嵌入式系统实验室建设申请书

第一篇：嵌入式系统实验室建设申请书

【项目八：嵌入式系统实验室项目规划申请立项时间：2013年 】

1.项目建设的总体目标：

（1）总体建设目标：

通过建设一个嵌入式系统实验室，利用实验室丰富的资源，全方面的展开嵌入式方面的教学。既要学生掌握嵌入式的核心技术，了解现代科技发展的最新动向，又要充分的调动学生学习的积极性和主动性，通过创新、创业训练，提高学生的综合应用能力，培养出社会所需要的、高素质的优秀人才。通过建设嵌入式系统实验室，建设一支具有较强实力的师资队伍，让老师利用实验室的丰富的资源，开展更多的实践项目，锻炼老师的实际项目的操作能力。

（2）项目建设的意义和可行性分析：

①项目建设的意义：

未来的几年内，随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术将获得广阔的发展空间。作为当前最热门、最具发展前途的IT应用技术之一，嵌入式技术已成为中国电子信息产业发展的难得机遇。要发展我国的嵌入式技术，人才的培养才是关键。在嵌入式产品日渐普及和迅速发展的今天，有关方面的人才的紧缺就日渐突出，众多公司和科研院所不惜重金骋用嵌入式系统开发方面的高层次人才。高校是培养科研人才的重要基地，是创造高科技产品的重要基地，是推动社会科技发展的重要力量。因而，高校培养嵌入式系统人才的任务已迫在眉睫。让本科生在校内就接触这些较为先进的技术无疑对他们的就业和成才有极大的推动力。实验室就是培养人才的摇篮，组建一个能为学生提供充分的动脑，动手的场所。提供一个充分锻炼的机会，实验室将是一个最有效的手段。

嵌入式系统实验室的建设不仅丰富了学校的课程体系，让学校的教学能够跟上科技进步的步伐，体现了学校以社会需求为出发点来培养人才的宗旨。而且嵌入式系统实验室的建设有助于推动教师科研水平的提高，有助于推动学生积极参与创新、创业训练。

②项目实施的可行性分析：

我系现有实验室专任教师和管理人员共19人，其中教授3人，副教授6人，高级实验师1人，讲师9人。在学历结构上博士1人、在读博士1人，硕士学位13人，在读硕士1人。开设有数学与应数学、计算机科学与技术两个本科专业，任课教师具有丰富的实习、实践、实验指导经验。通过多年的教学科研和管理经验的积累，已完全可以胜任实验室的建设和管理。

我系现有网络工程实验室和数学建模实验室，学生用机90台、服务器两台，可承担多门课程的教学和实践课程。在实验室的建设管理过程中，我们广泛地借鉴了省内外兄弟院校建立相关专业实验室的先进经验，并就管理经验同学院、等高校做了深入的交流。已经为实验室建立了完善的使用和管理等一系列具体的规章制度，以保证实验的正常开展和仪器设备的规范管理。

该实验室项目的建设资金来源于中央财政支持地方高校发展专项资金，所以在经济上具有可行性。

综上所述，我系具有丰富的教学和管理经验，并有一套完善的规章制度，而且具有较强的师资队伍。随着资金的不断投入，我系完全有能力建成一个高质量、高水平的嵌入式系统实验室，更好的为学生服务，为教学和科研服务。因此，嵌入式系统实验室的建设是可行的。

2.主要建设内容：

①建设目标：

（1）建立健全各项实验室管理规章制度，规范计算机科学与技术专业实验课程的教学环节。通过实验室的建设提高实验室的管理水平和实验教师的教学水平及科研能力，培养及建立一支动手能力强，教学和科研双过硬，专尖结合的师资队伍。

（2）购置嵌入式系统实验箱，让学生能够完成嵌入式系统软件开发的配置练习。并满足学生在开展创新项目时的设备需要。

（3）通过深化实验教学改革，优化实验教学体系，创新管理运行机制，建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学师资队伍，建成仪器设备先进、资源共享、开放管理、绿色环保的实验教学中心，全面提高实验教学水平和实验室效益，满足新时期实施素质教育和培养创新型人才的需要。推动计算机专业的教学改革，探讨出适合于本专业实验课的教学模式、教学内容及教学体系等。

（4）编写适合本专业的实验课教学大纲、教材、实验指导书等。

（5）依托嵌入式系统实验室，通过承担创新项目、科研项目，锻炼教师、学生的科研创新能力。

②建设任务：

本实验室项目建设任务主要是先对实验场地进行装修和改造，完成各项基础设施建设，然后购置嵌入式系统开发实验箱、学生电脑、投影仪等实验设备，并完成仪器、设备的安装和调试。

