嵌入式系统设计课程设计大纲(给学生)（通用14篇）
【课程编号】：11278131
【适用专业】：电子、电信
【学 分 数】：1
【总 学 时】：30
一、课程设计的目的1、通过“嵌入式系统”课程设计，学习、体会、熟悉嵌入式系统相关的项目研究开发的完整过程：课题的提出与论证、调研、文献阅读、方案比较与选择、嵌入式系统程序编写与调试，报告撰写、课题答辩。
2、掌握综合运用所学知识分析、解决实际问题的一般方法。
3、培养学生综合分析问题、解决问题和独立工作的能力。
4、通过课程设计及答辩全过程的训练，加强老师与学生之间学生与学生之间知识的相互交流，互相渗透，培养勤奋求实的良好学风。
二、课程设计要求
1、要求同学们以满腔的热情、科学的态度，严谨的作风、高度的责任感从事课程设计工作；不得敷衍了事、马马虎虎、得过且过；提倡周密思考、大胆创新，反对生搬硬套、墨守陈规；提倡共同研究，反对相互抄袭。
2、要求遵守作息时间，遵守学校的各项规章制度，确保设计顺利、高质量地完成。
三、课程设计安排
学生每人选择一个题目，每个题目为1个学分。
1.题目1：基于嵌入式系统下的室内温度/湿度调节系统设计
2.题目2：嵌入式智能家居系统：图像采集与存储
3.题目3：嵌入式系统下的MP3制作
4.题目4：嵌入式系统GPS定位系统
5.题目5：嵌入式GPRS短信收发
6.题目6：嵌入式IC卡读写系统设计
7.题目7：蓝牙无线通信系统设计
8.题目8：红外通信系统设计
9.题目9：基于CAN总线的现场总线网络设计
10.Web远程监控系统1:-web嵌入式服务器设计
11.Web远程监控系统2:-远程控制接口
四、选题原则：学生根据自己的实际情况在给定题目中选一个题目（1学分）进行设计，或者自行选择感兴趣的课题。若题目相同，内容不可雷同。
五、成绩评定：
指导教师依课程设计说明书撰写情况及整个课程设计中学生的表现，综合给出成绩。
六、相关参考资料
教材：
Rick Grehan等.32位嵌入系统编程,中国电力出版社,2001.参考书：
关键词：嵌入式系统,课程群,网络教学平台
在现代教育技术发展的大背景下,计算机网络辅助教学已经成为传统教学的有力补充。然而,早期计算机网络辅助教学只针对某一门课程,而近几年网络教学平台开始关注课程群的建设[1,2]。
近年来,随着物联网技术的推广以及各类消费电子产品的快速发展,社会急需具有嵌入式系统开发能力的专业技术人才。为此,很多高校开设了嵌入式系统课程群,并从不同角度积极开展课程群建设[3,4,5,6,7],以提高嵌入式系统课程群的教学效果,但嵌入式系统课程群网络辅助教学平台尚不多见。
江苏科技大学电子信息学院顺应社会发展需求,在电子信息工程专业中设立嵌入式系统方向,开设多门嵌入式系统核心课程形成课程群,培养学生的嵌入式系统应用开发能力,但我校嵌入式系统核心课程基本为32学时,学生在有限的学时内难以充分掌握相关知识和技能。为提高我校嵌入式系统方向的培养成效,帮助学生认识课程群知识体系,更好地掌握嵌入式系统基础知识和基本技能,本文设计了一个适合我校嵌入式系统课程群的网络辅助教学平台,在提供嵌入式系统课程群相关教学资料的基础上,充分发挥网络的互联互通优势,随时实现师生之间、学生之间的互动交流,与课堂教学相辅相成。
1 辅助教学平台总体结构设计
本文所设计的嵌入式系统课程群网络教学平台结构如图1所示,分为前台和后台管理两大部分,其中前台面向学生,具体体现为网站栏目,分为五大栏目:嵌入式概述、理论教学、实践教学、自我测试和互动平台,每个栏目再细分若干子栏目。后台管理实现对后台数据库的管理,包括用户库的管理、资料库的管理、互动平台涉及的动态数据库管理等。本文主要考虑前台功能的设计。
为充分发挥本教学平台资源共享、及时互动的功能,采用Php技术和Mysql数据库技术相结合进行系统设计。
2 网络辅助教学平台功能设计
(1)嵌入式概述
通过概述,让学生了解什么是嵌入式系统,并且对相关核心课程的内容及相互之间的关系有所了解。
①认识嵌入式:利用身边的实例,如手机、空调、网络机顶盒等,让学生对嵌入式系统有个初步的认识。
②课程群简介:由于嵌入式系统课程群涉及的课程比较多,其中包含若干电子信息工程专业的基础课程,为此,本栏目主要向学生介绍我校嵌入式系统课程群核心课程的主要内容及相互关系,具体包括《单片机原理及应用》、《嵌入式系统基础》、《DSP原理及应用》、《FPGA系统设计》、《嵌入式软件开发基础》、《嵌入式操作系统》、《嵌入式系统应用》等课程,帮助学生从整体上了解嵌入式系统课程群。
(2)理论教学
提供我校嵌入式系统课程群核心课程的理论教学相关要求和教学资料,分为三个子栏目。
①教学大纲:提供各门核心课程的教学大纲,让学生通过教学大纲的阅读深入了解不同课程的教学目标、教学内容和要求,为学生的自主学习提供引导。
②教学课件:提供各门课程课件的在线学习和下载,便于学生预习和复习,让学生课堂上有更多的时间听教师的讲解,避免因忙于抄课件而跟不上教师的节奏。由于担任同一门课教学的教师可能不止一位,而每位教师都有自己的特色,因此,本栏目尽可能多的提供不同任课教师的课件。
此外,为了便于教师不断完善课件,在每一门课程的课件下方提供留言交流,学生可以对课件的内容和演示形式进行评价,并且提供建议。
③教学视频:提供嵌入式系统课程群各门核心课程教学视频的在线学习和下载,包括本校教师的教学视频和外校教师的教学视频,学生可以自主选择需要巩固学习的内容,通过教学视频进一步延伸课堂讲授教学。
(3)实践教学
嵌入式系统课程具有较强的实践性,强调培养学生的动手能力,因此如何引导学生掌握基本操作技能对于后续的深入学习以及实际的项目开发具有极其重要的作用。但从目前的情况看,由于实践课时少,难以保证每个学生都得到充分的训练。本栏目主要从三个子栏目入手为学生的实践操作提供预习、复习和训练的机会。
①实践大纲:提供各门核心课程课内实验的实验大纲或者课程设计大纲,让学生通过大纲了解不同课程实践操作所要掌握的基本技能。
②实践指导:提供各门核心课程课内实验的指导书或者课程设计指导书,为学生的实践操作提供必要的理论和技术指导,帮助学生掌握必要的操作步骤和方法。学生可以根据自己的具体情况,对实践指导提出建议。
③实践视频:提供各门核心课程课内实验的演示教学视频或者课程设计演示教学视频,帮助学生进一步学习实践操作的步骤和方法。
(4)自我测试
①理论题库:提供各门核心课程相关基础知识和基础理论的试题以及参考答案,供学生自我测试。
②实践练习:在完成基本实践操作的基础上,为巩固学生的动手能力,各门课程分别提供更加深入的实践操作练习,并提供必要的指导,如实践的步骤、实施流程等。同时,针对一些动手能力较强的学生,则以项目的形式给出具有综合性质的具体实践要求,由学生独立完成,帮助学生整合各门课程的基本技能。
(5)互动平台
主要实现师生之间、学生之间相互的学习交流,包括三个子栏目,均采用实名制。
①资料交流:教学平台中提供的资料主要来自于教师,但教师提供的资料毕竟是有限的,学生在学习过程中可能会获得其他学校的教学资料、与嵌入式系统相关的培训资料等,学生都可以提交到系统中,供教师和学生使用。为规范管理,所有提交的资料都要经过网站管理员的审核才能成功发布。
②在线答疑:采用即时通讯的方式实现在线答疑,由老师提前发布在线答疑时间公告,学生在指定时间内登录即可与老师进行即时交流。
③交流讨论:以BBS的形式对课程学习及项目开发中存在的问题进行讨论,每门核心课程作为一个板块,以及实践板块和项目开发板块,其中课程板块主要对相应课程的学习中存在的问题进行交流讨论;实践板块对实践过程遇到的疑问进行交流讨论;而项目开发板块则主要提供给学有余力的同学以及参加实际项目开发的同学。在讨论中,可以由一位用户(学生或者老师)发起话题,其他用户(老师或者学生)都可以给出自己的看法,充分体现百家争鸣的学习氛围。
3 结束语
本文初步建立了江苏科技大学嵌入式系统课程群网络辅助教学平台,并在学校内部试用,取得了一定的效果,尤其解决了师生之间的互动问题,但远远没有达到预期目标。如何进一步优化网络辅助教学平台结构和管理模式、整合嵌入式系统课程群教学资源,以充分发挥网络辅助教学平台的作用还有待于深入研究。
参考文献
[1]赵彦.Java课程群网络教学平台的构建[J].实验室研究与探索,2015,34(1):199-204.
