嵌入式系统项目化教学实验平台的设计与实现

发布时间：2017-10-09 15:48

  本文关键词：嵌入式系统项目化教学实验平台的设计与实现

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【摘要】：随着嵌入式系统在当今社会的广泛应用,众多的学生和技术人员加入了嵌入式系统的学习大军,国内高校也开展了相应的嵌入式系统教学课程,如何更好的开展嵌入式系统课程的“教”与“学”,以及设计出符合不同专业的实验教学平台和配套的实验项目,来达到提高学生综合能力尤其是实际操作能力是嵌入式教学亟需解决的问题。 本文提出的嵌入式项目化教学实验系统突出对学生应用能力和创新能力的培养,以全新的、项目化的理念来进行设计。通过分析嵌入式技术在计算机、通信、电子等行业的实际应用,从工程实践中总结大量素材,设计并开发出具有代表性的应用模块。 本文主要研究内容如下： (1)根据嵌入式系统教学现状,引入项目化教学理念,提出嵌入式系统实验平台整体设计方案。 (2)根据嵌入式系统教学要求,提出系统通用软硬件平台设计方案,包括最小硬件系统设计和Linux开发环境的建立。 (3)针对电子信息类专业,从项目化角度出发,设计出实验平台相关配套实验包括基础性实验、综合性实验和创新性实验。提供包括传感器采集、嵌入式网络以及物联网各种应用场景设计的实验项目。
【关键词】：嵌入式系统 项目化教学 实验平台 应用模块
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP368.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 论文研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本文主要研究内容13
• 1.4 章节安排13-14
• 第二章 项目化教学及系统整体设计方案14-16
• 2.1 项目化教学14-15
• 2.2 系统整体设计方案15-16
• 第三章 实验教学系统通用硬件平台设计16-25
• 3.1 硬件架构设计16
• 3.2 硬件模块设计16-23
• 3.2.1 嵌入式微处理器16-18
• 3.2.2 存储电路设计18-19
• 3.2.3 电源电路设计19
• 3.2.4 复位电路设计19-20
• 3.2.5 接口电路设计20-23
• 3.3 外围应用模块23
• 3.4 本章小结23-25
• 第四章 实验教学系统通用软件平台设计25-38
• 4.1 系统软件架构设计25
• 4.2 操作系统选择25-26
• 4.3 Linux开发环境的建立26-37
• 4.3.1 建立交叉编译环境26-28
• 4.3.2 Bootloader设计与实现28-30
• 4.3.3 Linux内核定制和移植30-37
• 4.4 本章小结37-38
• 第五章 系统基础性实验38-49
• 5.1 温度采集实验模块38-40
• 5.1.1 温度传感器DS18B2038-39
• 5.1.2 项目测试39-40
• 5.2 Web服务器实验模块设计40-42
• 5.2.1 数据库和web服务器的建立40-41
• 5.2.2 项目测试41-42
• 5.3 Linux图形界面实验42-47
• 5.3.1 GUI环境建立42-44
• 5.3.2 软件框架设计44-45
• 5.3.3 QT编程实例——登录对话框设计45-47
• 5.4 本章小结47-49
• 第六章 系统综合性实验49-58
• 6.1 MP3播放器实验模块49-50
• 6.2 Zigbee实验模块50-55
• 6.2.1 Zigbee协议结构和Z-stack协议栈50-51
• 6.2.2 Zigbee网络拓扑结构51-52
• 6.2.3 Zigbee节点电路设计52-54
• 6.2.4 Zigbee软件设计54-55
• 6.3 远程视频监控实验模块55-57
• 6.4 本章小结57-58
• 第七章 系统创新性实验58-70
• 7.1 智能家居实验项目58-64
• 7.1.1 智能家居整体设计方案58-59
• 7.1.2 智能家居硬件架构设计59-60
• 7.1.3 智能家居软件架构设计60
• 7.1.4 CGI程序设计60-61
• 7.1.5 信息家电模块设计与实现61-62
• 7.1.6 智能家居功能测试62-64
• 7.2 无线报警系统实验项目64-69
• 7.2.1 无线报警系统的整体设计方案65-66
• 7.2.2 系统软件总体结构设计66
• 7.2.3 GSM模块设计与实现66-67
• 7.2.4 系统软件流程图67-69
• 7.3 本章小结69-70
• 第八章 结论与展望70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 附录76-96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吕京建,肖海桥;面向21世纪的嵌入式系统[J];半导体技术;2001年01期

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10 邱铁;吴国伟;刘晓艳;;基于应用的高校嵌入式系统方向培养模式[J];计算机教育;2011年04期

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本文编号：1001041