嵌入式系统开发技术课程设计

1《嵌入式系统》课程设计一、课程设计目的嵌入式系统的教学可以分为课堂理论教学、实验教学和课程设计三个层面。这三个层面的目标有所不同。理论学习的主要目标是掌握嵌入式系统的一般原理和方法；实验教学的主要目的是掌握嵌入式系统的主要开发流程和基本方法，例如开发工具链的使用、小型应用开发等；课程设计的主要目的是通过实际的嵌入式应用系统开发实例掌握嵌入式系统设计和开发的技能和专门知识，积累实践和工程经验。二、课程设计要求1、嵌入式系统课程设计时长两星期，要求学生分组进行课程设计，每组学生人数为2～3人（可在不超过3人的范围内由指导教师具体规定），报告雷同超过60%者，成绩都记不及格！2、学生可以在附后的设计题目总表中进行选题（详见“四、课程设计参考题目”），或自行设计选题，原则上需要在第三周（9月27日）前完成选题并将各班学生选题汇总上交（电子汇总表于9月27日前发到邮箱[e-mail]），并开始课程设计工作！3、必须按照工程化开发流程，撰写相应的文档和代码（最好有实物演示），完成课设要求。课设成果包括设计文档、程序代码、课设实际操作演示等。文档必须按照规定的格式撰写（具体见“五、课程设计写作细则”），并于第七周（10月25日）前完成课程设计论文，统一教到物理系办公室。4、考核办法及评分比例：设计文档占60%，程序代码及实物演示占40%。三、课程设计流程1、准备阶段针对题目所涉及的基本实验（详见“四、课程设计参考题目”），进行分析研究，掌握课题所需要的基本知识，包括理论部分及实验部分的基础知识。2、需求分析根据课设题目进行需求分析，各小组组织召开需求分析研讨会，充分挖掘潜在的需求。3、设计阶段根据需求分析，进行系统设计，可以分为两步：（1）概要设计概要设计主要完成系统软件模块的划分，给出软件总体框图，分析数据之间的关系，确定所需要的数据结构。（2）详细设计详细设计阶段针对概要设计所划分出的软件模块，设计函数原型、数据结构，2确定函数之间的接口，并细化个函数的设计，给出函数的流程图。4、编码阶段根据设计阶段所提交的系统设计说明书，编写程序。要注意采用统一的编程规范，注重代码的合理注释；在保证功能的基础上，提高算法的效率。5、程序调试利用实验室的实验箱CM-6000，对所编写的代码进行调试，从而实现在需求分析说明书中所提出的需求。在调试过程中，应将所遇到的问题记录下来，分析产生的原因，提出解决的办法。6、撰写课设综合论文综合课程各步所得成果，对课程进行总结，撰写设计论文。四、课程设计参考题目1、CAN总线通信系统设计CAN总线在嵌入式系统中具有重要的作用，常作为工业标准的输出端口，因此，掌握CAN总线的应用具有重要的意义。（1）课程设计目的本课题设计CAN总线通信系统设计，通过本课程设计掌握嵌入式系统简易项目的设计方法，理解CAN总线的基本原理，掌握各种方式访问CAN总线程序设计方法，掌握STM32F103ZE处理器实现CAN总线通信的应用方法，了解简易嵌入式系统设计流程。（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。在理解基本实验代码的基础上，掌握CAN总线的工作原理，基于程序查询、中断方式的驱动设计。掌握STM32F103ZE处理器实现CAN总线的通信方法。（3）参考程序CAN实验2、RS485通信系统设计RS485总线在嵌入式系统中具有重要的作用，常作为工业标准的输出端口，因此，掌握RS485总线的应用具有重要的意义。（1）课程设计目的本课题设计RS485总线通信系统设计，通过本课程设计了解RS485总线的应用和基本原理；掌握STM32F103ZE处理器实现RS485总线通信的应用方法；了解简易嵌入式系统设计流程。（2）课程设计要求3本课题所设计的系统要求实现以下功能。在理解基本实验代码的基础上，掌握RS485总线的工作原理，利用两块实验板，分别作为RS485的接收端和发送端，连接串口到PC，可以实现相互通信。