[2]蒋雯音,杨芬红,励朗杰.基于Moodle的专业课程群集成网络教学平台研究[J].中国教育信息化,2013(9):53-55.
[3]陈乃金,周鸣争.“嵌入式系统”课程群的改革与实践[J].长春大学学报,2013,23(8):1044-1046.
[4]郑广海,曲英伟.嵌入式系统课程群实践教学优化整合与知识融合的研究[J].软件工程师,2015,18(6):58-60.
[5]姚文卿,董良威,韩益锋.应用型本科院校“嵌入式应用”课程群建设模式的探讨[J].考试周刊,2014,(37):157-158.
[6]孙静.面向能力培养的嵌入式系统课程群建设研究[J].电脑与电信,2013(11):63-64.
关键词：图片处理；国贸专业；情境设计
一、课程在人才培养过程中的定位
该课程针对阿里巴巴网店、淘宝天猫店、速卖通等工作岗位要求，培养学生图形图像绘制、图像合成、特效制作、产品效果处理、网页图像处理等技能，达到 “会、熟、快、美”的岗位要求。通过对Photoshop软件的讲授与学习，让学生达到熟练处理图像与灵活创作设计的要求。使学生掌握图形图像处理的基本理论和基本操作，并具有一定的海报设计和综合创作能力，同时培养学生创新思维能力和健康的审美意识以及团结协作能力，为其成长为一名合格的网店装修美工奠定良好的基础。帮助学生在学习制作图像的过程中，培养审美能力，形成创新意识。
二、教学目标
2.1知识目标
掌握图片的相关知识（图片的格式、大小，色彩的组合、搭配等）；掌握Photoshop工具箱中各工具的应用；掌握Photoshop中色彩的调整；掌握Photoshop中图层、通道和蒙版的应用；掌握Photoshop中滤镜的应用；掌握Photoshop中图片的输出、打印；掌握Photoshop综合案例实训制作。
2.2能力目标
具有熟练使用Photoshop中各主要工具、各主要菜单的能力；能根据自己的想象处理图片以及根据别人的要求处理图片的能力；具有使用Photoshop制作相关案例的能力。
2.3素质目标
具有勤奋学习的态度，严谨求实、创新的工作作风；具有良好的心理素质和职业道德素质；具有高度的责任心和良好的团队合作精神；具有较强的图像处理创意思维和健康的审美意识，以及较高的艺术设计鉴赏能力。
三、课程教学情境设计
3.1课程教学情境设计的理念
本课程的教学情境设计理念是“以任务为驱动，结合企业实际需求，理论和实际一体化”。以最新企业对网店装修美工的工作任务为载体，将工作任务分解成各个子任务来整合课程的教学内容，将理论知识和实际工作任务结合起来，从而做到教学做一体化。
3.2以各项子任务强化训练位手段，强化图片处理的能力
在教学过程中，把网店装修过程中需要用到的技能作为强化学生的任务清单，侧重训练学生的动手操作能力，从简单到难，从单独任务到综合性任务，实现校内与企业相结合，达到“会、熟、快、美”的岗位要求。
3.3以学生为中心，教师引导激励学生的积极性
教师只是起着引导的作用，主要还需要靠学生进行自主学习。作为一个引导者，教师应该培养学生的学习兴趣，引导学生对图片处理的学习积极性，挖掘出学生的积极点，突出学生的闪光点。让学生从被动学习到主动参与教学中来。
四、教学方法与内容设计
4.1教学方法设计
本课程采用任务驱动法，以企业网店装修中实际的项目为任务，要求学生完成任务。同时采用小组分工合作的方法，以2人为一小组，相互讨论合作，完成项目。
例如选区的创建与控制这个任务模块，我们和企业合作，由企业提供网店的原始商品图片，然后在课堂中分配任务，每个小组分到的商品图片都是不同的，由小组成员完成对图片的抠图任务。在整个教学过程中，教师除了讲解完成选区创业与控制的基本知识与技能，还要分析不同的商品原始图片，应该采用哪些抠图方法才能快速的完成，并且要做到符合要求。各小组完成任务后，相互之间进行评价，最后教师进行总结评价。通过小组合作，学生不仅掌握了图片处理的知识和技能，还学会了团队合作。对自身的表达、创新能力也得到了锻炼和提高，同时培养了学生的自主学习能力。
4.2内容设计
本门课程主要以企业网店装修中应用到的内容作为设计载体，培养学生实际操作的能力，教学内容主要分为以下几个模块。
模块一：图片处理的基础概念与基础操作
这个模块以理论为主，要求学生能辨别图像的格式类型。能对Photoshop的工作界面有一个基础概念了解。能对画布图像大小进行设置，能对文件的新建、打开、储存等基本操作。
模块二：选区的创建与控制
本模块以原始商品图片作为任务载体，通过不同选区工具的应用，让学生动手操作，完成选区灵活处理。
模块三：图层、通道与蒙版
本模块强调图层与蒙版的应用，要求学生能根据网店装修中的实际操作为项目驱动，强化图层的叠加与图层样式的操作，并且指出在网店装修中，套用模板是对蒙版的强化学习。
模块四：图像的色彩调整
本模块以商品原始图片的色彩色调的调整作为任务载体，引导学生进行色彩色调命令的学习。主要强调图商品原始图片的明暗、颜色和清晰度这三方面的学习，通过色彩平衡、亮度/对比度、调整色相/饱和度、颜色替换、去色、色阶、曲线等命令的学习应用，让学生学会调整图片的色彩色调。
模块五：绘图与修饰工具
本模块以修饰商品原始图片为任务载体。在拍照过程中会出现各种不完美，需要后期进行处理。通过本模块的学习，让学生对商品原始图片进行修饰，以达到最终的效果。
模块六：文本设计
在网店装修中，文本设计是很重要的一块方面。各种海报的设计中，字体选择，字号大小选择，字体排版等方面需要进行学习应用。通过企业海报的设计要求，让学生完成各种海报的字体设计。
模块七：路径的绘制
本模块以钢笔工具和形状工具的应用作为项目任务的基础工具，还是以企业原始图片的细节抠图和网店详情页设计中各种形状的设计为任务载体，强化学生的动手能力。
模块八：滤镜的使用
滤镜作为PS中最广泛的应用，所以本模块以网店装修中主要应用到的滤镜作为教学理论，结合实际网店装修中滤镜的应用，介绍滤镜的使用方法。
五、教学考核与评价
一、课程设计基本信息 课程设计环节代码：230027 课程设计环节名称：操作系统课程设计
英文名称：Course Design of Operating System 课程设计周数：2周 学分：2.0 适用对象：计算机科学与技术专业、网络工程专业
先修课程与环节：高级语言程序设计、数据结构和操作系统
二、课程设计目的和任务
本课程是计算机专业的学生在学习了《操作系统》课程之后，为了加深和巩固学生对所学操作系统各个理论和算法知识的理解，同时提高学生利用操作系统知识综合运用的能力和分析问题、解决的问题的能力而开设的一门实践课程。
通过本环节学生能够充分把学到的知识应用到实际的编程实践中，有可以进一步巩固操作系统中学习的理论。通过算法实现各种控制应用进一步体会操作系统中基本功能模块的结构和实现方法的实质，建立深入了解现有操作系统的评价和比较的方法，加深体会利用操作系统的原理能够解决实际问题的在计算机系统编程和普通编程中解决实际问题的思路；通过对程序编写规范，可以培养学生良好的编程风格，包括程序结构形式，行文格式和程序正文格式等；并培养学生的上机调试能力。
三、课程设计方式
1、课程设计题目的选定
采用指导教师提供参考题目与学生自主命题相结合的办法选定课程设计题目。一人一题，不得重复。其中学生自主命题需要指导教师严格的审核，看是否满足课程要求，检查是否为重复课题。
2、课程设计任务的完成
在指导教师的指导下，各个学生独立完成课题分析、设计、代码编写和调试，独立撰写课程设计报告。所有工作任务主要在微机实验室完成。
四、课程设计教学方法与要求
课程设计教学方法：主要以学生上机操作为主，教师指导为辅 课程设计要求：
1、对系统进行功能分解、模块分析、控制模块分析正确
2、选择合适的操作系统原理所需要数据结构以及相应的算法
3、程序规模适中，着重于内核修订功能，也可以编写外围的程序驱动、文件系统的辅助工具和网络工具等。尽可能的使系统的功能更加完善和全面
4、掌握程序调试的方法
5、说明书、流程图要清楚，阐明设计思路。
6、撰写课程设计报告。按格式要求写出完整、规范的报告并打印。其中模块图、流程图要清楚、规范。特别要求学生自己独立完成。
五、课程设计内容和时间安排
（一）动员、准备及规划（1天）
实习具体内容：动员、选题、系统功能和需求的分析 时间分配：上午动员、下午选题及规划 实习地点：机房
