支架式教学法在研究生嵌入式系统课程教学中的应用

分析研究生嵌入式系统课程教学中存在的问题,提出将建构主义中的支架式教学法引入到该课程中,具体阐述如何以教师为中心的教学方式转变为以学生为中心,从5个环节介绍该教学法的实施过程,并说明教学效果。

嵌入式系统环形缓冲区快速读写方法的设计与实现

针对常用环形缓冲区读写数据运行效率低的弊端,提出了一种快速读写环形缓冲区数据的方法。在读写缓冲区数据时,通过位与逻辑运算修改读写指针值,利用读写指针的差值作为缓冲区有效数据个数实现环形缓冲区状态判断。通过仿真测试实验和测试数据分析,这种快速读写环形缓冲区的方法可以显著提高系统运行效率。

“互联网+”背景下嵌入式系统沉浸式教学改革研究

针对“嵌入式系统设计”课程教学存在的问题,开展沉浸式教学模式改革。构建了以LaunchPad开发板为基础的嵌入式系统口袋实验室。以项目为驱动,设计了多层次、多目标实验案例。基于口袋实验室、虚拟仿真软件、在线教学资源和智慧教学工具,构建了一体化沉浸式学习平台,将以“授”为主转变为以“导”为主,将被动依赖转变为自主学习,极大地激发了学生的学习兴趣,提升了学习成效,取得了较好的效果。

地方高校“嵌入式系统及应用”一流课程建设实践

地方高校专业课程教学的水平直接影响全国高等教育的质量。以徐州工程学院“嵌入式系统及应用”课程为研究对象,从线上资源的建设、线下课堂教学的设计、思政育人的融入、行业规范的结合等方面进行了线上线下混合式一流课程建设的实践,取得了较好的教学效果。

面向任务协同的异构多核嵌入式系统实时调度方法

以往的异构多核嵌入式系统实时调度方法由于仅设置了系统实时调度模型的单项参数,导致系统调度时间过长。本文设计了面向任务协同的异构多核嵌入式系统实时调度方法。面向任务协同构建嵌入式系统实时调度模型,计算系统任务节点的传输情况,构建系统实时调度的数学模型,对构建的实时调度模型中的任务数据信息进行汇集,并进行自适应分析处理,以此为基础,设置实时调度模型的时间均衡控制参数和安全性系数,从而实现嵌入式系统的实时调度。通过上述设计,完成对异构多核嵌入式系统实时调度方法的设计。在仿真实验中,与以往的异构多核嵌入式系统实时调度方法相比,本文设计的面向任务协同的异构多核嵌入式系统实时调度方法的调度时间最长仅为5 s,调度时间更短。

基于OBE理念的“嵌入式系统与应用”课程改革与实践

“嵌入式系统与应用”作为信息工程专业的专业必修课程,是高素质复合型新工科人才培养的重要课程。文章以“嵌入式系统与应用”课程存在的问题为出发点,以OBE理念为指导思想,考虑学生的学习特点,从明确教学目标、优化教学体系、调整教学内容、开展线上线下混合教学、实践教学和量化教学评价等方面探讨了该课程的改革举措,有效地激发了学生的学习兴趣,为培养高素质、复合型新工科人才奠定良好的基础。

基于嵌入式系统的输电线路除冰机器人设计

阐述一种基于嵌入式系统的输电线路除冰破冰机器人,利用破冰锥的特殊结构进行除冰破冰。此装置以嵌入式系统,通过物联网设计、3D建模和打印技术应用,能够确保高效除冰。

适用于海洋动态观测设备嵌入式系统的低功耗管理预测模型

能耗是制约海洋设备在水下工作时长的关键因素。为进一步降低海洋动态观测设备嵌入式系统的动态功耗,本文针对前人提出的用于预测空闲时间的指数平滑算法所存在的权重系数基于凑数法确定、算法难以适应大波动等问题,设计了一种新的权重系数,并构建了一种自适应的低功耗管理预测模型。当模型检测到预测的空闲时间超过工作和休眠状态切换的时间阈值后,中央处理器关停系统的部分外设,使系统进入低功耗休眠状态。仿真和单片机实验均表明,本文提出的低功耗管理预测模型能够有效地提高对处理器工作的空闲时间预测的准确性,且面对突发状况具有良好的自适应性,可显著降低嵌入式系统的功耗,有效延长设备的工作时间。

