目前很多高校都開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程，有的學(xué)校還有嵌入式系統(tǒng)專業(yè)，關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的討論也隨之而來。其實，嵌入式系統(tǒng)這個概念很大，計算機技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)的每個方面，幾乎都可以找到與嵌入式系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，如微處理器架構(gòu)、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件設(shè)計與優(yōu)化、算法與控制、接口與通信、操作系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、單片機應(yīng)用等。所以，完整的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該是一個課程體系、包括一系列的課程。對于一般學(xué)校的一門嵌入式系統(tǒng)類課程，則不必拘泥（或統(tǒng)一）于某一特定的內(nèi)容，完全可以根據(jù)各自學(xué)校、專業(yè)的特點和培養(yǎng)方案，選定教學(xué)內(nèi)容。為此，我們也查閱了美國一些高校（如哥倫比亞大學(xué)、德克薩斯大學(xué)、密西根大學(xué)、伯克利大學(xué)、華盛頓大學(xué)等）的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)各高校相似名稱的課程，教學(xué)內(nèi)容也相差很大，有的偏重于系統(tǒng)建模、有的偏重于系統(tǒng)控制、有的偏重于應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計�？傮w而言，偏重于應(yīng)用、控制方面的，選用微控制器（MCU）教學(xué)的較為普遍。
在國內(nèi)成立嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)校，有條件可以開設(shè)一系列的嵌入式系統(tǒng)課程。對一般學(xué)校來說，涉及嵌入式系統(tǒng)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的，可能也就是1～2門課。對于計算機專業(yè)而言，大多是原來的微機原理與接口單片機原理與應(yīng)用這類課程教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)和更新。我們?nèi)A東師范大學(xué)計算機系也是如此，目前嵌入式系統(tǒng)原理與實踐這門課，就是原來微機原理與接口嵌入式系統(tǒng)引論的升級版�？紤]到計算機專業(yè)軟件課程（包括操作系統(tǒng)、編程語言等）已經(jīng)很多，所以我們這門課的教學(xué)內(nèi)容重點是嵌入式系統(tǒng)硬件接口方面的知識，以及具有嵌入式系統(tǒng)特點的軟件設(shè)計方法，包括嵌入式處理器、存儲器、I/O、RTOS、嵌入式應(yīng)用編程等。
嵌入式系統(tǒng)是一種計算機應(yīng)用系統(tǒng)。作為本科生專業(yè)基礎(chǔ)課程，要抽象出一般嵌入式應(yīng)用共性的知識和原理，這部分內(nèi)容必須具有基礎(chǔ)性、普適性，不依賴于某個具體的芯片。然后再選擇某些有代表性的具體芯片作為實驗載體，加強對原理的理解，掌握應(yīng)用設(shè)計方法。平衡好這兩個方面是嵌入式教學(xué)的一個難點，為此我們結(jié)合自己20多年嵌入式系統(tǒng)教學(xué)、科研項目開發(fā)經(jīng)驗，逐步抽象出符合本學(xué)科專業(yè)教學(xué)要求的嵌入式系統(tǒng)處理器、存儲器、I/O等相關(guān)的基礎(chǔ)知識和原理，并選擇了基于ARM Cortex-M4的超低功耗微控制器MSP432作為硬件實驗平臺�，F(xiàn)在各種MCU型號很多，選擇MSP432主要考慮了以下因素。
（1）MSP432基于ARM Cortex-M4內(nèi)核，采用ARM v7指令集，具有高性能、先進性，32位處理器已成主流，教學(xué)內(nèi)容必須與時俱進。
（2）低功耗是嵌入式系統(tǒng)的重要特性，MSP432既有一般ARM MCU的功能性，也有超低功耗特性，可滿足更多教學(xué)、應(yīng)用需求。
（3）MSP432開發(fā)工具完善，可支持多種主流嵌入式開發(fā)工具，如Keil MDK、IAR、Eclipse等。
（4）對于高校教學(xué)實驗需求，可向TI大學(xué)計劃申請免費的MSP432 LaunchPad。
