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電機工程暨研究所
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電機工程暨研究所
網通學程計畫

教育部網路通訊重點領域學程計畫

教育部網路通訊重點領域學程計畫

 (一) 學程名稱:嵌入式系統軟體學程TOP

目的:

        配合國家經建發展及產業需求,及未來IC半導體製程設備及嵌入式軟硬體相關機台之維修人才需求,本系所規劃整合電力學程、計算機與通訊學程與IC半導體學程,建立學生軟硬體並重之正確嵌入式系統概念,進而培育國內對於嵌入式作業系統此一重點域的相關人才,提昇國內相關產業的維修自主能。計畫實施的具體目標為:

(1) 編撰核心及相關教材,提供學生好的學習憑據與方向。
(2) 嵌入式作業系統的學習環境,整合相關課程所需的軟、硬體設備。
(3) 提昇國內科技研發能,協助產業發展嵌入式系統應用產品所需之人才。
嵌入式系統軟體學程
 
(二) 學程基本資料TOP
 
          相關課程流程圖
 
 
(三) 學程課程開課規劃(請填列學程流程圖中各個課程開課基本資料) TOP

  

預定開課時間
開授課程名稱
等同學程架構所列課程名稱
課程現況
授課
教師
(職稱)
學分數
每週
上課/實習
時數
預估修課人數
 101
 9
嵌入式微處理器系統
■現有課程
□新增課程
曹建祁
3
 3 hr/ 2 hr
30
嵌入式驅動程式設計實作
102
 3
嵌入式系統與軟體工程
□現有課程
■新增課程
施平輝
3
 3 hr/ 2 hr
30
嵌入式系統與軟體工程
 101
 3
微型感測裝置嵌入式系統與軟體實作
■現有課程
□新增課程
董佳璋
3
 3 hr/ 2 hr
40
嵌入式無線感測
 101
 9
嵌入式馬達控制實務
■現有課程
□新增課程
吳志宏
曹建祁
3
 3 hr/ 2 hr
20
專題課程
 102
 9
綠色能源系統應用
■現有課程
□新增課程
吳志宏
曹建祁
3
 3 hr/ 2 hr
20
專題課程

 

目前執行狀況_學程開課成效及修課學生數  

100年9月至101年4月止 達成度
預定達到目標值
實際執行值
參與聯盟相關課程推廣研習、座談:
 15 人次 5 場次
參與競賽學生人數: 20
參與聯盟相關課程推廣研習、座談:
 19 人次 5 場次
參與競賽學生人數: 11
目前執行狀況_參與聯盟活動、競賽

 

年度
參與之計畫、活動名稱
參與情形
100
100年度全國微電腦應用系統設計製作競賽(佳作)(100年10月21日,教育部)
共2位老師及學生4位參與。
100
北京聯通杯”2011年北京市大學生電腦應用大賽暨京港澳臺大學生電腦應用大賽(大賽二等獎)(100年11月06日,北京聯合大學、北京市高等教育學會電腦教育研究會)
共1位老師及學生3位參與。
100
第六屆盛群盃HOLTEKMCU創意大賽(入圍)(100年11月19日,南台科技大學)
共1位老師及學生4位參與。
100
嵌入式軟體與應用教學推動聯盟課程與成果發表會(100年12月23日,新竹市交通大學)
共1位老師及學生4位參與。
100
智慧電子應用設計研習課程(101年2月8日-101年2月10日,台中市中興大學)
共2位老師及學生4位參。
100
2012年智慧電子應用設計聯盟成果展(101年2月6日-101年2月7日,桃園縣中壢市)
共2位老師參與。
100
嵌入式圖形化介面教學研習會(101年1月12日,雲林縣國立虎尾科技大學)
共2位老師參與。
100
100年度網路通訊人才培育先導型計畫成果發表會(101年2月14日,新竹市交通大學)
共1位老師及學生3位參與。
100
參加 2012全國安全創意實務專題競賽,並榮獲甲等獎(101年5月31日,吳鳳科技大學)
共2位老師及學生共4位參與。
100
參加教育部嵌入式軟體聯盟(ESW)課程種子教師與助教養成研習"嵌入式微處理器系統"(101年6月25日至6月26日,雲林科技大學)
共1位老師及學生1位參與。
100
參加教育部嵌入式軟體聯盟(ESW)課程種子教師與助教養成研習" Intel MTL多核心與雲端應用"(101年6月27日至6月28日,雲林科技大學)
共1位老師參與。
100
參加教育部嵌入式軟體聯盟(ESW)課程種子教師與助教養成研習" AndesCore系統技術與應用"(101年7月2日至7月3日,雲林科技大學)
共2位老師及學生1位參與。
100
參加教育部嵌入式軟體聯盟(ESW)課程種子教師與助教養成研習" PAC系統技術與應用"(101年7月4日至7月5日,雲林科技大學)
共2位老師及學生1位參與。
 