基于嵌入式系统的表面划痕测量装置的设计与实现

针对飞机机身蒙皮、座舱玻璃等装备零部件表面的划痕深度和宽度现场定量检测的需求,研制了一套基于嵌入式系统的表面划痕测量装置。装置基于光切原理设计,以嵌入式ARM(advanced RISC machines)开发板为硬件平台,连接工业相机和显微镜组,采集由投射光路投射出的平行光条并经过被测表面调制后的图像,经过图像处理和划痕特征提取,计算划痕的深度和宽度,测量结果可数字化显示并保存。试验结果表明,装置在0.005~0.060 mm测量范围内的示值误差不超过±2.0μm,在0.060~2.000 mm的测量范围内的相对示值误差优于±4%。测量装置具备小型化、一体化、高精度、快速、易操作等特点,适用于在现场环境中对飞机机身各处的划痕进行直接测量。

基于VR+CDIO模式的嵌入式系统课程的教学改革研究

针对当前嵌入式系统课程教学存在的不足及嵌入式系统课程的教学特点,本文将CDIO工程教育理念与虚拟现实技术(VR)有效结合,提出了VR+CDIO教学模式,并将其应用于嵌入式系统课程的教学改革中。从教学方法、师资队伍建设、构建虚拟现实实验平台及教学评价体系构建等方面对基于VR+CDIO模式的嵌入式系统课程教学模式进行有效实施。经过多个周期的教学实践表明,本文提出的基于VR+CDIO模式的教学改革方法使学生真正实现了“做中学”和“学中做”,能有效培养学生的自学能力、工程实践能力、团队合作能力及创新能力等,激发学生的学习热情,提高教师教学水平。

面向嵌入式系统多通道回声消除语音增强方法

语音增强在当代社会成为了一种语音前端处理技术,为了满足通信交流日益增长的需求,为了发掘效果更优、复杂度更低的语音增强系统,设计了一种面向嵌入式系统多通道回声消除语音增强方法,该方法结合了UNet网络结构和通道注意力机制,提出了两种回声消除算法模型:MP-UNet模型和轻量化版MP-UNetS模型,在两种模型中可以同时处理语音的幅值和相位,并输出消除回声和抑制噪声的语音。实验验证了所提方法中在性能上的优越性,在资源受限的嵌入式平台开发环境下对语音增强系统具有较大的意义。

OBE理念下应用型本科嵌入式系统教改研究

随着电子信息,物联网等技术在近年来的快速发展,嵌入式系统在民用,工业等各个领域的重要性逐步增加,成为了机电,自动化,控制类等专业重要的专业方向课程。基于应用型本科的转型,以及学习产出的教育模式(OBE)的推广,在嵌入式系统的教学中,应该更加重视培养学生的工程应用能力。方法 缩短理论课时长,增加实验课时长,在培养学生电路设计能力和程序编写能力的基础上,以项目作为驱动,结合实际工程问题,进行教学和实验,增加学生课后自学动力,培养学生独立解决实际完整工程问题的能力。使得学生能够从电路设计、逻辑和程序设计到项目调试,完整掌握处理实际工程问题的流程和能力。结果 在上一个教学周期内试行,取得了较好的教学效果,学生表现出较高的学习兴趣和学习效果。结论 当前教改方案,相较于传统教学方式,在教学成果上取得了良好的效果。

基于STM32嵌入式系统的产品质量自动检测技术研究

在快速发展的工业制造领域,产品质量的自动检测技术成为确保高质量生产的关键。随着嵌入式系统技术的飞速发展,特别是STM32微控制器平台的广泛应用,为复杂的自动检测系统提供了强大的技术支持。STM32嵌入式系统以其高性能、低功耗和高度集成的特点,成为实施高效、准确的产品质量检测的理想选择。本文将探讨基于STM32嵌入式系统的产品质量自动检测技术,旨在为制造业提供有效的技术解决方案。