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的另一個難點是動手實踐。一方面，受學(xué)�？傉n時限制，每周2課時的實驗只能讓學(xué)生做一些膚淺的驗證性實驗，無法做一些復(fù)雜、系統(tǒng)性的實驗；另一方面，由于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，現(xiàn)在IT學(xué)科的學(xué)生普遍喜歡軟件類課程和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，因為各種移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如Web、手機App應(yīng)用開發(fā)更方便、有趣。為突破這個難題，提高學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣，同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用趨勢、把嵌入式系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，我們和阿里巴巴、半導(dǎo)體芯片公司TI合作，開發(fā)了基于阿里云IoT平臺和AliOS Things的嵌入式物聯(lián)網(wǎng)實驗系統(tǒng)，把手機App作為嵌入式系統(tǒng)的人機交互接口，并可在Internet上實現(xiàn)互動。該實驗系統(tǒng)的特色如下。
（1）簡單。硬件采用口袋板形式（名片大�。�，課程一開始就發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可在任何時間自行進行編程實驗；而在實驗室規(guī)定的時間可以進行更復(fù)雜的實驗，大大增加了學(xué)生的實驗時間、動手和創(chuàng)新能力。
（2）豐富。實驗內(nèi)容豐富，可做一般嵌入式系統(tǒng)課程要求的所有實驗內(nèi)容；并帶有Arduino擴展接口，可進行創(chuàng)新實驗、應(yīng)用開發(fā)。
（3）有趣。配接聯(lián)網(wǎng)模塊，既可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案，也可用手機App進行遠(yuǎn)程操控。
（4）真實。物聯(lián)網(wǎng)實驗方案采用阿里云IoT平臺，安全、穩(wěn)定、有彈性，可用于實際IoT產(chǎn)品和項目，所學(xué)即所用。
（5）完善。教材、課件PPT、作業(yè)、答案等配套資源完善，可零起點學(xué)習(xí)使用嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)。教師還可以在網(wǎng)上查看、統(tǒng)計學(xué)生的學(xué)習(xí)、實驗情況。
（6）免費。對于高校教學(xué)，可申請實驗板卡、IoT云系統(tǒng)使用全免費。
嵌入式應(yīng)用幾乎無所不在，物聯(lián)網(wǎng)給嵌入式系統(tǒng)發(fā)展帶來巨大機遇。從某種角度上說，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)也可看作是嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，因為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的物，基本上都是各種嵌入式設(shè)備。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，嵌入式軟件日趨復(fù)雜，需要針對應(yīng)用趨勢，學(xué)習(xí)高效的嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)，包括RTOS、物聯(lián)網(wǎng)OS、IoT云平臺等。對于一般嵌入式開發(fā)，本書介紹了FreeRTOS。對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，本書簡單介紹了AliOS Things和阿里云IoT平臺，并介紹了一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例。
考慮到教學(xué)內(nèi)容的完整性、學(xué)生基礎(chǔ)的差異性以及學(xué)習(xí)參考的便利，本書的后面幾章還補充了嵌入式軟件設(shè)計方法、嵌入式C語言基礎(chǔ)、軟硬件開發(fā)環(huán)境以及低功耗設(shè)計和電磁兼容性方面的基礎(chǔ)知識。
華東師范大學(xué)計算機系嵌入式系統(tǒng)實驗室長期重視產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，與多家全球著名的半導(dǎo)體廠商（如TI、Microchip、ST等）和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)（如阿里云、微軟Azure等）合作，在MCU和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、推廣方面積累了豐富的經(jīng)驗。本書內(nèi)容是結(jié)合了我們多年課程教學(xué)及MCU和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的經(jīng)驗編寫整理而成的，并經(jīng)過了多屆學(xué)生的試用，反響良好。
參與本書編寫和資料整理、硬件設(shè)計和代碼驗證等工作的，還有華東師范大學(xué)計算機系林雯、陶立清、常艷杰、王同樂、張炤、張紅艷、陳子炎、周劍晟、郝立平，上海大學(xué)李晉等。在本書成稿過程中，得到了TI大學(xué)計劃經(jīng)理王承寧、潘亞濤、鐘舒陽，阿里巴巴IoT事業(yè)部總經(jīng)理庫偉、巍騖、孟子，清華大學(xué)出版社鄧艷的大力支持。在此向他們表示衷心的感謝。
由于時間倉促和水平所限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正，以便我們及時修正。

