02 嵌入式系统硬件基础整合版
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2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试卷(答案在后面)一、基础知识(客观选择题,75题,每题1分,共75分)1、嵌入式系统通常由哪些部分组成?()A. 中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出设备B. 中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出设备、电源C. 中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出设备、电源、操作系统D. 中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出设备、电源、网络接口2、嵌入式系统设计时,以下哪种设计方法是最常用的?()A. 传统的模块化设计B. 面向对象的编程设计C. 面向服务的架构(SOA)设计D. 软件即服务(SaaS)设计3、在嵌入式系统设计中,下列哪个处理器架构最常用于需要高性能与低功耗特性的设备?A. X86B. MIPSC. ARMD. PowerPC4、RTOS(实时操作系统)的主要特征是什么?A. 支持多任务处理B. 提供图形界面支持C. 确保关键任务在规定时间内完成D. 具备网络通讯功能5、以下哪种编程语言通常被用于嵌入式系统开发?()A. JavaB. CC. PythonD. JavaScript6、嵌入式系统通常由以下几个部分组成,以下哪个不是嵌入式系统的组成部分?()A. 中央处理单元(CPU)B. 存储器C. 输入/输出接口D. 主板7、在下列存储器中,存取速度最快的是:A. 硬盘存储器B. 内存储器C. 光盘存储器D. 软盘存储器8、下面关于微处理器的叙述中,错误的是:A. 微处理器通常使用单片机集成技术制造B. 它至少具有运算和控制功能,但不具备存储功能C. Pentium处理器是当前PC机中使用的微处理器之一D. 它用作嵌入式系统的中央处理器9、嵌入式系统中的中断服务程序(ISR)通常具有哪些特点?10、以下哪个不是嵌入式系统中的实时操作系统(RTOS)的特点?11、下列哪项不属于嵌入式系统的硬件组成部分?A、微处理器B、存储器C、操作系统D、输入/输出接口12、嵌入式系统的设计过程中,功耗是一个重要的考虑因素。
课程作业成绩:前言嵌入式系统是基于单片机的一种升级版,它是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
我们可从几方面来理解嵌入式系统:1.嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。
因此可以这样理解上述三个面向的含义,即嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。
2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
所以,介入嵌入式系统行业,必须有一个正确的定位。
例如Palm之所以在PDA领域占有70%以上的市场,就是因为其立足于个人电子消费品,着重发展图形界面和多任务管理;而风河的Vxworks之所以在火星车上得以应用,则是因为其高实时性和高可靠性。
3.嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪,满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
所以,如果能建立相对通用的软硬件基础,然后在其上开发出适应各种需要的系统,是一个比较好的发展模式。
目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核,需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减,但是由于微内核的存在,使得这种扩展能够非常顺利的进行。
目录第一章嵌入式系统的定义组成和体系结构1.1 嵌入式系统的定义 (1)1.2 嵌入式系统的体系结构 (2)1.3嵌入式系统的组成 (4)第二章嵌入式操作系统和嵌入式软件的编写2.1 嵌入式操作系统 (5)2.2嵌入式Linux的开发流程的步骤 (6)2.3 嵌入式系统的调试 (7)第三章总结 (9)第一章嵌入式系统的定义组成和硬件设计1.1 嵌入式系统的定义按照历史性、本质性、普遍性要求,嵌入式系统应定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。
