RM處理器在90年代末進(jìn)入中國(guó)，借助其在全球移動(dòng)終端和嵌入式系統(tǒng)上的成功，正在深刻地影響著嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。2004年ARM發(fā)布Corex-M3 MCU內(nèi)核之后，國(guó)際上主要的MCU廠商紛紛推出基于M3、M4、M0和M0+的各種MCU。其中M0/M0+瞄準(zhǔn)的是替代傳統(tǒng)的以8051為代表的8位MCU市場(chǎng)，這些給單片機(jī)(MCU)和嵌入式教育帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

近日，由嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會(huì)主辦的第13次主題研討會(huì)如期舉行。來(lái)自清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、太原理工大學(xué)等知名高校的專家學(xué)者與ARM、意法半導(dǎo)體、飛思卡爾等產(chǎn)業(yè)界人士齊聚一堂，就“使用ARM Cortex-M MCU拓展傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)”這一話題發(fā)表了精彩演講，并展開了熱烈的討論。

清華大學(xué) 邵貝貝教授

--嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用教師如何適應(yīng)ARM走向主流MCU的大趨勢(shì)?

嵌入式課程依附于相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，嵌入到所有學(xué)科。其內(nèi)容基點(diǎn)在硬件和軟件的結(jié)合點(diǎn)上(從點(diǎn)亮一支LED開始)。十余年前，ARM的優(yōu)勢(shì)已得到廣泛認(rèn)可，并被引入到教學(xué)當(dāng)中。目前，低端ARM替代8/16位MCU已成定局，高端ARM已開始進(jìn)入云計(jì)算領(lǐng)域。

ARM教學(xué)中存在很多難點(diǎn)，可以采取以下對(duì)策：加強(qiáng)對(duì)教師的培訓(xùn);加強(qiáng)教材建設(shè)，含出版物和網(wǎng)絡(luò)教材建設(shè);要借助半導(dǎo)體廠商的合作與支持。清華大學(xué)的“口袋”實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)已取得了很好的教學(xué)效果，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，顯著提升了其動(dòng)手能力。

ARM中國(guó)公司大學(xué)計(jì)劃經(jīng)理 時(shí)昕博士

--Cortex-M處理器：系列課程的教學(xué)平臺(tái)

為了更好地輔助高校教師基于Cortex-M處理器進(jìn)行教學(xué)，ARM公司將推出Lab-in-Box，包含幾種廠家的ARM MCU開發(fā)板、MDK軟件開發(fā)工具、課件、樣書以及試題庫(kù)。

太原理工大學(xué) 常曉明教授

--興趣驅(qū)動(dòng) 早期培養(yǎng) 讓學(xué)生不知不覺地進(jìn)入嵌入式世界

曉明實(shí)驗(yàn)室針對(duì)本科生，形成一套行之有效的培養(yǎng)計(jì)劃。提倡“四個(gè)一”——做一個(gè)實(shí)驗(yàn)、寫一篇研資、做一個(gè)PPT、搞一次發(fā)表，讓學(xué)生從“玩家”到“工程師”!良好的文化氛圍是發(fā)展的根本，興趣驅(qū)動(dòng)使學(xué)生不知不覺地進(jìn)入嵌入式世界，并通過(guò)“嵌入式系統(tǒng)”帶動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展。

ST公司MCU高級(jí)經(jīng)理 曹錦東

--STM32引領(lǐng)32位單片機(jī)的潮流

作為最早發(fā)布基于Cortex-M內(nèi)核的MCU的廠商，ST在不斷追求創(chuàng)新的同時(shí)，積極與高校開展合作。目前，已與清華大學(xué)、西安電子科技大學(xué)多家高校建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;支持競(jìng)賽和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，累計(jì)為高校提供逾5000套開發(fā)套件。