目前很多高校都開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程，有的學(xué)校還有嵌入式系統(tǒng)專業(yè)，關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的討論也隨之而來。其實，嵌入式系統(tǒng)這個概念很大，計算機技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)的每個方面，幾乎都可以找到與嵌入式系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，如微處理器架構(gòu)、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件設(shè)計與優(yōu)化、算法與控制、接口與通信、操作系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、單片機應(yīng)用等。所以，完整的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該是一個課程體系、包括一系列的課程。對于一般學(xué)校的一門嵌入式系統(tǒng)類課程，則不必拘泥（或統(tǒng)一）于某一特定的內(nèi)容，完全可以根據(jù)各自學(xué)校、專業(yè)的特點和培養(yǎng)方案，選定教學(xué)內(nèi)容。為此，我們也查閱了美國一些高校（如哥倫比亞大學(xué)、德克薩斯大學(xué)、密西根大學(xué)、伯克利大學(xué)、華盛頓大學(xué)等）的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)各高校相似名稱的課程，教學(xué)內(nèi)容也相差很大，有的偏重于系統(tǒng)建模、有的偏重于系統(tǒng)控制、有的偏重于應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計�？傮w而言，偏重于應(yīng)用、控制方面的，選用微控制器（MCU）教學(xué)的較為普遍。
在國內(nèi)成立嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)校，有條件可以開設(shè)一系列的嵌入式系統(tǒng)課程。對一般學(xué)校來說，涉及嵌入式系統(tǒng)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的，可能也就是1～2門課。對于計算機專業(yè)而言，大多是原來的微機原理與接口單片機原理與應(yīng)用這類課程教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)和更新。我們?nèi)A東師范大學(xué)計算機系也是如此，目前嵌入式系統(tǒng)原理與實踐這門課，就是原來微機原理與接口嵌入式系統(tǒng)引論的升級版�？紤]到計算機專業(yè)軟件課程（包括操作系統(tǒng)、編程語言等）已經(jīng)很多，所以我們這門課的教學(xué)內(nèi)容重點是嵌入式系統(tǒng)硬件接口方面的知識，以及具有嵌入式系統(tǒng)特點的軟件設(shè)計方法，包括嵌入式處理器、存儲器、I/O、RTOS、嵌入式應(yīng)用編程等。
嵌入式系統(tǒng)是一種計算機應(yīng)用系統(tǒng)。作為本科生專業(yè)基礎(chǔ)課程，要抽象出一般嵌入式應(yīng)用共性的知識和原理，這部分內(nèi)容必須具有基礎(chǔ)性、普適性，不依賴于某個具體的芯片。然后再選擇某些有代表性的具體芯片作為實驗載體，加強對原理的理解，掌握應(yīng)用設(shè)計方法。平衡好這兩個方面是嵌入式教學(xué)的一個難點，為此我們結(jié)合自己20多年嵌入式系統(tǒng)教學(xué)、科研項目開發(fā)經(jīng)驗，逐步抽象出符合本學(xué)科專業(yè)教學(xué)要求的嵌入式系統(tǒng)處理器、存儲器、I/O等相關(guān)的基礎(chǔ)知識和原理，并選擇了基于ARM Cortex-M4的超低功耗微控制器MSP432作為硬件實驗平臺�，F(xiàn)在各種MCU型號很多，選擇MSP432主要考慮了以下因素。
（1）MSP432基于ARM Cortex-M4內(nèi)核，采用ARM v7指令集，具有高性能、先進性，32位處理器已成主流，教學(xué)內(nèi)容必須與時俱進。
（2）低功耗是嵌入式系統(tǒng)的重要特性，MSP432既有一般ARM MCU的功能性，也有超低功耗特性，可滿足更多教學(xué)、應(yīng)用需求。
（3）MSP432開發(fā)工具完善，可支持多種主流嵌入式開發(fā)工具，如Keil MDK、IAR、Eclipse等。
（4）對于高校教學(xué)實驗需求，可向TI大學(xué)計劃申請免費的MSP432 LaunchPad。