目前執行狀況_修課學生上課情況 

 

 

 

 

 

 

(四)實驗室建置規劃(請說明搭配本重點領域學程相關實驗室之建置規劃) TOP
 
 
 

 

實驗室
名稱
嵌入式系統與信號室
現況
□新設實驗室(       負責管理)
現有實驗室(電機工程系負責管理)
實驗室
特色
從事有關積體電路設計、軟體工程、及邏輯測試等技術之研究。針對嵌入式系統軟硬體技術之開發。提供嵌入式系統軟體(ESW)學程研究所的相關課程上課之用。
主要適用對象
(可複選)
研究所
大四 
大三
□大一、二
□其他_____
主要
用途
教學 70 
 
研究 20
產學合作 10
□其他        %
實驗室負責
教師
姓名:吳志宏
職稱:助理教授
電話:0919-063191
E-Mail:zhwu@cc.ctu.edu.tw
實驗室人力
配置
管理老師1人
支援技士1人
兼任助理2人
實驗室
空間
50
一次可同時上課的學生人數 50
實驗室短期
目標
本實驗室主要供本系大學部邏輯設計、微算機原理與應用(實習)、嵌入式系統概論、嵌入式微處理器系統、嵌入式系統程式設計行動裝置嵌入式系統與軟體實作、微型感測裝置嵌入式系統課程之教學研究以及實驗操作使用。
實驗室長期發展方向
嵌入式系統是以嵌入式電腦為技術核心,面向用戶、產品、應用,軟硬體可裁減的,適用於對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用電腦系統。和通用電腦不同,嵌入式系統是針對具體應用的專用系統,目的就是要把一切變得更簡單、更方便、更普遍、更適用;它的硬體和軟體都必須高效率地設計去除冗餘,力爭在同樣的矽片面積上實現更高的性能。
基於上述之原因,本實驗室在開設嵌入式作業系統的課程,灌輸學生對嵌入式系統的觀念,探討當中的技術與特色,並配合比賽、專題、作業及報告等方式訓練學生實作研發的能力。最終目標在於培育國內對於嵌入式系統應用此一重點領域的相關人才,進而提昇國內相關產業的研發自主能力。計畫實施的具體目標為:
(1) 編撰核心及相關教材,提供學生良好的學習憑據與方向。
(2) 建立嵌入式系統應用的學習環境,整合相關課程所需的軟、硬體設備。
(3) 培育關於嵌入式系統應用的相關人才。
(4) 提昇國內科技研發能力,貢獻產業發展。
實驗室
建置內容及進度
(請說明實驗室本年度建置內容、進度及運作之規劃)
一、實驗室建置本年度建置內容及進度
為配合開設嵌入式系統應用學程之課程需求,主要的採購設備如下表所示,目前實驗室建置完成規畫之進度,設備使用率佳且師生反應良好,感謝教育部對本實驗室之支持,得以強化本系師生在嵌入式系統教學和研究之能量。
設備名稱
數量
DMA-2440XP教學平台
26
ARM JTAG模擬器
24
嵌入式週邊模組
12
桌上型電腦及19吋螢幕
25
USB HOST/ ISP8051_D11實習單板
30
行動裝置嵌入式系統開發平台
16
微型感測裝置嵌入式系統開發平台
10
嵌入式馬達控制系統開發平台
5
太陽能發電系統
5
電源供應器
24
信號產生器
24
示波器
24
 
