同济大学 软件学院 嵌入式系统导论复习提纲
- 格式:pdf
- 大小:2.17 MB
- 文档页数:29
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•课件,平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章,每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌模块,模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
嵌入式系统原理期末复习提纲I.嵌入式系统概述A.嵌入式系统定义及特点B.嵌入式系统应用领域C.嵌入式系统的组成和发展历程II.嵌入式系统硬件平台A.微处理器和微控制器1.嵌入式处理器的特点和分类2.微控制器的组成和功能B.存储器1.ROM、RAM和闪存的特点和应用2.存储器层次结构和访问速度C.输入输出设备1.常用的输入输出设备及其接口2.外设管理和设备驱动程序设计III.嵌入式系统软件设计A.系统软件概述1.嵌入式操作系统的作用和特点2.应用程序和设备驱动程序的开发B.嵌入式操作系统1.嵌入式操作系统的分类和选择2.嵌入式操作系统的组成和功能C.实时性和调度1.实时系统和非实时系统的区别2.实时任务调度算法和实时性分析方法D.嵌入式软件开发工具和环境1.嵌入式软件开发流程和工具链2.集成开发环境和仿真调试工具的应用IV.嵌入式系统通信和网络A.系统通信介质1.串行通信和并行通信的特点和应用2.无线通信和有线通信的比较B.数据通信协议1.常用的通信协议及其特点2.数据通信协议的设计和实现C.网络和通信协议1.嵌入式网络的分类和应用2.嵌入式网络协议的体系结构和功能V.嵌入式系统性能优化和测试A.系统性能优化1.优化目标和方法2.硬件优化和软件优化的措施B.系统功耗管理2.低功耗设计和功耗管理方法C.系统测试和调试1.测试方法和策略2.调试工具和技术的应用VI.嵌入式系统安全和可靠性A.系统安全性1.嵌入式系统安全威胁和攻击方式2.安全策略和防护技术B.系统可靠性1.可靠性定义和指标2.提高系统可靠性的方法和技术C.系统错误处理1.常见的系统错误类型和处理方式2.异常处理和错误恢复机制VII.嵌入式系统开发案例分析A.实际案例介绍B.案例分析和设计思路C.案例实现和效果评估以上提纲以嵌入式系统原理为基础,围绕嵌入式系统的硬件平台、软件设计、通信和网络、性能优化和测试、安全和可靠性及案例分析等方面进行了全面的复习内容概括。
嵌入式系统基础复习题第1章嵌入式系统概论1、什么是嵌入式系统?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?嵌入性、专用性、计算机3、什么是嵌入式处理器,嵌入式处理器可以分为几大类?嵌入式处理器是为了完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
分为嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统(SOC)。
4、什么是嵌入式操作系统和?有何特点?列出常见的几种嵌入式操作系统及特点。
5、试比较说明JA TG工具和ISP工具的异同点?6、从硬件系统来看,嵌入式系统由哪几部分组成?画出简图。
第2章ARM7体系结构1、什么是RISC指令系统?什么是CISC指令系统?RISC是精简指令集计算机的缩写。
CISC是复杂指令集计算机的缩写。
2、ARM与ARM公司有什么区别?举出2个以上的ARM公司当前应用比较多的ARM处理器核?ARM7系列、ARM9系列、ARM10系列、ARM11系列、intel的Xscale系列和MPCore系列。
3、ARM7TDMI中的T、D、S、I分别表示什么含义?T:支持高密度16位的Thumb指令集D:支持片上调试S:ARM7TDMI 的可综合(synthesizable)版本(软核)I:支持EmbededICE观察硬件M:支持64位乘法4、ARM7TDMI处理器采用什么样的体系结构,其可寻址地址空间多大?ARM处理器使用冯.诺依曼结构使用单个平面的232个8位字节地址空间。
地址空间可以看作是包含230个32位字,或231个16位半字。
5、ARM7TDMI与ARM9处理器采用几级流水线处理,使用何种存储器编址方式?ARM7TDMI处理器采用三级流水线。
ARM处理器将存储器看做是一个从0开始的线性递增的字节集合。
6、ARM处理器有几种模式和ARM处理器状态有什么区别?各种工作模式下分别有什么特点?R M处理器模式指用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。