（二）课程设计实施、检查（1天）
实习具体内容:需求分析说明书和任务规划，设计出每个功能 时间分配: 上午上机、下午初期检查 实习地点: 机房
（三）课程设计实施（12天）
实习具体内容: 具体功能的实现及系统的完善工作、中期检查 时间分配: 11.5天上机，0.5天中期检查 实习地点: 机房
（四）整理报告（1天）
实习具体内容: 文档整理、设计报告的完成 时间分配: 全部时间写报告 实习地点:机房或图书馆
六、课程设计基本要求
（一）动员、准备及规划
1、要求：通过学习，使学生了解所选择开发环境的程序运行环境中的调试功能，掌握跟踪、修改错误的技巧。
2、重点:题目的选定和结合操作系统原理的各个部分确定实现的功能以及和原理的结合，难点:对于程序运行环境学会断点设置以及中间结果的检查。
3、说明：题目自选也可以参考教师提供的题目，选题要紧密结合课堂教学内容；并建立一个可行的工作计划；熟悉程序运行环境。
（二）课程设计实施、检查
1、要求：领会按照实际的结构，使学生能根据实际问题选择数据结构，清晰的描述算法
2、重点和难点：算法分析和设计
3、说明：学生自检和指导教师检查相结合，严格按照拟订计划完成任务
（三）课程设计实施
1、要求：培养良好的编程风格，掌握所选编程语言
2、重点和难点：算法分析和设计
3、说明：学生自检和指导教师检查相结合，严格按照拟订计划完成任务
（四）整理报告
1、要求：通过学习,使学生掌握报告书写规范
2、重点：格式的规范
3、说明：指导教师检查
七、课程设计的考核方式和成绩评定标准
（一）课程设计考核方式
点名、各个环节的考核及程序检查、设计报告的综合评定。
（二）课程设计成绩评定标准 课程设计成绩=点名*10%+程序检查*30%+设计报告*60% 由指导教师根据学生完成任务的情况、课程设计报告的质量和课程设计过程中的工作态度等综合打分。成绩评定实行优、良、中、及格和不及格五个等级。不及格者不能得到相应的学分，需重新做课程设计，经指导教师考核及格后，方可取得相应学分。
优：有完整的符合标准的文档，文档有条理、文笔通顺，格式正确，其中有总体设计思想的论述；程序完全实现设计方案，设计方案先进，软件可靠性好；
良：有完整的符合标准的文档，文档有条理、文笔通顺，格式正确；有完全实现设计方案的软件，设计方案较先进；
中：有完整的符合标准的文档，有基本实现设计方案的软件，设计方案正确；
及格：有完整的符合标准的文档，有基本实现设计方案的软件，设计方案基本正确； 不及格：没有完整符合标准的文档，软件没有基本实现设计方案，设计方案不正确。提交的电子文档和软件必须是由学生自己独立完成，雷同者教师有权视其情况扣分或记零分。
八、课程设计指导书 孙钟秀编《操作系统教程》（高等教育出版社）
九、其他说明
（一）课程设计报告要求：
总结报告按如下内容顺序用A4纸进行撰写并打印装订成册：
1、统一的封面；
2、内容摘要；
3、目录；
4、课程设计正文包含以下内容：（1）需求分析
（2）概要设计：每个部分的算法设计说明可以是描述算法的流程图，说明每个程序中使用的存储结构设计（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义）。
（3）详细设计：各个算法实现的源程序，源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上清晰的程序注释。（4）调试分析：测试数据，测试输出的结果，算法时间复杂度分析 E结论和展望：每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些？问题如何解决？），和算法的改进设想。课程设计过程的收获、遇到问题解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在课程设计过程中对《数据结构》课程的认识等内容。
（5）按统一格式列出主要参考文献。
（二）学生上交材料：
1、程序源代码和一组较完备的测试数据（打包上传，发送到各个指导老师的邮箱中，文件名格式为“姓名-班级-学号”）；
2、上交程序的说明文件：（保存在.txt中）在说明文档中应该写明上交程序所在的目录，上交程序的主程序文件名，如果需要安装，要有程序的安装使用说明；
3、课程设计报告
大纲修订人：闫大顺 修订日期：2006年8月20 大纲审定人： 审定日期： 附：指导教师推荐题目（供参考）选题：题目大小适中
课题
一、编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。
设计目的：主要是解决多种资源的被多个独立执行的程序使用的安全算法。银行家算法就是采用矩阵存储资源的数据进行处理的方法。设计的要求：
1）资源的种类和数目可以变化的 2）进程可以的任意的顺序创建和变化 3）采用保守的方法来分配资源。
课题
二、处理机调度程序：选择一个调度算法，实现处理机调度。
设计目的：在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。也就是说能运行的进程数大于处理机个数。为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。设计要求：
1）进程调度算法包括：时间片轮转法，短作业优先算法，动态优先级算法。2）可选择进程数量
3）本程序包括三种算法，用C语言实现，执行时在主界面选择算法（可用函数实现），进入子页面后输入进程数，（运行时间，优先数由随机函数产生），执行，显示结果。
课题
三、用多进程同步方法解决生产者-消费者问题
设计目的:通过研究Linux 的进程机制和信号量实现生产者消费者问题的并发控制.说明:有界缓冲区内设有20个存储单元,放入/取出的数据项设定为1-20这20个整型数.设计要求: 1)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的全部内容,当前指针位置和生产者/消费者县城的标识符.2)生产者和消费者各有两个以上.3)多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓冲区进行操作的函数代码.课题
四、设计虚拟存储区和内存工作区,编程序演示下述算法的具体实现过程,并计算访问命中率： 要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现
1)先进先出算法（FIFO）
2)最近最久未使用算法（LRU）3)最佳置换算法（OPT）
课题
五、编程序实现下述磁盘调度算法,并求出每种算法的平均寻道长度： 要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现
1)先来先服务算法（FCFS）
2)最短寻道时间优先算法（SSTF）3)扫描算法（SCAN）
4)循环扫描算法（CSCAN）
课题
六、编程模拟多进程共享临界资源： 要求产生3个进程： 1)两个进程模拟需要进入临界区的用户进程，当需要进入临界区时，显示：“进程x请求进入临界区…”，同时向管理进程提出申请；申请返回，表示进入了临界区。在临界区中等待一段随机时间，并显示：“进程x正在临界区…”；当时间结束，显示：“进程x退出临界区…”,同时向管理进程提出退出申请；当申请返回，显示：“进程x已退出临界区。”
2)一个进程作为原语的管理进程，接受其他进程的临界区进入请求：如果允许进入，则设置相应变量，然后返回；如果不允许进入，则进入循环等待，直到允许为止；
3)对临界区的访问应遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。4)进程间通信可以采用信号、消息传递、管道或网络通信方式。
课题七:为LINUX 设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：
1)可以实现下列几条命令（至少4条）。
Login
用户登录 Dir
列文件目录 Create
创建文件 Delete
删除文件 Open
打开文件 Close
关闭文件 Read
读文件 Write
写文件
2)列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度。3)源文件可以进行读写保护。
