一、課程性質與設置目的
（一）課程性質與特點
ARM體系結構與編程是嵌入式技術專業(yè)的核心課程之一，同時也是一門與嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、匯編語言、操作系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)開發(fā)等學科有著密切聯(lián)系的計算機學科，具有綜合性、應用性、實踐性等特征。本課程立足于ARM平臺和Linux嵌入式操作系統(tǒng)進行編寫，結合嵌入式開發(fā)的最新理論與實踐成果，并在借鑒國內外先進經驗的基礎上，對ARM體系結構及ARM開發(fā)的基本理論、基本知識及其具體的開發(fā)進行了全面、系統(tǒng)地闡述與分析，培養(yǎng)學生進行綜合知識的運用以及工程開發(fā)的能力。
（二）課程設置目的與基本要求
本課程作為全國高等教育自學考試嵌入式技術專業(yè)（本科）的必考課程。通過本課程的學習，使學生對嵌入式處理器、嵌入式系統(tǒng)設計、ARM編程基本原理的基本結構、嵌入式系統(tǒng)設計所涉及的內容有一個較全面的認識，掌握基于ARM體系結構嵌入式系統(tǒng)設計開發(fā)的基本理論和方法，為今后從事基于ARM的嵌入式系統(tǒng)研究和開發(fā)打下良好的基礎。基本要求如下：
1.熟悉嵌入式系統(tǒng)的體系結構和分類；熟悉ARM微處理器的結構和特點；了解嵌入式操作系統(tǒng)的分類；了解嵌入式系統(tǒng)的設計與開發(fā)；
2.掌握ARM編程模型的工作原理；掌握BootLoader、Linux交叉編譯環(huán)境、嵌入式開發(fā)及調試；
3.掌握ARM下面簡單設備驅動、網(wǎng)絡設備驅動、音頻設備驅動、USB設備驅動程序的開發(fā)；掌握uC/OS-Ⅱ、Linux在ARM平臺的移植；掌握ARM平臺圖形用戶界面的開發(fā)。
（三）本課程與相關課程的聯(lián)系
本課程以嵌入式基于ARM體系結構的開發(fā)為主線，融合了硬件設計、軟件設計、操作系統(tǒng)、匯編程序開發(fā)、計算機網(wǎng)絡等計算機學科。建議在學習本課程之前，學生應具備必要的計算機體系機構、嵌入式系統(tǒng)、嵌入式開發(fā)、匯編語言、Linux操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡編程等知識基礎，例如：匯編語言、嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)與應用、C語言程序設計、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡等課程。
本課程共分為十四章，分別是嵌入式系統(tǒng)基礎、嵌入式處理器介紹、嵌入式系統(tǒng)的設計方法、ARM編程模型的工作原理、BootLoader、Linux交叉編譯環(huán)境、嵌入式開發(fā)及調試、簡單設備驅動程序、網(wǎng)絡設備驅動程序開發(fā)、音頻設備驅動程序開發(fā)、USB設備驅動程序開發(fā)、uC/OS-Ⅱ在ARM平臺的移植、Linux在ARM平臺的移植、圖形用戶界面實例。其中：
1.重點章包括：嵌入式處理器介紹、ARM編程模型的工作原理、BootLoader、嵌入式開發(fā)及調試、網(wǎng)絡設備驅動程序開發(fā)、音頻設備驅動程序開發(fā)、USB設備驅動程序開發(fā)、uC/OS-Ⅱ在ARM平臺的移植、Linux在ARM平臺的移植。
2.次重點章包括：嵌入式系統(tǒng)的設計方法、Linux交叉編譯環(huán)境、簡單設備驅動程序。
3.一般章包括：嵌入式系統(tǒng)基礎、圖形用戶界面實例
二、課程內容與考核目標
第一章嵌入式系統(tǒng)基礎
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是從整體上認識嵌入式系統(tǒng)。要求掌握嵌入式系統(tǒng)的概念和特點，了解嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，了解常用的幾種嵌入式操作系統(tǒng)的特點以及它們之間的比較，了解嵌入式系統(tǒng)與PC機、嵌入式系統(tǒng)與單片機之間的不同。重點學習嵌入式系統(tǒng)的概念和特點。
二、課程內容
1.1嵌入式系統(tǒng)簡介
1.1.1嵌入式系統(tǒng)的概念
1.1.2嵌入式系統(tǒng)的特點
1.1.3嵌入式系統(tǒng)的分類
1.2嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1研究現(xiàn)狀
1.2.2發(fā)展趨勢
1.3典型嵌入式操作系統(tǒng)
1.3.1嵌入式操作系統(tǒng)的特點
1.3.2幾種典型的嵌入式操作系統(tǒng)
1.3.3嵌入式系統(tǒng)與PC機
1.3.4嵌入式系統(tǒng)與單片機
1.3.5嵌入式Linux系統(tǒng)的特點
三、考核知識點