1.1 嵌入式系统基本概念从技术的角度定义: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。
从系统的角度定义:嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。
IEEE对嵌入式系统的定义为:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(devices used to control、monitor、or assist the operation of equipment、machinery or plants)这主要是从应用对象上加以定义,涵盖了软、硬件及辅助机械设备。
1.2 嵌入式系统的分类(1) 按表现形式分(硬件范畴)芯片级嵌入(含程序或算法的处理器)模块级嵌入(系统中的某个核心模块)(2) 按实时性要求分(软件范畴)非实时系统(PDA)软实时系统(消费类产品)硬实时系统(工业和军工系统)嵌入式处理器嵌入式处理器可以分为以下几类:嵌入式微处理器EMPU(Embedded Microprocessor Unit)嵌入式微控制器MCU(Microcontroller Unit)嵌入式DSP(Digital Signal Processor)嵌入式片上系统SoC (System On Chip)1.3 常见的嵌入式操作系统∙嵌入式操作系统的种类繁多,但大体上可分为两种——商用型和免费型。
∙目前商用型的操作系统主要有VxWorks、Windows CE 、Psos、Palm OS、OS-9、LynxOS、QNX、LYNX等;∙它们的优点是功能稳定、可靠,有完善的技术支持和售后服务,而且提供了如图形用户界面和网络支持等高端嵌入式系统要求许多高级的功能;缺点是价格昂贵且源代码封闭性,这大大限制了开发者的积极性。
目前免费型的操作系统主要有Linux和µC/OS-II,它们在价格方面具有很大的优势。
《嵌入式系统导论》考试课复习资料一、选择题1.操作系统内核是指()A.操作系统的调度部分B.操作系统的驱动C.操作系统的存储管理D.操作系统的核心部分4. SoC形成或产生的过程不包括以下哪个方面()A. 单片集成系统的软硬件协同设计和验证,以实现系统功能为主要目的B. 逻辑面积计数的使用和产能占有比例的有效提高,即开发和研究IP核生成及复用技术C. 系统软件的建模与开发,即对IP核的配套D. 超深亚微米(VDSM),纳米集成电路的设计理论和计数,即与底层技术的结合5. VxWorks 操作系统是WindRiver公司推出的一种32位嵌入式实时操作系统,下面不是它优点的是()A. VxWorks源码开源,用户的开发成本低。
B.简洁、紧凑、高效的内核。
C.支持多任务,实时性强。
D.较好的兼容性和对多种硬件环境的支持。
6.下面是PowerPC架构嵌入式微处理器的不是主要特点是()A.独特的分支出来单元可以让指令预期效率大大提高。
B.超标量的设计。
C.适合大量向量运算,指针现行寻址的智能化算法。
D.可处理“字节非对齐”的数据存储。
7. 下列选项中,不是实时操作系统必须满足的条件是()A.具有可抢占的内核B.中断可嵌套C.任务调度的公平性D.具有优先级翻转保护8. BSP作为一种嵌入式软件,他的主要特点是()A:与硬件无关,与操作系统有关B:与硬件和操作系统都相关C:与硬件有关,与操作系统无关D:与操作系统和硬件都无关问答题1.什么叫嵌入式系统?2.画出嵌入式系统软件的层次结构。
3.画出嵌入式系统的结构6.根据你的理解,简述硬件设计的过程和软件设计的过程。
7.在嵌入式系统实现阶段,需要选择开发平台,通常开发平台的选择包括哪些内容?9.嵌入式系统产品开发中和完成开发后,为什么要进行测试?嵌入式系统的测试主要包括哪些内容?有哪些测试方法?一、选择题5.VHDL是()A.硬件描述语言B.软件描述语言C.构件描述语言D.软件开发工具8.将系统启动代码读入内存是()的主要职责A.内存管理;B. VFS;C.Boot Loader; D:虚拟内存9. CAN总线是指()A.控制器局域网B.网络传输协议C.数据标准D.软硬件接口10.属于LCD三种显示方式的是()A.投射型、反射型、透射型B.投射型、透反射型、透射型C.反射型、透射型、透反射型D.投射型、反射型、透反射型二、填空题2.ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有______、______。
一、嵌入式基础1、IEEE对嵌入式系统的定义:用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置。