课题八:存储管理---动态分区分配算法的模拟：
要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法；
课题九:编程演示三种存储管理方式的地址换算过程：
1)分页方式的地址换算 分段方式的地址换算 3)段页式的地址换算
要求演示正确、清晰，编程所用工具不限。
课题
十、编写一个简单的端口扫描程序
目的：熟悉linux下socket、网络编程的基本方法；
任务：编写一个简单的程序，该程序可扫描局域网的某计算机开放了哪些端口；
课题
十一、编写一个基于TCP协议的客户/服务器程序
目的：熟悉linux下socket、网络编程的基本方法，掌握实现客户/服务器程序的编写方法； 任务：编写一个简单的程序，该程序可实现基于TCP协议的简单的客户/服务器方式。
课题
十二、编写一个使用数据报套接字的客户/服务器程序
目的：熟悉linux下socket、网络编程的基本方法，掌握客户/服务器程序的编写方法； 任务：编写一个简单的程序，该程序使用数据报套接字实现简单的客户/服务器方式。课题
十三、在linux平台编写一个简单的网络监听程序
目的：熟悉网络数据包格式，熟悉捕获网络数据包的基本方法
任务：在linux平台编写一个简单的网络监听程序，该程序能捕获网络数据包，并根据需要分析相应的数据包。
课题
十四、编写一个简单的内核模块。
目的：动态可加载内核模块是我们动态扩展内核功能的一种方便灵活的方式，可用来实现一种文件系统、一个驱动程序、或其它内核上层的功能。基本要求：
1)该模块至少需要有两个函数:一个是init_module()函数，在把模块装载到内核时被调用,向内核注册模块所提供的新功能;另一个是cleanup module()函数，在卸载模块时被调用，其任务是清除init_module()函数所注册的功能。编写完成后进行该模块的编译、装载和卸载操作。编写一个用户空间的程序来测试是否成功。
2)进一步的要求：向上面模块中再添加一些自己设计实现的新函数新功能；编写一个用户空间的程序来测试你的模块能否实现自己添加的功能。
课题
十五、编写一个简单的命令解释器—模拟shell功能 基本要求
1)可打开提示符，并获取用户输入的指令可解析指令 3)可寻找命令文件 4)可执行基本的命令
课题
十六、实现系统状态监测工具
目的：实现程序，通过获取/proc文件系统所提供的系统信息，检查系统当前的各种状态信息。要求：通过在命令行运行该程序，可获取以下信息：
1)CPU类型、型号、内核版本等信息从系统启动至今的时间等 3)内存总容量及当前可用内存量 4)系统平均负载
5)支持的文件系统类型
6)系统正在使用的module信息
附件2：课程设计题目
1.中文输入法程序 2.文件管理系统 3.线程管理
4.Windows进程多种同步案例演示 5.各种Window或Linux驱动程序编程 6.基于共享内存的进程之间的通信 7.文件加密
8.PE文件结构解析 9.异常处理系统 10.作业管理 11.中断驱动程序
12.可执行程序的加壳和脱壳 13.LRU动态内存管理模拟 14.注册表管理程序 15.内存管理程序 16.多系统启动程序
17.CPU的保护运行模式切换操作 18.扫描病毒算法模拟 19.木马扫描算法 20.硬盘碎片清理程序 21.程序卸载工具
22.文件系统FAT、NTFS、光盘、U盘分析程序 23.程序补丁 24.程序插件 25.文件压缩程序 26.文件备份系统 27.文件切割和组合 28.CPU参数监控程序 29.进程监控工具 30.文件系统搜索 31.系统监控软件 32.计算机看门狗 33.文件同步软件 34.个人信息同步软件 35.DLL文件创建和安装 36.小型操作系统编写 37.虚拟光驱软件 38.网络端口监测
39.内存管理——页面置换算法
附录3：课程设计封皮
仲恺农业技术学院
课程设计报告
课程名称：操作系统
实验题目：TCP/IP编程-网络聊天
院 系：计算机科学与工程学院 班 级： 2011级 ***班 姓 名： 张幸平学 号： *************
1． 使学生了解面向对象的软件分析与设计过程，掌握UML的语言、表示法及其应用。2． 熟练掌握支持UML的CASE软件开发工具Rational Rose。
3． 能够应用UML和Rational Rose对面向对象的软件系统进行分析和设计。适用学科专业：计算机软件、软件工程、计算机科学与技术 教学手段与方法：面授 基本教学内容与学时安排：
软件工程与面向对象建摸（4学时）
软件开发方法概述 面向对象的系统分析与设计 面向对象建模 UML概览（2学时）
UML的形成历史 UML的结构、符号与图形 UML建模简单流程
Rational Rose工具（3学时）
Rational Rose的架构 Rational Rose的安装和使用 Use Case图（3学时）
用例图的概念 用例图建模技术 类图与对象图（3学时）
类图的概念 类图建模技术 对象图 对象图建模技术 包图（2学时）
包的概念 包之间的关系
状态图（3学时）
状态机 状态图
状态、事件、转换 状态图建模技术 活动图（3学时）
活动图的组成元素 活动的分解 活动图建模技术 时序图（3学时）
时序图的组成 对象的创建和撤销 时序图建模技术 协作图（3学时）
对象、链和消息 时序图与协作图的比较 时序图与协作图的互换 协作图建模技术 组件图（2学时）
接口、依赖关系 组件图建模技术 配置图（1学时）
节点、关联关系 配置图建模技术
UML的扩展机制（3学时）
UML的体系结构 构造型、标记值、约束
用于业务建模的UML扩展 Rose的双向工程（2学时）
双向工程介绍 逆向工程
一、课程性质和目的通过本次课程设计，使学生进一步巩固所学的安全系统工程基础知识和深入理解各种不同的系统安全分析方法，并能熟悉系统安全评价的基本步骤。学生应能运用所掌握的系统安全分析方法对实际工程中的不同生产系统进行安全分析和安全评价，并能针对所分析的实际系统提出有效的系统安全管理方法，从而提高自己运用安全系统工程的理论知识分析和解决实际问题的能力。
二、课程设计的一般要求
查阅资料，学习新的知识和方法，培养学习能力和知识应用能力。
在老师指导下独立思考，独立完成，培养独立思考的综合分析问题的能力。
在进行课程设计时，学生首先必须对所选的工程系统进行有关调查，熟悉并了解该系统的组成结构、设施设备、工艺流程等情况，并绘制工程系统安全分析结构图；然后根据工程系统的基本性质，选择与此相适应的系统安全分析方法对其进行安全分析和评价，并给出有关的分析结果和评价指标值，与此同时，应根据安全决策的基本原理和方法，提出有效的安全管理、技术措施。
在该课程设计结束时，要求每个学生必须独立按时完成系统安全分析与评价报告书，其中要清楚地显示本次安全分析、评价以及决策的全过程以及定量分析的结果，并附有工程安全分析结构图。提交的课程设计报告书要求条理清晰、数据齐全、计算正确；工程系统结构图要求图面整洁、尺寸齐全、表达规范。
注意培养自己对实际问题的调查能力，在调查过程中，应针对所考察的问题选择恰当的实用调查方法。在独立思考的基础上，同学之间可以互相帮助以培养团结协作的精神，可以共享一些基本的技术资料，但严禁抄袭。
三、报告要求
（1）封面和扉页（任务书）。格式见附件。
（2）目录编号用如下格式。XXXX
1.1 XXXX
1.1.1 XXXX
1.1.2 XXXX
（1）XXXX
（2）XXXX
（3）参考文献按《中南大学学报》的规范格式。
（4）正文用小四号宋体、1.5倍行距排版，全文不少于A4纸15页。内容如下： 1）问题调查，即选择适当的调查方法，获取所考察系统的组成结构、设施设备、工艺流程等方面的安全情况
2）系统安全分析，即根据所选择的系统安全分析方法，对所考察的实际系统进行安全分析，并给出相应的安全分析图表和计算公式、系统关键部位的安全失效图及有关失效概率等。对系统分析的基本事件不少于30个。
3）系统安全评价，即采用适当的综合评价方法及有关评价指标，对系统的生产运作过程进行整体安全评价，给出相应的安全等级等。
4）安全管理和技术措施，即根据所分析系统的组成结构、设施设备、工艺流程等情况以及分析所得的安全评价结果运用安全决策的基本原理和方法提出建设性安全管理、技术措施。