（3）参考程序RS485实验3、EEPROM读写设计（1）课程设计目的了解I2C总线的工作原理；学习I2C总线与单片机的接口方法；学习串行EEPROM芯片24CXX系列的读写方法。（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。串口会打印信息：写入的数据和读出的数据是一致的。（3）参考程序EEPROM读写实验4、SPIFLASH读写设计（1）课程设计目的了解ISPI总线的工作原理；学习SPI总线与单片机的接口方法；学习串行SPI芯片W25X16系列的读写方法。（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。程序下载运行后，连接串口到PC机，按照要求设置波特率为115200，上电运行，串口将输出提示信息，按下USER2键，往SPIFLASH写入一串数据，按下USER1按键，将从SPIFLASH读出之前写入的数据。（3）参考程序SPIFLASH读写实验5、SysTick系统滴答设计（1）课程设计目的了解倒计数定时器学习SysTick定时器并进行点灯控制（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。4将程序下载到实验板上后，重新上电运行，打开流水灯，LED灯会按一定的频率亮灭。（3）参考程序SysTick系统滴答实验6、USB主机设计（1）课程设计目的熟悉USB主机工作原理；掌握USB主机读写操作。（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。将CH376.TXT文件放在U盘目录下，并将U盘插在实验板上，连接串口至PC机，上电运行程序后，串口将打印CH376.TXT的内容。（3）参考程序USB主机实验7、音频设计（1）课程设计目的掌握STM32音频播放工作原理和操作过程；掌握SD卡读写操作。（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。上电运行程序后，将存有MP3文件的SD卡插入SD卡座，将耳机插入J9（Line-out），就可以听到MP3歌曲了。（3）参考程序音频实验8、实时时钟设计（1）课程设计目的熟悉掌握RTC时钟模块的组成及功能。掌握RTC时钟模块的工作原理。练习使用RTC时钟模块制作实时时钟。（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。下载程序，上电运行后，串口会显示打印信息，第一次运行该程序，串口会输出提示：RTCnotyetconfigured....，然后会要求提示输入年月日时分秒信息，然后每秒刷新一次系统信息。5（3）参考程序实时时钟实验9、网口设计（1）课程设计目的熟悉掌握ARMCortex-M3（芯片Stm32f103zet6）网口输出应用；掌握网口驱动和控制芯片ENC28J60的应用；掌握数以太网口通信的原理。（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。使用网线将底板和PC连接到同一个局域网中，并将ARM板和PC机的IP设置在同一个网段，上电运行，串口1将打印IP和MAC地址信息，打开电脑的命令行，执行“ping192.168.2.15”，将打印通信信息。我们在浏览器中，输入，可以打开使用页面，输入ices1进入控制页面，在此页面我们可以控制LD1的亮灭。（3）参考程序网口实验10、TFT触摸屏设计（1）课程设计目的掌握触摸屏的工作原理和操作过程；掌握STM32控制触摸屏的方法（2）课程设计要求本课题所设计的系统要求实现以下功能。TFTLCD触摸屏循环播放三幅图片，串口打印图片信息。（3）参考程序TFT触摸屏实验五、课程设计写作细则1、书写格式A4纸打印，正文中任何部分不得超出边框。页面设置：上、下、左2.5厘米，右2厘米。采用单倍行距，标准字符间距，西文、数字等符号采用timesnewroman字体。