理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 GPI0及外部中断 6.1GPIO基本结构和工作方式 堂挥GIO接口的基本结构和程 6,2GPI0寄存器和库函数 设计：掌握中断控制器和外部中 6.4GPIO复用和重映乐 的原理和程序设计。 65NVIC中断控制器 6.6外部中断 定时器应用 7.132位微处理器时钟系统 72 Systick滴答定时器 理解微处理器的时钟系统，理解定 7 7.3通用定时器原理与库函数 时器结构及工作原理：掌提定时器 4 7.5定时器中断 多种工作模块和工程应用。 7.4定时器实训 显示控制接口 81字符、液晶显示原理 理解液晶显示原理，掌握显示控制 8 接口及应用。 82显示控制接口的硬件结构 2 83显示应用 串行通信接口 7.1串口通信概述 掌握串行通信中的基本概念：理解 72RS232C接口技术 RS232、PC、SPI接口标准；掌握 7.3PC接口技术 串行通信的典型应用。 7.4SPI接口技术 7.3串行通信应用 实验（上机）部分 序 实验项目名称 学 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 必开/实验 号 时 选开 类型 熟悉软硬件开发环境，掌握GPIO控制 和外部中断设计方法。 GPIO控制和中断 4 必开 设计 定时器应用 仪器要求：PC机、STM32实验箱、Keil 必开 设计 件 掌握液品显示控制的设计方法。 液品显示控制 时间安排：第8章授课后： 仪器要求：PC机、STM32实验箱、Ke 必开 设计 软件 掌握串行通信接口的设计方法。 串行通信接口应用 4 2实验箱、Kei 必开 设计
10 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 6 GPIO 及外部中断 6.1 GPIO 基本结构和工作方式 6.2 GPIO 寄存器和库函数 6.4 GPIO 复用和重映射 6.5 NVIC 中断控制器 6.6 外部中断 掌握 GPIO 接口的基本结构和程序 设计；掌握中断控制器和外部中断 的原理和程序设计。 4 7 定时器应用 7.1 32 位微处理器时钟系统 7.2 Systick 滴答定时器 7.3 通用定时器原理与库函数 7.5 定时器中断 7.4 定时器实训 理解微处理器的时钟系统，理解定 时器结构及工作原理；掌握定时器 多种工作模块和工程应用。 4 8 显示控制接口 8.1 字符、液晶显示原理 8.2 显示控制接口的硬件结构 8.3 显示应用 理解液晶显示原理，掌握显示控制 接口及应用。 2 9 串行通信接口 7.1 串口通信概述 7.2 RS232C 接口技术 7.3 I 2C 接口技术 7.4 SPI 接口技术 7.3 串行通信应用 掌握串行通信中的基本概念；理解 RS232、I 2C、SPI 接口标准；掌握 串行通信的典型应用。 6 实验（上机）部分 序 号 实验项目名称 学 时 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 必开/ 选开 实验 类型 1 GPIO 控制和中断 4 熟悉软硬件开发环境，掌握 GPIO 控制 和外部中断设计方法。 时间安排：第 6 章授课后； 仪器要求：PC 机、STM32 实验箱、Keil 软件 必开 设计 2 定时器应用 4 掌握定时器应用的设计方法。 时间安排：第 7 章授课后； 仪器要求：PC 机、STM32 实验箱、Keil 软件 必开 设计 3 液晶显示控制 4 掌握液晶显示控制的设计方法。 时间安排：第 8 章授课后； 仪器要求：PC 机、STM32 实验箱、Keil 软件 必开 设计 4 串行通信接口应用 4 掌握串行通信接口的设计方法。 时间安排：第 9 章授课后； 仪器要求：PC 机、STM32 实验箱、Keil 软件 必开 设计