③规划期内各建设项目及内容：

（1）通过对国内其它高校嵌入式系统实验室的调研，形成详细的实验室建设规划，并进行专家论证。

（2）通过正规的招标程序，配备嵌入式系统实验箱30台、学生电脑30台、服务器1台、投影仪1台及其其他所必需的实验设备。同时完成实验场地基础设施的建设。

（3）需完成嵌入式系统软件开发实验课程的实验教学大纲、实验教学指导书的撰写、与修订，以及完成实验、实训讲义的编写。同时需要完成设备的安装、调试及试运行，各实验室提交试做结果报告；组织验收；准备有关材料，为中央、省专家组进校评估验收作好充分准备。

3.建设资金预算及主要用途

201３年规划总资金65万元，实验室的建设费用预算如下：

（1）嵌入式系统实验箱30台，费用共计30万元；

（2）学生电脑30台、教师电脑1台,费用共计20万元；

（3）投影仪、网络设备等，费用共计5万元

（4）实验室基础设施建设费用8万元；

（5）实验室管理人员及教师参加培训的费用以及其他开支，共2万元。

4.建设项目实施组织及进度安排

我系将成立嵌入式系统实验室建设领导小组负责项目的实施。提供需要购置的设备、场地布线、实验室的维修、改造等相关参数给学院国资处并由其上报市政府，按照政策进行招标。进度安排如下：

2013.6～2013.8：成立嵌入式系统实验室建设领导小组，并对原有的设备进行清查。同时完成对国内其它高校相关实验室的建设进行调研。

2013.9～2012.11：制定嵌入式系统实验室建设的总体规划、建设方案。同时聘请专家对嵌入式系统实验室建设规划进行详细论证。

2013.11～2014.1：制定详细的嵌入式系统实验室设备购置计划并进行实验室建设的招标。完成实验室管理规章制度的制定。

2014.2～2014.4：完成嵌入式系统实验室的建设。完成相关课程的教学大纲、实验教学指导书、实验讲义的编写与修订等。

2014.4-2014.5：各实验室整改发现的问题，提交总结报告。学校组织验收。认真听取专家意见，拟定整改方案并实施。

第二篇：嵌入式系统课程建设

嵌入式系统课程建设

近年来，我国嵌入式系统产品发展十分迅猛，中国嵌入式系统市场估计每年将直接创造千亿元的效益，所带动的相关工业产值超过万亿元，成为中国信息产业新的市场增长点。与巨大的市场潜力和产业需求相比，我国嵌入式系统工程人才培养相对落后，并进而影响到了该产业的快速发展。在这种背景下，许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求，开设了嵌入式系统相关课程。在IEEE计算机协会和ACM共同制定的2004版计算机类课程体系中，嵌入式系统已经被列为核心课程之一。北京航空航天大学计算机学院于2002学年开始开设了“嵌入式系统设计”课程，下面对该课程的建设情况作简单介绍。课程基本情况

该课程是面向计算机学院高年级本科生（或研究生）开设的专业课，是一门以计算机各种专业知识综合应用为主要特色的课程，其指导思想是培养学生从“整体”的角度认识、研究和解决嵌入式计算工程问题的方法和能力，为学生在嵌入式计算工程领域研究和开发奠定相关基础。课程采用理论知识传输与工程能力培养并重的教学方法，教学内容尽量反映该领域内最新的理论和技术成果，使学生了解该学科最新的前沿发展动态和方向，培养出适应社会需求的专业化技术人才。

该课程的教学目标是使学生能够掌握嵌入式系统设计过程中的基本概念和原理，使学生能够掌握和使用最新的嵌入式系统设计方法和典型开发工具。课程在教学内容安排上遵循“面向市场需求、定位人才培养”的原则，强调将计算机系统不同层次专业知识的基础性与实际工程设计思想和架构的前沿性相结合，重视将计算机系统自底向上的各种专业课程内容的有机整合，使得诸如操作系统、体系结构、接口与通信和计算机网络等孤立的课程呈现相互配合的应用场景，让学生进一步认识和掌握上述课程的基本概念和基本规律在实际的综合系统应用中的作用和影响。在课件设计上，采取统一的知识体系结构，涵盖“基础知识+ 基本技能+ 技术讲座+ 项目实践”四大模块，突出注重工程能力培养的特色。通过课程学习和实验，学生应能够熟悉一种典型的微处理器体系结构，掌握一套主流的开发工具和一种嵌入式操作系统，熟练使用一门开发语言，使学生具备嵌入式系统软、硬件开发设计的基本能力。

目前该课程为48学时，其中理论授课24学时，实验24学时。该课程的理论教学内容包括：

（1）嵌入式系统概述；（2）嵌入式硬件基础；（3）嵌入式操作系统；（4）嵌入式系统的设计与建模；（5）嵌入式系统设计实例分析；（6）专用接口和硬件加速器；（7）分布嵌入式系统；