二、實驗室建置運作之規劃
為支援未來嵌入式系統軟體學程之需求,本實驗室在實驗設備建置之規劃上,依照教學需求及經費補助之金額,第一年規劃如下:
1)目前”微型感測裝置嵌入式系統與軟體實作”的現有課程已經購買10套微型感測裝置嵌入式系統開發平台,為盡量滿足兩人一組共用一套設備的原則下,依照預計共40位學生修課的前提下,及教師展示所需之一套與備用需求一套,微型感測裝置嵌入式系統開發平台尚須採購12套。
2)因應”嵌入式應用軟體實驗” 新增課程之需求,為盡量滿足兩人一組共用一套設備的原則下,依照預計共30位學生修課的前提下,及教師展示所需之一套,擬採購Android平板裝置教學平台16套。
3)因應”嵌入式系統程式設計” 的現有課程之需求,為盡量滿足兩人一組共用一套設備的原則下,依照預計共30位學生修課的前提下,及教師展示所需之一套,擬採購Android行動裝置教學平台16套。
4)由於在課堂教學上需臨時列印補充資料或是學生作業,及支援計畫行政列印需求,需要一台具網路列印服務的雷射印表機,故擬採購雷射印表機1台。
 
第二年規劃如下:
1)因應”嵌入式系統與軟體工程” 新增課程之需求,為盡量滿足兩人一組共用一套設備的原則下,依照預計共30位學生修課的前提下,擬採購樂高機器人軟硬體開發平台15套。
2)目前”綠色能源系統應用”的現有課程已經購買5套太陽能發電系統,為盡量滿足兩人一組共用一套設備的原則下,依照預計共20位學生修課的前提下及考量經費補助之金額,擬採購3套嵌入式太陽能開發系統。
實驗室規劃支援之學程課程
嵌入式系統概論
介面設計
嵌入式應用軟體實驗
嵌入式系統程式設計
嵌入式創意設計
嵌入式微處理器系統
嵌入式系統與軟體工程
微型感測裝置嵌入式系統與軟體實作
綠色能源系統應用
 
實驗室規劃支援之學程課程
適用課程
課程現況
所需之軟硬體設備
主要適用對象
嵌入式系統概論
現有課程
□新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          DMA-2440XP教學平台
l           ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體
□研究所
□大學
■四技
□其他_____
介面設計
□現有課程
新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          USB HOST實習單板
l          ISP8051_D11實習單板
l          USB HUB
□研究所
□大學
■四技
□其他_____
嵌入式應用軟體實驗
□現有課程
新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          Android平板裝置教學平台
□研究所
□大學
■四技
□其他_____
嵌入式系統程式設計
現有課程
□新課程
l          PC
l          單槍投影機
□研究所
□大學
■四技
□其他_____
嵌入式創意設計
現有課程
□新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          Android行動裝置教學平台
■研究所
□大學
■四技
□其他_____
嵌入式微處理器系統
現有課程
□新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          DMA-2440XP教學平台
□研究所
□大學
■四技
□其他_____
嵌入式系統與軟體工程
□現有課程
新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          樂高機器人
l          EclipseUML
l          樂高leJOS NXT開發工具
l          行動裝置嵌入式系統開發平台
□研究所
□大學
■四技
□其他_____
微型感測裝置嵌入式系統與軟體實作
現有課程
□新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          微型感測裝置嵌入式系統開發平台
l          DMA-2440XP教學平台
l          電源供應器
l          信號產生器
l          示波器
■研究所
□大學
■四技
□其他_____
綠色能源系統應用
現有課程
□新課程
l          PC
l          單槍投影機
l          DMA-2440XP教學平台
l          太陽能發電系統
■研究所
□大學
■四技
□其他_____
原有
設備
l          DMA-2440XP教學平台(26套)
l          ARM JTAG模擬器(24套)
l          嵌入式週邊模組(12套)
l          USB HOST/ ISP8051_D11實習單板(30套)
l          行動裝置嵌入式系統開發平台(16套)
l          微型感測裝置嵌入式系統開發平台(10套)
l          嵌入式馬達控制系統開發平台(5套)
l          太陽能發電系統(5套)
l          桌上型電腦及19’’螢幕(25套)
l          電源供應器(24套)
l          信號產生器(24套)
l          示波器(24套)
(五)學程課程內容本重點領域學程中,每1課程填寫1份)TOP
建國科技大學學校
電機工程系暨研究所系所
學程名稱:嵌入式系統應用學程
課程
名稱
嵌入式系統概論
(Introduction to Embedded System)
課程
性質
█一般上課課程,搭配實習
□一般上課課程,沒有實習
□實習課程,有  學分
等同學程架構所列課程名稱
嵌入式系統概論
(Introduction to Embedded System)
授課
教師
建國科技大學 電機工程系(所)
吳志宏 助理教授
連絡
方式
電話:04-7111111 ext. 3244
傳真:04-7122006
先修
課程
微算機原理與應用
授課
對象
大學部四技三
開課
規劃
預定開課時間
學分數
上課時數
實習總時數
預估修課人數
100  9
3
3時/週
20小時
40人
預定
使用
教材
用途
教材名稱
教材來源(請註明所佔比重)
聯盟開發
自行編寫
現有出版品
上課
聯盟教材+自編教材+嵌入式系統概論—以S3C2400核心為架構,許永和,學貫。
20%
20%
60%
實習
聯盟教材+自編教材+嵌入式系統概論—以S3C2400核心為架構,許永和,學貫。
20%
20%
60%
輔助
ARM9 S3C2440嵌入式系統實作 — ADS應用實驗篇,長高。
0%
0%
100%
課程內容
(請視各系所教學能量規劃填寫,勿逕自聯盟所列參考大綱內容直接抄錄)
課程內容大綱
授課時數
搭配實驗/實習項目
所需時間
所需軟硬體教學設備
1.嵌入式系統介紹
Ÿ    嵌入式系統的發展歷史
Ÿ    嵌入式系統的種類
Ÿ    嵌入式系統的應用
6
0
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
2.嵌入式微處理器ARM的介紹
Ÿ    ARM微處理器的硬體架構介紹
Ÿ    ARM微處理器的指令集
6
0
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
3. S3C2440基本特性與嵌入式系統設計
Ÿ    S3C2440基本特性
Ÿ    硬體資源
Ÿ    記憶體與位址空間分配
Ÿ    S3C2440為核心之嵌入式系統設計
6
0
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
4. S3C2440嵌入式系統的開發工具
Ÿ    DMA-2440XP教學平台的基本特性、週邊資源及作業系統簡介
Ÿ    DMA-2440XP教學平台的硬體架構介紹
6
Ÿ    DMA-2440XP教學平台基本操作
3
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
5. ADS整合開發環境的使用與實驗步驟
Ÿ    ADS整合開發環境的組成介紹
Ÿ    使用ADS新增專案
Ÿ    燒錄bin檔案
3
Ÿ    ADS整合開發環境的操作
 