五、说明 本课程的先修课程是C语言程序设计。同时也是学生以后学习嵌入式信息系统、智能 硬件系统开发综合实践等课程的前序课程。 六、学生成绩考核与评定方式 考核方式：理论课成绩70%（期末考试80%十平时成绩20%）十实践环节成绩30%。平时 成绩主要依据课堂考勤，作业情况等判定，实验情况主要根据实验报告和实验过程情况等评 定。 七、建议教材与参考书 使用教材： 1.武奇生.基于ARM的单片机应用及实践-STM32案例式教学.机械工业出版社， g 1李继灿.计算机硬件技术基础.清华大学出版社，2011.2. 2.范书瑞.Cortex-M3嵌入式处理器原理与应用.电子工业出版社，2011.7 3.黄志伟.STM32F32位微控制器应用设计与实践.北京航空航天大学出版社，2012.6 4.卢有亮.基于STM32的嵌入式系统原理与设计，机械工业出版社2015.10. 八、课程中英文简介 本课程讲述计算机和微处理器的基本理论和方法，力求将微处理器原理的学习和单片机 应用实践密切结合。本课程全面介绍微处理器系统结构与技术、基本组成和原理，存储器系 统，重点进述32位单片机的结构和原理、软硬件系统开发方法、GPIO接口与中断、定时/ 计数器、串行通信接口（如RS232、12C、SPI液晶显示接口等。 通过本课程的学习，学生能够具有一定的硬件基础知识及一定的应用能力，掌握微处理 器的基本原理和硬件结构，初步具备32位单片机应用系统的设计开发能力，培养学生掌握 单片机原理，学会实际应用系统的软硬件设计方法，提高分析、解决工程问题能力和实际动 手能力。 This course covers the basic theories and methods of computer and microprocessor microprocessor theory sought to study and practice closely integrated microcontroller applications This course gives a comprehensive introduction to the structure and technology of the microprocessor system,the basic composition and principle,the memory system,the 32-bit microcno focuses on the structure and principles,the development methods of sofware and hardware system,GPIO interface and interrupt,timer/counter,serial communication interface (such as RS232,12C.SPI).LCD display interface Through this course,the students can have the basic knowledge of hardware and the application of a certain ability to master the basic principle and hardware structure of the
11 五、说明 本课程的先修课程是 C 语言程序设计。同时也是学生以后学习嵌入式信息系统、智能 硬件系统开发综合实践等课程的前序课程。 六、学生成绩考核与评定方式 考核方式：理论课成绩 70%(期末考试 80%＋平时成绩 20%)＋实践环节成绩 30%。平时 成绩主要依据课堂考勤，作业情况等判定，实验情况主要根据实验报告和实验过程情况等评 定。七、建议教材与参考书 使用教材： 1. 武奇生. 基于 ARM 的单片机应用及实践--STM32 案例式教学. 机械工业出版社， 2014.6. 参考书： 1. 李继灿. 计算机硬件技术基础. 清华大学出版社, 2011.2. 2. 范书瑞. Cortex-M3 嵌入式处理器原理与应用. 电子工业出版社，2011.7. 3. 黄志伟. STM32F 32 位微控制器应用设计与实践. 北京航空航天大学出版社, 2012.6. 4. 卢有亮. 基于 STM32 的嵌入式系统原理与设计. 机械工业出版社, 2015.10. 八、课程中英文简介 本课程讲述计算机和微处理器的基本理论和方法，力求将微处理器原理的学习和单片机 应用实践密切结合。本课程全面介绍微处理器系统结构与技术、基本组成和原理，存储器系 统，重点进述 32 位单片机的结构和原理、软硬件系统开发方法、GPIO 接口与中断、定时/ 计数器、串行通信接口(如 RS232、I2C、SPI)、液晶显示接口等。 通过本课程的学习，学生能够具有一定的硬件基础知识及一定的应用能力，掌握微处理 器的基本原理和硬件结构，初步具备 32 位单片机应用系统的设计开发能力，培养学生掌握 单片机原理，学会实际应用系统的软硬件设计方法，提高分析、解决工程问题能力和实际动 手能力。 