（8）高可靠性嵌入式系统等扩展内容。课程的实验包括了基础性实验和综合设计实验两部分，基础性实验主要是一些预先设计好的实验，通过让学生的实际操作，能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解，同时，能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境，主要包括嵌入式操作系统的移植和裁减、驱动程序的开发及对开发工具链的使用。综合设计实验则要求学生面向某综合应用（指定或者自主提出）而进行设计、编码和调试并给出完整的解决方案。

课程的考核由三部分组成：理论课作业和小测验20%，基础性实验40%,综合设计实验40%。

经过四年的建设，该课程的已整理编写完成配套的教案、讲义和实验指导书，形成了一整套课程指导和考核体系，建立了以相关学科学术带头人为课程负责人，以博士中青年教师为教学骨干，以博士青年教师和博士生为教辅人员的教学团队。几年来的教学实践表明，该课程的教学实现了教与学的有机结合，理论教学和实践环节高度统一，有力地促进了学生的工程能力提高。在学生的作品中创新成为主题，学生在国内外各种嵌入式方面的竞赛中屡创佳绩，也从另外一个侧面印证了良好的教学效果。精品课程创新点

（1）本硕一体化设置。

课程强调研究生与本科生学习内容的连贯性、层次性，从理论课到实验课都设置了基本、中级和高级三个层次的内容，学生可根据自己的基础选听（或选做）具有不同加权值的内容（或实验）。突出体现了学院本、硕一体化的课程建设思路。

（2）兼顾理论，重在实践。

作为一门实践性很强的课程，本课程在不断更新最新的国内外理论知识的同时，非常重视加强实践环节，主要体现在两个方面：

一、课程理论授课部分，每一章都有设计实例，这些设计实例大部分来自教师实际的科研或工程项目，并且随着科研工作的变化而动态更新，具有很强的实践性。

二、课程设计了大量的实验，实验课时也占到了整个课程的一半时间，实验课本身加强了指导力度，由骨干教师加多名具有较强实践能力的助教组成的指导队伍，负责整个实验期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作。

（3）紧密结合企业核心技术，具有较强的实用性和前沿性。

课程内容的设置与动态调整，都是在充分分析当前国际上有影响的嵌入式系统软、硬件平台最新的核心技术、充分考虑嵌入式应用系统开发企业技术需求的基础上进行的，课程内容较大程度地体现了嵌入式领域的热点，是企业界普遍关心的核心技术，具有较强的实用性，有利于培养出业界需要的人才。课程前沿性则表现在：

一、课程的主讲教师是从事嵌入式系统研究与开发一线的科研人员，能够及时地根据技术发展动向调整教学大纲和教学计划，及时地将最新的技术和设计理念引入到课程中。

二、及时地对国际上一些著名大学（目前我们主要选择的是卡耐基·梅隆和普林斯顿大学）的相关课程的开设情况进行跟踪分析，对我们的课程安排适时调整。

（4）注重创新素质的培养。

嵌入式系统是面向应用的专用计算机系统，与产品和市场有着紧密的联系，设计的创新性直接决定了产品的创新性，加强未来的嵌入式系统设计师的创新素质的培养，是本课程重点之一。具体体现在：

一、课程只对基本原理和方法介绍，对一些具体技术和环境则通过课外参考资料和网上第二课堂提供给学生，学生根据个人兴趣有选择地对某些问题进行深入学习和研究；

二、注意培养学生批判性思维方式，在实例分析中，鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价，变被动灌输为主动思考；

三、加强综合设计性及开放性实验环节，鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容，创新性是综合性实验的考核标准之一。

（5）形式多样的教学模式

我们采用“责任教授＋主讲教师+ 实验辅导教师”的教师团队，采用“讲授+分析+案例+演示+大型作业+实验+查阅资料及撰写综述报告+小课题”的教学模式，改善了这类综合性课程“难教”、“难学”的状况。

讲授：对于基本概念和基本原理方面的内容，采用以传统的讲授法为主，力求讲清概念内含和外延、基本原理的思路，实质意义以及适用范围等内容；

分析：嵌入式系统设计的内容较多，对于某些书本上只提其然而不提其所以然而又比较重要会影响系统级设计理解的问题，找准切入点，逐步分析，使学生深入理解相关概念；

案例：对于应用性较强的内容，精心设计典型案例，通过对案例的分析和逐步实现，使学生理解并能够正确应用相关的技术和原理解决问题。

（6）完整的实验体系

全面的实验内容、实验过程全程指导、严格的考核体系是本课程实践环节的亮点。

课程的实验由精心设计的基础性实验和鼓励学生创新的综合设计实验两部分组成。基础性实验主要是一些预先设计好的实验，通过让学生的实际操作，能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解，同时，能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境。基础性实验是一组实验集，包括了必做的和根据个人的兴趣选做的。目前针对Xscale硬件平台基于WINCE操作系统和LINUX操作系统分别设计了四大类共24个实验，针对EIA平台设计了4个基本实验，学生可以任选平台，除了3个必做的实验外，每个人按要求选做1～2个实验。综合实验是启发式的引导性实验，主要目的在于培养学生对课程所学知识的综合运用能力和创新能力。由学生结合本课程内容以及前导实验，充分发挥主观能动性，独立设计并实现具有一定演示度的嵌入式系统，原则上不限制硬件和软件平台。考虑到学生水平差异，给出了一些备选方向，鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容。