5）总结。包括遇到的问题和解决问题的方法，心得体会等。
四、考核
（1）学习态度。包括考勤和设计时学习态度和遵守纪律情况考核。（2）对实际问题的调查能力。根据所采用的调查方法及有关调查结果考核。（3）对基础知识的掌握程度。根据系统安全分析方法的运用情况考察。
（4）创新能力。根据是否提出新的安全评价方法及有创造性的安全管理技术措施来评价。
（5）课程设计说明书的编写水平。（6）PPT演讲稿的制作水平。（7）演讲和答辩情况。
五、课程设计进度安排
【附件】封面和设计任务书（扉页）参考格式
安全评价课程设计
题目
学生姓名
指导教师 李孜军
学院 资源与安全工程学院
专业名称 安全工程
班级学号 1003班号
设计时间 2013年12月29日 至 2014年 01月11日
安全评价课程设计任务书
课程编号：02050183学时：2周学分：2
题目
学生姓名_________________
指导教师_ __李孜军________
学院_______资源与安全工程学院______
专业名称安全工程
班级学号_1003 班 _ ___号__
设计时间 2013年12月29日至2014年01月11日
学生成绩评定：
指导教师（签名）：时间：
来自教育部高等教育司、工业和信息化部人事教育司、教育部评估中心、上海市教育委员会、上海交通大学、竞赛组委会及专家组、英特尔公司的领导以及企业界人士济济一堂, 与各参赛院校的教师和同学代表一同出席了大赛的颁奖典礼。
竞赛组委会主任, 两院院士王越教授表示:“嵌入无处不在, 嵌入式系统为人类生活水平的提升做出贡献。因此在英特尔支持下举办了10年的嵌入式设计大赛具有非常重要的现实意义, 不仅通过引入最先进的技术和平台激发学生的创新能力, 并且促进了各大高校嵌入式技术相关课程的设立、教学内容的更新, 积极推动了教育改革。”
英特尔中国执行董事戈峻在颁奖典礼上表示:“英特尔杯大学生电子设计竞赛10年的成功举办, 不仅标志着大赛本身成为集中展示国际大学生创新潜力的舞台, 更体现出英特尔对于促进产学研合作、培养创新型人才做出的不懈努力。英特尔矢志不渝地支持中国教育, 在高等教育领域携手政府、大学与合作企业, 共同鼓励学生学习前沿技术、提高创新能力。期待大赛的未来有更多精彩, 为创新型国家的建设起到切实的推动作用。”
大赛经过10年的发展, 竞赛机制逐步完善, 国际影响力与日俱增, 其成功模式已经在全球范围内被印度、墨西哥、马来西亚和美国等国家进行复制。大赛有效促进了高校电子工程和信息技术课程的发展与创新, 改进了相关课程教学体系和实验内容设置, 对学生工程实践素质和动手能力的培养等方面起到了积极的促进作用, 进一步提升了高校素质教育的实施和促进教育质量的提高。
大赛采用英特尔第一款可配置的凌动TM处理器平台E6x5C系列作为大赛指定的设计平台。E6x5C系列处理器配备了英特尔专为智能系统应用开发的凌动TME600系列处理器, 既满足系统设计对灵活性的要求, 也简化了设计的复杂性。同时在软件方面引入可定制化的嵌入式Linux系统———Yocto系统, 将学生从繁琐的底层系统配置中解放出来, 从而将精力集中在开发上层应用程序上。在学生设计和开发项目过程中, 英特尔的工程师团队亲赴各个学校进行指导和交流, 帮助学生解决面临的困难和挑战。
关键词:WinCE,嵌入式系统,文本-语音转换
1 引言
近年来,Internet与网络的应用迅速普及,并向家庭领域不断扩展,使消费电子、计算机、通信一体化趋势日趋明显,嵌入式系统再度成为研究与应用的热点。嵌入式系统已经渗透到了人们日常生活的每个角落。人们的生活也正因此以前所未有的速度发生着超乎想象的巨变。尤其对于那些残障人士来说,有了高科技的辅助产品,黑暗的世界变得光明,静寂的世界变得有声有色,科技让他们像正常人一样的生活。
2嵌入式盲人辅助系统的设计
2.1 系统总体设计
软件总体架构分为两大部分,一部分是完成系统功能的主体软件部分,另一部分是引导加载程序(Bootloader)。Bootloader就类似于PC的BIOS,但是又有不同的地方。Bootloader的主要功能是完成底层硬件的初始化,如清理RAM,初始化CPU以及外设,最后将操作系统镜像拷贝到内存当中,并运行操作系统。Bootloader的另外一个功能是固件更新,通过它用户可以更新操作系统,就像手机更新固件一样,如图2.1所示。
2.2 操作系统移植
Windows CE是一个可以裁剪的嵌入式操作系统,整个操作系统由各个组件构成。在嵌入式应用中,开发者可以根据实际需要对Windows CE的各个组件进行裁剪。在IDE环境下,开发者可以在短时间内构建出一个内存小、体积小、运行快且满足需要的Windows CE系统。 如图2.2描述了采用Platform Builder创建一个基于Windows CE平台的过程。
操作系统移植工作主要包括两部分:一是操作系统和CPU的接口部分,也就是OAL层的代码。操作系统是一个高度抽象的软件系统,在操作系统设计时,为了方便将操作系统移植到各种不同的CPU上,已经将和CPU相关部分的代码降到了最低;二是操作系统和设备之间的接口,即设备驱动程序。设备驱动程序工作在操作和底层硬件之间,扮演着一个中间者的角色。它把对硬件的操作抽象出来,让操作系统无需关心硬件的细节。
2.3 Bootloader的设计
Bootloader工作流程设计
当Bootloader开始执行时,在其启动部分:首先对GPIO做初始化,为所有的GPIO端口设置一个默认值,这个默认值应该参考电路图以及系统的需要;接下来初始化中断控制器、设置CPU的运行频率、初始化OS Timer;上面的基本硬件初始化完成后,设置GPIO Reset功能;最后完成Bootloader的启动过程,进入主程序。
在主程序中,首先从NAND FLASH中读取系统信息,然后检测用户的按键来决定加载哪个镜像文件,得到一个进入标志。接下来,对AD Converter和Hard Disk进行初始化。初始化完成后,检测电池的温度是否符合要求、当前是否低电压、充电的状态、CPU的温度等。
此时系统运行的一些基本条件都满足了,就进入正式的Image Loader处理此时先判断Reset种类,然后根据Reset做出相应的启动步骤。
如果Reset种类是GPIO Reset,则默认进入OS(会改写进入标志),此时先对OS代码区进行Check Sum校验,如果校验通过了,表示上一次读出来的代码还正确的存在,也就没有必要再从NAND FLASH中读取了,此时可以直接跳过加载过程以节省启动时间,否则应该继续加载系统镜像。
当镜像加载完成后,所需的镜像已经存在于预定的RAM空间了,直接跳转过去间控制权交给它们,Bootloader的工作就算完成了。
3驱动程序设计之音频模块
音频模块是WinCE下的一个比较重要的模块,它和系统密切相关,与其他驱动最大的区别是音频驱动程序的接口只有很少一部分向用户开放,甚至没有开放,只供操作系统调用。应用程序如果需要使用音频模块,一般通过调用系统的API来实现。
WinCE下的音频驱动采用分层结构,即分为和系统衔接的MDD层以及和平台相关的PDD层。
1分层式设备驱动程序(Layered Device Driver)
WinCE 5.0的驱动程序一般划分为两层:MDD (Model Device Driver) 模型设备驱动程序和PDD (Platform Dependent Driver) 平台相关驱动程序。驱动程序分层不是必须的,分层的优点是利于开发。
2直接存储器存取DMA (Direct Memory Access)
所谓DMA方式就是直接存储器存取(Direct Memory Access)方式。于是在DMA控制器的管理下,外设和存储器直接进行数据交换,而不需CPU干预,这样可以大大提高数据传送速度。
3音频编解码器连接AC-link (Audio Codec link)
AC-link是一种同步的,固定速率的串行总线接口。负责完成AC’97控制器与音频编解码器之间的数据传输,如数字音频、调制解调器、麦克风输入、编解码器寄存器的读取和写入以及状态信息。
录音时AC’97编解码器通过AC-link发送数字音频采样值到AC’97控制器,数字音频采样值的格式一般为PCM16位单/双声道采样格式。然后将这些数字音频采样值存储到内存中。在回放声音的时候,处理器从内存中取得这些采样值,然后通过AC-link发送给编解码器。编解码器中的数/模转换器(数字信息转模拟信息控制器,DAC)将这些数字音频采样值转成模拟音频波形,并进行播放。
