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課程概述
本課程課程要求學生具備C語言編程基礎，在課程中逐步講解ARM微控制器（單片機）與嵌入式系統，面向實踐安排教學，鼓勵動手實踐和自由創新，適合想參與科技活動的本科生和愛好者。
傳統上的本科教學，在學習嵌入式系統前要求較多的先修課程和基礎知識，安排在本科高年級。但實際上，微控制器與嵌入式系統技術，很適合於開始嘗試挑戰各種課外科技活動和競賽的低年級本科同學，是初次嘗試設計與創新時一個很有力的工具和敲門磚。
ARM Cortex M構架的32位微控制器外圍接口豐富、片內資源適中，能夠實現大多數常用功能；同時，ARM Cotex
M的32位內核構架則相對簡練易學，容易從整體上理解和把握，適合低年級同學上手學習。本課程介紹微控制器開發的基本方法和流程；同時以全國大學生智能車競賽採用的32位微控制器為例，講解微控制器與嵌入式應用開發的一般方法，讓學生能盡快將一個微控制器的基本系統跑起來，動手實現自己的創意，進而參加諸如挑戰杯、全國大學生智能車競賽等各類科技活動
教學單元
1 第一章 概覽
1.1 課程概覽
1.2 如何學好嵌入式系統
2 第二章 緒論
2.1 計算機的基本概念、發展歷史
2.2 從晶體管到CPU
2.3 概念CPU、微控制器MCU和嵌入式系統
2.4 八卦計算機史
2.5 不同領域、不同系列的嵌入式系統
2.6 ARM歷史與MKL25Z128 MCU
3 第三章 MCU基礎
3.1 CPU的基本結構和運行機制
3.2.1 堆棧的概念
3.2.2 堆棧的概念-頭腦體操
3.3.1 ARM的體系結構
3.3.2 ARM的體系結構-頭腦體操
3.4.1 中斷的概念和機制
3.4.2 中斷子程的概念和編程
3.5 復位、時鐘、存儲器和總線
3.6 小結：MCU的總體結構和程序運行機制
4 第四章 ARM微控制器的開發
4.1 第一種外設：IO
4.2 IO外設的編程實操-點亮LED
4.3 IO外設的進階知識
4.4 嵌入式開發的基本概念與工具鏈
4.5 嵌入式開發的進階知識
4.6 嵌入式開發中的C語言（上）
4.7 嵌入式開發中的C語言（下）
E0.1 實驗零 開發板的初步認識與工具鏈的安裝
E0.2 實驗零 體驗一個例程的編譯與下載
E0.3 實驗零 編寫第一個程序：點亮核心板LED
E1 實驗一 點燈秘籍
5 第五章 ARM微控制器的各種外設
5.1 ARM微控制器外設學習概述
5.2.1 ARM微控制器外設：通訊
5.2.2 ARM微控制器外設：異步串行通訊UART的原理（上）
5.2.3 ARM微控制器外設：異步串行通訊UART的原理（下）
5.2.4 ARM微控制器外設：RS-232串口與USB虛擬串口
5.2.5 ARM微控制器外設：UART的寄存器編程（上）
5.2.6 ARM微控制器外設：UART的寄存器編程（下）
E2 實驗二 UART編程實操
5.3.1 ARM微控制器外設：IO的中斷編程（上）
5.3.2 ARM微控制器外設：IO的中斷編程（下）
5.4.1 ARM微控制器外設：定時器的原理
5.4.2 ARM微控制器外設：定時器的編程
E3 實驗三 定時器中斷編程實操
5.5.1 ARM微控制器外設：PWM的原理
5.5.2 ARM微控制器外設：PWM寄存器與編程
5.5.3 ARM微控制器外設：PWM編程實例—電子音樂
E4 實驗四 數碼管顯示編程實操
5.6.1 ARM微控制器外設：SPI通訊簡介
5.6.2 ARM微控制器外設：SPI寄存器與編程
5.6.3 ARM微控制器外設：SPI編程實例—OLED顯示屏驅動
5.7.1 ARM微控制器外設：I2C通訊簡介
5.7.2 ARM微控制器外設：I2C的通訊協議
5.7.3 ARM微控制器外設：I2C寄存器與編程
5.7.4 ARM微控制器外設：I2C編程實例—加速度傳感器
5.8.1 ARM微控制器外設：ADC簡介
5.8.2 ARM微控制器外設：ADC基礎
5.8.3 ARM微控制器外設：ADC寄存器與編程
E5 實驗五 ADC編程實操
E6 挑戰實驗
6 第六章 嵌入式系統設計
6.1 嵌入式系統的接口與設計
6.2 嵌入式系統的實例
講解-4
作業
點評
課程列表
名稱 時間長度
第01講1.1 課程概覽 00:22:26
第02講1.2 如何學好嵌入式系統 00:16:58
第03講2.1 計算機的基本概念、發展歷史 00:24:10
第04講2.2 從晶體管到CPU 00:33:04