2
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
Ÿ    DMA-2440XP教學平台
Ÿ    ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體
6.LED的跑馬燈控制
Ÿ    瞭解S3C2440 GPIO的I/O介面特性
Ÿ    埠暫存器
Ÿ    4LED指示燈的介面電路
3
Ÿ 4LED的跑馬燈實驗
2
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
Ÿ    DMA-2440XP教學平台
Ÿ    ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體
7. 點矩陣LED控制
Ÿ    8×8 LED點矩陣的掃描動作原理
Ÿ    8×8 LED點矩陣的介面電路
3
Ÿ 8×8 LED點矩陣實驗
2
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
Ÿ    DMA-2440XP教學平台
Ÿ    ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體
Ÿ   
8. 中斷控制器-行列式按鍵掃描
Ÿ    行列式按鍵的掃描動作原理
Ÿ    中斷控制器
Ÿ    DMA-2440XP教學平台的4x4鍵盤模組介面電路
6
Ÿ 行列式按鍵掃描實驗
3
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
Ÿ    DMA-2440XP教學平台
Ÿ    ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體
9.ADC類比數位轉換器
Ÿ    ADC類比轉數位的動作原理
Ÿ    DMA-2440XP教學平台的ADC模組介面電路
3
Ÿ ADC類比轉數位實驗
2
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
Ÿ    DMA-2440XP教學平台
Ÿ    ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體
10. 觸控螢幕偵測
Ÿ 觸控螢幕的動作原理
Ÿ    DMA-2440XP教學平台的觸控螢幕介面電路
6
Ÿ 觸控螢幕偵測實驗
3
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
Ÿ    DMA-2440XP教學平台
Ÿ    ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體
11. PWM蜂鳴器控制
Ÿ    PWM的動作原理
Ÿ    DMA-2440XP教學平台的PWM計時器、及相關暫存器介紹
Ÿ    DMA-2440XP教學平台的蜂鳴器介面電路
6
Ÿ PWM蜂鳴器控制實驗
3
Ÿ    PC
Ÿ    單槍投影機
Ÿ    DMA-2440XP教學平台
Ÿ    ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體