《ARM技术与应用》教学大纲（本科）.docVIP

PAGE 1 《ARM技术与应用》教学大纲 课程英文名 Technology and Application of ARM 课程代码 01M0111 学分 2 总学时 32 理论学时 16 实验/实践学时 16 课程类别 学科基础课 课程性质 任选 先修课程 《C语言程序设计》 适用专业 电气工程及其自动化专业 开课学院 机电工程学院 执笔人 审定人 制定时间 2020 年12 月 注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。 一、课程地位与课程目标 （一）课程地位 随着大规模集成电路技术的发展，ARM芯片的应用在信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。主要应用有：信号处理、通信、语音、图形/图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。电气工程及其自动化专业的学生除了深刻了解电器、机械的原理和系统外，还需要具备运用ARM技术实现对电机、电力电子装置实现自动控制的能力,为从事与电气工程专业有关的工作和科学研究打下一定的基础。为此，本课程是为我校电气工程及其自动化专业开设的一门选修课，以期为学生开拓知识面，掌握一门实用的技术打下良好的基础。 （二）课程目标 1.对ARM在国内和国外的发展、应用和特点有基本的认识，熟悉ARM系统的构成、设计过程和C语言程序框架，能熟练掌握ARM运用；鼓舞学生的爱国热情，激发民族使命感。（支撑毕业要求1-4） 2.了解我国目前在电气工程及自动化领域的主要需求，能够使用KEIL或KDS开发环境进行设计、开发、模拟和分析电气工程及其自动化的工程问题；培养学生的设计和研究习惯，提升科学素养。(支撑毕业要求3-2) 二、课程目标达成的途径与方法 采用课堂教学和实验教学相结合的方法。课堂教学主要讲解ARM的发展、特点、应用领域，以及开发环境KEIL或KDS的使用，通过视频、举例等方式让学生了解ARM的国内现状，激发学生的民族使命感。此外，利用掌上实验室平台在课堂介绍ARM程序设计方法以及具体实现，学生可以在课堂直接跟做，与老师和同学进行互动，进而增强学生的科研素养和工程素养。 三、课程目标与相关毕业要求的对应关系 课程目标 课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L） 毕业要求1-4 毕业要求3-2 课程目标1 M - 课程目标2 - M 注：支撑强度（H-支撑程度高、M-中等、L-低）。 四、课程主要内容与基本要求 知识点 主要内容 基本要求 第1章 绪论 ①ARM处理器发展史 L1 ②ARM单片机基本架构 L1 第2章 ARM开发环境介绍 ①ARM开发环境介绍 L2 ②ARM调试接口介绍 L2 ③KEIL介绍 L1 ④KDS介绍 L1 ⑤ARM开发步骤 L2 第3章 GPIO ①GPIO接口介绍 L1 ②八段式数码管硬件接口 L2 ③动态显示工作原理及程序设计 L3 第4章 定时器和PWM ①定时器功能介绍 L1 ②PWM工作原理 L1 ③定时器程序设计 L3 ④PWM程序设计 L3 第5章 ADC和DAC ①ADC和DAC工作原理 L1 ②ADC程序设计 L3 ③DAC程序设计 L3 第6章 串行通信 ①串行通信原理 L1 ②UART硬件接口 L2 ③串行通信程序设计 L2 注：基本要求（L1-了解，L2-理解，L3-掌握）。 五、课程学时安排 章节号 教学内容 学时数 学生任务 对应课程目标 第1章 1.1 ARM处理器发展史 1.2 ARM单片机基本架构 2 1 第2章 2.1 ARM开发环境介绍 2.2 ARM调试接口介绍 2.3 KEIL介绍 2.4 KDS介绍 2.5 ARM开发步骤 4 完成开发环境软件安装 1、2 第3章 3.1 GPIO接口介绍 3.2 八段式数码管硬件接口 3.3 动态显示工作原理及程序设计 6 1、2 第4章 4.1 定时器功能介绍 4.2 PWM工作原理 4.3 定时器程序设计 4.4 PWM程序设计 6 1、2 第5章 5.1 ADC和DAC工作原理 5.2 ADC程序设计 5.3 DAC程序设计 8 分析ADC电压表的误差来源 1、2 第6章 6.1串行通信原理 6.2 UART硬件接口 6.3 串行通信程序设计 6 2 六、实践环节及基本要求 序号 实验项目名称 学时 基本要求 学生任务 实验性质 实验类别 1 应用程序的建立和调试（LED控制） 2 熟悉集成开发环境，掌握工程的生成方法；掌握集成开发环境的调试方法。 利用C语言编程控制掌上实验室的LED指示灯亮灭 验证 必做 2 数码管动态显示 4 熟悉八段式数码管工作原理；掌握动态显示编程方法。 完成显示程序开发 验证 必做 3 DAC及ADC程序设计 6 熟悉DAC和ADC编程方法。 实现信号发生器和电压表程序 验证 必做 4 串行通信 4 了解串行通信原理；掌握