基于四旋翼无人机的嵌入式系统实践教学设计

基于四旋翼无人机系统的软件、硬件平台,设计了嵌入式系统课程实践教学新案例。四旋翼无人机系统以睿抗机器人开发者大赛为基础,开发基于STM32F4嵌入式处理器的四旋翼无人机飞行器,通过程序设计实现自主避障、目标识别和模拟攻击。实验飞行测试结果证明,该四旋翼无人机系统能够很好地完成大赛既定目标任务。通过本无人机实践项目,可有效提高嵌入式系统课程的趣味性和工程性,培养学生的动手能力,并提升其参与创新创业及专业竞赛积极性,增强学生的学习兴趣。

思政教育融入嵌入式系统课程的探索与实践

为深入推进嵌入式系统相关课程的专业教育与思政教育的深度融合,研究并提出“专业知识和价值情怀相统一”“专业技能和做事方法相统一”“专业素质和道德理想相统一”这三个融合方向。并以嵌入式系统应用与实践课程教学为例,深入挖掘三个融入方向上的课程思政切入点和融入途径,将课程思政与专业教育有机融合,实现育人和育才相统一。

基于嵌入式系统的新能源汽车智能节能控制系统设计

随着环保意识的增强和能源危机的加剧,新能源汽车作为一种绿色、可持续的交通工具,受到了广泛关注。为进一步提高新能源汽车的能源利用效率,智能节能控制系统成为了研究的热点。该文首先介绍嵌入式系统在新能源汽车中的应用现状和发展趋势。接着,详细介绍智能节能控制系统的设计原则和方法,包括能量管理、动力分配、驾驶行为识别和环境感知等方面的智能控制策略。最后,通过实际案例和试验结果来验证该系统的性能和效果,并对未来的发展方向和应用前景进行展望。研究成果对于新能源汽车的节能控制和能源管理具有一定的理论和实际应用价值,可为新能源汽车的智能化发展提供参考。

嵌入式系统课程项目化教学的探索与实践

嵌入式系统课程是一门面向电子信息、计算机类的专业方向课程,根据当前嵌入式系统发展趋势,本文分析了传统嵌入式系统教学模式的不足,并参考嵌入式系统工程应用的实际情况,采用项目化教学的方式,将理论知识与实践教学相融合,该教学方法能够有效地提高学生的综合应用能力,培养学生的工程项目开发能力。而针对在实施项目化教学过程中所遇到的问题,通过具体分析研究,探索出对应的解决方式,并对教学过程中还需要持续改进的问题进行了阐明,以达到提高嵌入式系统课程项目化教学质量的目的。

基于嵌入式系统的便携消毒杀菌干衣盒研究

基于嵌入式系统完成了消毒杀菌干衣盒的硬件设计和样机制作,实现了手机APP对消毒杀菌干衣盒的控制以及数据采集,包括消毒杀菌干衣盒内部实时湿度、温度的采集、显示,以及对消毒杀菌干衣盒的消毒时间控制、杀菌时间控制等功能,样机能够稳定的运行,为后续产品化批量化打下了基础。

基于嵌入式系统的无线通信技术研究

嵌入式系统无线通信技术是一种将通信技术应用到嵌入式系统中,实现物联网互联互通的方案。在数字化、智能化时代背景下,嵌入式系统在工业自动化、智能家居、医疗设备等领域得到了全面应用。但嵌入式系统在运行中对通信质量的要求非常高,如采用的通信技术不合适,就容易出现信息数据丢失的情况,导致系统运行不稳定。为解决嵌入式系统在通信中的局限性问题,文中应用无线通信技术,实现了控制指令与数据的远距离传输,增强了嵌入式系统的灵活性、互通性和可拓展性。

嵌入式系统中的物联网通信协议研究

物联网应用中,选择适合的通信协议至关重要,而消息队列遥测传输(MQTT)作为一种轻量级、可靠的协议在此领域倍受青睐。首先,介绍了物联网的背景,强调了选择MQTT的动机及其在物联网中的重要性。其次,详细阐述了MQTT协议的核心概念,包括消息发布与订阅、质量服务级别、主题管理、遗嘱消息等。再次,深入研究了MQTT协议在嵌入式系统中的实现方式,包括:MQTT代理(Broker)的搭建与配置、客户端设备的集成、通信建立与维护、消息发布与订阅方法,以及安全性配置。该研究为物联网领域的通信协议实现提供了技术支持,更好的构建嵌入式物联网解决方案。