对于基础性实验，要求每个学生独立完成，实验前要求提交实验预习报告，实验过程中给出实现结果，实验后要求提交实验报告。对于综合设计实验，以兴趣小组方式组织，每个小组3～4人，要求每个小组都要提交项目申请书，经过答辩、确认技术路线可行后，进入实现阶段，实验完成后，提供关于实验的课程设计和实验报告。在整个实验过程中由课程教师和助教一起完成实验指导。建设的具体实施办法

（1）完善课程网站

实现所有教案和课件全部电子化，具有较好的多媒体效果，并放在网站上。实现教学手段的电子化与网络化，包括网上作业的发布与提交，网上小测验，网上辅导与答疑。

（2）建设开放实验室

从这几年的教学实践看，学生对嵌入式系统这种教学与实践相结合的课程非常感兴趣，尤其在综合实验中表现出很高的热情和积极性，所投入的精力和时间已远远超出课程的要求，教学效果非常明显。这促成我们建设开放实验室的想法，即使该课程的实验教学做到实验时间、实验内容和实验器材对学生的真正开放。使学生能够理论与实践相结合、验证型实验与设计型实验相结合、课内与课外相结合。当然在开放实验室下的课程辅导、监管、考核方式都需要新的探索。开放实验室将通过学校的教改项目支持来完成。

（3）逐步构建第二课堂—电子教室

软硬件平台的多样性是嵌入式系统的主要特点之一。由于课时等条件限制，课堂上不可能有覆盖很多内容，为了保证课程的广度和深度，往往需要学生课外学习和掌握一定的知识。因此，我们计划逐步建立第二课堂—电子教室。该教室包括多个专题（如ARM教室、X86教室、Linux教室、WinCE教室、低功耗设计教室等），学生根据自己的时间和兴趣选择，并在网上交互学习。电子教室的建设将依托学院教改项目。相关教材介绍

经过近四年的建设，本课程形成了自己的教案、讲义和实验指导书。《嵌入式系统设计》教材也即将编写成稿。课程的实验内容和指导书已被“国家发改委-微软嵌入式系统教学包”收录。

主讲教师个人简历

尚利宏博士，北京航空航天大学计算机学院讲师。主要研究方向为嵌入式系统、嵌入式软件测试、容错计算，主讲《计算机容错技术》、《嵌入式系统设计》等课程。作为技术负责人完成国家自然基金项目一项，国防预研基金项目二项，以及国防重点型号任务多项。获陕西省国防科技进步三等奖一项。2005和2006年连续两年指导的本科生队伍获得微软公司组织的全球大学生嵌入式系统设计大赛优胜奖。北航大学生课外活动优秀指导教师。

第三篇：嵌入式系统实验报告

嵌入式系统实验报告

学

号：

姓

名：

班

级：13电子信息工程

指导老师：

苏州大学 电子信息学院

2016年12月

实验一：一个灯的闪烁

1、实验要求

实现PF6-10端口所连接的任意一个LED灯点亮

2、电路原理图

图1 LED灯硬件连接图

3、软件分析

RCC_Configuration();/* 配置系统时钟 */

GPIO_Configuration();

/* 配置GPIO IO口初始化 */

for(;;)

{

GPIOF->ODR = 0xfcff;

/* PF8=0--> 点亮D3 */

Delay(1000000);

GPIOF->ODR = 0xffff;

/* PF8=1--> 熄灭D3 */

Delay(1000000);

4、实验现象

通过对GPIOF8的操作，可以使LED3闪烁

5、实验总结

这是第一次使用STM32开发板，主要内容是对IO端口进行配置，点亮与IO端口相连接的LED灯，闪烁周期为2S。通过本实验对STM32开发板的硬件原理有了初步了解。

实验二：流水灯

1、实验要求

实现PF6-10端口所连接的5个LED灯顺次亮灭

2、电路原理图

图1 流水灯硬件连接图

3、软件分析

int main(void){

RCC_Configuration();/* 配置系统时钟 */

GPIO_Configuration();/* 配置GPIO IO口初始化 */

for(;;)

{

GPIOF->ODR = 0xffbf;

/* PF6=0--> 点亮LED1 */ Delay(5000000);GPIOF->ODR = 0xff7f;

}

/* PF7=0--> 点亮LED2 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfeff;

