l 我为什么要学习这门课？

近几年随着互联网行业的迅猛发展，嵌入式技术已广泛应用到我们生活的方方面面：如我们每天用的手机、手上戴的手表、家中的高清电视、智能冰箱、机顶盒，再到汽车电子、娱乐中的机器人，无不采用嵌入式技术，可谓嵌入式无处不在。

据相关数据显示，目前我国嵌入式行业人才缺口巨大，随着人工智能和电子嵌入式开发业务的需求量增加，未来嵌入式专业的岗位需求还将持续增加，嵌入式技术开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一。

《嵌入式系统原理及应用》是电子信息类、电气类、物联网工程及计算机相关专业的主修课程，通过本课程的学习，能够让学生掌握当下最流行的新技术，与时俱进，跟上技术发展步伐，“今天所学的就是明天所用的”，达到学以致用的目的，为学生就业、考研做好准备。

l 这门课的主题是关于什么？

本课程主讲意法半导体公司的STM32F103处理器，主要包括嵌入式系统的基本概念、STM32F103微控制组织结构、工作原理、外围电路模块设计、片内外设的程序设计方法，紧跟技术前沿，引入STM32CubeMX开发工具，库函数法和HAL库法并重，及其在嵌入式应用系统设计的基本步骤和开发方法。

l 学习这门课可以获得什么？特别是对自己有什么帮助和应用。

通过本课程的学生，学生能熟悉一种主流的STM32微处理器体系架构；学生能够具备基本的嵌入式系统软硬件开发能力和基于库函数、HAL库的底层编程思想和意识，以及具备综合运用STM32微处理器知识解决实际工程问题和项目管理的能力。

学生可以依托STM32F103微处理器进行项目的开发，可以完成课程设计、毕业设计，也可以参加相应的学科竞赛，如蓝桥杯、挑战杯、互联网+、全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛等相关学科竞赛，也可以加入到老师的科研项目团队，为后续考研、就业奠定基础。

l 这门课有什么特色和亮点。

 1）立德树人，坚持“课”与“程”并重

课程注重传承性与时代性相结合，知识传授与思政教育有机融合，帮助学生成人成才成功。“课”以输出为导向，明确课程目标和定位，“程”融入信息化手段，紧跟技术前沿，引入CubeMX开发工具，库函数法和HAL库法并重，持续优化教学设计，使课程强起来，有效增强学习获得感。

2）优化设计，坚持“赛”和“课”并重

教学过程中紧密结合学生的实践活动，把学科竞赛和教学内容相融合，优化教学内容，做到平时学习如同竞赛，竞赛如同平时学习，达到赛课合一。

3）开发案例，坚持“学”和“做”并重

课程 开发了一批课程案例，坚持“学”和“做”有机结合，把课程变成摸得着看得见的有机载体，有助激发学生学习兴趣，增强学习激情。

1）知识目标

① 理解STM32嵌入式微控制器结构、工作原理；

② 掌握GPIO、串口、中断、定时器等基本功能外设的程序设计方法；

③ 掌握嵌入式单片机的软、硬件结构分析和设计，及对实际工程应用案例的认知；

④ 熟悉基于库函数和HAL库的嵌入式应用系统设计基本步骤和开发方法。

2）能力目标

① 能熟悉一种主流的STM32微处理器体系架构；

② 具备基本的嵌入式系统软硬件开发能力；

③ 具备基于库函数和HAL库的底层编程思想和意识；

④ 具备综合运用STM32微处理器知识解决实际工程问题和项目管理的能力。

3）素质目标

① 具有良好的职业道德、规范操作意识；

② 具有开拓创新的学习精神；

③ 具有求真务实的工作作风；

④ 具有良好的语言文字表达能力和组织协调能力。

4）课程思政

① 具有良好的职业道德、职业习惯、职业操守；

② 具备良好的团队协作精神和科学思维能力；

③ 具备科技报国的家国情怀和使命担当精神；

    ④ 具有精益求精的大国工匠精神和开拓创新精神。

先修课程：微机原理、C语言程序设计、数字电子技术等。

如有《单片机原理》方面的基础，更有助于该课程的学习。

选用教材：

《ARM Cortex-M3嵌入式开发与实践——基于STM32F103》，张勇主编/著，清华大学出版社，2017年第1版

参考书目：

1. 《ARM Cortex-M3嵌入式原理及应用——基于STM32F103微控制器》，黄克亚编著，清华大学出版社，2020年第1版

2.《ARM Cortex-M3系统设计与实现——STM32基础篇》，郭书军编著，电子工业出版社，2019年第五次印刷

3.《嵌入式系统原理与实践——基于Cortex-M3（STM32）》（上、下册），周银祥主编，华中科技大学出版社，2020年第1版

4.《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》，卢有亮主编/著，机械工业出版社，2014年第1版

5.《ARM嵌入式开发实例——基于STM32的系统设计》，肖广兵主编/著，《电子工业出版社》，2013年第1版

Q：学习过程中可能出现的问题有哪些？

A：注重理论学习，忽视编程实践；开始时不够重视，功夫下不到，到后期理解困难；忽视编程应用和方法的训练；平时容易忽视基本概念、基本原理，忽视基本功的训练；要牢记：原理通一通百通。

Q：学好STM32F103微控制器的关键是什么？

A：编程和实践是学好微控制器的关键，多看书，多练习，提高动手实践解决问题能力。

Q：整个学习过程怎么安排？

A：整个学习过程分为四个方面。

第一：掌握STM32F103微控制器内部组织架构，了解片内外设；

第二：熟练掌握C语言编程方法，熟练掌握外围电路分析和设计方法；

第三：模仿起步，从点灯编程做起，加上必要的记忆，逐步养成良好的编程习惯及MDK编程调试的方法，到熟练掌握程序调试方法；

第四：结合实际工程重点掌握GPIO口输入输出、定时器、中断、通信等编程实现，学会分析问题，开始进行系统设计。

Q：本课程需要哪些编程和仿真工具？

A：需要STM32CubeMX 和MDK 开发环境。有条件的同学可以配一块开发板。