1.嵌入式系統(tǒng)的概念、特點和分類
2.嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
3.幾種典型嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)與PC機的比較、嵌入式系統(tǒng)與單片機的比較
4.嵌入式Linux系統(tǒng)的特點
四、考核要求
1.嵌入式系統(tǒng)的概念、特點和分類
領會：嵌入式系統(tǒng)的概念、特點和分類
2.嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
識記：嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
3.幾種典型嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)與PC機的比較、嵌入式系統(tǒng)與單片機的比較
識記：幾種典型嵌入式操作系統(tǒng)
領會:嵌入式系統(tǒng)與PC機的比較、嵌入式系統(tǒng)與單片機的比較
4.嵌入式Linux系統(tǒng)的特點
識記：嵌入式Linux系統(tǒng)的特點
第二章嵌入式處理器介紹
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握ARM處理器的指令集。要求了解嵌入式處理器的特點、分類和體系結構，了解典型的幾種嵌入式處理器，了解ARM處理器的不同系列，掌握ARM處理器的工作狀態(tài)，理解ARM處理器的運行模式，掌握ARM處理器的存儲格式、寄存器結構和異常中斷，在此基礎上進一步掌握ARM處理器的指令集。重點學習ARM指令集和Thumb指令集。
二、課程內容
2.1嵌入式處理器概述
2.1.1嵌入式處理器簡介
2.1.2嵌入式處理器的特點
2.1.3嵌入式處理器的分類
2.1.4嵌入式處理器的體系結構
2.1.5嵌入式處理器的存儲體系結構
2.1.6典型嵌入式處理器
2.2ARM系列處理器
2.2.1ARM簡介
2.2.2ARM技術的應用領域
2.2.3ARM處理器系列
2.2.4ARM處理器的工作狀態(tài)
2.2.5ARM處理器運行模式
2.2.6ARM處理器的存儲格式
2.2.7ARM狀態(tài)下的寄存器結構
2.2.8ARM異常中斷
2.2.9ARM處理器的應用選型
2.3ARM指令集
2.3.1ARM指令的一般格式
2.3.2ARM存儲器訪問指令
2.3.3跳轉指令
2.3.4數(shù)據(jù)處理指令
2.3.5程序狀態(tài)寄存器(PSR)傳輸指令
2.3.6協(xié)處理器指令
2.3.7ARM雜項指令
2.3.8ARM偽指令
2.4Thumb指令集
三、考核知識點
1.嵌入式處理器的特點、分類、體系結構和存儲體系結構
2.ARM處理器系列、工作狀態(tài)、運行模式、存儲格式、寄存器結構、異常中斷和應用選型
3.ARM指令集，包括指令的一般格式、存儲器訪問指令、跳轉指令、數(shù)據(jù)處理指令、程序狀態(tài)寄存器(PSR)傳輸指令、協(xié)處理器指令、雜項指令和偽指令
4.Thumb指令集
四、考核要求
1.嵌入式處理器的特點、分類、體系結構和存儲體系結構
識記：嵌入式處理器的特點和分類
領會：嵌入式處理器的體系結構和存儲體系結構
2.ARM處理器系列、工作狀態(tài)、運行模式、存儲格式、寄存器結構、異常中斷和應用選型
識記：ARM處理器系列、應用選型
領會：ARM處理器的工作狀態(tài)、運行模式、存儲格式、寄存器結構、異常中斷
3.ARM指令集，包括指令的一般格式、存儲器訪問指令、跳轉指令、數(shù)據(jù)處理指令、程序狀態(tài)寄存器(PSR)傳輸指令、協(xié)處理器指令、雜項指令和偽指令
領會：ARM指令的一般格式、存儲器訪問指令、跳轉指令、數(shù)據(jù)處理指令、程序狀態(tài)寄存器(PSR)傳輸指令、協(xié)處理器指令、雜項指令和偽指令
簡單應用：ARM指令應用
4.Thumb指令集
領會：Thumb指令集
第三章嵌入式系統(tǒng)的設計方法
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握嵌入式系統(tǒng)的設計流程。要求了解嵌入式系統(tǒng)的總體結構，了解嵌入式系統(tǒng)設計的特點，掌握嵌入式系統(tǒng)設計的內容和設計方法，熟練掌握嵌入式系統(tǒng)設計的流程以及每個階段的工作內容和方法。重點學習嵌入式系統(tǒng)設計流程。
二、課程內容
3.1嵌入式系統(tǒng)設計概述
3.1.1嵌入式系統(tǒng)的總體結構
3.1.2嵌入式系統(tǒng)設計內容
3.1.3嵌入式系統(tǒng)設計的特點
3.1.4嵌入式系統(tǒng)設計方法的分類
3.2嵌入式系統(tǒng)設計流程
3.3課后練習
三、考核知識點
1.嵌入式系統(tǒng)的總體結構、設計內容、設計的特點和設計方法
2.嵌入式系統(tǒng)設計流程
四、考核要求
1.嵌入式系統(tǒng)的總體結構、設計內容、設計的特點和設計方法
