基于物聯網驅動的嵌入式系統教學改革

　　2 理論教學

　　嵌入式系統理論教學內容主要圍繞ARM嵌入式微處理器、嵌入式操作系統和嵌入式系統的應用和前沿發展；教學目的是熟悉設計方法，掌握嵌入式系統開發技術。理論教學一般不少于12學時，不多于總學時的一半。筆者一般控制在16學時左右，授課內容主要包括：

　　◆ 嵌入式系統概述；

　　◆ ARM內核嵌入式微處理器；

　　◆ 嵌入式實時操作系統及其移植；

　　◆ 嵌入式系統交叉開發環境；

　　◆ 物聯網與嵌入式系統的應用。

　　3 面向物聯網的嵌入式系統實驗

　　3.1 層次化實驗設計

　　理論教學為實驗實踐環節提供了必要的知識基礎，而實驗和實踐環節則在鞏固理論基礎的同時，進一步提高了動手能力，開發了創造潛能[7]。筆者選用周立功公司的MagicARM2210S嵌入式實驗開發平臺，除包含主流的各種串行接口和GPIO口外，還包含以太網接口、GPS（全球定位系統）模塊接口、CAN總線接口等。針對這些接口和物聯網的應用背景，筆者設計了3個層次的實驗，以滿足不同階段的實驗和實踐需求，如表1所列。實驗層次由淺入深，不同的實驗層次對應不同的實驗項目，而且組織形式也不同。基礎性實驗主要目的在于熟悉方法。而綜合性實驗和創新性實驗則多是以物聯網的應用為基礎的，在于提高能力。3個層次的實驗循序漸進，逐步提高，為進一步的實踐開發和畢業設計打下了良好的基礎。

表1 面向物聯網的嵌入式實驗層次化設計