This course covers the basic theories and methods of computer and microprocessor ， microprocessor theory sought to study and practice closely integrated microcontroller applications. This course gives a comprehensive introduction to the structure and technology of the microprocessor system, the basic composition and principle, the memory system, the 32-bit microcontroller focuses on the structure and principles，the development methods of software and hardware system, GPIO interface and interrupt, timer / counter, serial communication interface (such as RS232, I2C, SPI), LCD display interface. Through this course, the students can have the basic knowledge of hardware and the application of a certain ability to master the basic principle and hardware structure of the
32 bit appication system design and developmen capabilities,training students to master the principle of microcontroller,leam practical application system design methods about hardware and software to improve the analysis.problem solving ability and practical ability 《信号与系统》 课程编号 0BL.02901 学分 总学时 64 实验/上机学时 课程名称 信号与系统 英文名称 Signals and Systems 课程类别 通信工程、通信工程卓越计划、 必修 适用专业 电子信息工程、物联网工程 执笔人 罗俏 审核人 许淑芳 先修课程 高等数学、复变函数与积分变换、线性代数、电路分析、MATLAB 一、课程的地位与作用 “信号与系统”是通信工程、电子信息工程以及物联网工程等专业重要的核心专业基础课， 在通信和电子信息类相关专业中有重要地位，它的任务是使学生掌握信号与系统的基本概念 和基本分析方法，能够在后续课程的学习中灵活应用这些方法解决问题，为专业课程的学习 打下良好的基础。 该课程以高等数学和电路分析基础等课程为基础，涉及到线性代数、微分方程、积分变 换、复变函数等多门数学课程的内容，又是数字信号处理、通信原理、数字图像处理、微波 技术等课程的非常重要的先修课程，在教学环节中起着承上启下的作用，该课程所涉及的概 念和分析方法已逐渐应用于许多不同领域和学科中。 从培养应用型、创新型人才的全局出发，本课程不仅为学生学习相关专业课程起到承前 启后的作用，而且能够使学生建立特征空间变换的分析思路和方法，提高学生的创新能力。 二、课程对应的毕业要求 毕业要求： 1.能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决信息与通信领域复杂工程问 题。（毕业要求1） 三、课程教学目标 1.知识：通过课堂讲授、作业布置以及大作业讨论，理解并掌握连续时间信号与系统和 离散时间信号与系统的时域分析、变换域分析。理解信号的运算规则及信号的分解，包括奇 2