嵌入式系统基础知识考试(答案见尾页)一、选择题1. 嵌入式系统的核心是什么?A. 中央处理器(CPU)B. 内存(RAM)C. 输入输出设备D. 操作系统和软件2. 嵌入式系统的显著特点包括:A. 低功耗B. 高性能C. 可定制性D. 上下文感知3. 在嵌入式系统中,通常使用哪种编程语言进行开发?A. 汇编语言B. C语言C. JavaD. Python4. 嵌入式系统通常用于哪些领域?A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 汽车电子D. 以上都是5. 下列哪个不是嵌入式系统的组成部分?A. 微控制器(MCU)B. 存储器C. 显示屏D. 键盘和鼠标6. 在嵌入式系统设计中,硬件和软件是如何相互作用的?A. 硬件负责数据处理和控制,软件负责程序执行和用户交互。
B. 软件负责硬件管理,硬件负责数据存储和处理。
C. 硬件和软件完全独立,互不干扰。
D. 硬件和软件相互依赖,共同工作。
7. 嵌入式系统中的实时性是指什么?A. 系统能够在预定时间内响应外部事件。
B. 系统能够处理大量数据。
C. 系统具有高度可扩展性。
D. 系统具有高可靠性。
8. 在嵌入式系统开发过程中,调试是一个重要环节。
常用的调试方法有哪些?A. 使用调试器B. 使用打印语句C. 使用模拟器D. 以上都是9. 嵌入式系统的低功耗设计通常涉及哪些方面?A. 选择低功耗的微处理器B. 优化代码以减少能耗C. 使用高效的电源管理模块D. 以上都是10. 在嵌入式系统应用中,如何确保系统的安全性和可靠性?A. 使用高质量的组件和材料B. 定期进行系统更新和维护C. 实施严格的安全措施,如防火墙和加密技术D. 以上都是11. 嵌入式系统的基本工作原理是什么?A. 单任务处理B. 多任务处理C. 实时处理D. 分布式处理12. 嵌入式系统的硬件通常包括哪些组件?A. CPU、内存、I/O设备B. CPU、内存、操作系统C. CPU、内存、软件D. CPU、内存、网络接口卡13. 下列哪个不是嵌入式系统的特点?A. 低功耗B. 高性能C. 紧凑的存储空间D. 可靠性高14. 在嵌入式系统中,常用的操作系统有哪些?A. Windows CEB. LinuxC. VxWorksD. all of the above15. 嵌入式系统中的软件通常分为哪几类?A. 系统软件和应用软件B. 驱动程序、中间件和应用软件C. 系统软件、中间件和应用软件D. 操作系统、驱动程序和应用软件16. 在嵌入式系统的开发过程中,常用的编程语言有哪几种?A. CB. C++C. JavaD. Python17. 嵌入式系统在智能家居中的应用有哪些?A. 智能家电控制B. 安全监控C. 能源管理D. 上述所有18. 在设计嵌入式系统时,需要考虑的主要因素有哪些?A. 性能、成本、可用性B. 成本、功耗、安全性C. 性能、功耗、安全性D. 性能、成本、安全性19. 嵌入式系统的特点是?A. 高度集成B. 高速运行C. 易于维护D. 以上都是20. 嵌入式系统中的“嵌入式”一词指的是什么?A. 系统可以嵌入其他系统中B. 系统可以独立运行C. 系统体积小,适合嵌入其他设备中D. 系统对外部环境敏感21. 在嵌入式系统中,哪种类型的存储器通常用于存储程序和数据?A. 随机存取存储器(RAM)B. 只读存储器(ROM)C. 闪存(Flash Memory)D. 硬盘驱动器(HDD)22. 嵌入式系统开发中常用的编程语言有哪几种?A. C语言B. C++C. JavaD. Python23. 在嵌入式系统设计中,硬件和软件的协同工作是非常重要的。
ARM嵌入式系统结构与编程习题答案清华大学出版社最详细版arm嵌入式系统结构与编程习题答案清华大学出版社最详细版一《arm嵌入式系统结构与编程》习题答案第一章为绪论1.国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么?如何理解?答:国内嵌入式行业普遍接受的定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可定制,满足应用系统在功能、可靠性、成本、体积和功耗等方面的严格要求的专业计算机系统。
从这个定义可以看出,嵌入式系统与应用紧密结合,具有很强的特殊性。
它必须根据实际系统需求进行合理定制和使用。
因此,嵌入式系统是“为特定的人定制的”。
2.嵌入式系统是从何时产生的,简述其发展历程。
答:从20世纪70年代单片机的出现到目前各式各样的嵌入式微处理器,微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
英特尔于1971年开发了第一款4位总线结构的微处理器4004,可以说是嵌入式系统的雏形。
80年代初的8051是单片机历史上值得纪念的一页。
20世纪80年代初,出现了一种商业化的“实时操作系统内核”。
