關(guān)于嵌入式教學(xué)中選用系統的感受
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一.ARM7 VS ARM9
UP-NETARM3000和UP-NETARM300采用基于A(yíng)RM7TDMI核的三星S3C44B0芯片，該芯片是目前國內使用最廣的經(jīng)典ARM芯片，非常適合教學(xué)；和ARM7相比，應該說(shuō)ARM9在性能方面有很大提高，但ARM9更適合作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺，并不適合作為教學(xué)平臺。
ARM7比ARM9更適合教學(xué)。體現如下：
1. 從硬件設計方面，ARM7主頻在30-100MHz左右，學(xué)生完全可以掌握其設計技術(shù)，而ARM9在100-200MHz左右，屬高速設計，至少有3年以上經(jīng)驗的硬件工程師才可能進(jìn)行設計，一般學(xué)生很難掌握。
2. 從軟件設計方面，在教學(xué)中采用源碼開(kāi)發(fā)的操作系統已成為共識，ARM7資源緊湊，適合運行ucos和ucLinux等源碼開(kāi)放的操作系統，在教學(xué)中能夠充分體現嵌入式系統對資源、成本、可靠性有嚴格需要的特點(diǎn)；而ARM9是系統集成度更高的SOC，適合跑WinCE、Linux等高級操作系統，用于教學(xué)是“大馬拉小車(chē)”，這樣造成學(xué)生在設計時(shí)往往不會(huì )關(guān)注資源、成本、可靠性的限制，就如同用一臺PC進(jìn)行教學(xué)一樣，無(wú)法體現嵌入式教學(xué)的特點(diǎn)。
3. 從應用方面，而ARM7芯片價(jià)格比ARM9低得多，而且ARM7芯片是目前嵌入式產(chǎn)品市場(chǎng)的主流，占90%以上，很多手機、小靈通等產(chǎn)品都是基于A(yíng)RM7的，就如同目前單片機開(kāi)發(fā)與教學(xué)絕大多數采用51體系一樣，ARM7就是32位微處理器領(lǐng)域的51，至少有10年左右的生命力，這也如同單片機教學(xué)很少講16位的80186一樣。
是不是ARM9就比ARM7高級呢？
1. 嵌入式教學(xué)設備和PC不一樣，PC強調“性能”，而教學(xué)設備強調“功能”，設備是否高級，在于“功能”，而不在于“性能”，教學(xué)設備的特點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單，盡量減輕教師和學(xué)生的使用負擔。博創(chuàng )的UP-NETARM3000和UP-NETARM300是功能完備的教學(xué)設備，完全體現了功能強大、簡(jiǎn)單易學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)。
2. 這就和現代《計算機體系結構》、《計算機組成》、《微機原理》等課程仍在使用4位、8位機進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗案例而不選用P4級CPU做為實(shí)驗案例一個(gè)道理，因為4位、8位機作為教學(xué)已經(jīng)足夠了，即容易理解，又能講清知識和問(wèn)題，因為教學(xué)中講的是知識和概念，而不是CPU的性能。
3. 高級的嵌入式實(shí)驗教學(xué)設備的“高級”應體現在教學(xué)內容和使用功能的高級方面，而不是單純的性能“高級”。博創(chuàng )的UP-NETARM3000和UP-NETARM300采用雙操作系統，可通過(guò)更換核心模塊從ucos教學(xué)升級到ucLinux教學(xué)，兩種操作系統都具有完整的教學(xué)體系和實(shí)驗課件，這是其它任何教學(xué)設備所不具備的。
二．Linux VS ucOS-II
1. 的確，Linux很熱門(mén)，而且是未來(lái)幾年的發(fā)展方向。但在教學(xué)中，我們必須正視這樣一些現實(shí)：桌面操作系統主流仍為Windows系統，絕大多數老師和學(xué)生沒(méi)有或很少使用Linux，而且本科生階段也很少開(kāi)設Linux相關(guān)課程。而開(kāi)展ARM+Linux教學(xué)至少要有Linux應用經(jīng)驗，否則在教學(xué)中要花很大精力去講授Linux操作系統知識、ARM微處理器知識、Linux下的編程與交叉編譯技術(shù)，在實(shí)驗中要熟悉Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境、進(jìn)行實(shí)際編程訓練，我們都知道，上面的每個(gè)知識點(diǎn)花一門(mén)課去講授都不為過(guò)，把這么多內容都放在一門(mén)課上講解，很難保證教學(xué)質(zhì)量。
