隨著電子信息技術的不斷發展,嵌入式係統對生產(chan) 生活的滲透無處不在。為(wei) 此,眾(zhong) 多高校相繼開設了嵌入式係統相關(guan) 課程[1-3]。
目前,嵌入式係統課程的實踐環節大多基於(yu) 各種功能完善的實驗箱或者開發板開展,出於(yu) 競爭(zheng) 的原因實驗設備廠商提供的實踐平台通常都更強調功能的完備和強大。然而,這類大而全的實踐平台在教學中卻很難達到預期的效果。一方麵由於(yu) 課程學時的限製,平台擁有的豐(feng) 富軟硬件資源並未得到充分利用;另一方麵強大的功能必然需要強大的軟硬件支撐,高性能處理器和操作係統涉及的知識點過於(yu) 龐雜,學生的實踐熱情很快就會(hui) 被陡峭的學習(xi) 曲線耗盡,淺嚐輒止成為(wei) 大多數學生的狀態,隻有極少數學有餘(yu) 力的學生能更進一步。以上教學現狀不僅(jin) 浪費了寶貴的教學資源,而且難以實現專(zhuan) 業(ye) 的人才培養(yang) 目標[4]。
針對課程教學中存在的問題,已有部分廠商對複雜的內(nei) 容做了一定的封裝,通過“step by step”的操作達到形式上的高資源利用率,力求人人皆可操作完成,但並未做出實質性的改變。大而全的實踐平台雖然方便開展工程應用和科研工作,但由於(yu) 其組成過於(yu) 複雜或者封裝程度過高,並不適用於(yu) 初學者。因此,開發設計一款成本不高、易於(yu) 複現、能貫穿嵌入式係統基礎理論和實踐應用的實驗教學裝置非常必要。
本設計中的助學PCB尺是在常規的PCB尺基礎上整合了嵌入式最小係統電路、NFC近場通信輸入模塊(簡稱NFC模塊)和TFT顯示屏輸出模塊(簡稱TFT顯示屏),移植了RT-Thread Nano操作係統。整個(ge) 裝置結構簡單、原理直觀,是對現有嵌入式係統實踐教學的有益補充,對引導學生掌握必要的基礎知識和技能有一定的促進作用。
1 設計方案
2 硬件設計
3 軟件設計
4 測試結果
5 結語
本文詳細闡述了一種麵向嵌入式係統課程教學的PCB尺設計方案。該裝置結構簡單、原理直觀,將對電子元器件封裝的識記和嵌入式係統基礎知識的應用進行了有效整合,方便學生自主學習(xi) 和拓展學習(xi) 。該裝置改變了片麵追求實踐平台大而全的認識誤區,豐(feng) 富了嵌入式係統實踐教學,對初學者無疑可以提供更為(wei) 切實有效的教學輔助。
參考文獻
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張曉華 姚淑霞 華北水利水電大學電子工程學院 |