在实时内核下编写应用软件,可以加快新产品的开发速度,节约资金。
在20世纪90年代,实时内核发展为实时多任务操作系统。
进入21世纪以来,嵌入式系统得到了极大的发展。
在硬件方面,单片机的性能有了很大的提高,尤其是ARM技术的出现和改进,为嵌入式操作系统提供了强大的硬件载体,将嵌入式系统推向了一个新的阶段。
3.当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些,请举出两例,并分析其特点。
答:主要有嵌入式linux和嵌入式实时操作内核uc/os-ii嵌入式Linux操作系统是一种针对嵌入式微控制器的特点而定制的Linux操作系统,包括通用的嵌入式通信协议和通用驱动程序,并支持多种文件系统。
它主要具有以下特点:开源、易移植、内核小、功能强大、运行稳定、效率高。
uc/os是源码工卡的实时嵌入式系统内核,主要有以下特点:源码公开,可移植性强,可固化,可剪裁,占先式,多任务,可确定性,提供系统服务等。
2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试题(答案在后面)一、基础知识(客观选择题,75题,每题1分,共75分)1.下列哪个选项不属于嵌入式系统的特点?A. 特殊用途B. 资源受限C. 需实时性D. 可独立运行E. 功能单一2.以下哪种结构属于嵌入式系统常见的分层结构模型之一?A.君主专制结构B.分级管理结构C.层叠结构D.联邦结构E.单元结构3、以下关于嵌入式系统设计要求的说法正确的是()。
A.嵌入式系统要有特色功能,所以不需要有专用处理核心 B.嵌入式系统的性能不一定是最高的,但它们的可靠性一定是最高的 C.嵌入式系统设计不会针对特定的应用要求定制化产品 D.嵌入式系统设计的实时性和专用性,能够使系统满足应用中的各种需要4、ARM处理器有严格的时钟频率和工作频率,若clock频率为16MHz,则工作频率不能低于()。
A.4MHz B.8MHz C.16MHz D.32MHz5.(单选题)在嵌入式系统中,以下关于微处理器的叙述中,哪一项是不正确的?A. 微处理器是嵌入式系统的核心部件。
B. 微处理器的时钟频率直接决定了其运算速度。
C. 所有微处理器的指令集架构都是完全相同的。
D. 微处理器的功耗取决于其复杂性和工作方式。
6.(多选题)关于嵌入式系统的内存管理,以下哪些说法是正确的?A. 嵌入式系统的内存管理通常采用静态分配方式。
B. 动态内存分配在嵌入式系统中很少使用,因为容易造成资源泄露和碎片化问题。
C. 嵌入式系统的内存优化主要涉及合理分配内存空间和降低功耗两个方面。
D. 在嵌入式系统中,垃圾回收机制与操作系统的内存管理机制紧密相关。
7.嵌入式系统的基本概念嵌入式系统是一种专用的计算机系统,通常被嵌入到其他设备中,以实现特定的功能。
它通常包括微处理器、内存、输入/输出接口等组件。
请简述嵌入式系统的特点。
8.嵌入式操作系统的分类嵌入式操作系统可以分为多种类型,主要包括实时操作系统(RTOS)、多任务操作系统和单任务操作系统。
第3章嵌入式系统随着信息技术的发展,嵌入式系统的应用越来越广,同时,在我国软件产业发展的规划中,也把嵌入式系统应用软件作为一个重点发展方面。
因此,系统架构设计师必须熟悉有关嵌入式系统的基础知识,掌握嵌入式系统架构设计技术。
根据考试大纲,本章要求考生掌握以下知识点:(1)信息系统综合知识:包括嵌入式系统的特点、嵌入式系统的硬件组成与设计、嵌入式系统应用软件及开发平台、嵌入式系统网络、嵌入式系统数据库、嵌入式操作系统与实时操作系统。
(2)系统架构设计案例分析:包括实时系统和嵌入式系统特征、实时任务调度和多任务设计、中断处理和异常处理、嵌入式系统开发设计。
3.1嵌入式系统概论嵌入式系统是一种以应用为中心,以计算机技术为基础,可以适应不同应用对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面的要求,集可配置可裁减的软、硬件于一体的专用计算机系统。
它具有很强的灵活性,主要由嵌入式硬件平台、相关支撑硬件、嵌入式操作系统、支撑软件以及应用软件组成。
3.1.1 嵌入式系统的特点嵌入式系统具有以下特点:(1)系统专用性强。
嵌入式系统是针对具体应用的专门系统。
它的个性化很强,软件和硬件结合紧密。
一般要针对硬件进行软件的开发和移植,根据硬件的变化和增减对软件进行修改。
(2)软、硬件依赖性强。
嵌入式系统的专用性决定了其软、硬件的互相依赖性很强,两者必须协同设计,以达到共同实现预定功能的目的,并满足性能、成本和可靠性等方面的严格要求。
(3)系统实时性强。
在嵌入式系统中,有相当一部分系统对外来事件要求在限定的时间内及时做出响应,具有实时性。
(4)处理器专用。