12 microprocessor, initially with 32 bit microcontroller application system design and development capabilities, training students to master the principle of microcontroller, learn practical application system design methods about hardware and software to improve the analysis, problem solving ability and practical ability. 《信号与系统》 课程编号 0BL02901 学 分 4 总 学 时 64 实验/上机学时 课程名称 信号与系统 英文名称 Signals and Systems 课程类别 必修 适用专业 通信工程、通信工程卓越计划、 电子信息工程、物联网工程 执 笔 人 罗倩 审 核 人 许淑芳 先修课程 高等数学、复变函数与积分变换、线性代数、电路分析、MATLAB 一、课程的地位与作用 “信号与系统”是通信工程、电子信息工程以及物联网工程等专业重要的核心专业基础课， 在通信和电子信息类相关专业中有重要地位，它的任务是使学生掌握信号与系统的基本概念 和基本分析方法，能够在后续课程的学习中灵活应用这些方法解决问题，为专业课程的学习 打下良好的基础。 该课程以高等数学和电路分析基础等课程为基础，涉及到线性代数、微分方程、积分变 换、复变函数等多门数学课程的内容，又是数字信号处理、通信原理、数字图像处理、微波 技术等课程的非常重要的先修课程，在教学环节中起着承上启下的作用，该课程所涉及的概 念和分析方法已逐渐应用于许多不同领域和学科中。 从培养应用型、创新型人才的全局出发，本课程不仅为学生学习相关专业课程起到承前 启后的作用，而且能够使学生建立特征空间变换的分析思路和方法，提高学生的创新能力。 二、课程对应的毕业要求 毕业要求： 1. 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决信息与通信领域复杂工程问 题。（毕业要求 1） 三、课程教学目标 1.知识：通过课堂讲授、作业布置以及大作业讨论，理解并掌握连续时间信号与系统和 离散时间信号与系统的时域分析、变换域分析。理解信号的运算规则及信号的分解，包括奇
偶分量分解、脉冲分量分解以及正交分解，掌握信号的频域分析、S域分析（连续2，时间信 号)、乙域分析（离散时间信号）：理解系统的一般特性，掌握线性时不变系统的时域分析、 频域分析、S域分析（连续时间系统）、Z域分析（离散时间系统），掌握系统各种响应的概 念和分析方法，理解并学会系统的状态空间分析方法。 2能力：①通过课程学习，掌握信号与系统的分析方法，培养学生利用特征空间在变换 域分析问题的能力。②通过查阅文献、工程案例学习，理解通信和信总处理中信号与系统的 带宽、语音和图像的傅里叶分析、滤波、调制与解调、模数转换的信号采样、卷积与反卷积、 系统的结构与设计等问题，为后续专业课程的学习做准备。③学生可自行组建3-4人的学习 讨论小组，建立数学模型，并针对应用需求提出初步的解决方案，完成研讨报告，培养学生 文献检索和团队合作以及撰写报告的能力，提升其对学习的兴趣和参与度和创新能力，为后 续课程的学习做准备：同时培养学生语言表达能力。 3.认知：通过MATLAB仿真演示，让学生体验信号和系统分析方法和在实践中的应用， 加深理论知识的理解，锻炼动手能力，提高学习效果并增强其分析和解决实际问愿的能力。 专业毕业要求 指标点 课程教学目标 达成途径 通过本课程教学使学生 课堂讲授：重点突出、思路清晰、注重师生互动交 掌握通信和信息处理中 流，及时掌握学生学习情况，关注母 个学生的学 的信号与系统的分析方习动向，致力于激发学生的兴趣和提高学生的能力， 1。能够将数学、 法，理解基本理论、掌引导学生主动思考、善于思考，建立特征空间转换 握基本知识，具有系统的思想，提高分析问颗、解决问颗的能力。 白然科学、工程 分析和初步设计的能课后作业：每一节课后均给学生留下保证巩固学习 用于解决信息 使学生掌握在专 内容的课后作业，并全批全改，及时反馈，每周有 领域中非常重要的频谱固定时间答疑质疑。 通信领域复杂工 程问题。 分析理论，以及通过卷研讨环节：根据相关专业的特点，在案例分析的基 积和反卷积解决信息与础上，将系统对信号的分析和处理作为研讨环节内 通信领域的信号的传容，对重要的知识点进行延伸分析，完成相关问题 信号处理 降 的分析及仿真实现，小组研讨交流， 提交研讨报告 系统辨识等工程问题。 深入掌握教学内容。 四、课程教学内容提要与基本要求 第一章信号与系统的基本念(8学时) 本章教学内容：1.信号的定义、分类：2.典型信号、信号的运算：3.阶跃信号和冲激信 号：4.信号的分解：5系统的定义、分类和模型：6.线性时不变系统的性质：7.系统分析方 法。 本章基本要求：1.掌握信号的基本分类方法，以及典型信号的定义和表示方法：2.掌握 信号的运算：3.掌握阶跃信号与冲激信号：4掌握信号的分解方法：5.掌捏系统的分类以及 分析方法：6掌握线性时不变系统的基本特性。 本章重点：重点掌握典型信号：信号的运算：系统的分类：线性时不变系统的性质。 第二章连续时间系统的时域分析(8学时)