4Wave 驱动程序层次划分
Wave 设备驱动程序分为三个层次:
1)Wave流驱动程序
提供流设备驱动程序的标准接口:
WAV_Init
WAV_Deinit
WAV_Open
WAV_Close
WAV_Read
WAV_Write
WAV_Seek
WAV_PowerUp
WAV_PowerDown
WAV_IOControl
2)MDD层
MDD层创建了线程音频输入、输出两个通道的中断服务线程。
3)PDD层
PDD层为MDD层提供所有对硬件访问的接口
5Wave 驱动程序中DMA操作
音频驱动程序调用DMA的接口函数开启一次DMA操作,如图2.3所示。
以录音DMA处理为例,录音通道的DMA处理线程被DMA中断唤醒后,会检查寄存器来确定产生的中断,然后根据DMA缓冲区的状态,将已经填满的缓冲区提交给用户,同时,将空的缓冲区关联到DMA,让其继续填充录音数据。 如此,两个缓冲区交替使用,使录音得以连续不断的进行。
4结束语
综述,本系统采用嵌入式的解决方案,高性能、低成本,而且便于携带。系统集成了WiFi、蓝牙等无线模块,能方便地连接到Internet,同时,系统还具备强大的多媒体处理功能,能满足盲人上网、学习、娱乐等多种需求。
参考文献:
[1]曾建潮.软件工程,武汉理工大学出版社,2003
课程代码：4145 课程名称：教学设计
适用专业：教育技术类专业 设计编号：P2006030
课程设计时间：暂不单独规定时间，随课程进行。课程设计授课单位：教育技术教研室
课程设计指导方式：集体辅导与个别辅导相结合
课程设计教材及主要参考资料：（1）《教学设计》，乌美娜 主编，高等教育出版社出版
（2）《教学过程设计》编者：李龙 出版社：内蒙古人民出版社 2000年7月第1版（3）《教学系统化设计》，翻译版，2004年1月第1版, 高等教育出版社出版。教学参考书（4）《教学系统设计》，何克抗 编著,北京师范大学出版社
（5）《教学过程设计》编者：李龙 出版社：内蒙古人民出版社 2000年7月第1版
一、课程设计教学目的及基本要求
1、掌握教学设计的基本思维方式；
2、学会分析教学中存在的问题；
3、具有安排教学步骤、选择教学媒体及实践后进行教学评价的能力；
4、具有充分利用网络资源进行教学的能力；
5、提高学生基础理论和基本技能的学习。
二、课程设计内容及安排
1、问题分析及解决方案框架确定；
2、教学目标阐述；
3、教学对象分析；
4、教学媒体的选择；
5、板书或课件的设计；
6、教学过程结构的设计
7、评价体系的设计
三、设计题目
1、小学《数学》第四册第5.1节
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
2、小学《语文》第二册第24课
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
3、小学《语文》第六册第16课
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
4、小学《数学》第十册第1.1节
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
5、小学《自然》第十册第1.2节
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
6、小学《社会》第六册第1.2节
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
7、小学《美术》第十册第2.3节
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
8、小学《音乐》第四册第1节
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
9、初中《几何》第3.2节
请设计一个学生作业完成情况管理程序；假设某门课程一学期要留10次作业，每次老师要进行批改，给出分数后还要进行登记。学期期末要根据每次作业的成绩计算出最终的平时成绩。
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
10、初中《物理》第一册第10.1节
设计要求：分析教学内容及教学对象的特点，选择相宜的教学媒体，并设计板书或课件及教学过程结构和一定量的测试题，填写课堂教学设计表，并在此基础上进行教学实践。
四、课程设计考核方法、成绩评定和时间安排
考核方法：教学设计是否合理、是否考虑了教学内容及教学对象的特点,教学效果如何，学生的工作态度、解决问题的能力、创新精神,课程教学设计表。
课程设计结束时，要求学生填写课程设计报告。
成绩评定：课程设计成绩分两部分，设计报告占40％，教学实践占60％。
课程设计时间安排：12周布置题目；13周设计；14周－16周设计教学实践；17周进行成绩评定。
课程设计可作为本课程的平时成绩，课程设计未通过或没有认真完成，平时成绩可以按0分记载。
课程名称：高级语言程序设计课程设计
课程总学时：32 适用专业：广播电视工程、电子信息工程、电子科学与技术
课程类别：必修
一、课程设计任务与目的
《高级语言程序设计》课程是一门实践性较强的课程，课程设计环节是课程学习的重要组成，是课程教学的必经步骤。目的是培养学生实际操作技能和解决实际问题的能力。要求学生掌握C语言设计、调试、运行方法，获得用C语言解题的实际体会，加深对C语言的理解，得到C程序设计方法和技巧的训练，掌握C程序设计的全过程。通过课程设计的教学，使学生巩固和深化已学的理论知识，加强综合应用能力，训练学生掌握分析问题、解决问题的方法，培养较强的动手能力和一定的设计和调试能力。
二、课程设计基本内容与要求
鉴于课程设计的性质、要求和具体内容，对课程设计提出如下要求；
1、关于课题及选题
在课程设计任务书中列出了多个设计课题，每个课题都有相应的要求或说明。参加课程设计的学生首先要了解设计的任务，仔细思考各题的设计要求，然后根据自已的基础和能力情况从中选择一题。一般来说，选择课题应以在规定的时间内能完成，并能得到应有的锻炼为原则。
若学生对任务书中课题以外的相关课题较感兴趣，希望选作课程设计的课题时，应征得指导教师的认可，并写出明确的设计要求和说明。
2、关于设计的总要求
在设计时，要严格按照题意要求独立进行设计，不能随意更改。若确因条件所限，必须要改变课题要求时，应在征得指导教师同意的前提下进行。
3、验收
在课程设计完成后应由指导教师当场运行、验收，只有在验收合格后才能算设计部分的结束。
4、设计报告
课程设计结束后要写出课程设计报告，以作为整个课程设计评分的书面依据和存档材料。设计报告一般要以固定规格的纸张书写并装订，字迹及图形要清楚、工整(电子文档尤佳)。内容及要求如下：
（1）设计任务、要求及所用软件环境或工具。
（2）问题模型化描述以及求解算法的简要描述。
（3）设计的模块构成、各模块的简要说明、流程图、调用关系表。
（4）所设计软件的组成（程序文件和数据文件）及使用说明。
（5）设计总结和体会。
（6）验收情况。
三、课程设计设备与材料
计算机；Visual C++6.0或C-Free3.5或Turbo C++3.0软件。
四、考核方式与评分办法
1、学生按照实习计划和大纲完成实习教学任务，考试合格取得相应学分。
2、学生实习考核内容与成绩比例：实习态度与实习纪律占20%、业务能力与水平占40%、答辩与验收情况占20%，实习报告占20%。
3、无故不参加实习或实习全过程缺勤在三分之一及以上者，实习成绩视为不及格。
4、学生实习成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级评定，原则上呈正态分布，严格控制优秀比例，一般优秀率不大于20%。
五、课程设计参考书
1、潭浩强．C语言程序设计．清华大学出版社．2000
2、廖湖声等．C语言程序设计案例教程．人民邮电出版社．2003
3、张仁杰 王风茂．《C语言程序设计实训教程》中国电力出版社．2004
执笔人：裘姝平