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的另一個難點是動手實踐。一方面，受學(xué)校總課時限制，每周2課時的實驗只能讓學(xué)生做一些膚淺的驗證性實驗，無法做一些復(fù)雜、系統(tǒng)性的實驗；另一方面，由于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，現(xiàn)在IT學(xué)科的學(xué)生普遍喜歡軟件類課程和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，因為各種移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如Web、手機App應(yīng)用開發(fā)更方便、有趣。為突破這個難題，提高學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣，同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用趨勢、把嵌入式系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，我們和阿里巴巴、半導(dǎo)體芯片公司TI合作，開發(fā)了基于阿里云IoT平臺和AliOS Things的嵌入式物聯(lián)網(wǎng)實驗系統(tǒng)，把手機App作為嵌入式系統(tǒng)的人機交互接口，并可在Internet上實現(xiàn)互動。該實驗系統(tǒng)的特色如下。
（1）簡單。硬件采用口袋板形式（名片大�。�，課程一開始就發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可在任何時間自行進行編程實驗；而在實驗室規(guī)定的時間可以進行更復(fù)雜的實驗，大大增加了學(xué)生的實驗時間、動手和創(chuàng)新能力。
（2）豐富。實驗內(nèi)容豐富，可做一般嵌入式系統(tǒng)課程要求的所有實驗內(nèi)容；并帶有Arduino擴展接口，可進行創(chuàng)新實驗、應(yīng)用開發(fā)。
（3）有趣。配接聯(lián)網(wǎng)模塊，既可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案，也可用手機App進行遠(yuǎn)程操控。
（4）真實。物聯(lián)網(wǎng)實驗方案采用阿里云IoT平臺，安全、穩(wěn)定、有彈性，可用于實際IoT產(chǎn)品和項目，所學(xué)即所用。
（5）完善。教材、課件PPT、作業(yè)、答案等配套資源完善，可零起點學(xué)習(xí)使用嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)。教師還可以在網(wǎng)上查看、統(tǒng)計學(xué)生的學(xué)習(xí)、實驗情況。
（6）免費。對于高校教學(xué)，可申請實驗板卡、IoT云系統(tǒng)使用全免費。
嵌入式應(yīng)用幾乎無所不在，物聯(lián)網(wǎng)給嵌入式系統(tǒng)發(fā)展帶來巨大機遇。從某種角度上說，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)也可看作是嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，因為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的物，基本上都是各種嵌入式設(shè)備。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，嵌入式軟件日趨復(fù)雜，需要針對應(yīng)用趨勢，學(xué)習(xí)高效的嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)，包括RTOS、物聯(lián)網(wǎng)OS、IoT云平臺等。對于一般嵌入式開發(fā)，本書介紹了FreeRTOS。對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，本書簡單介紹了AliOS Things和阿里云IoT平臺，并介紹了一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例。
考慮到教學(xué)內(nèi)容的完整性、學(xué)生基礎(chǔ)的差異性以及學(xué)習(xí)參考的便利，本書的后面幾章還補充了嵌入式軟件設(shè)計方法、嵌入式C語言基礎(chǔ)、軟硬件開發(fā)環(huán)境以及低功耗設(shè)計和電磁兼容性方面的基礎(chǔ)知識。
華東師范大學(xué)計算機系嵌入式系統(tǒng)實驗室長期重視產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，與多家全球著名的半導(dǎo)體廠商（如TI、Microchip、ST等）和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)（如阿里云、微軟Azure等）合作，在MCU和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、推廣方面積累了豐富的經(jīng)驗。本書內(nèi)容是結(jié)合了我們多年課程教學(xué)及MCU和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的經(jīng)驗編寫整理而成的，并經(jīng)過了多屆學(xué)生的試用，反響良好。
參與本書編寫和資料整理、硬件設(shè)計和代碼驗證等工作的，還有華東師范大學(xué)計算機系林雯、陶立清、常艷杰、王同樂、張炤、張紅艷、陳子炎、周劍晟、郝立平，上海大學(xué)李晉等。在本書成稿過程中，得到了TI大學(xué)計劃經(jīng)理王承寧、潘亞濤、鐘舒陽，阿里巴巴IoT事業(yè)部總經(jīng)理庫偉、巍騖、孟子，清華大學(xué)出版社鄧艷的大力支持。在此向他們表示衷心的感謝。
由于時間倉促和水平所限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正，以便我們及時修正。