13 偶分量分解、脉冲分量分解以及正交分解，掌握信号的频域分析、S 域分析（连续 2.时间信 号）、Z 域分析（离散时间信号）；理解系统的一般特性，掌握线性时不变系统的时域分析、 频域分析、S 域分析（连续时间系统）、Z 域分析（离散时间系统），掌握系统各种响应的概 念和分析方法，理解并学会系统的状态空间分析方法。 2.能力：①通过课程学习，掌握信号与系统的分析方法，培养学生利用特征空间在变换 域分析问题的能力。②通过查阅文献、工程案例学习，理解通信和信息处理中信号与系统的 带宽、语音和图像的傅里叶分析、滤波、调制与解调、模数转换的信号采样、卷积与反卷积、 系统的结构与设计等问题，为后续专业课程的学习做准备。③学生可自行组建 3-4 人的学习 讨论小组，建立数学模型，并针对应用需求提出初步的解决方案，完成研讨报告，培养学生 文献检索和团队合作以及撰写报告的能力，提升其对学习的兴趣和参与度和创新能力，为后 续课程的学习做准备；同时培养学生语言表达能力。 3.认知：通过 MATLAB 仿真演示，让学生体验信号和系统分析方法和在实践中的应用， 加深理论知识的理解，锻炼动手能力，提高学习效果并增强其分析和解决实际问题的能力。 专业毕业要求 指标点 课程教学目标 达成途径 1．能够将数学、 自然科学、工程 基础和专业知识 用于解决信息与 通信领域复杂工 程问题。 通过本课程教学使学生 掌握通信和信息处理中 的信号与系统的分析方 法，理解基本理论、掌 握基本知识，具有系统 分 析 和 初 步 设 计 的 能 力。使学生掌握在专业 领域中非常重要的频谱 分析理论，以及通过卷 积和反卷积解决信息与 通 信 领 域 的 信 号 的 传 输、信号处理、降噪、 系统辨识等工程问题。 课堂讲授：重点突出、思路清晰、注重师生互动交 流，及时掌握学生学习情况，关注每一个学生的学 习动向，致力于激发学生的兴趣和提高学生的能力， 引导学生主动思考、善于思考，建立特征空间转换 的思想，提高分析问题、解决问题的能力。 课后作业：每一节课后均给学生留下保证巩固学习 内容的课后作业，并全批全改，及时反馈，每周有 固定时间答疑质疑。 研讨环节：根据相关专业的特点，在案例分析的基 础上，将系统对信号的分析和处理作为研讨环节内 容，对重要的知识点进行延伸分析，完成相关问题 的分析及仿真实现，小组研讨交流，提交研讨报告， 深入掌握教学内容。 四、课程教学内容提要与基本要求 第一章 信号与系统的基本概念（8 学时） 本章教学内容：1.信号的定义、分类；2.典型信号、信号的运算；3.阶跃信号和冲激信 号；4.信号的分解；5.系统的定义、分类和模型；6．线性时不变系统的性质；7.系统分析方 法。 本章基本要求：1.掌握信号的基本分类方法，以及典型信号的定义和表示方法；2.掌握 信号的运算；3.掌握阶跃信号与冲激信号；4.掌握信号的分解方法；5.掌握系统的分类以及 分析方法；6.掌握线性时不变系统的基本特性。 本章重点：重点掌握典型信号；信号的运算；系统的分类；线性时不变系统的性质。 第二章 连续时间系统的时域分析（8 学时）
本章教学内容：1.连续时间系统数学模型的时域建立方法及时域求解：2.系统的自由 响应和强迫响应以及零输入响应和零状态响应的概念：3.冲激响应与阶跃响应：4.卷积的定 义、性质和计算。 本章基本要求：1熟悉微分方程式的建立与求解：2.掌握零输入响应和零状态响应的概 念和计算：3.掌握冲激响应与阶跃响应：4.熟练掌握卷积的定义、性质和计算。 本章重点：系统各种响应的分析：卷积的计算。 第三章傅里叶变换(10学时) 本章教学内容：1周期信号的傅里叶级数和典型周期信号的频谱：2傅里叶变换及典型 非周期信号的频谱：3.傅里叶变换的性质与运算：4.周期信号的傅里叶变换：5抽样信号的 傅里叶变换及抽样定理。 本章基本要求：1掌握周期信号的傅里叶级数、三角函数形式和指数形式以及频谱：2. 熟练掌握傅里叶变换：3.掌握典型非周期信号的傅里叶变换：4.熟练掌握冲激函数和阶跃函 数的傅里叶变换：5.掌握傅里叶变换的基本性质：6.