【《ARM体系结构与编程》教学大纲(5页)】一、课程基本信息

课程名称：ARM体系结构与编程

课程编号：CS304

学分：3

总学时：48（理论课32学时，实验课16学时）

适用专业：计算机科学与技术、电子信息工程、自动化等相关专业

先修课程：计算机组成原理、C语言程序设计、操作系统原理

开课学期：第三学年第一学期

二、课程性质与目标

本课程是面向计算机相关专业开设的一门专业核心课程，旨在帮助学生掌握ARM处理器的基本架构及其在嵌入式系统中的应用。通过本课程的学习，学生应能够：

1. 理解ARM处理器的体系结构特点及工作原理；

2. 掌握ARM汇编语言的基本语法与编程方法；

3. 能够使用ARM开发工具进行简单嵌入式程序的设计与调试；

4. 培养学生在嵌入式系统开发中的实践能力和工程思维。

三、课程内容与安排

1. ARM体系结构概述（4学时）

- ARM处理器的发展历程

- ARM架构的分类（如ARMv7、ARMv8等）

- ARM处理器的主要特点与优势

2. ARM寄存器与指令集（6学时）

- 通用寄存器、状态寄存器、程序计数器等

- ARM指令集分类（数据处理指令、分支指令、加载/存储指令等）

- 汇编语言基本结构与语法规则

3. ARM汇编语言编程基础（8学时）

- 汇编语言程序结构（段定义、入口点、函数调用等）

- 常用汇编指令示例与实际应用

- 简单程序设计与调试方法

4. ARM开发环境与工具（4学时）

- 开发板简介（如S3C2440、STM32等）

- 开发工具介绍（如Keil uVision、GCC、GDB等）

- 实验平台搭建与调试环境配置

5. ARM嵌入式系统编程实践（16学时）

- LED控制、按键输入、串口通信等基础实验

- 中断处理与定时器编程

- 简单外设驱动程序编写与测试

6. 综合项目设计与答辩（10学时）

- 学生分组完成一个基于ARM的嵌入式系统项目

- 项目内容包括硬件连接、软件设计与系统调试

- 项目答辩与成果展示

四、考核方式与成绩评定

1. 平时作业与实验报告（20%）

- 包括课堂练习、实验报告与编程任务提交

2. 期中考试（20%）

- 主要考查ARM体系结构与汇编语言的基础知识

3. 期末考试（30%）

- 综合考察学生对ARM系统理解与编程能力

4. 项目设计与答辩（30%）

- 重点评估学生的动手能力与团队协作能力

五、教学资源与参考教材

1. 教材：《ARM体系结构与接口技术》，作者：张XX，出版社：电子工业出版社

2. 参考书：《ARM Assembly Language Programming and Architecture》，作者：David J. Eicher

3. 在线资源：ARM官网、开源嵌入式项目平台（如GitHub）

4. 实验设备：ARM开发板、JTAG调试器、示波器等

六、教学建议与注意事项

1. 本课程注重理论与实践相结合，建议学生提前熟悉C语言与计算机组成原理知识；

2. 实验环节是课程的重要组成部分，要求学生认真完成每一个实验任务；

3. 鼓励学生参与课外嵌入式项目，提升实际开发能力；

4. 教师应结合实例讲解，增强学生对ARM体系结构的理解与兴趣。

七、结语

《ARM体系结构与编程》课程不仅是学习嵌入式系统开发的基础，也为学生今后从事嵌入式软件、硬件设计及相关领域的工作打下坚实的基础。通过本课程的学习，学生将具备独立设计和调试嵌入式系统的初步能力，为未来的专业发展提供有力支撑。