識記：嵌入式系統(tǒng)設計內容和設計特點
領會：嵌入式系統(tǒng)的總體結構和設計方法
2.嵌入式系統(tǒng)設計流程
領會：嵌入式系統(tǒng)設計流程的各個階段和內容
第四章ARM編程模型的工作原理
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是通過S3C2410X開發(fā)板的實例，掌握嵌入式系統(tǒng)的基本設計原則。要求了解嵌入式系統(tǒng)的基本設計原則，掌握ARM920T處理器的結構和特點，掌握S3C2410X處理器的特點、中斷處理過程和片上資源的定義和使用。重點學習S3C2410X開發(fā)板。
二、課程內容
4.1系統(tǒng)設計概述
4.1.1嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎
4.1.2嵌入式系統(tǒng)選型原則
4.2ARM920T簡介
4.3S3C2410X開發(fā)板
4.3.1S3C2410處理器的特點
4.3.2ARM片上總線
4.3.3S3C2410的處理器中斷
4.3.4S3C2410處理器片上資源的定義和使用
4.3.5編程參考軟件包2410TEST
4.4課后練習
三、考核知識點
1.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎和選型原則
2.ARM920T內核、處理器結構、系統(tǒng)結構
3.S3C2410X開發(fā)板處理器特點、ARM片上總線、處理器中斷和片上資源的定義和使用
四、考核要求
1.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎和選型原則
識記：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎和選型原則
2.ARM920T內核、處理器結構、系統(tǒng)結構
領會：ARM920T內核、處理器結構、系統(tǒng)結構
3.S3C2410X開發(fā)板處理器特點、ARM片上總線、處理器中斷和片上資源的定義和使用
識記：S3C2410X開發(fā)板處理器特點，ARM片上總線
領會：S3C2410X處理器中斷，處理器中斷和片上資源的定義和使用
第五章BootLoader
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握U-Boot的啟動流程、編譯過程和移植的關鍵技術。要求了解BootLoader的基本概念，了解BootLoader所支持的CPU和嵌入式體系結構，理解BootLoader的通用執(zhí)行流程，了解U-Boot、VIVI等常用的嵌入式LinuxBootLoader，掌握U-Boot源代碼的目錄結構、啟動過程、編譯過程和移植的關鍵技術。重點學習U-Boot的啟動流程、編譯過程和移植的關鍵技術。
二、課程內容
5.1BootLoader介紹
5.1.1BootLoader的基本概念
5.1.2BootLoader所支持的CPU和嵌入式體系結構
5.1.3BootLoader的安裝媒介
5.1.4BootLoader的概念擴展
5.1.5ARMBootLoader的共性
5.1.6BootLoader移植的必要性
5.1.7BootLoader的燒錄和存儲
5.1.8BootLoader與主機間文件傳輸所用的通信設備及協(xié)議
5.1.9BootLoader的通用執(zhí)行流程
5.2常用的嵌入式LinuxBootLoader
5.2.1U-Boot
5.2.2VIVI
5.2.3Blob
5.2.4RedBoot
5.2.5ARMBoot
5.2.6DIY
5.3U-Boot基礎
5.3.1U-Boot源代碼的目錄結構
5.3.2U-Boot支持的主要功能
5.3.3U-Boot命令介紹及環(huán)境變量
5.4U-Boot的啟動過程
5.5U-Boot的編譯過程
5.6U-Boot移植的關鍵技術
5.7課后練習
三、考核知識點
1.BootLoader的基本概念、所支持的CPU、嵌入式體系結構、與主機間文件傳輸所用的通信設備及協(xié)議、通用執(zhí)行流程
2.常用的嵌入式LinuxBootLoader，例如U-Boot、VIVI
3.U-Boot源代碼的目錄結構、啟動過程、編譯過程和移植的關鍵技術
四、考核要求
1.BootLoader的基本概念、所支持的CPU、嵌入式體系結構、與主機間文件傳輸所用的通信設備及協(xié)議、通用執(zhí)行流程
識記：BootLoader的基本概念、所支持的CPU、嵌入式體系結構、與主機間文件傳輸所用的通信設備及協(xié)議、
領會：BootLoader的通用執(zhí)行流程
2.常用的嵌入式LinuxBootLoader，例如U-Boot、VIVI、Blob、RedBoot、ARMBoot、DIY
識記：U-Boot、VIVI、Blob、RedBoot、ARMBoot、DIY的簡介、目錄結構
3.U-Boot源代碼的目錄結構、啟動過程、編譯過程和移植的關鍵技術
識記：U-Boot源代碼的目錄結構