/* PF8=0--> 点亮LED3 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfdff;

/* PF9=0--> 点亮LED4 */ Delay(5000000);

GPIOF->ODR = 0xfbff;

/* PF10=0--> 点亮LED5 */ }

4、实验现象

LED1~LED5依次点亮，亮灭的时间间隔都为1S。

5、实验总结

本次实验对STM32开发板的GPIO端口进行进一步学习，通过程序可以实现流水灯的闪烁。

实验三：单级外部中断

1、实验要求

按下某个按键，触发中断，中断服务程序改变LED灯状态

2、电路原理图

图3 SW1硬件原理图

3、软件分析

int main()

{

RCC_Configuration();

GPIO_Configuration();

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);Delay(5000);

while(1)

{

}

/* 配置系统时钟 */

/* IO口初始化 */

/* 全灭 */

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0)/* 如果SW1 PA8=0 */ {

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);

/* LED1点亮 */

Delay(0x1FFFFF);

GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);

/* LED1 熄灭 */ Delay(0x1FFFFF);} }

4、实验现象

原来5个LED灯都处于熄灭状态，按下SW1，触发中断程序，LED1点亮。

5、实验总结

通过本次实验，可以对某一状态通过外部中断，改变其当前状态。

实验四：多中断嵌套

1、实验要求

按下某个按键，触发中断，中断服务程序改变LED灯状态

2、电路原理图

图4 SW1,SW2,SW3硬件原理图

3、软件分析

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;

//设定中断源为PA0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//中断占优先级为0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQChannel;

//设定中断源为PD3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//中断占优先级为1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;//设定中断源为PA8 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//中断占优先级为2 void EXTI0_IRQHandler(void){ int i=0;if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!= RESET){ for(i=0;i<10;i++){

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);/* LED1 点亮 */ Delay(0x5fFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);/* LED1 熄灭 */

Delay(0x5fFFFF);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);} } }

void EXTI3_IRQHandler(void)if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)!= RESET){ {

int i=0;for(i=0;i<10;i++){

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_7);/* LED2 点亮 */ Delay(0x5fFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_7);/* LED2 熄灭 */ Delay(0x5fFFFF);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);} } } void EXTI9_5_IRQHandler(void){ int i=0;

if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8)!= RESET){

for(i=0;i<10;i++){

GPIO_Write(GPIOF,0xffff);

GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_8);/* LED3 点亮 */

Delay(0x5fFFFF);

GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_8);/* LED3 熄灭 */

Delay(0x5fFFFF);

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);} } }

4、实验现象

中断优先级从高到低依次为：SW3，SW2，SW1 原来5个LED灯都处于熄灭状态，按下SW1，LED3应该闪烁10次，当其闪烁5次后按下SW2，LED2也应该闪烁10次，当其闪烁4次后按下SW3，LED1也应该闪烁10次，则当LED1闪烁完10次后，LED2继续闪烁6次，之后LED1继续闪烁5次。

5、实验总结

通过本次实验，可以对LED状态实行中断嵌套，由以上实验现象，得出以下结论：高中断优先级可以打断低优先级，中断系统正在执行一个中断服务时，有另一个优先级更高的中断提出中断请求，这时会暂时终止当前正在执行的级别较低的中断源的服务程序，去处理级别更高的中断源，待处理完毕，再返回到被中断了的中断服务程序继续执行，反之，低中断优先级不可以打断高优先级。

实验五：TIM2的基本应用

1、实验要求

TIM2定时器将LED灯定时点亮和熄灭一定的时间

2、电路原理图

3、软件分析

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

/* TIM2 enable counter */ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1999;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35999;

//定时时间为1s void TIM2_IRQHandler(void){ TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

GPIO_WriteBit(GPIOF, GPIO_Pin_6,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOF, GPIO_Pin_6)));}

4、实验现象

LED1灯按照1S的定时时间不断闪烁

5、实验总结

通过本次实验，可以实现对LED灯进行定时控制其闪烁，而不需要延时函数控制了，定时时间较为精准。实验六：TIM2，TIM3，TIM4多定时器的应用

1、实验要求

利用TIM2，TIM3，TIM4定时器使LED灯以不同的频率闪烁

2、电路原理图

3、软件分析

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;此处比上一个实验增加了2个定时器，同时又增加了一个优先级

4、实验现象

中断优先级从高到低依次为：TIM2，TIM3，TIM4 首先LED1以1S的定时时间闪烁5次，之后LED2以2S的定时时间闪烁5次，最后LED3以3S的定时时间闪烁5次