关键词：ARM；嵌入式；系统；硬件设计
随着互联网技术的迅猛发展，对各个产业都产生了深远的影响。尤其是对现代化通讯技术的影响更是深远。嵌入式系统在信息技术处理得到了很好的应用，并在通信技术上取得了长足发展，嵌入式系统越来越引起业内的关注，使专家学者对其进行深入的研究，它的重要性慢慢的让更多的人所认识，并逐渐引起关注。在今后一段时间内，其功能会越来越丰富，实用性也会越来越强，最终发展成为以数字为导向的技术，数据处理、数据管理、数据等系统。嵌入式系统随着计算机技术的发展而演变出来的，它的核心是围绕计算机技术基础展开的，应用才是最核心的内容，系统的硬件有可裁剪性，系统的软件也有其可裁剪性，可以满足专用计算机系统的要求，进而其功能、成本、功能以及体积等方面的要求也就自然而然的得到了满足。嵌入式系统最突出的优势是什么呢？这也是很多研究者深入挖掘的一个问题，它的人性化设计使其最大的特点，一切都是从用户的现实需求出发，裁剪对系统的硬件及软件发挥着重要的作用，在满足条件的基础上，有效的提升集成度，对今后发展系统的智能化、网络化有着很大的意义。
一、嵌入式系统原理综述
基于ARM视域下的嵌入式系统有其自身的独特性，它以计算机系统为依托，开发相应的特色的功能，满足市场的需要，嵌入式系统的构成是有很多的因素构成的，它基本上包含软硬件两个部分，硬件包括硬件系统设备平台，软件包括ARM操作系统以及嵌入式的应用软件。嵌入式的系统不是一个孤立硬件或软件的系统，它能够集硬件与软件为一体，并且在双方互不干扰的情况下独立完成工作的效果，与其他系统的相关的硬件系统尤其相似性，如硬件系统中有的设备平台，这与一般的计算机处理器有着同样的功效，储存器和处理器这两种输入和输出的设备在ARM系统与一般的计算机系统都是有的，这些共同构成了嵌入式系统的基本硬件。
基于ARM的嵌入式系统在实际应用中与一般的计算机系统也有其不同之处，它的容量和信息储存处理非常的简单，摒弃了之前繁杂的计算，最后也不能有效的进行输出。嵌入式的操作系统是先进的系统，在系统信息处理中占据主体地位，嵌入式系统的信息处理的主要方向是什么，功能调整控制的主要方向是什么，嵌入式系统操纵进入了人们的眼帘，并能展示出来其有效性。嵌入式的操作系统是以嵌入式的系统软件为核心，并进行相应的处理，最终实现嵌入式系统应用，在一定程度上完善嵌入式系统的开发。
它有着以下两个主要特点。（1）系统精简。嵌入式的系统融合了先进的计算机技术，并吸取了电子行业的经验，并将其现成的技术贯穿到了该系统里面，实现了扬长避短的效果，进而实现了前所未有的高效高能的集成系统，这种系统在现有的市场中也形成了一个良性的发展模式，并采取兼收并包的措施，积极的建立起在相应的行业中，不断吸收先进的经验来完善自身。（2）针对性强。定向设计是最近这几年流行的词汇，这个词在该领域也是有其深远的意义。嵌入式系统其实就是定向设计，在使用上更具有针对性，也突出了其专业性。嵌入式系统以客户的需求进行相应的定向设计与开发，当客户的需求满足的时候，必然会提升自身的性能，它在体量上就与以往的系统发生了很大的变化，它的集成能力就是非常大的，有利于集成系统的丰富和发展。
二、基于ARM的嵌入式系统硬件的整体设计与细节内容研究
对于数控系统的整体方案设计过程来说，该项设计内容不是孤立存在的，而是要从整体的数控系统出发，能够符合整体数控操作系统的要求，把这个方案设计的更加完美，才能称之为完善的设计方案。数控装置实质我们要剖析清楚，把计算机技术的支撑做牢，搭建操作控制硬件平台。在对传统的数控系统构造更新改造的基础上，基于ARM的嵌入式数控系统硬件平台就发生了很大的变化，其功能有了较大的改善，为实际生产工作带来了诸多便利。
现阶段，我国专家学者对于数控系统内容的探究一直在继续，因其对社会生产实践具有极大的研究价值。随着电子计算机技术的应用，网络信息技术的迅猛发展，嵌入式数控系统的硬件设计内容也在逐年更新换代，并进行了多次的改革，使得升级后的硬件系统发生了质的飞跃，更能够符合现代工农业生产对技术领域的要求。
（一）处理器设置。基于ARM视域下的嵌入式系统硬件有其独特性，尤其是在处理器上更是有着非同的反响，其自身特有的优势是很多处理器无法抗衡的，它的处理器有很多的优点，不仅在体积上有其灵活性，在资源的消耗上也有它的独特性，属于低耗能的能源，同时还有较好的性能，保护系统也是独一无二的。所以ARM的嵌入式处理器的优势是显而易见的，它的应用性在网络产品中运用得十分广泛。处理器是硬件系统的大门，是非常重要的一个环节，它是系统运行的核心，针对处理器的设计要注重性能、质量以及保护，要摒弃繁杂的成分，不断提升处理器的运用效率，从而实现整个系统的高效使用。
（二）外围接口设置。嵌入式的硬件系统需要选择合理的配件，各个硬件之间的连接和组合都要做到优化，从而让个配件之间的配合取得良好的效，能够有效地提升运作质量和效率。外围接口的设计要注重巧妙和灵活，尽量小化，要符合嵌入式的特点。通过设计较为精简的外围接口，可以有效地保证硬件系统运行的稳定性和持续性。针对嵌入式系统最好的外围接口设计要能够完美地将处理器和接口连接在一起，达到无缝的效果。外围的电路要尽量精简，不仅能够有效地节省成本，还能够适当地压缩硬件系统的体积。
（三）针对性设计。基于ARM的嵌入式硬件系统特点，要根据实际需求来进行设计，不同的用户有着不同的需求，不同 的项目需要不同的设计需求。嵌入式系统设计为最关键，其他的各项设计都是起辅助作用，围绕这个最关键的嵌入式系统展开并继续的。因为嵌入式硬件系统有着自身的特点，它的使用周期长，所以要考虑系统软件的设计，对硬件的升级也要有所考虑，从而实现整体系统的正常运营，并且合理的迎合实际需要。在正式的系统设计投入运用前，我们也要考虑相关的因素，需要调试现行试验程序的配置，在有限的时间内进行必要的模拟运行，通过不断的调试来不断系统，进而满足用户和项目的实际需求，使其更好地为系统运行提供服务。
（四）软硬件协作处理设计。嵌入式的硬件系统运行要有软硬件的相互协作才能实现其最大的价值。该系统需要有对应的软件来配套，硬件也不能马虎，对硬件要进行周密的设计，在设计的基础上进行详细的分析。嵌入式在设计过程中需要软件硬件的通力协作，刚开始的设计就要考虑到软硬件的在某种程度上的划分，根据某种程度上的划分，对软件硬件的功能用固定区域来进行限制，使部分的功能发挥最大的作用，进而实现整体效果的优化，让整体的功能和效益得到最大价值的发挥。
结束语：通过对数控系统的运作机理进行研究，并结合国内外在实践过程中常用的数控系统硬件结构的设计内容，提出了基于ARM的嵌入式数据控制系统硬件平台的设计方案。该设计能够将ARM、FPGA低功率的特征发挥出来，采用低功率的设备及器件组合，构建了低功耗的硬件系统电路。总之，该系统设计的内容符合当前工业生产所需达到的标准，具备一定的实践价值。
参考文献：
[1] 蔡建平. 关于嵌入式应用开发技术[J]. 单片机与嵌入式系统应用. 2001（03）
一、课程名称：船舶结构设计
Structure Design of Ship
二、课程编码：
三、学时与学分：两周/2学分
四、先修课程：船体结构与计算机绘图，材料力学，结构力学，船舶结构强度
五、课程教学目标
使学生能初步掌握利用设计规范，提出船舶基本结构设计方案，确定主要构件尺寸；应用有限元软件分析船体典型板架结构强度。
六、适用学科专业
船舶与海洋工程
七、基本教学内容与学时安排 课程设计的基本要求如下：
1)熟悉《国内航行海船建造规范》第2篇船体部分中的第一章（通则）、第二章（船体结构）和第八章（散货船补充规定）的基本内容； 2)根据《国内航行海船建造规范》确定某货船的基本结构设计方案； 3)绘制典型区域基本结构图（手工、电脑绘制均可）、完成船体结构构件规范计算书（提交打印稿）。
4)完成典型区域板架结构有限元计算书（提交打印稿）
整个课程设计的时间为两周，建议的进度安排如下：
1)第1周的周1、周2：在指导教师讲授船舶规范设计方法及介绍设计规范，船舶板架结构强度有限元计算方法和原则的基础上，进一步熟悉《规范》、熟悉母型船基本结构图及横剖面图；
2)第1周的周3－周5：根据母型船图资料和《规范》，确定本船的结构型式、横舱壁位置、支柱位置、纵桁位置，确定典型区域船体结构或典型横剖面主要构件尺寸；完成有限元结构计算方案；
3)第2周的周1－周4：绘制基本结构图，完成船体结构构件规范计算书；完成典型区域板架结构有限元计算书。