領會：U-Boot的啟動過程、編譯過程和移植的關鍵技術
第六章Linux交叉編譯環(huán)境
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握交叉編譯環(huán)境的配置和開發(fā)調試。要求了解交叉編譯環(huán)境概念模型、目標板與宿主機之間的連接、文件傳輸方式，掌握交叉編譯過程中如何使用編譯工具建立編譯環(huán)境，掌握開發(fā)主機的環(huán)境配置。重點學習如何建立交叉編譯環(huán)境。
二、課程內容
6.1交叉編譯環(huán)境簡介
6.1.1交叉編譯環(huán)境概念模型
6.1.2目標板與宿主機之間的連接
6.1.3文件傳輸方式
6.1.4網(wǎng)絡文件系統(tǒng)
6.2交叉編譯工具簡介
6.2.1gcc編譯器
6.2.2Binutils工具包
6.2.3GNUmake
6.2.4glibc庫
6.2.5gdb調試工具
6.2.6交叉編譯環(huán)境的建立
6.3主機開發(fā)環(huán)境配置
6.3.1配置主機服務
6.3.2串口控制臺工具
6.3.3配置DHCP服務
6.3.4配置TFTP服務
6.3.5配置NFS服務
6.4課后練習
四、考核要求
1.交叉編譯環(huán)境概念模型、目標板與宿主機之間的連接、文件傳輸方式
領會：交叉編譯環(huán)境概念模型、目標板與宿主機之間的連接、文件傳輸方式
2.交叉編譯工具使用
簡單應用：gcc編譯器、Binutils工具包、GNUmake、glibc庫和gdb調試工具的使用
3.主機開發(fā)環(huán)境配置
簡單應用：會配置配置主機服務、串口控制臺工具、配置DHCP服務、配置TFTP服務、配置NFS服務
第七章嵌入式開發(fā)及調試
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握嵌入式開發(fā)環(huán)境使用和調試方法。要求了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，掌握ADS集成開發(fā)環(huán)境的使用，掌握嵌入式系統(tǒng)常用的調試方法，掌握ROM仿真器和JTAG接口仿真器。重點學習常用的幾種調試方法。
二、課程內容
7.1嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境
7.1.1開發(fā)環(huán)境簡介
7.1.2ADS集成開發(fā)環(huán)境的使用
7.2嵌入式系統(tǒng)調試方法
7.2.1基于主機的調試
7.2.2遠程調試器與調試內核
7.2.3在線仿真ICE
7.2.4BDM
7.2.5軟件仿真器
7.3ROM仿真器
7.4JTAG接口
7.5課后練習
三、考核知識點
1.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和ADS集成開發(fā)環(huán)境的使用
2.嵌入式系統(tǒng)常用的調試方法，包括遠程調試器與調試內核、在線仿真ICE、BDM和軟件仿真器
3.ROM仿真器的元件和功能
4.JTAG接口仿真器的結構和功能
四、考核要求
1.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和ADS集成開發(fā)環(huán)境的使用
識記：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和ADS集成開發(fā)環(huán)境的使用
2.嵌入式系統(tǒng)常用的調試方法，包括遠程調試器與調試內核、在線仿真ICE、BDM和軟件仿真器
領會：遠程調試器與調試內核、在線仿真ICE、BDM和軟件仿真器等嵌入式系統(tǒng)常用的調試方法
3.ROM仿真器的元件和功能
識記：ROM仿真器的元件和功能
4.JTAG接口仿真器的結構和功能
識記：JTAG接口仿真器的結構和功能
第八章簡單設備驅動程序
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是通過PCI驅動程序的編程實現(xiàn)，掌握簡單設備的驅動程序編寫方法。要求理解設備驅動的類型、數(shù)據(jù)結構和文件結構；掌握設備驅動的程序結構和接口；了解設備驅動的模塊化編程和一般框架，掌握PCI驅動程序的編程實現(xiàn)。重點掌握PCI驅動程序的編程實現(xiàn)。
二、課程內容
8.1設備驅動概述
8.1.1基本概念
8.1.2數(shù)據(jù)結構
8.1.3文件結構
8.2設備驅動基礎
8.2.1設備驅動程序結構
8.2.2設備驅動程序接口
8.3設備驅動模塊化編程
8.3.1模塊化驅動程序概述
8.3.2設備驅動模塊化編程的一般框架
8.4PCI總線
8.4.1PCI設備驅動概述
8.4.2PCI驅動程序的編程實現(xiàn)
8.5課后練習
三、考核知識點
1.設備的類型、數(shù)據(jù)結構和文件結構
2.設備驅動的程序結構和接口
3.設備驅動模塊化編程
4.PCI驅動程序的編程實現(xiàn)
四、考核要求
1.設備的類型、數(shù)據(jù)結構和文件結構