武漢理工大學(xué) 李寧博士

--ARM Cortex-M MCU教學(xué)實(shí)踐

基于Cortex-M MCU進(jìn)行教學(xué)，無(wú)論軟件還是硬件，與8051教學(xué)都存在很大差異。其中一大難點(diǎn)在于，在學(xué)時(shí)少、實(shí)踐少的情況下，如何平衡發(fā)展軟、硬件能力。實(shí)際教學(xué)中，團(tuán)隊(duì)采用Android實(shí)驗(yàn)箱和Cookie板，mcu教學(xué)與物聯(lián)網(wǎng)和Android教學(xué)相結(jié)合。

同濟(jì)大學(xué) 周偉博士

--Cortex-M MCU教學(xué)初探

挑戰(zhàn)：Cortex-M編程環(huán)境復(fù)雜，學(xué)生C語(yǔ)言基礎(chǔ)差，應(yīng)用能力弱;Cortex-M集成度高，不利于培養(yǎng)學(xué)生硬件能力;教材硬件設(shè)計(jì)內(nèi)容仍然偏少;知識(shí)點(diǎn)需要進(jìn)一步凝練，內(nèi)容取舍需要探討。

理念：簡(jiǎn)化細(xì)節(jié)學(xué)習(xí)，重視概念講解;簡(jiǎn)化匯編代碼學(xué)習(xí)，重視應(yīng)用能力培養(yǎng);合理分配課時(shí)，重視硬件設(shè)計(jì)能力培養(yǎng);創(chuàng)造條件，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)間，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

討論環(huán)節(jié) 百家爭(zhēng)鳴

在嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會(huì)的發(fā)起委員、中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)嵌入式系統(tǒng)分會(huì)副秘書長(zhǎng)何小慶的主持下，與會(huì)者就ARM Cortex-M0/M0+是否將替代8051用于單片機(jī)教學(xué)，教師和學(xué)生面臨的困難有哪些?目前嵌入式教學(xué)中使用的ARM MCU教材內(nèi)容有哪些地方需要改進(jìn)? 許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的芯片依然采用8051或者非ARM架構(gòu)，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的嵌入式課程中，MCU教學(xué)應(yīng)如何開展?圍繞這些問(wèn)題大家發(fā)言踴躍。

飛思卡爾大學(xué)計(jì)劃的馬莉女士介紹了飛思卡爾大學(xué)計(jì)劃和智能車大賽情況，今年推廣的重點(diǎn)已落在高校的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上。新唐微控產(chǎn)品中心主管林任烈先生介紹新唐Cortex-M4新品和大學(xué)計(jì)劃情況，威視姚遠(yuǎn)博士介紹他們最新開發(fā)基于Zynq的SNOWLeo廉價(jià)開發(fā)板。北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院鄺堅(jiān)教授談了他們?cè)谟?jì)算機(jī)專業(yè)使用ARM 處理器和MCU方面的體會(huì)，強(qiáng)調(diào)了RTOS學(xué)習(xí)的重要性，他指出，ARM MCU教學(xué)要區(qū)分不同專業(yè)。與會(huì)代表們熱烈討論了在轉(zhuǎn)型中8051實(shí)驗(yàn)箱如何平滑過(guò)渡到ARM實(shí)驗(yàn)箱，如何解決正版廉價(jià)的J-TAG調(diào)試電纜等細(xì)節(jié)問(wèn)題。與會(huì)代表們還就ARM MCU是否、已經(jīng)何時(shí)可以替代8051的問(wèn)題，發(fā)表了自己的觀點(diǎn)，飛思卡爾楊欣欣博士表示，用戶推動(dòng)和成本推動(dòng)是最大的動(dòng)力，曹錦東表示現(xiàn)在包括8051在內(nèi)的8位MCU在成本還是有優(yōu)勢(shì)，用戶有使用上慣性，如果M0/M0+價(jià)格繼續(xù)下降，更多地用戶逐漸熟悉了ARM MCU，替代就是大勢(shì)所趨了。

結(jié) 語(yǔ)

學(xué)生們希望學(xué)到最新的、前言的知識(shí)和技術(shù)，企業(yè)希望招聘到有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師，習(xí)慣了8位和16位單片機(jī)教學(xué)的教師們，該如何兼顧已有課程體系、授課方式和嚴(yán)峻的就業(yè)需求呢?這些正在考驗(yàn)教師們的智慧。