5、实验总结

利用定时器可以同时使LED灯按照不同的频率闪烁，但是为了现象明显，可以加一个优 先级，分别观察现象。

实验七：串口USART1读取CPU的ID号

1、实验要求

通过USART1读取 CPU 的 96 bit ID

2、电路原理图

图 开发板USART原理图

3、软件分析

void Get_ChipID(void)/* 获取芯片ID */ { ChipUniqueID[0] = *(u32 *)(0X1FFFF7F0);/* 高字节 */ ChipUniqueID[1] = *(u32 *)(0X1FFFF7EC);

ChipUniqueID[2] = *(u32 *)(0X1FFFF7E8);/* 低字节 */ } void USART_Configuration(void){

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);

USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

/* Enable USART1 */ }

4、实验现象

PA9连接的是USART1 Tx，PA10连接的是USART1 Rx，再通过串口调试助手就可 以在电脑上面显示出CPU的ID以及flash容量大小。

5、实验总结

本次实验实现了串口和PC机的传输，可以通过USART1将CPU的ID在电脑上显示出来。

实验八：异步通信USART2的重映射

1、实验要求

实现异步通信USART2的重映射，将数据传送到PC机上

2、电路原理图

图 开发板USART原理图

3、软件分析

void GPIO_Configuration()

/* IO口初始化 */ {

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

/* USART2 Tx--> PD05 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/* PD05--> JP7 WR */

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

/* USART2 Rx--> PD06 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2, ENABLE);} 该程序将USART2重映射到PD05，PD06引脚

4、实验现象

PD05连接的是USART2 Tx，PD06连接的是USART2 Rx，通过串口调试助手就可以在电脑上面显示Program Running!

5、实验总结

通过本次实验，可以实现对异步通信USART2的重映射，再通过串口调试助手在电脑上显示出来。

第四篇：嵌入式系统调查报告

“嵌入式系统在企业中的应用”调查报告

工学院范裕婷

内容提要：现今，全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家庭起居，是嵌入式系统在企业中应用的大好时机。2012年7月3-6日及7月13-14日，丽水学院工学院“嵌入式系统在企业中应用”调查团一行7人赴丽水市相关地区进行实地走访调查，走访不同类型的相关企业，通过召开座谈会、与公司负责人及技术人员面对面交流、察看应用嵌入式系统设备等多种途径，在此基础上，随队指导老师还给我们讲解嵌入式系统的几大应用及其发展趋势。整体上把握、从细处入手，本文较为系统地分析目前丽水市相关企业对于嵌入式系统应用的情况及存在的问题，并针对丽水的地理等特点，实事求是地提出了推进丽水市相关企业嵌入式系统应用的水平，需要进一步提高对嵌入式系统应用领域及趋势的认识，增强技术设备等对策和建议。

关键词：企业 嵌入式系统一、调查背景

嵌入式系统在工业领域中，一直有着控制的需求。最早的年代是用机械的方式来达到这样的需求；随着时代的进步，进化到使用电子式的控制。在最近几十年中计算机的出现，更使得控制进化到使用计算机，也使得控制可以自动化，而不需要人工操纵。然而计算机最早的设计并不是为了工业自动控制而设计的，但计算机可以做一些类似人类思考的行为或运算，因而工业自动控制不得已只好使用商用计算机。

丽水地处浙西南，浙西南是欠发达地区，和省内先进城市相比，整体水平还比较落后，企业工业化建设与经济社会发展要求还存在一定差距。一方面，丽水围绕“生态立市、工业强市、绿色兴市”三市并举战略以实现跨越式发展，其中，要保证工业化的飞跃发展，就必须大力发展像嵌入式系统等技术型的企业，要打出旅游“金名片”，就要在发展的同时加强对企业技术化发展，以其作为坚强的后盾力量；另一方面，努力发展企业技术化发展，引入技术性设备等发展更高层次的工业化，可以促进丽水在发展“绿谷”文化的同时，还可以拥有坚固的后翼，加快城乡一体化发展，缩小贫富差距。

“嵌入式系统在企业中应用”调查团是丽水学院暑期实践项目。丽水学院是一所市属本科院校，作为智囊团和点子库，为丽水市的发展提供重要参考。为了组织好此次暑期社会实践，在上级团组织和分院党总支的领导下，调研团统筹规划、周密部署、精心实施，由丽水学院工学院嵌入式系统专业课老师任指导老师，电信专业、数控专业、计算机专业等7名同学为队员，大家各司其职，分工明确，认真落实实践前后各项工作。

二、嵌入式系统在企业中应用总体情况

过去：嵌入式系统通常是深嵌于最终产品之中，以系统控制为基础，一般不与外界连接。其微控制器在一个相当封闭的系统中工作，定时查询外设、收集数据、完成简单的处理工作，以及控制开关和LED指示灯。此外，微控制器也进行少量的数据操作或数据传输。由于它们不会与局域网(LAN)或互联网(Internet)连接，所以不存在保安的问题。比如：此次调研位于南山工业园的永通科技公司，此公司以生产LED等各种灯具为主，其中，就用到嵌入式系统编程控制进行一系列生产线作业。