目前很多高校都開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程，有的學(xué)校還有嵌入式系統(tǒng)專業(yè)，關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的討論也隨之而來。其實，嵌入式系統(tǒng)這個概念很大，計算機技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)的每個方面，幾乎都可以找到與嵌入式系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，如微處理器架構(gòu)、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件設(shè)計與優(yōu)化、算法與控制、接口與通信、操作系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、單片機應(yīng)用等。所以，完整的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該是一個課程體系、包括一系列的課程。對于一般學(xué)校的一門嵌入式系統(tǒng)類課程，則不必拘泥（或統(tǒng)一）于某一特定的內(nèi)容，完全可以根據(jù)各自學(xué)校、專業(yè)的特點和培養(yǎng)方案，選定教學(xué)內(nèi)容。為此，我們也查閱了美國一些高校（如哥倫比亞大學(xué)、德克薩斯大學(xué)、密西根大學(xué)、伯克利大學(xué)、華盛頓大學(xué)等）的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)各高校相似名稱的課程，教學(xué)內(nèi)容也相差很大，有的偏重于系統(tǒng)建模、有的偏重于系統(tǒng)控制、有的偏重于應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計�？傮w而言，偏重于應(yīng)用、控制方面的，選用微控制器（MCU）教學(xué)的較為普遍。
在國內(nèi)成立嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)校，有條件可以開設(shè)一系列的嵌入式系統(tǒng)課程。對一般學(xué)校來說，涉及嵌入式系統(tǒng)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的，可能也就是1～2門課。對于計算機專業(yè)而言，大多是原來的微機原理與接口單片機原理與應(yīng)用這類課程教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)和更新。我們?nèi)A東師范大學(xué)計算機系也是如此，目前嵌入式系統(tǒng)原理與實踐這門課，就是原來微機原理與接口嵌入式系統(tǒng)引論的升級版�？紤]到計算機專業(yè)軟件課程（包括操作系統(tǒng)、編程語言等）已經(jīng)很多，所以我們這門課的教學(xué)內(nèi)容重點是嵌入式系統(tǒng)硬件接口方面的知識，以及具有嵌入式系統(tǒng)特點的軟件設(shè)計方法，包括嵌入式處理器、存儲器、I/O、RTOS、嵌入式應(yīng)用編程等。
嵌入式系統(tǒng)是一種計算機應(yīng)用系統(tǒng)。作為本科生專業(yè)基礎(chǔ)課程，要抽象出一般嵌入式應(yīng)用共性的知識和原理，這部分內(nèi)容必須具有基礎(chǔ)性、普適性，不依賴于某個具體的芯片。然后再選擇某些有代表性的具體芯片作為實驗載體，加強對原理的理解，掌握應(yīng)用設(shè)計方法。平衡好這兩個方面是嵌入式教學(xué)的一個難點，為此我們結(jié)合自己20多年嵌入式系統(tǒng)教學(xué)、科研項目開發(fā)經(jīng)驗，逐步抽象出符合本學(xué)科專業(yè)教學(xué)要求的嵌入式系統(tǒng)處理器、存儲器、I/O等相關(guān)的基礎(chǔ)知識和原理，并選擇了基于ARM Cortex-M4的超低功耗微控制器MSP432作為硬件實驗平臺�，F(xiàn)在各種MCU型號很多，選擇MSP432主要考慮了以下因素。
（1）MSP432基于ARM Cortex-M4內(nèi)核，采用ARM v7指令集，具有高性能、先進性，32位處理器已成主流，教學(xué)內(nèi)容必須與時俱進。
（2）低功耗是嵌入式系統(tǒng)的重要特性，MSP432既有一般ARM MCU的功能性，也有超低功耗特性，可滿足更多教學(xué)、應(yīng)用需求。
（3）MSP432開發(fā)工具完善，可支持多種主流嵌入式開發(fā)工具，如Keil MDK、IAR、Eclipse等。
（4）對于高校教學(xué)實驗需求，可向TI大學(xué)計劃申請免費的MSP432 LaunchPad。