識記：字符設備、塊設備、網(wǎng)絡設備的定義；設備的主設備號和次設備號定義；設備的數(shù)據(jù)結構和文件結構
2.設備驅動的程序結構和接口
識記：設備驅動程序的注冊、注銷、打開、釋放、讀寫、控制、中斷和查詢。
3.設備驅動模塊化編程
領會：設備驅動模塊化編程的編譯方式、編程框架
4.PCI驅動程序的編程實現(xiàn)
綜合應用：PCI驅動程序的編程實現(xiàn)
第九章網(wǎng)絡設備驅動程序開發(fā)
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握以太網(wǎng)驅動程序和硬件接口設計。要求了解網(wǎng)絡驅動的體系結構、device結構，了解以太網(wǎng)接口的實現(xiàn)方式和硬件設計，掌握網(wǎng)絡設備的初始化，掌握網(wǎng)絡設備的打開和關閉，了解數(shù)據(jù)包的傳輸和接收。重點學習以太網(wǎng)驅動程序。
二、課程內容
9.1網(wǎng)絡設備驅動程序簡介
9.1.1網(wǎng)絡設備概述
9.1.2重要數(shù)據(jù)結構——structdevice
9.2以太網(wǎng)控制器
9.3網(wǎng)絡設備的初始化
9.3.1模塊初始化模式分析
9.3.2啟動初始化模式分析
9.4網(wǎng)絡設備的打開和關閉
9.5數(shù)據(jù)包的傳輸和接收
9.5.1Socket緩沖區(qū)及相關操作
9.5.2數(shù)據(jù)包的傳輸
9.5.3數(shù)據(jù)包的接收
9.6網(wǎng)絡設備驅動程序實例
9.7TCP編程實例
9.8課后練習
三、考核知識點
1.網(wǎng)絡驅動程序的體系結構、device結構
2.以太網(wǎng)接口的實現(xiàn)方式和硬件設計
3.網(wǎng)絡設備的模塊初始化模式分析和啟動初始化模式分析
4.網(wǎng)絡設備的打開和關閉
5.Socket緩沖區(qū)、數(shù)據(jù)包的傳輸和接收
6.編寫網(wǎng)絡設備驅動程序實例
四、考核要求
1.網(wǎng)絡驅動程序的體系結構、device結構
識記：網(wǎng)絡驅動程序的體系結構、device結構說明
2.以太網(wǎng)接口的實現(xiàn)方式和硬件設計
識記：以太網(wǎng)接口的實現(xiàn)方式和硬件設計
3.網(wǎng)絡設備的模塊初始化模式分析和啟動初始化模式分析
領會：網(wǎng)絡設備的模塊初始化模式分析和啟動初始化模式分析
4.網(wǎng)絡設備的打開和關閉
領會：網(wǎng)絡設備的打開和關閉
5.Socket緩沖區(qū)、數(shù)據(jù)包的傳輸和接收
領會：Socket緩沖區(qū)、數(shù)據(jù)包的傳輸和接收
6.網(wǎng)絡設備驅動程序實例
綜合運用:編寫網(wǎng)絡設備驅動程序
第十章音頻設備驅動程序開發(fā)
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握音頻設備驅動程序的開發(fā)方法。要求了解模擬音頻的數(shù)字化過程，包括采用、量化和編碼，了解常用的音頻文件格式，了解WAV文件格式剖析,掌握IIS接口總線控制原理和音頻接口設計，掌握Linux下音頻設備編程接口、音頻設備文件文件類型以及音頻設備編程設計。重點學習Linux下音頻設備編程設計。
二、課程內容
10.1音頻信號基礎
10.1.1音頻信號
10.1.2模擬音頻的數(shù)字化過程
10.1.3音頻文件的格式
10.1.4WAV文件格式剖析
10.2基于IIS接口的音頻系統(tǒng)
10.2.1IIS接口總線控制原理
10.2.2音頻接口設計
10.3音頻設備程序的實現(xiàn)
10.3.1音頻設備編程接口
10.3.2音頻設備文件
10.3.3音頻設備編程設計
10.4課后練習
三、考核知識點
1.模擬音頻的采用、量化和編碼，常用的音頻文件格式，WAV文件格式剖析
2.IIS接口總線控制原理和音頻接口設計
3.音頻設備編程接口、音頻設備文件文件類型
4.音頻設備編程設計
四、考核要求
1.模擬音頻的采用、量化和編碼，常用的音頻文件格式，WAV文件格式剖析
識記：模擬音頻的采用、量化和編碼，常用的音頻文件格式
領會：WAV文件格式
2.IIS接口總線控制原理和音頻接口設計
領會：IIS接口總線控制原理和音頻接口設計
3.音頻設備編程接口、音頻設備文件類型
識記：Linux常用的音頻設備文件
領會：Linux音頻設備編程接口
4.音頻設備編程設計
綜合運用:Linux音頻設備編程
第十一章USB設備驅動程序開發(fā)
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握基于Linux的USB設備驅動程序開發(fā)方法。要求了解USB的發(fā)展歷史，了解USB設備的基礎構成、了解USB中的描述符，掌握USB的數(shù)據(jù)傳輸方式，了解USB文件系統(tǒng)，了解Libusb框架內容，掌握USB的主機驅動結構，掌握USB驅動的整體架構和主要數(shù)據(jù)結構和相關函數(shù)，掌握USB主機驅動在S3C2410X平臺的實現(xiàn)。重點學習USB驅動數(shù)據(jù)結構。