熟练掌握卷积：7.掌握周期信号的傅里 叶变换：8理解抽样信号的傅里叶变换：9.熟练掌握抽样定理。 本章重点：信号的傅里叶变换：信号的频谱：抽样定理 第四章拉普拉斯变换、连续时间系统的Z域分析(8学时) 本章教学内容：1拉普拉斯变换及逆变换：2.拉普拉斯变换的性质与运算：3.用拉氏变 换法求解微分方程及分析电路：4.系统函数及零极点概念与单位冲激响应：5，系统的零极点 分布与时域特性：6，系统的零极点分布与频率特性：7，系统的稳定性。 本章基本要求：1掌握拉普拉斯变换的定义、应用范围及收敛域：2掌握常用信号的拉 氏变换：3熟练掌握拉氏变换的性质：4.掌握拉普拉斯逆变换：5熟练掌握用拉普拉斯变换 法分析电路、S域元件模型：6深入理解系统函数的定义、及物理意义：7.熟练掌握系统零 极点分布与其时域特征的关系：8熟练掌握系统零、极点分布与系统的频率响应的关系：9 深入理解系统稳定性的定义与判断。 本章重点：拉普拉斯变换：利用复频域分析系统：系统函数：系统的零极点分析和稳 定性分析。 第五章傅里叶变换应用于通信系统滤波、调制与抽样(8学时) 本章教学内容：1用傅里叶变换求系统响应；2.无失真传输：3.理想低通滤波器： 4.Paley-Wiener准则和Hilbert变换：5.调制与解调。 本章基本要求：1掌握用傅里叶变换求系统响应的方法：2深入理解无失真传输的定义 特性：3熟练掌捏理想低通滤波器的频域特性和冲激响应以及信号通过系统滤波后的输出 4.理解系统的物理可实现性、佩利-维纳准则和Hilbert变换：5.掌握调制与解调原理。 本章重点：系统的频率响应：理想低通滤波器：无失真传输系统。 第六章离散时间系统的时域分析(6学时)
14 本章教学内容：1. 连续时间系统数学模型的时域建立方法及时域求解；2. 系统的自由 响应和强迫响应以及零输入响应和零状态响应的概念；3.冲激响应与阶跃响应；4.卷积的定 义、性质和计算。 本章基本要求：1.熟悉微分方程式的建立与求解；2.掌握零输入响应和零状态响应的概 念和计算；3.掌握冲激响应与阶跃响应；4.熟练掌握卷积的定义、性质和计算。 本章重点：系统各种响应的分析；卷积的计算。 第三章 傅里叶变换（10 学时） 本章教学内容：1.周期信号的傅里叶级数和典型周期信号的频谱；2.傅里叶变换及典型 非周期信号的频谱；3.傅里叶变换的性质与运算；4.周期信号的傅里叶变换；5.抽样信号的 傅里叶变换及抽样定理。 本章基本要求：1.掌握周期信号的傅里叶级数、三角函数形式和指数形式以及频谱；2. 熟练掌握傅里叶变换；3.掌握典型非周期信号的傅里叶变换；4.熟练掌握冲激函数和阶跃函 数的傅里叶变换；5.掌握傅里叶变换的基本性质；6.熟练掌握卷积；7.掌握周期信号的傅里 叶变换；8.理解抽样信号的傅里叶变换；9.熟练掌握抽样定理。 本章重点：信号的傅里叶变换；信号的频谱；抽样定理。 第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的 Z 域分析（8 学时） 本章教学内容：1.拉普拉斯变换及逆变换；2.拉普拉斯变换的性质与运算；3.用拉氏变 换法求解微分方程及分析电路；4.系统函数及零极点概念与单位冲激响应；5.系统的零极点 分布与时域特性；6.系统的零极点分布与频率特性；7.系统的稳定性。 本章基本要求：1.掌握拉普拉斯变换的定义、应用范围及收敛域；2.掌握常用信号的拉 氏变换；3.熟练掌握拉氏变换的性质；4.掌握拉普拉斯逆变换；5.熟练掌握用拉普拉斯变换 法分析电路、S 域元件模型；6.深入理解系统函数的定义、及物理意义；7.熟练掌握系统零、 极点分布与其时域特征的关系；8.熟练掌握系统零、极点分布与系统的频率响应的关系；9. 深入理解系统稳定性的定义与判断。 本章重点：拉普拉斯变换；利用复频域分析系统；系统函数；系统的零极点分析和稳 定性分析。 第五章 傅里叶变换应用于通信系统-滤波、调制与抽样（8 学时） 本章教学内容：1.用傅里叶变换求系统响应；2.无失真传输；3.理想低通滤波器； 4.Paley-Wiener 准则和 Hilbert 变换；5.调制与解调。 本章基本要求：1.掌握用傅里叶变换求系统响应的方法；2.深入理解无失真传输的定义、 特性；3.熟练掌握理想低通滤波器的频域特性和冲激响应以及信号通过系统滤波后的输出； 4.理解系统的物理可实现性、佩利-维纳准则和 Hilbert 变换；5.掌握调制与解调原理。 本章重点：系统的频率响应；理想低通滤波器；无失真传输系统。 第六章 离散时间系统的时域分析（6 学时）