嵌入式系统的处理器一般是为某一特定目的和应用而专门设计的,通常具有功耗低、体积小、集成度高等优点,能够把许多在通用计算机上需要由板卡完成的任务和功能集成到芯片内部,从而有利于嵌入式系统的小型化和移动能力的增强。
80系统架构设计师考试全程指导(第2版)(5)多种技术紧密结合。
嵌入式系统通常是计算机技术、半导体技术、电力电子技术及机械技术与各行业的具体应用相结合的产物。
嵌⼊式系统基础复习题嵌⼊式系统概述嵌⼊式系统的概念嵌⼊式处理器的特点嵌⼊式系统的分类实时操作系统的特征嵌⼊式操作系统的基本概念(1.3.2)嵌⼊式操作系统的必要性uC/OS的特点ARM体系结构ARM、RISC、ARM7TDMI三级流⽔线处理器状态切换⽅法处理器的模式、异常及相互关系ARM7TDMI的寄存器详情进⼊异常、复位的步骤异常的优先级存储器映射与重映射存储器格式(⼤端与⼩端)ARM7TDMI指令系统寻址⽅式第⼆操作数的形式8位位图条件码LDR,MOV, MVN, ADD, ADC, SUB, SBC, B, BL, BX, SWI, MRS, MSR, NOP 硬件结构晶振:从属模式、振荡模式,各⾃的频率范围。
CCLK计算存储加速模块:2个功能模块I2C模式的格式⽰意图(247-256)SPI,sseluC/OS编程任务函数GPIO操作按键操作OSTaskSuspend, OSTaskResume, OSDly, OSTimeDly, OSTimeDlyResume嵌⼊式系统基础复习题⼀、简答题1、什么是嵌⼊式系统?嵌⼊式系统可以定义为:"嵌⼊到对象体系中的专⽤计算机应⽤系统" 。
2、嵌⼊式系统的3 个基本特点?按照嵌⼊式系统的定义,嵌⼊式系统有3个基本特点,即"嵌⼊性"、"专⽤性"与"计算机":(1)嵌⼊性-专指计算机嵌⼊到对象体系中,实现对象体系的智能控制。
(2)专⽤性-是指在满⾜对象控制要求及环境要求下的软、硬件裁剪性。
(3)计算机-是对象系统智能化控制的根本保证,能实现对象系统的计算机智能化控制能⼒。
3、什么是嵌⼊式处理器,嵌⼊式处理器可以分为⼏⼤类?(1)嵌⼊式处理器是嵌⼊式系统的核⼼,是控制、辅助系统运⾏的硬件单元。
(2)嵌⼊式处理器可以分为以下⼏⼤类:嵌⼊式微处理器、嵌⼊式微控制器、嵌⼊式DS P处理器、嵌⼊式⽚上系统(SOC)。
第1篇一、引言随着我国科技水平的不断提高,嵌入式系统在各个领域得到了广泛的应用。
嵌入式系统工程是嵌入式系统开发的核心环节,对于培养嵌入式系统开发人才具有重要意义。
本方案旨在通过嵌入式系统工程训练,使学生掌握嵌入式系统设计、开发、测试等基本技能,提高学生的实践能力和创新能力。
二、训练目标1. 理解嵌入式系统的基本概念、体系结构和设计原则。
2. 掌握嵌入式系统开发流程和常用开发工具。
3. 学会使用C语言进行嵌入式系统编程。
4. 具备嵌入式系统硬件设计和软件设计能力。
5. 提高团队合作能力和创新能力。
三、训练内容1. 嵌入式系统基础知识(1)嵌入式系统的定义、分类和特点(2)嵌入式系统体系结构(3)嵌入式系统设计原则2. 嵌入式系统开发流程(1)需求分析(2)系统设计(3)硬件设计(4)软件设计(5)系统集成与测试3. 嵌入式系统开发工具(1)集成开发环境(IDE)(2)版本控制系统(3)调试工具4. C语言编程(1)C语言基本语法(2)指针与数组(3)函数与递归(4)结构体与联合体(5)位操作5. 嵌入式系统硬件设计(1)硬件电路设计(2)PCB设计(3)硬件调试6. 嵌入式系统软件设计(1)操作系统选择与配置(2)驱动程序开发(3)应用程序开发7. 嵌入式系统测试(1)单元测试(2)集成测试(3)系统测试8. 团队合作与创新能力培养(1)项目分工与合作(2)创新思维训练四、训练方法1. 讲授法:系统讲解嵌入式系统基础知识、开发流程、开发工具等内容。
2. 案例分析法:通过分析典型嵌入式系统项目,让学生了解实际开发过程中的问题和解决方法。
3. 实验法:让学生在实验室完成嵌入式系统开发任务,提高实践能力。
4. 项目驱动法:通过项目实践,培养学生的团队合作能力和创新能力。
5. 比赛法:组织学生参加嵌入式系统设计比赛,激发学生的学习兴趣和积极性。
五、训练安排1. 基础知识学习(1周)(1)嵌入式系统基础知识(2)嵌入式系统开发流程2. 开发工具学习(2周)(1)集成开发环境(IDE)(2)版本控制系统(3)调试工具3. C语言编程(3周)(1)C语言基本语法(2)指针与数组(3)函数与递归(4)结构体与联合体(5)位操作4. 嵌入式系统硬件设计(2周)(1)硬件电路设计(2)PCB设计(3)硬件调试5. 嵌入式系统软件设计(3周)(1)操作系统选择与配置(2)驱动程序开发(3)应用程序开发6. 嵌入式系统测试(2周)(1)单元测试(2)集成测试(3)系统测试7. 团队合作与创新能力培养(1周)(1)项目分工与合作(2)创新思维训练六、考核方式1. 课堂表现:考察学生对知识的掌握程度和参与课堂讨论的积极性。