现在：现今的嵌入式系统一般都要连接到局域网，这样就有数

十、甚至上百个控制器连接在一起。举例说，汽车制造和工业控制领域中的CAN有上百个微控制器在相互作用；ZigBee 无线控制网络也有若多数量的微控制器互连在一起。而且，随着嵌入式网络越来越复杂(因此需要更大的网络带宽和更远的传输距离)，嵌入式以太网也开始涉足于工业控制、建筑物自动化、医疗和保安产品市场。目前市场的发展趋势是将这些局域网需要通过企业内联网或外联网特别是互联网与外界连接。嵌入式系统联网要求的不断增加，导致微控制器必须具备更多性能，更强的互连性，增加程序和数据内存空间来支持相应的通信协议，提高性能和处理带宽以进行系统传输数据、执行通信协议和提供严密的保安能力。在需要通过内联网或互联网监控CAN或ZigBee 网络的应用环境中，嵌入式微控制器必须能支持10/100M以太网、CAN、ZigBee 网络以及其他网络协议，更必须具有先进的安全加密算法。

另一个影响嵌入式系统的因素是通用串行总线(USB)的快速普及，尤其是在 PC 及其外设领域。与提供基本通信链路的传统通用异步收发器(UART)接口

不同，USB是一种内置丰富驱动程序的即插即用式总线接口，能缩短开发周期和设备安装时间。不但设计人员喜欢这种接口，终端用户也因为不必为新购的外设安装加载新的设备驱动程序而乐于使用。再考虑到采用笔记本电脑对复印机、自助售货机、ATM机，工厂自动化设备、家用安全系统等完成系统设置和现场服务，可以预计USB在嵌入式系统将占一重要席位。新款的笔记本电脑都只配备了USB接口，所以由它们服务的系统也必须有USB接口，否则这些系统便得采用旧款PC或USB适配器。

“信息家电——数字机顶盒”、“嵌入式应用——汽车电子”、“智能玩具与机器人”、“工业控制——机床、电子、交通、航空航天等”等都是嵌入式系统现在的应用。

将来：2012年8月30日，微软在广州召开嵌入式研讨会，与来自金融、电子、教育、医疗等行业客户一同探讨嵌入式技术的发展趋势，体验微软全新的嵌入式平台。随着Windows 8即将发布，对应的嵌入式的Windows平台也一定会带来全新的用户体验。威创、广电运通、天河弱电、海格通信、金鹏集团、广有通信等业内150多位客户代表共同分享了微软领先的嵌入式创新平台及成功的行业解决方案。

2012年8月21日 至23日，深圳国际工业计算机及嵌入式系统展览会由深圳市创意时代会展有限公司在深圳会展中心举办。此展会是中国唯一专著于IPC与嵌入式系统的技术型展会。汇集最新IPC与嵌入式系统产品与技术，推动IPC行业向开放、融合、标准化方向发展，展现物联网、智能电力、智能交通、智能安防、汽车电子等行业应用方案，立足深圳，影响中国。还同期举办更多高端论坛，汇聚行业智慧。这次的主打产品是目前最具有发展潜力的固态硬盘。

因为现代加工技术发展,过去那种设定程序后就让其固定地按程序运行的方式已经不能满足人们对现代产品加工的要求了，人们迫切的希望嵌入式系统具有人机交互的功能。例如我们传统的电视、电冰箱其中也嵌有处理器，但是这些处理器过去只是在控制方面应用。而现在只有按钮、开关的电器显然已经不能满足人们的日常需求，具有用户界面，能远程控制，智能管理的电器是未来的发展趋势。这也是嵌入式系统外设发展的一个原因。

三、目前存在的主要问题

企业真正的需求是什么？

第一，IPC 并未完全符合工业真正的需求。首先在工业领域中，使用的设备通常会是一天24 小时，一年365 天永不停机的运作，而在这运作期间不能有设备损坏的情形发生，所以它所需要的是高稳定性，不是像商业所使用的一般稳定就可以了，例如我们在看电视时，如果电视突然无法看了，于是拍两下就可以看了，这是我们可以接受的；又计算机在开机或使用到一半时发生当机，重新开机之后就可以使用了，这也是可以被接受的，但是以上情形在工业的领域中是无法接受的。

那么要如何达到高稳定性呢？最基本的需求是不要有风扇，而且是在整个设备中都不要有风扇，因为风扇会将环境的灰尘吸入，造成设备损坏，所以没有风扇的设备将会增加其稳定性；另外设备也必须要是密闭式的，也是在防止灰尘以及其它脏乱所侵害；再来工业所需要的设备最好是愈省电愈好，因为用电量高相对的会增加成本；另一个工业需求是体积越小越好，因为体积小相对的在同一个空间中所能摆放的设备比较多，代表可以增加产能。

