嵌入式及物聯網實驗開發系統系列產品
1999年,Motorola半導體部(2004年6月改為Freescale半導體公司)開始推出新型8位嵌入式微控制器HC08系列,2004年又推出增強型HCS08系列,以及后來的16位MCUHCS12系列和32位MCU68K/ColdFire系列,目前已經推廣至ARM內核中的ARMCortex-M4、ARMCortex-M0+、ARMCortex-M0+內核的KW01-Zigbee。自從2001年開始研制基于HC08嵌入式技術基礎實驗平臺,經過十多年的教學實踐,已經在國內幾十所高校院校進行了推廣使用。在使用過程中,根據教學經驗以及兄弟院校的老師在教學過程中對儀器系統的反饋意見,不斷改進該儀器。目前,該儀器已經達到了成熟產品階段。同時,將有關技術及思路推廣至飛思卡爾幾乎所有芯片,形成嵌入式及物聯網實驗開發系統系列產品。
嵌入式及物聯網實驗開發系統系列產品針對這家國際著名的飛思卡爾公司生產的系列MCU芯片開發,系統的硬件結構形式由硬件核心板與硬件擴展接口板組成,軟件部分由駐留于核心板上的Flash存儲器內的監控程序與運行于PC機上的IDE組成。該開發系統是一種具有一定自主知識產權的嵌入式系統開發平臺。
本系列產品適合于計算機科學與技術、物聯網工程、軟件工程、電子信息類、自動化類相關專業的嵌入式及物聯網有關課程的實驗教學,在分析飛思卡爾系列MCU的功能特點和體系結構基礎上開發的,作為一個完整的系列MCU開發系統。
系統的主要特點:
(1)傳統仿真器的“仿真系統”與實際目標系統的硬件不是一套系統,難以實現目標系統的全部功能,特別是難以真正實現實時仿真。嵌入式及物聯網實驗開發系統可以直接構成目標系統的評估硬件,所調試的軟件即運行于此系統,操作更加簡便,縮短開發時間。
(2)全部操作在Windows界面下完成,為開發者利用Windows系統支持多任務操作提供便利,使之對源程序進行編輯、修改、編譯、寫入和下載。
(3)為了系統的組合方便,以致教學和實踐緊跟MCU電子技術發展,將系列核心板做成統一規格的接口模式,以便接在同一個擴展板上,使得順利將最新的MCU芯片納入系統中,大大方便實驗需求,并節約實驗設備占有空間和節約設備購置費用。并將核心系統板的大部分引腳引出到擴展實驗板,擴展實驗板提供若干功能模塊可供使用。
該系列經過多年的研發,有的產品從實際科研項目中抽象演化為教學系列,不斷升級優化,跟隨微控制技術的發展,形成了系列產品,具有鮮明的特色:
(1)該系列產品集硬件系統、圖形化IDE開發環境、程序架構、符合軟件工程規范的構件化程序實例、MOOC素材(http://support.eccn.com/training-manu_102.html)、教學課件、教學視頻、網站(http://sumcu.suda.edu.cn)、教材(《嵌入式技術基礎與實踐》,即為普通高等教育“十一五”、“十二五”國家級規劃教材)等素材于一體。
(2)該系列產品基于嵌入式硬件構件模型的硬件設計技術,是基于嵌入式硬件構件模型的底層軟件構件設計技術,為開發平臺的通用性設計方法。這些研究工作,為系列產品的開發、升級、可以移植性、可復用性打下了基礎。為實驗教學的前瞻性提供了保證。
(3)軟件上,研究構件化發展,對底層驅動進行構件化封裝,兼容MQX實時操作系統,給出詳細、規范的注釋及對外接口,為實際應用提供底層構件,方便移植與復用。
(4)由于使用模塊化部件設計,使學生“可看、可查、可接、可動手”,常用傳感器、執行機構可自行接入實驗,符合“認知”教學規律;充分研究嵌入式技術的教學規律,避免本科教學階段的彎路,不求跟風32位MCU,重在嵌入式技術的實踐內涵,尊重本科階段的教學規律。
(5)強化嵌入式技術基礎與編程規范,避免了32位MCU的體系結構復雜性,使學生能夠得到真正“嵌入式技術”入門,真正理解嵌入式技術的編程原理,掌握嵌入式技術的開發要點,為進一步學習與應用開發打好基礎。
(6)從該系列產品中的部分產品從實際科研產品中抽象共性,進行軟件及文檔的層次駐留與規范進階,使得學生在學習和實驗中就可以一步一步地逼近實際產品,增強了教學的實踐性。
同時,每年暑假舉辦面向高校教師、工程師免費培訓,配備網站、教學視頻等,為培養卓越工程師提供了良好的基礎。
(7)可根據用戶要求進行功能定制與擴展。
作品名稱:嵌入式及物聯網實驗開發系統系列產品
學?;騿挝唬禾K州大學