二、課程內容
11.1USB驅動程序簡介
11.1.1USB總線概述
11.1.2USB設備的基礎構成
11.1.3USB中的描述符
11.1.4USB的數(shù)據(jù)傳輸
11.1.5USB文件系統(tǒng)(usbfs)
11.1.6Libusb介紹
11.2Linux下USB系統(tǒng)文件節(jié)點
11.3USB主機驅動結構
11.4USB驅動數(shù)據(jù)結構
11.4.1USB驅動的整體構架
11.4.2USB驅動中主要的數(shù)據(jù)結構
11.4.3驅動程序相關函數(shù)
11.5USB主機驅動在S3C2410X平臺的實現(xiàn)
11.5.1S3C2410X簡介
11.5.2USB主機控制器
11.5.3USB驅動程序的移植
11.6課后練習
三、考核知識點
1.USB的發(fā)展歷史，USB設備的基礎構成、USB中的描述符、USB的數(shù)據(jù)傳輸方式
2.USB的主機驅動結構
3.USB驅動的整體架構、主要數(shù)據(jù)結構和相關函數(shù)
4.USB主機驅動在S3C2410X平臺的實現(xiàn)
四、考核要求
1.USB的發(fā)展歷史，USB設備的基礎構成、USB中的描述符、USB的數(shù)據(jù)傳輸方式
識記：USB的發(fā)展歷史、USB中的描述符、USB的數(shù)據(jù)傳輸方式
領會：USB設備的基礎構成
2.USB的主機驅動結構
領會：USB的主機控制器驅動、USB驅動、USB設備類驅動的編程方法
3.USB驅動的整體架構、主要數(shù)據(jù)結構和相關函數(shù)
領會：USB驅動的整體架構、主要數(shù)據(jù)結構和相關函數(shù)
4.USB主機驅動在S3C2410X平臺的實現(xiàn)
簡單應用：在S3C2410X平臺上實現(xiàn)USB主機驅動
第十二章μC/OS-Ⅱ在ARM平臺的移植
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握μC/OS-Ⅱ在嵌入式ARM平臺的移植。要求掌握實時操作系統(tǒng)的基本概念，了解幾種主要的實時操作系統(tǒng)，了解實時操作系統(tǒng)的主要性能，掌握μC/OS-II操作系統(tǒng)的系統(tǒng)特點、系統(tǒng)組成、文件結構、任務狀態(tài)、任務控制塊和任務調度器等，掌握μC/OS-II的系統(tǒng)內核，了解eCos的體系結構、可配置性和內核移植。重點學習μC/OS-II操作系統(tǒng)的系統(tǒng)內核。
二、課程內容
12.1實時操作系統(tǒng)簡介
12.1.1實時操作系統(tǒng)的基本概念
12.1.2幾種主要的實時操作系統(tǒng)
12.1.3實時操作系統(tǒng)的主要性能
12.2μC/OS-II操作系統(tǒng)
12.2.1μC/OS-II操作系統(tǒng)概述
12.2.2μC/OS-II系統(tǒng)內核
12.3eCos簡介及移植介紹分析
12.3.1eCos的體系結構及可配置性
12.3.2eCos內核的移植
12.4課后練習
三、考核知識點
1.實時操作系統(tǒng)的基本概念，幾種主要的實時操作系統(tǒng)，實時操作系統(tǒng)的主要性能
2.μC/OS-II操作系統(tǒng)的系統(tǒng)特點、系統(tǒng)組成、文件結構、任務狀態(tài)、任務控制塊和任務調度器
3.μC/OS-II的系統(tǒng)內核
4.eCos的體系結構、可配置性和內核移植
四、考核要求
1.實時操作系統(tǒng)的基本概念，幾種主要的實時操作系統(tǒng)，實時操作系統(tǒng)的主要性能
識記：實時操作系統(tǒng)的基本概念，幾種主要的實時操作系統(tǒng)
領會：實時操作系統(tǒng)的主要性能
2.μC/OS-II操作系統(tǒng)的系統(tǒng)特點、系統(tǒng)組成、文件結構、任務狀態(tài)、任務控制塊和任務調度器
識記：μC/OS-II操作系統(tǒng)的系統(tǒng)特點
領會：μC/OS-II操作系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、文件結構、任務狀態(tài)、任務控制塊和任務調度器
3.μC/OS-II的系統(tǒng)內核
領會：μC/OS-II的任務調度、時間管理、內存管理、資源管理
4.eCos的體系結構、可配置性和內核移植
領會：eCos的體系結構、可配置性和內核的移植
第十三章Linux在ARM平臺的移植
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握Linux內核在ARM平臺上的移植。要求了解Linux操作系統(tǒng)的產生、發(fā)展、特點和組成，掌握Linux內核的內核結構，掌握Linux內核的組成模塊，了解Linux的文件系統(tǒng)，掌握Linux內核源碼結構、內核啟動流程、各種驅動移植和內核配置，了解Linux的根文件系統(tǒng)和嵌入式文件系統(tǒng)。重點學習Linux內核在ARM平臺上的移植。
