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1、嵌入式系统实验教学大纲（课程代码：1115039）一、课程基本情况（一）课程名称:（中文）嵌入式系统 （英文）Embedded Systems（二）课程类别：专业课（三）课程性质：非独立设课（四）学时、学分1.课程总学时与学分：48学时3学分2.实验学时与学分：16学时0.5学分（五）适用专业：通信工程（六）大纲执笔：吴殿红（七）大纲审批：赵春波（八）制定（修订）时间：2012年3月25日二、实验教学目的与基本要求通过实验来巩固和加深课堂教学内容，提高学生实际工作能力，要求通过这些基础实验使学生具备嵌入式系统开发的基本知识、基本手段和方法，掌握Linux及其开发环境，达到独立自主进行嵌入式开发
2、的水平。三、实验内容与基本要求（一）实验项目一览序号实验项目名称学时实验类型实验类别每组人数备注1Linux开发环境建立4验证性必做3-42串口通信2验证性必做3-43多任务处理实验4验证性必做3-44网络通信4验证性必做3-45简单设备驱动2验证性必做3-4合计16 （二）实验内容及要求实验一 Linux开发环境建立内容：1.使用Redhat Linux 9.0 操作系统环境，安装ARM-Linux 的开发库及编译器。2.创建一个新目录，并在其中编写hello.c 和Makefile 文件。3.学习在Linux 下的编程和编译过程，以及ARM 开发板的使用和开发环境的设置。4.下载已经编译好
3、的文件到目标开发板上运行。要求：1.熟悉linux开发环境，学会基于S3C2410的linux开发环境的配置和使用。使用linux的armv41-unknown-linux-gcc编译，使用基于NFS方式的下载调试。2.了解嵌入式开发的基本过程。仪器：up-net arm2410-s 嵌入式实验箱 PC机实验二 串口通信内容：1.通过编程实现两台机器（宿主机和目标板）之间的串口通信，而且每台机器均可以发送和接收数据。2.宿主机串口设备为：/dev/ttyS0，目标板串口设备为/dev/ttyS1。3.首先程序打开串口设备文件并进行相关配置。调用select（）函数，使它等待从标准输入文件中的输
4、入以及从串口设备的输入。如果有标准输入上的数据，则写入到串口，使对方读取。如果有串口设备上的输入，则将数据写入到普通文件中。4.将select（）函数用poll（）函数改写，实现具有以上功能的程序。要求：1.了解并熟悉多路复用函数的用法。2.熟悉并掌握linux设备文件的读写方法。仪器：up-net arm2410-s 嵌入式实验箱 PC机实验三 多任务处理实验内容：1.编写程序实现如下要求：程序中有3个进程，其中一个为父进程，其余两个是该父进程创建的子进程，其中一个进程运行“ls -l”指令，另一个进程在暂停5s之后异常退出，父进程先用阻塞方式等待第一个进程的结束，然后用非阻塞方式等待另一个
5、子进程的退出，待收集到第二个子进程结束的消息，父进程就返回。2.用信号量实现“生产者消费者”问题。3.用有名管道实现多路I/O操作。要求：1.熟悉并掌握fork(),exec(),wait()和waitpid()等函数的使用。 进一步理解在Linux中多进程编程的步骤。2.掌握管道的创建、读写等操作。3.熟悉linux中的多线程编程，掌握用信号量处理线程间的同步和互斥问题。仪器：up-net arm2410-s 嵌入式实验箱 PC机实验四 网络通信内容：1.利用soket编程，建立一个客户端和一个服务器端，进行双方的网络通信，进一步结合多进程访问服务器实现更复杂的多进程网络编程。要求：1.掌握
6、Linux中网络通信的基本知识2.理解网络通信中服务器端、客户端的工作过程3.能够在Linux中进行网络通信编程仪器：up-net arm2410-s 嵌入式实验箱 PC机实验五 简单设备驱动内容：1.编写一个简单的字符设备驱动程序。要求该字符设备包括scull_open()、scull_write()、scull_read()、scull_ioctl()和scull_release()五个基本操作，并编写一个测试程序来测试所编写的字符设备驱动程序。 要求：1.了解Linux操作系统中的设备驱动程序包括哪些组成部分，并能编写简单的字符设备(scull，Simple Character Util
7、ity for Loading Localities)和块设备(sbull，Simple Block Utility for Loading Localities)的驱动程序以及对所编写设备驱动程序的测试。2.了解Linux操作系统是如何管理设备的。仪器：up-net arm2410-s 嵌入式实验箱 PC机四、考核方式与评定标准（一） 考核方式实验考核成绩计在平时成绩中，实验成绩最多不能超过总成绩的50%，主要由课堂实验表现（出勤、创新、结果）和实验报告构成。 （二）评分标准优秀(90分-100分)：无缺席记录，每次实验完成情况非常好，实验报告符合规定要求。 良好(80分-90分)：基本无缺
8、席记录，每次实验完成情况良好，实验报告基本符合要求。 中等(70分-80分)：缺席记录较少，每次实验基本能够完成，实验报告基本符合要求。 合格(60分-70分)：缺席没有超过1/3，每次实验都基本做了，实验报告无大的错误。 不合格：(60)：缺席较多，实验不能很好的完成，实验报告不能完成，或大部分不符合要求。学生根据实验要求，完成相应的任务，按时提交程序源代码或程序设计说明报告（实验报告），作为主要评分依据。五、实验教材（指导书）、参考书（一）教材1.嵌入式系统实验指导书，博创科技，北京博创兴业科技有限公司2.嵌入式LINUX应用开发教程，赵苍明 穆煜，人民邮电出版社，2009（二）参考书1.Linux与嵌入式系统，李善平等，清华大学出版社，20062.嵌入式系统接口设计与Linux驱动程序开发，刘淼，北航出版社，20063.ARM嵌入式系统基础与实践，胡伟，北航出版社，20074.基于ARM的嵌入式系统设计与开发，吴学智 戚玉华等，人民邮电出版社，2007
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