论文题目用小2号黑体字如：题目A：简易电子告示板设计或题目A：简易电子告示板的设计6正文：小4号宋体字参考文献：5号宋体字。图表字号：5号宋体字2、标题层次全部标题层次有条不紊，整齐清晰。章节号采用阿拉伯数字编号方法，第一级为1，2，3等，第二级为2.1，2.2，2.3等，第三级为2.1.1，2.1.1等，如此类推。各层标题均单独占行书写第一级标题（章）用3号黑体字，居中。第二级标题（节）用4号黑体字，居左顶格。第三级标题用小4号黑体字，居左顶格。3、页眉页脚页眉：奇数页书写“西南科技大学城市学院课程设计”，偶数页书写“姓名：设计题目”，均采用小5号宋体字。页脚：页码居中。4、参考文献书写格式按国标GB7714-87顺序为：序号.著者.文献题名.文献类型标识.出版地.出版者.出版年.起止页码。包括：设计用到的专业课、专业基础课课本，课程设计知道书，工具书，查阅、引用过的书籍、资料，电子文献等。5、公式公式应居中书写，有编号，编号用圆括号包括后放在公式右边行末。6、插图每幅插图应有图序和图题，图题5号字。六、课程设计内容要求1、封面及评分表封面格式内容见下页例。要求封面后的第一页为评分表。2、目录全部标题层次有条不紊，整齐清晰。章节号采用阿拉伯数字编号方法，第一级为1，2，3等，第二级为2.1，2.2，2.3等，第三级为2.1.1，2.1.1等，标题后应对应开始页码。3、正文正文结构形式不做具体要求，内容可根据不同题目自行调整，但至少包括：A、设计题目B、对设计题目的分析7C、按照工程化开发方法对设计课题展开论述，包括需求分析、系统设计（包括概要设计和详细设计）、编码、调试等。D、需求分析部分必须给出功能需求分析、性能需求分析、课题任务目标、输入输出的要求、数据需求、系统运行环境等内容。具体可以参考文档“软件需求说明书（GB856T——88）.doc”E、系统设计部分包括概要设计和详细设计两个部分。概要设计要根据需求划分任务模块，给出系统的软件构架图，设计数据接口（包括用户接口、外部接口、模块间接口），设计主要数据结构；详细设计要针对每个软件模块设计函数原型，定义入口参数及出口参数，采用流程图或伪代码的形式给出每个函数的流程图，分析模块之间的关系及限定条件等。具体可以参考文档“概要设计说明书（GB8567——88）.doc”及文档“详细设计说明书（GB8567——88）.doc”。F、编码部分不应将代码全部贴到正文中，而应将代码放到“6、附录”部分。在设计文档的正文中，可以给出函数之间的调用关系图，简要介绍编码中用到的关键技术等。具体可以参考文档“模块编码说明书.doc”。G、调试及测试部分应论述所设计的调试及测试方案，调试及测试过程中遇到的问题，分析问题产生的原因，给出处理方法。具体可以参考文档“测试分析报告（GB8567——88）.doc”。4、总结设计说明书最后要给出设计总结，包括：对设计效果的分析、设计过程的心得体会、设计中发现的问题、关于课程设计的意见建议等。5、参考文献包括：设计用到的专业课、专业基础课课本，课程设计知道书，工具书，查阅、引用过的书籍、资料，电子文献等。6、附录在附录中列出主要程序清单，流程图可保留在正文中。7、分组情况说明：（2-3人一组）吕梁学院嵌入式系统课程设计专业：班级：学号：姓名：设计题目：2015年10月课程设计评分表姓名班级学号课设题目指导教师评分项目满分分值得分设计文档（60分）文档格式封面5页面布局10目录格式5图表质量8页眉页脚2文档内容内容完整性10内容逻辑性10内容正确性10程序代码/实物演示（40分）程序功能14编程规范8编程文档8实物演示10总评成绩指导教师评语签名：年月日吕梁学院2012级电子信息嵌入式系统课程设计选题登记表系（部）：（公章）专业：12级电子信息班级：序号课题名称课题类别论文（设计）地点学生备注姓名学号注：1、课题类别选填自设或备选；2、学号按从小到大顺序排列；3、论文设计地点选填实验室或其他4、此表电子版填写。第三周（9月27日）前完成选题并将各班学生选题汇总上交（电子汇总表于9月27日前发到邮箱[e-mail]）