第05講2.3 概念CPU、微控制器MCU和嵌入式系統 00:14:56
第06講2.4 八卦計算機史與創新 00:14:47
第07講2.5 不同領域、不同系列的嵌入式系統 00:11:19
第08講2.6 ARM歷史與MKL25Z128 MCU 00:21:08
第09講3.1 CPU的基本結構和運行機制 00:27:40
第10講.2.1 堆棧的概念 00:23:05
第11講3.2.2 頭腦體操 00:15:34
第12講3.3.1 ARM的體系結構 00:14:43
第13講3.3.2 ARM的體系結構-頭腦體操 00:17:05
第14講3.4.1 中斷的概念和機制 00:20:07
第15講3.4.2 中斷子程的概念和編程 00:16:47
第16講3.5 復位、時鐘、存儲器和總線 00:20:14
第17講3.6 小結：MCU的總體結構和程序運行機制 00:15:12
第18講4.1 第一種外設：IO 00:17:36
第19講4.2 IO外設的編程實操-點亮LED 00:21:04
第20講4.3 IO外設的進階知識 00:15:34
第21講4.4 嵌入式開發的基本概念與工具鏈 00:24:11
第22講4.5 嵌入式開發的進階知識 00:20:20
第23講4.6 嵌入式開發中的C語言（上） 00:25:43
第24講4.7 嵌入式開發中的C語言（下） 00:29:43
第25講E0.1 實驗零 開發板的初步認識與工具鏈的安裝 00:11:46
第26講E0.2 實驗零 體驗一個例程的編譯與下載 00:14:43
第27講E0.3 實驗零 編寫第一個程序：點亮核心板LED 00:09:56
第28講E1 實驗一 點燈秘籍 00:20:19
第29講5.1 ARM微控制器外設學習概述 00:05:24
第30講5.2.1 ARM微控制器外設：通訊 00:16:47
第31講5.2.2 ARM微控制器外設：異步串行通訊UART的原理（上） 00:19:01
第32講5.2.3 ARM微控制器的外設：異步串行通訊UART的原理（下） 00:20:47
第33講5.2.4 ARM微控制器外設：RS-232串口與USB虛擬串口 00:11:46
第34講5.2.5 ARM微控制器外設：UART的寄存器編程（上） 00:12:03
第35講5.2.6 ARM微控制器外設：UART的寄存器編程（下） 00:23:46
第36講E2 實驗二 UART編程實操 00:21:26
第37講5.3.1 ARM微控制器外設：IO的中斷編程（上） 00:19:01
第38講5.3.2 ARM微控制器外設：IO的中斷編程（下） 00:17:01
第39講5.4.1 ARM微控制器外設：定時器的原理 00:16:21
第40講5.4.2 ARM微控制器外設：定時器的編程 00:13:55
第41講E3 實驗三 定時器中斷編程實操 00:07:15
第42講5.5.1 ARM微控制器外設：PWM的原理 00:15:14
第43講5.5.2 ARM微控制器外設：PWM寄存器與編程 00:13:15
第44講5.5.3 ARM微控制器外設：PWM編程實例—電子音樂 00:14:30
第45講E4 實驗四 數碼管顯示編程實操 00:17:10
第46講5.6.1 ARM微控制器外設：SPI通訊簡介 00:22:24
第47講5.6.2 ARM微控制器外設：SPI寄存器與編程 00:14:14
第48講5.6.3 ARM微控制器外設：SPI編程實例—OLED顯示屏驅動 00:22:15
第49講5.7.1 ARM微控制器外設：I2C通訊簡介 00:19:40
第50講5.7.2 ARM微控制器外設：I2C的通訊協議 00:23:55
第51講5.7.3 ARM微控制器外設：I2C寄存器與編程 00:16:22
第52講5.7.4 ARM微控制器外設：I2C編程實例—加速度傳感器 00:09:48
第53講5.8.1 ARM微控制器外設：ADC簡介 00:26:33
第54講5.8.2 ARM微控制器外設：ADC基礎 00:14:20
第55講5.8.3 ARM微控制器外設：ADC寄存器與編程 00:20:22
第56講E5 實驗五 ADC編程實操 00:11:16
第57講E6 挑戰實驗 00:12:18
第58講6.1 嵌入式系統的接口與設計 00:14:12
第59講6.2 嵌入式系統的實例 00:12:19
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