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的另一個難點是動手實踐。一方面，受學(xué)�？傉n時限制，每周2課時的實驗只能讓學(xué)生做一些膚淺的驗證性實驗，無法做一些復(fù)雜、系統(tǒng)性的實驗；另一方面，由于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，現(xiàn)在IT學(xué)科的學(xué)生普遍喜歡軟件類課程和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，因為各種移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如Web、手機App應(yīng)用開發(fā)更方便、有趣。為突破這個難題，提高學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣，同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用趨勢、把嵌入式系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，我們和阿里巴巴、半導(dǎo)體芯片公司TI合作，開發(fā)了基于阿里云IoT平臺和AliOS Things的嵌入式物聯(lián)網(wǎng)實驗系統(tǒng)，把手機App作為嵌入式系統(tǒng)的人機交互接口，并可在Internet上實現(xiàn)互動。該實驗系統(tǒng)的特色如下。
（1）簡單。硬件采用口袋板形式（名片大小），課程一開始就發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可在任何時間自行進行編程實驗；而在實驗室規(guī)定的時間可以進行更復(fù)雜的實驗，大大增加了學(xué)生的實驗時間、動手和創(chuàng)新能力。
（2）豐富。實驗內(nèi)容豐富，可做一般嵌入式系統(tǒng)課程要求的所有實驗內(nèi)容；并帶有Arduino擴展接口，可進行創(chuàng)新實驗、應(yīng)用開發(fā)。
（3）有趣。配接聯(lián)網(wǎng)模塊，既可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案，也可用手機App進行遠(yuǎn)程操控。
（4）真實。物聯(lián)網(wǎng)實驗方案采用阿里云IoT平臺，安全、穩(wěn)定、有彈性，可用于實際IoT產(chǎn)品和項目，所學(xué)即所用。
（5）完善。教材、課件PPT、作業(yè)、答案等配套資源完善，可零起點學(xué)習(xí)使用嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)。教師還可以在網(wǎng)上查看、統(tǒng)計學(xué)生的學(xué)習(xí)、實驗情況。
（6）免費。對于高校教學(xué)，可申請實驗板卡、IoT云系統(tǒng)使用全免費。
嵌入式應(yīng)用幾乎無所不在，物聯(lián)網(wǎng)給嵌入式系統(tǒng)發(fā)展帶來巨大機遇。從某種角度上說，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)也可看作是嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，因為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的物，基本上都是各種嵌入式設(shè)備。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，嵌入式軟件日趨復(fù)雜，需要針對應(yīng)用趨勢，學(xué)習(xí)高效的嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)，包括RTOS、物聯(lián)網(wǎng)OS、IoT云平臺等。對于一般嵌入式開發(fā)，本書介紹了FreeRTOS。對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，本書簡單介紹了AliOS Things和阿里云IoT平臺，并介紹了一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例。
考慮到教學(xué)內(nèi)容的完整性、學(xué)生基礎(chǔ)的差異性以及學(xué)習(xí)參考的便利，本書的后面幾章還補充了嵌入式軟件設(shè)計方法、嵌入式C語言基礎(chǔ)、軟硬件開發(fā)環(huán)境以及低功耗設(shè)計和電磁兼容性方面的基礎(chǔ)知識。
華東師范大學(xué)計算機系嵌入式系統(tǒng)實驗室長期重視產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，與多家全球著名的半導(dǎo)體廠商（如TI、Microchip、ST等）和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)（如阿里云、微軟Azure等）合作，在MCU和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、推廣方面積累了豐富的經(jīng)驗。本書內(nèi)容是結(jié)合了我們多年課程教學(xué)及MCU和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的經(jīng)驗編寫整理而成的，并經(jīng)過了多屆學(xué)生的試用，反響良好。
參與本書編寫和資料整理、硬件設(shè)計和代碼驗證等工作的，還有華東師范大學(xué)計算機系林雯、陶立清、常艷杰、王同樂、張炤、張紅艷、陳子炎、周劍晟、郝立平，上海大學(xué)李晉等。在本書成稿過程中，得到了TI大學(xué)計劃經(jīng)理王承寧、潘亞濤、鐘舒陽，阿里巴巴IoT事業(yè)部總經(jīng)理庫偉、巍騖、孟子，清華大學(xué)出版社鄧艷的大力支持。在此向他們表示衷心的感謝。
由于時間倉促和水平所限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正，以便我們及時修正。

編 者