2、国内对嵌入式系统的定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用对系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
3、特点:(1)专用性强;(2)实时性好;(3)可裁剪性好;(4)可靠性高;(5)功耗低4、嵌入式操作系统:(1)VxWorks:一种32位嵌入式实时操作系统。
(2)Windows CE:抢先试多任务、多线程的并具有强大通信能力的32嵌入式操作系统。
(3)μC/OS-Ⅱ:广泛用于便携式电话、运动控制卡、自动支付终端、交换机等。
(4)嵌入式Linux:对Linux经过小型化裁剪后,能够固化在容量为几百KB到几十MB的存储芯片或单片机中。
二、基于ARM9处理器的硬件平台1、ARM处理器核的体系结构:(1)ARM体系结构共定义了6个版本(v1-v6),P162、ARM微处理器核:(1)ARM7系列微处理器系列为低功耗的32位RISC处理器,适用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。
主要应用领域为工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等。
特点:A、具有嵌入式ICE-RT逻辑,调试开发方便;B、能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构;C、代码密度高并兼容16位的Thumb指令集;D、对操作系统广泛支持;E、便于用户的产品升级换代;F、高速的运算处理能力胜任绝大多数的复杂应用。
(2)ARM9系列微处理器系列在高新能和低功耗特性方面提供了最佳的性能。
主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机等。
特点:A、5级流水线,指令执行效率更高;B、提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构;C、支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集;D、支持32位的高速AMBA总线接口;E、全性能的MMU,支持多种嵌入式操作系统;F、MPU支持实时操作系统;G、支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。
1 什么是嵌入式系统?答:P1嵌入式系统也叫嵌入式计算机,它指那些以应用为中心,以计算机技术为基础,为适应应用对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求,可对系统的软件和硬件进行配置的专用计算机系统。
2 嵌入式系统有哪些特点?答:P21.系统专用性强2.系统实时性高3.硬件与软件的互相依赖性强4.采用专用的嵌入式CPU5.多种技术间结合更加紧密6.系统对用户透明7.系统资源有限3 嵌入式系统的技术发展方向与通用计算机有哪些不同之处?答:P3通用计算机系统和嵌入式系统是现代计算机技术发展的两个分支,这两个分支有着不同的技术要求与技术发展方向:1 通用计算机系统的技术要求是高速的计算能力、海量的存储能力;技术发展方向是计算速度的提升,存储容量的扩大。
2 嵌入式系统的技术要求则是对嵌入对象进行控制的能力;技术发展方向是提高与嵌入对象密切相关的性能指标与可靠性指标。
4 按照嵌入式系统得嵌入方式,可将嵌入式系统分为哪几类?答:P4根据嵌入式系统的嵌入方式,可以将嵌入式系统分为:整机式嵌入的嵌入式系统、部件式嵌入的嵌入式系统、芯片式嵌入的嵌入式系统等3类。
5 按照嵌入式系统得嵌入程度,可将嵌入式系统分为哪几类?答:P4根据嵌入式系统的嵌入程度,可以将嵌入式系统分为:深度嵌入的嵌入式系统、中度嵌入的嵌入式系统、浅度嵌入的嵌入式系统等3类。
6 按照嵌入式系统得实时性能,可将嵌入式系统分为哪几类?答:P4根据嵌入式系统是否为实时系统,可以将嵌入式系统分为:实时嵌入式系统,非实时嵌入式系统两类。
7 按照嵌入式系统得复杂程度,可将嵌入式系统分为哪几类?答:P5根据嵌入式系统的复杂程度,可以将嵌入式系统分为:单微处理器嵌入式系统、组件式嵌入式系统、分布式嵌入式系统等3类。
8 嵌入式系统所采用的处理器可分为哪几类?答:P5根据目前的现状,可将使用在嵌入式系统上的处理器分成:嵌入式微处理器、微控制器、嵌入式DSP处理器、片上系统等4类。