4)第2周的周5：以组为单位，提交基本结构图，构件规范计算书，典型区域板架结构有限元计算书或典型横剖面总强度计算书，归还《规范》、母型船图纸。根据安排，接受指导教师的面试。
八、教材及参考书
1.中国船级社.国内航行海船建造规范.北京：人民交通出版社，2006.2.Edward VL.Principle of Naval Architecture(Second revision), Vol.1, The Society of Naval Architecture and Marine Engineers, 1988.3.王杰德，杨永谦.船体强度与结构设计.北京：国防工业出版社，1995.4.杨代盛.船体强度与结构设计.北京：国防工业出版社，1986.九、考核方式
设计周数：2学分：2
适用专业：机械设计制造及自动化专业（机电方向）
一、设计的目的及要求：
1、数控技术是一门学科交叉与综合的高新技术。本课程设计能使学生掌握计算机数字控制的基本原理、控制 算法，了解现代企业普遍使用的数控系统的功能结构，掌握数控机床手工编程的技巧及数控技术的在工程中的应用。基本掌握加工常用机械零件的编程方法，提高数控加工和实验能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
2、理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。
二、设计内容：
1、绘制零件图、毛坯图，加工工序划分;加工路线的确定;夹具的选择、工件装夹方法的确定;刀具的选择及对刀点、换刀点的设置;切削用量的确定;数控加工编程，上机仿真加工。
三、设计的方法和步骤：
1、加工工序划分;加工路线的确定。
2、夹具的选择、工件装夹方法的确定。
3、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置。
4、切削用量的确定。
5、数控加工编程
6、实验
7、校验、审核、修改、整理说明书。
四、成绩考核办法
1、出勤10%
2、编程35%
3、实验5%
4、答辩50%
教研室主任（签名）：贾育秦
关键词：嵌入式软硬件；ARM；教学平台
中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-01
Design of Multi-platform Embedded Software/Hardware System on ARM
Li Huaizhou,Zhao Xuegong,Liu Shi
(School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science&Technology,Chengdu610054,China)
Abstract:A design of embedded hardware teaching platform based on ARM is realized in the paper.After setting up software development environment,some lab projects related to the platform are designed.Multiple ARM processors can be compatible with the platform.It offers a solution contributes to improve students' innovation ability.
Keywords:Embedded software and hardware;ARM;Teaching platform
随着嵌入式行业的迅猛发展，社会上对嵌入式方向的研究人才的需求也大幅度增加。为此，本文设计了一种兼容多款ARM9的嵌入式教学实验平台。学生可通过切换不同的CPU板完成对基于ARM的嵌入式系统的全面深入学习。
一、实验系统硬件平台总体设计
本系统需要设计的是一个支持多平台的嵌入式硬件平台，我们在硬件设计时采用子母板的结构，不同的ARM芯片电路分别设计在较小的子板上，而共用外设电路设计在母板上，子板与母板间通过金手指接口连接。本系统设计了三个不同的CPU子板：S3C2440子板，AT92SAM9261子板和LSZCP320子板。同时设计一个能够兼容三个子板的母板。具体的硬件规划布局如图1所示。
二、实验系统软件平台设计
（一）嵌入式软件开发环境的建立
嵌入式系统开发模式为交叉开发模式：在主机上编辑、编译软件，在目标板上运行、验证程序。本系统搭建的交叉编译环境，主机为PC，目标板即为实验教学平台，交叉编译工具为arm-linux编译器。
（二）引导程序的加载
嵌入式系统中，Bootloader完成两项工作：首先，对嵌入式平台做一些简单的初始化工作；其次，加载操作系统内核，并将控制权交给操作系统。Bootloader的实现非常依赖于具体硬件，不同体系结构需求的Bootloader不同，所以需要针对不同的嵌入式系统进行Bootloader的一些移植。
（三）Linux内核移植
Linux内核文件数目将近2万，它们分别位于顶层目录下的17个子目录下：arch，block，drivers等，每个文件目录下都有相应的Makefile文件，它决定了内核中哪些文件被编译，如何编译这些文件以及怎么连接这些文件的规则。
Linux内核配置选项多达上千个，初学者要了解每个配置选项的作用很困难。所以通常都是在默认的配置文件基础上进行修改。例如本系统中对S3C2440子板采用的配置文件为/arch/arm/configs/smdk2410_defconfig。执行命令：make menuconfig，即可对内核进行重新配置。完成后执行命令：make uImage即在arch/arm/boot目录下生成uImage文件。
（四）构建Linux根文件系统
本系统针对Nand Flash设备采用的是yaffs的嵌入式文件系统。文件系统从基本目录开始创建，配置启动过程所需的文件，并且在/etc目录下建立配置文件inittab，确定init进程在启动与关机时的工作特性。该文件系统应用BusyBox来编译，制作yaffs文件映像。最后下载到Nand Flash存储器中。
三、开设的综合实验内容
本实验平台采用母板加子板的设计思想，可满足学生自主开发的需求。学生也可根据自己的要求选择外围硬件设备，完成不同的综合实验。本系统可开设的一些实验有：
1.多线程程序设计；2.串口通信设计；3.TCP程序设计；4.字符设备驱动程序入门实验；5.按键驱动程序设计；6.SD卡驱动分析与移植；7.LCD驱动分析与移植；8.嵌入式MP3播放器实验；9.远程视频监控实验；10.图像运动检测实验。
四、结束语
本文探讨了一种兼容多款ARM9处理器的嵌入式教学实验平台完整性设计，包括系统硬件平台的设计，嵌入式交叉开发环境的建立，Bootloader移植，Linux操作系统内核移植，根文件系统制作以及相关课程实验设计。经过测试与验证，设计的嵌入式平台达到了预期的效果，实现了一个可用于实验和开发的嵌入式平台，对提高学生的动手能力和创新能力具有重要的意义。
参考文献：
[1]杨水清,张剑,施云飞.ARM嵌入式Linux系统开发技术详解[M].北京:电子工业出版社,2010
[2]韦东山.嵌入式Linux应用开发完全手册[M].北京:人民邮电出版社,2008
[3]王洪辉.嵌入式系统Linux内核开发实战平台指南[M].北京:电子工业出版社,2009
[作者简介]李怀周（1986-），河南新乡人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：Linux嵌入式系统；赵学功（1986-），河南商丘人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：复杂电路系统；刘士（1986-），安徽亳州人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：Linux嵌入式系统。
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