高职院校嵌入式实验室的建设

2011-12-31谢平贺晓华龙春阳

中国新技术新产品 2011年19期

谢平贺晓华龙春阳

（娄底职业技术学院，湖南娄底 417000）

1 硬件建设

1.1 嵌入式实验平台的选型

嵌入式处理器主要有8位、16位、32位等3种,其中,8位处理器由于研究较早，开发简单、技术含量低、无法代表嵌入式系统发展潮流，在中高端嵌入式设备中几乎不能应用；16位处理器较8位处理器技术复杂,但功能远弱于32位处理器,以ARM为代表的32位处理器,功能强大,应用灵活,目前在手机、PDA、汽车电子、mp3/mp4、机顶盒等数码产品中得到广泛应用。分析了各型号嵌入式处理器应用现状之后,我院实验室采用韩国三星公司的ARM9处理器S3C2410。在实验室嵌入式设备的选型上我们应考虑以下几点:(1)充分考虑嵌入式技术的先进性和系统的实用性；(2)具有专业化的技术培训和技术支持,实验平台效益,的发挥离不开强有力的技术培训和技术支持；(3)厂商应提供齐全的配套文档，如实验室方案、教学大纲、教材、实验教程、教学课件、用户手册等；(4)尽量选用同一厂家的配套产品,避免不兼容的情况发生;(5)核心模板要能够方便升级、换代;(6)设备可以和外部电路连接,灵活性强。

1.2 硬件开发调试设备

除了基于ARM的实验平台之外,硬件设备还包括摩托罗拉公司生产的基于开放操作系统、可支持java编程的手持终端E680I、以及稳压电源、数字万用表、示波器等传统的实验室设备。

2 软件建设

对于刚开始学习嵌入式知识的学生，首先要具备一定的基础知识作为铺垫，包括嵌入式基础知识、面向嵌入式操作系统的应用程序设计。这部分实验内容可以包括人机接口实验、串口通信实验、Wince编程实验、linux编程工具链实验等。基础实验部分是熟悉嵌入式编程的必经之路,要求每个学生都要完成。通过基础部分的实验,学生掌握了嵌入式编程的基本方法，同时也具备了一定的嵌入式编程自学能力。

在此基础上，考虑到学生将来实际软件工作的需要，再编排实践性强的实验内容，编排的内容最好专注于一至两个方面。如我院实验室以数控设备的开发为突破点，通过校企合作模式，以企业提供的项目为案例，学生模拟项目的设计、开发以及调试全部过程，从中接受实际、专业的训练，实现与企业的无缝对接。

对于部分学有余力的学生，实验室还可以提供研究性实验，鼓励学生尽可能多地利用现有实验平台硬件的每一个部分，根据自己的设想灵活选题，开展一些贴近具体工程的实验，对于一些超出了书本范围的技术应用，通过自己查找资料的形式完成。

3 嵌入式技术教学实验室的定位

嵌入式技术实验室的建设,要面向32位嵌入式高端应用领域。可以预见，以ARM平台为基础，以网络、通信、数据库为主的嵌入式高端应用开发将会非常适合高职学生。所以实验室建设的首要目标是使学生掌握目前先进的嵌入式开发技术，目前嵌入式产品的主流操作系统为WINCE，而LINUX系统具有免费、可用资源广的优点，应用范围正不断扩大。高职院校以职业岗位能力的培养为目标。所以,高职院校在实施嵌入式技术实验室的建设要具有高职特色,可根据自己所在的地区与自身的专业实力,确定嵌入式技术教学与实验室建设对学生培养过程中能力的定位,在嵌入式技术应用的一点或多点发展自己的强项。根据我院的实际情况,可重点考虑以下五个方面。

(1)计算机应用技术专业，重点培养学生嵌入式操作系统裁减、定制和嵌入式应用软件的开发能力；(2)应用电子技术专业,可重点培养学生嵌入式系统电路EDA的能力;(3)机电一体化技术专业,可加强学生嵌入式控制系统接口编程能力;(4)软件技术专业,可加强学生嵌入式应用软件的开发、操作系统的剪裁能力;(5)通信技术专业,重点培养学生嵌入式系统接口与通信编程能力。

为适应未来高新技术的发展,开发系统产品要具备面向高端应用的系列实验,如:GPS(全球卫星定位系统)、IDE(硬盘)、CF 卡、GPRS(2.5G移动通信)、并行(打印机)接口实验等,使实验室建设具有一定的实用性和前瞻性。