嵌入式系统原理及接口技术

中国海洋大学本科生课程大纲

课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述（中英文）：

嵌入式原理及接口技术课程是自动化专业的一门重要的、实践性较强的学科基础课。通过本课程的学习，学生可以了解微型计算机系统的工作原理，掌握微型计算机的体系结构和接口技术，掌握一种主流单片机的应用技术。本课程可为后续课程学习、嵌入式系统设计、智能仪器开发提供基础。

本课程内容设置兼顾基础原理和实践应用。基础原理部分主要包括经典的8086微型计算机系统的组成结构、指令系统、存储器、输入输出接口、中断系统、总线等，CPU常用外设定时器、串行通信控制器、模数与数模转换器、DMA控制器的工作原理；实践应用部分主要包括目前常用的STM32F系列微控制器（单片机）的体系结构、接口应用技术、系统扩展方法和程序设计方法。

Microprocessor principle and interface technology is an important and practical basic course for automation specialty. Through the study of this course, students can understand the working principle of microcomputer system, master the architecture and interface technology of microcomputer, and the application technology of a popular microcontroller. This course can provide the basis for the follow-up course study, embedded system design, and intelligent

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instrument development.

In the content of this course, both basic principles and practical applications are considered. The basic principle part mainly includes the composition structure, instruction system, memory, I/O interface, interrupt system, bus system of the classic 8086 microcomputer system, the working principle of the timer, serial communication controller, analog-to-digital and digital-to-analog converter, and DMA controller commonly used by CPU. The practical application part mainly includes the system structure, interface application technology, system expansion method and program design method of STM32F series microcontroller.

2.设计思路：

本课程是自动化专业传统开设的微机原理及接口技术、单片机应用技术课程的融合。保留了传统微机原理及接口技术课程中经典的8086微型计算机的体系结构和接口技术，作为基础原理性内容介绍；单片机应用技术部分采用目前主流的STM32系列ARM单片机替代传统的MCS-51单片机，作为实践应用性内容介绍。同时在绪论中增加了我国在处理器领域的建设情况介绍。

以教材《微机原理与接口技术——基于8086和Proteus仿真（第2版）》、《基于ARM 的微机原理与接口技术STM32嵌入式系统架构、编程与应用》为主要基础，本课程的内容编排顺序为：（1）绪论；（2）8086微型计算机系统；（3）存储器与输入/输出接口；（4）中断与中断管理；（5）总线；（6）Cortex-M3处理器；（7）STM32F系列微控制器及其开发；（8）通用输入输出接口；（9）中断和事件；（10）定时器；（11）串行通信；（12）模数与数模转换；（13）DMA控制器；（14）FSMC控制器。

3. 课程与其他课程的关系：

先修课程：电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础

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后置课程：基础电与嵌入式综合设计、电工电子实习、SOPC原理及应用、海洋观测仪器、可编程控制器、计算机控制技术

二、课程目标

三、学习要求

1. 最低学习要求

根据教学日历安排或教师安排，课前预习相关课程内容；课堂认真听课，积极参与课堂教学活动（课堂提问、课堂讨论）；课后根据课堂笔记和课件PPT，及时复习、熟练课堂教学内容，并完成课后作业；积极参加答疑时间段与教师或助教的互动。

2. 进一步学习指导

基于课程实验平台，设计开发复杂度、深度高于课程单元实验的课程综合性设计，

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独立完成设计工作并提交设计报告。四、教学进度

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五、参考教材与主要参考书

选用教材：

1.《微机原理与接口技术——基于8086和Proteus仿真（第2版）》，顾晖、陈越、梁惺彦，电子工业出版社，2015年

2.《基于ARM的微机原理与接口技术STM32嵌入式系统架构、编程与应用》，陈桂友，清华大学出版社，2020年

主要参考书：

1.《微机原理与接口技术》，孔庆芸、秦晓红，电子工业出版社，2014年

2.《STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践》，王永虹、徐炜、郝立平，北京航空航天大学出版社，2008年

3.《ARM Cortex-M3嵌入式原理及应用——基于STM32F103微控制器》，黄克亚，清华大学出版社，2020年

六、成绩评定

（一）考核方式 A ：A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他

（二）成绩综合评分体系：

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（三）平日成绩评分标准：

1. 课堂测试及平时表现分通过BB平台的测试环节实现，为客观性题目。

2. 课下作业和课程综合设计

七、学术诚信

学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有

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发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、大纲审核

教学院长：院学术委员会签章：

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