第二，技术人才队伍数量上有所提升，但基础仍非常薄弱，特别是复合型人才非常缺乏，不少人存在着从小城市跳槽到大城市的想法，导致人才流失。目前我市虽有3所大专院校设置了相关专业，每年为丽水培养信息技术类本专科毕业生1000多人。

第三，资金投入力量不足，应用程度不一致。一方面丽水工业还处于初步阶段，企业发展势头虽好，但规模尚未壮大；另一方面，多数管理者对技术化与企业发展的关系认识不足，因此对企业技术化的投入也很少。

四、对存在问题提出的对策建议

信息时代，数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机，为嵌入式市场展现了美好的前景，同时也对嵌入式生产厂商提出了新的挑战，从中我们可以看出未来嵌入式系统的几大发展趋势：1，网络互联成为必然趋势；2，精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本；3提供友好的多媒体人机界面；相信将来市场会出现更多，功能强大嵌入式系统产品。现提出以下建议：

一、政府引导与政策支持相结合。在要组织各种类型的研讨会和培训班，使管理者进一步了解企业技术化工作的重要性和紧迫性，特别是丽水位于浙西南欠

发达低于，信息相比较为闭塞。要通过国内外的典型案例分析，使企业真正受到教育和启发。同时各级政府在政策上也要对企业进行引导和支持，把技术化建设列为技术改造的一个重要部分，从政策调控上促进企业的技术化建设。

二、加强优化人才建设。企业技术型建设光靠设备更新是远远不够的，企业中，需要有一批既精通技术、又懂得企业经营管理的优秀专业人才来长期培训和帮助企业的所有其他相关人员，指导他们的各项工作，同时还要保证各个系统的正常运行和对系统的完善与维护工作。因此，培养多层次的人才是企业取得成功的必要条件，也是企业长远发展的客观要求。丽水虽是欠发达地区，但要有吸引人才的源动力。

三、走校企联合之路。

（1）充分利用现有资源促进信息化建设。高校在企业信息化建设中扮演了一个极其重要的角色，高校的优势体现在：人才优势(科技人员众多，各种专业人才聚集)；知识与科技优势；创新优势。高校的技术和人才可以较好地弥补中小企业技术人才不足的劣势。实践中,一方面,高校通过对企业人才需求信息及创新需求信息的捕捉，及时调整专业、课程及高校研究方向与内容,主动为企业创新活动服务。另一方面,企业可以通过设立奖学金、基金或订单培养等方式与高校共同培养适应于本企业自身需求特征的人才,同时开展创新合作。

（2）走以竞促教、竞教结合的道路。参加各类竞赛不仅可以真正提高学生的动手能力，培养学生创新意识，也能培养学生很多非智力能力,例如展示能力、写作能力、团队合作等。对学校和教师而言,竞赛也可以反馈教学中的诸多不足，进而促进教学体制的改革。丽水学院可以参加嵌入式比赛，条件成熟后可组织参加全国大学生嵌入式物联网设计大赛。

第五篇：嵌入式系统发展趋势

未来嵌入式系统的发展趋势 在网络、通信、微电子发展的基础上，以及势不可挡的数字化信息产品的强大需求推动下，嵌入式技术具有广阔的发展创新空间。

(1)低功耗、高性能、高可靠性的系统需求对我国芯片设计是一个机遇。以嵌入式处理 器为领头的国产CPU、片上系统(SoC)、片上网络系统(NoC)将有很大的发展。

(2)Linux正逐渐成为嵌入式操作系统的主流；J2ME技术也将对嵌入式软件的发展产生深远影响。目前自由软件技术备受青睐，并对软件技术的发展产生了巨大的推动作用。嵌入式操作系统内核不仅需要具有微型化、高实时性等基本特征，还将向高可信性、自适应性、构件组件化方向发展；支撑开发环境将更加集成化、自动化、人性化；系统软件对无线通信和能源管理的功能支持将日益重要。近几年来，为使嵌入式设备更有效地支持Web服务而开发的操作系统不断推出。这种操作系统在体系结构上采用面向构件、中间件技术，为应用软件乃至硬件的动态加载提供支持，即所谓的“即插即用”，在克服以往的嵌入式操作系统的局限性方面显示出明显的优势。

(3)Java虚拟机与嵌入式Java将成为开发嵌入式系统的有力工具。嵌入式系统的多媒体化将变成现实。它在网络环境中的应用已是不可抗拒的潮流，并将占领网络接入设备的主导地位。

(4)嵌入式系统与人工智能、模式识别技术的结合，将开发出各种更具人性化、智能化的实际系统。智能手机、数字电视，以及汽车电子的嵌入式应用，是这次机遇中的切入点。伴随网络技术、网格计算的发展，以嵌入式移动设备为中心的“无所不在的计算”将成为现实。