二、課程內容
13.1Linux概述
13.1.1Linux操作系統(tǒng)的產生及發(fā)展
13.1.2Linux操作系統(tǒng)的特點和組成
13.2Linux內核結構
13.2.1Linux內核的主要模塊
13.2.2Linux的文件系統(tǒng)基礎
13.2.3文件系統(tǒng)的掛載
13.3Linux操作系統(tǒng)移植及根文件系統(tǒng)
13.3.1Linux內核移植
13.3.2Linux根文件系統(tǒng)
13.4課后練習
三、考核知識點
1.Linux操作系統(tǒng)的產生、發(fā)展、特點和組成
2.Linux內核的內核結構、組成模塊和文件系統(tǒng)
3.Linux內核源碼結構、內核啟動流程、各種驅動移植和內核配置，Linux的根文件系統(tǒng)和嵌入式文件系統(tǒng)。
四、考核要求
1.Linux操作系統(tǒng)的產生、發(fā)展、特點和組成
識記：Linux操作系統(tǒng)的產生、發(fā)展、特點和組成
2.Linux內核的內核結構、組成模塊、文件系統(tǒng)
領會：Linux內核的內核結構、組成模塊，文件結構和目錄管理
3.Linux內核源碼結構、內核啟動流程、各種驅動移植和內核配置，Linux的根文件系統(tǒng)和嵌入式文件系統(tǒng)。
識記：Linux內核源碼結構、根文件系統(tǒng)和嵌入式文件系統(tǒng)
領會：Linux內核啟動流程、各種驅動移植和內核配置
第十四章圖形用戶界面實例
一、學習目的與要求
本章的學習目的主要是掌握Qt/Embedded嵌入式圖形開發(fā)。要求了解GUI的特征和架構，了解OpenGUI、Qt/Embedded等常用的幾種嵌入式Linux圖形用戶界面，了解Qt/Embedded的架構和開發(fā)環(huán)境，掌握Qt/Embedded信號和插槽機制，了解Qt/Embedded圖形引擎實現(xiàn)基礎和事件驅動基礎，了解Qt/Embedded應用程序的開發(fā)流程，掌握Qt/Embedded移植與應用。重點學習Qt/Embedded嵌入式圖形開發(fā)。
二、課程內容
14.1圖形用戶界面
14.1.1GUI簡介
14.1.2GUI特征
14.1.3GUI架構
14.2嵌入式Linux圖形用戶界面簡介
14.2.1MicroWindows
14.2.2OpenGUI
14.2.3Qt/Embedded
14.2.4MiniGUI
14.3Qt/Embedded嵌入式圖形開發(fā)
14.3.1Qt/Embedded簡介
14.3.2Qt/Embedded信號和插槽機制
14.3.3Qt/Embedded實現(xiàn)技術分析
14.3.4Qt/Embedded圖形引擎實現(xiàn)基礎
14.3.5Qt/Embedded事件驅動基礎
14.3.6Qt/Embedded應用程序的開發(fā)流程
14.3.7Qt/Embedded移植與應用
14.3.8Qt/Embedded窗口部件
14.4課后練習
三、考核知識點
1.GUI的特征和架構
2.常用的幾種嵌入式Linux圖形用戶界面
3.Qt/Embedded的架構和開發(fā)環(huán)境，Qt/Embedded信號和插槽機制，Qt/Embedded圖形引擎實現(xiàn)基礎和事件驅動基礎，Qt/Embedded應用程序的開發(fā)流程，掌握Qt/Embedded移植與應用
4.Qt/Embedded窗口部件
四、考核要求
1.GUI的特征和架構
識記：GUI的特征和架構
2.常用的幾種嵌入式Linux圖形用戶界面
識記：MicroWindows、OpenGUI、Qt/Embedded、MiniGUI的特點
3.Qt/Embedded的架構和開發(fā)環(huán)境，Qt/Embedded信號和插槽機制，Qt/Embedded圖形引擎實現(xiàn)基礎和事件驅動基礎，Qt/Embedded應用程序的開發(fā)流程，Qt/Embedded移植與應用
識記：Qt/Embedded的架構和開發(fā)環(huán)境
領會：Qt/Embedded信號和插槽機制，Qt/Embedded圖形引擎實現(xiàn)基礎和事件驅動基礎，Qt/Embedded應用程序的開發(fā)流程，Qt/Embedded移植與應用
4.Qt/Embedded窗口部件
簡單應用：編寫Qt/Embedded窗口部件程序
三、關于大綱的說明與考核實施要求
（一）關于課程內容與考核目標的說明
《ARM體系結構與編程》課程自學考試大綱明確了《ARM體系結構與編程》課程學習的內容以及深廣度，規(guī)定了該課程自學考試的范圍和標準，是進行學習和考核的依據(jù)。該課程中各章的內容均由若干知識點組成，在自學考試中成為考核知識點。
本課程的考核目標主要是考核考生對《ARM體系結構與編程》課程內容的掌握程度，檢測他們對ARM體系結構、編程的理論與方法的認識深度與廣度，以及他們在工作中應用這些理論與方法的能力，處理和解決工作實際問題的能力。