2. 因此，嵌入式教學(xué)必須從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，制定相應的教學(xué)計劃和選擇實(shí)驗設備，不能只追求“高級”和“流行”，而忽略教學(xué)過(guò)程中最關(guān)鍵的環(huán)節“學(xué)生接受能力”，應做到因材施教，因勢利導，才能達到最好的教學(xué)效果。
3. 博創(chuàng )的UP-NETARM3000和UP-NETARM300教學(xué)平臺充分考慮了嵌入式教學(xué)的上述特點(diǎn)，即在Linux還不普及的情況下，對大多數專(zhuān)業(yè)而言，采用源碼開(kāi)發(fā)的操作系統ucos是最好的選擇，ucos源代碼簡(jiǎn)單經(jīng)典，容易學(xué)習和接受，在Windows環(huán)境下開(kāi)發(fā)，容易理解和學(xué)習，通過(guò)30-40學(xué)時(shí)的講解和實(shí)驗，學(xué)生能夠充分掌握嵌入式開(kāi)發(fā)的要點(diǎn)，清華、北航的教學(xué)實(shí)踐充分證明了這一點(diǎn)，80%的學(xué)生都獨立或合作開(kāi)發(fā)出了基于嵌入式小游戲，保證了教學(xué)效果；在未來(lái)兩年內，很多高校都會(huì )開(kāi)設Linux相關(guān)基礎課程，那時(shí)通過(guò)更換核心模塊或重新燒寫(xiě)系統，UP-NETARM 3000和UP-NETARM300會(huì )輕松升級到Linux，ucos和ucLinux可以滿(mǎn)足絕大多數嵌入式教學(xué)的要求。
嵌入式系統教學(xué)是一門(mén)新課，涉及電子、計算機、軟件等諸多專(zhuān)業(yè)學(xué)科，對授課老師要求較高，選擇合適的教學(xué)體系和實(shí)驗設備對教學(xué)順利開(kāi)展和保證教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要；博創(chuàng )的UP-NETARM3000和UP-NETARM300教學(xué)平臺具有配套教材、教案、實(shí)驗指導書(shū)、實(shí)驗課件、網(wǎng)上教學(xué)輔導一整套完整的解決方案，為教師和學(xué)生提供了最大限度的教學(xué)資源，減輕教與學(xué)的負擔。
更為重要的一點(diǎn)，是博創(chuàng )的教學(xué)體系和實(shí)驗課件已經(jīng)在清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等國內一流高校教學(xué)中得到了實(shí)際應用，經(jīng)過(guò)兩年多實(shí)際教學(xué)的反復完善，已經(jīng)成熟，通過(guò)學(xué)生的反饋意見(jiàn)被證明是成功的，完全可以推廣到其它各個(gè)高校。而其它的嵌入式教學(xué)平臺的課件只是其開(kāi)發(fā)人員的一些技術(shù)資料，沒(méi)有經(jīng)過(guò)教學(xué)驗證。采用這樣的平臺在教學(xué)中會(huì )有很大的風(fēng)險性。
因此，嵌入式教學(xué)必須從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，制定相應的教學(xué)計劃和選擇實(shí)驗設備，不能一味追求“高級”和“流行”，而忽略教學(xué)過(guò)程中最關(guān)鍵的環(huán)節“學(xué)生接受能力”，應做到因材施教，因勢利導，才能達到最好的教學(xué)效果。
linux操作系統文章專(zhuān)題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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