件进行修改，完成嵌入式系统的个性化定制。……