《ARM體系結構與編程》課程自學考試大綱要求考生學習和掌握的知識點內容都作為考核的內容。由于各知識點在課程中的地位、作用以及知識自身的特點不同，自學考試將對各知識點分別按四個認知（或叫能力）層次確定其考核要求。四個能力層次從低到高依次是：識記；領會；簡單應用；綜合應用。關于這些用語、概念的解釋如下：
識記：能正確認識和表述科學事實、原理、術語和規(guī)律，知道該課程的基礎知識，并能進行正確的選擇和判斷。
領會：能將所學知識加以解釋、歸納，能領悟某一概念或原理與其他概念或原理之間的聯(lián)系，理解其引申意義，并能做出正確的表述和解釋。
簡單應用：能用所學的概念、原理、方法正確分析和解決較簡單問題，具有分析和解決一般問題的能力。
綜合應用：能靈活運用所學過的知識，分析和解決比較復雜的問題，具有一定解決實際問題的能力。
（二）關于自考教材
《ARM體系結構與編程》葛超、王嘉偉、陳磊編著，清華大學出版社，2012年12月第一版
（三）自學方法指導
1.本課程的學習者應根據(jù)本大綱規(guī)定，認真閱讀指定教材，理解教材中的基本原理，熟悉基本分析方法。為有效地指導個人自學和社會助學，本大綱已指明了課程的重點和難點，在各章的基本要求中也指明了各章內容的重點和難點。本課程的學習者應在全面系統(tǒng)學習的基礎上，掌握重點，有目的的深入學習重點章節(jié)的內容，但切忌在沒有全面學習教材的情況下孤立地去抓重點。
2.本課程的學習者在自學時，應根據(jù)本大綱在推薦教材和參考書中找出大綱中相關章節(jié)知識點的論述，系統(tǒng)做出自學筆記，適當?shù)嘏浜系剡M行編程練習。本課程中需要動手編程的實踐內容較多，自學者在學習時，要注重對知識點的理解和掌握，仔細閱讀教材和參考書中的內容，多動手編程和調試，做到融會貫通。
（四）對社會助學的要求
1.社會助學者應根據(jù)本大綱規(guī)定的考試內容和考核目標，認真鉆研指定的教材，明確本課程的特點、學習范圍和學習要求，對自學應考者進行切實有效的輔導，并從學習方法上給予指導，引導他們防止自學中的各種偏向，把握社會助學的正確方向。
2.正確處理重點和一般的關系。課程內容有重點與一般之分，但考試的內容要覆蓋全部課程，而且重點與一般是相互聯(lián)系的，不是截然分開的。社會助學者應全面系統(tǒng)地學習教材，掌握全部考試內容和考核知識點，在此基礎上再突出重點。總之，要將把全面理解和重點深入探討結合起來，切勿孤立地只抓重點，把自學應考者引向猜題押題的歧途。
3.正確處理基礎知識與應用能力之間的關系。社會助學者既要重視基礎理論知識，又要重視實際應用能力的培養(yǎng)，努力引導自學應考者將識記、領會同應用聯(lián)系起來，將基礎知識和理論轉化為應用能力，在全面輔導的基礎上，著重培養(yǎng)和提高自學應考者分析和解決問題的能力。
（五）關于命題考試的若干要求
1.本課程考試采用閉卷筆試方式，考試的時間為150分鐘。本課程考試可以攜帶沒有存儲功能的小型計算器。
2.本大綱各章所規(guī)定的基本要求、考核知識點及考核要求下的知識細目，都屬于考核的內容。考試命題既要覆蓋到章，又要避免面面俱到。要注意突出課程的重點、章節(jié)重點，加大重點內容的覆蓋度。
3.命題不應有超出大綱中考核知識點范圍的題，考核目標不得高于大綱中所規(guī)定的相應的最高能力層次要求。命題應著重考核自學者對基本概念、基本知識和基本理論是否了解或掌握，對基本方法是否會用或熟練。不應出與基本要求不符的偏題或怪題。
4.本課程在試卷中對不同能力層次要求的分數(shù)比例大致為：識記占20%，領會占30%，簡單應用占30%，綜合應用占20%。
5.要合理安排試題的難易程度，試題的難度可分為：易、較易、較難和難四個等級。每份試卷中不同難度試題的分數(shù)比例一般為：2:3:3:2。
必須注意試題的難易程度與能力層次有一定的聯(lián)系，但二者不是等同的概念。在各個能力層次中對于不同的考生都存在著不同的難度，考生切勿混淆。
6.課程考試命題的主要題型一般有單項選擇題、多項選擇題、判斷題、名詞解釋題、簡答題、計算題、論述題等題型。各種題型的具體樣式參見附錄題型舉例。
附錄：題型舉例
一、單項選擇題，要求給出四個備選答案（一個正確答案）
1、下面那點不是嵌入式系統(tǒng)的特點（）。
A、內核精簡
B、專用性強
C、功能強大
D、高實時性
二、多項選擇題，要求給出五個備選答案（二個以上正確答案）
1、常用的幾種Linux嵌入式GUI包括（）。
A、MicroWindows
B、OpenGUI
C、XWindows
D、Qt/Embedded
E、MiniGUI
三、判斷題
1、軟實時操作系統(tǒng)要求每個任務必須準時完成。（）
四、名詞解釋題
1、塊設備
五、簡答題
1、簡述ARM片上總線及其功能？
六、編程題
1、編寫一段ARM匯編程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)塊復制，將R0指向的8個字的連續(xù)數(shù)據(jù)保存到R1指向的一段連續(xù)的內存單元。
七、論述題
1、簡述USB設備的基礎構成
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