复习提纲一、嵌入式系统及ARM处理器概述1.嵌入式系统的概念(IEEE定义和国内普遍认同的定义)根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”;嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软、硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统的组成(硬件组成和软件组成)硬件+软件硬件:由嵌入式微处理器、外围硬件设备组成软件:包括底层系统软件和用户应用软件应用软件嵌入式操作系统硬件设备嵌入式处理器外围设备二、CM4体系结构1.CM4内核三级流水线的三个阶段,如假设某嵌入式处理器有3级流水线,每级流水线所耗时间均为为2ms,则执行25条指令需要耗费时间?三级流水线,分别是取指、译码和执行;(25+5-1)*2=58ms2.CM4内核读取指令及访问数据的三套总线、CM4内核的两种运行模式、两种权限级别,上电复位后是什么模式什么级别三套总线:I-code总线D-code总线系统总线CM4处理器有两种模式:线程模式、handler模式,还支持两种操作级别:特权级、非特权级(用户级)。
复位后是特权级下的线程模式三、CM4内核的寄存器组中,各个寄存器的作用及各个寄存器的访问权限级别、CM4的复位序列R0-R7 低组通用寄存器;R8-R12高组通用寄存器;R13堆栈寄存器;(MSP,PSP)R14连接寄存器;R15程序计数寄存器;xPSR程序状态寄存器;程序状态寄存器(xPSR)程序状态寄存器在其内部又被分为三个子状态寄存器:应用程序状态寄存器(APSR)中断状态寄存器(IPSR)执行状态寄存器(EPSR)通过MRS/MSR 指令,这 3 个PSRs 即可以单独访问,也可以组合访问( 2 个组合,3 个组合都可以)。
当使用三合一的方式访问时,应使用名字“xPSR”或者“PSR”。
四、CM4程序设计1.CM4寻址方式、常用指令:MOV ANDORR(有1为1,为0为0)BIC(清0)EOR(异或,相异出1)SUB ADD TST TEQ CMPLDR(加载)STR(存储)LDRB(8位无符号字加载)STRB(8位无符号字存储)LDM(多寄存器加载)STM(多寄存器存储)B(无条件跳转)BL BX BLXMRS(读取特殊寄存器的值到通用寄存器)MSR(将通用寄存器的值写到特殊寄存器)2.伪指令:LDR3.指令的条件码如:NE EQ LT GT等,后缀“S”“!”,什么样的指令会影响APSR寄存器的标志位NE(不等于)EQ(等于)LT(小于)GT(大于)等,后缀“S”“!”,什么样的指令会影响APSR寄存器的标志位“S”后缀:指令中使用“S”后缀,指令执行后状态寄存器的条件标志位将被刷新;不使用“S”后缀时,指令执行后状态寄存器的条件标志位不会发生变化。
嵌入式系统复习提纲嵌入式系统的基本概念嵌入式交叉编译平台及工具嵌入式应用软件及程序设计一、嵌入式基本概念:●嵌入式系统定义:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,且软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由以下几部分组成: 嵌入式微处理器,外围硬件设备,嵌入式操作系统,特定的应用程序特点:应用的特定性和广泛性,技术、知识、资金的密集性,高效性,较长的生命周期,高可靠性,软硬一体,软件为主,无自举开发能力。
三要素:嵌入、专用、计算机。
●ARM微处理器的类型●嵌入式应用系统的硬件结构●ARM9的流水线结构●S3C2440的引脚分类●S3C2410应用系统的AD处理器功能可以提供多达个引脚输入,AD转换精度可达位。
●S3C2410的中断控制寄存器类型以及工作模式二、主要命令使用Cp, mv, tar, cd, ls, mkdir, man, pwd,rm, mount ,chmod, find, gzip, ifconfig,ping三、Linux的目录结构/bin:存放系统所需要的那些命令,比如ls、cp、mkdir等命令;功能和/usr/bin类似,这个目录中的文件都是可执行的、普通用户可以使用的命令。
/boot:这是Linux的内核及引导系统程序所需要的文件目录,比如initrd.img等文件都位于这个目录中,grub系统引导管理器也位于这个目录。
/dev:设备文件存储目录,比如声卡、磁盘。
/etc:系统配置文件的所在,一些服务器的配置文件也在这里;比如用户帐号及密码配置文件。
/home:普通用户目录默认存放目录。
/lib:库文件存放目录/lost+found:当系统意外崩溃或机器意外关机,而产生一些文件碎片放在这里。
当系统启动的过程中fsck 公交会检查这里,并修复已经损坏的文件系统。
/mnt:这个目录是用于存放挂载储存设备的挂载目录的。
1、什么是嵌入式系统?与通用计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?嵌入式系统是嵌入到对象体中的专用计算机系统。
它的三要素是嵌入、专用、计算机。
嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体,即以应用为中心,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。
特点:⏹专用性,多样性⏹功耗低,体积小⏹可靠性,健壮性⏹实时性,操作系统内核小⏹创新性,生命周期长⏹可裁剪性⏹需要专门的开发环境和工具2、嵌入式处理器有哪几类?试举例说明SOC、SOPC。
(1)MCU微控制器价格低廉,功能优良,处理能力非常有限。
嵌入式工业的主流产品(2)MPU嵌入式微处理器和工业控制计算机相比,具有体积小、质量轻、成本低、可靠性高的优点。
(3)DSP数字信号处理是专门用于信号处理方面的处理器,在其系统结构和指令算法方面进行了特殊设计。
(4)SOC片上系统片上系统是IC设计的发展趋势。
采用SOC设计技术,可以大幅度的提高系统的可靠性,减小体统的面积,降低功耗和成本,极大的提高了系统的性价比。
(5)SOPC他是片上系统,即由单个芯片可以完成整个系统的主要逻辑功能。
其次,他是可编程系统,具有灵活的设计方式,可裁剪,可扩充、可升级、具备软硬件在系统可编程的功能。
3.嵌入式系统的硬件、软件各由哪些部分组成?硬件:由基于ARM内核的微处理器(内含外围接口电路)、电源电路、内存储器、看门狗及复位电路、人机交互和其他的输入输出接口电路组成。
软件组成:操作系统、应用软件、驱动层软件4、目前常见嵌入式操作系统有哪些?µC/OS-II 嵌入式操作系统内核VxWorks嵌入式实时操作系统WinCE操作系统Linux操作系统Symbian操作系统android操作系统iPhone OS操作系统WebOS操作系统MeeGo操作系统5、ARM微处理器有何特点?ARM的体系结构采用了RISC处理器设计技术,执行效率高.体积小,功耗低,成本低,性能好多寄存器结构,多数操作在寄存器中完成指令长度固定,寻址方式灵活高效两种指令集(16/32位)具备在线仿真调试功能多处理器模式RISC处理器的特征与其指令特点。
复习提纲:1.嵌入式系统的概念及特点.2.嵌入式系统与桌面通用系统的区别.3.典型的嵌入式操作系统有哪些,各有什么特点.4.传统的单片机与嵌入式系统之间的关系.5.嵌入式系统从底层硬件到上层应用程序的分层及组成部分.6.硬件处理器的种类.7.外围硬件的组成部分.8.嵌入式操作系统的作用及种类,典型的嵌入式实时操作系统.9.大端存储模式与小端存储模式。
10.嵌入式系统与通用计算机系统硬件组成上的异同.11.嵌入式最小系统的概念,组成和作用.12.ARM7TDMI的含义.13.存储器的存储方式,字和半字.14.ARM7的三级流水线模式.15.ARM处理器的状态,和对应的指令集.16.ARM处理器的工作模式.17.ARM有多少个通用寄存器和状态寄存器,各状态寄存器的作用.18.ARM异常进入与退出的过程?中断/快中断进入与退出的过程?19.ARM的两种中止异常.20.Thumb和ARM指令集的关系。
21.ARM处理器寻址方式,分别举例说明,具备简单程序解读与编写能力。
22.ARM指令的特点。
23.ARM数据处理指令有哪几类?24.ARM程序状态寄存器各位的功能.25.嵌入式操作系统概念与特点;与通用操作系统区别26.嵌入式操作系统主要组成部分有哪些。
操作系统内核与微内核?27.实时操作系统的概念,硬实时与软实时概念。
28.操作系统中任务、调度、同步与互斥、优先级、代码临界区、上下文切换等概念。
29.抢占与非抢占调度?30.操作系统任务调度方法分类?代表性调度算法:先来先服务、短任务优先、基于优先级调度(抢占/非抢占)、时间片轮转调度等31.操作系统任务互斥机制?优先级继承、优先级反转、优先级天花板等。
32.操作系统任务通信机制?消息队列的概念与用途?33.μC/OS II 操作系统的基本特点?34.μC/OS II 操作系统任务调度过程,如何基于任务就绪表查找最高优先级就绪任务?往年题型:一、选择题1*10 二、填空题1*10 三、名词解释6*3 四、简答题7*6 五、分析题2*10。
嵌入式复习提纲答案1.嵌入式系统的特征三要素:嵌入、专用、计算机嵌入性是指嵌入到对象体系中,有对象环境要求;专用性是指软、硬件按对象的要求进行裁剪;计算机是指实现对象的智能化功能且以微处理器为核心的系统。
1.只执行特定功能2.以微控制器,外围器件为中心,系统构成可大可小3.有严格的时序性和稳定性要求4.自动操作循环,等待中断控制5.程序被烧写在存储芯片中2.ARM表示什么意思advanced risc machines 既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。
3.ARM开发板通过什么接口烧写程序JTAG4.交叉编译是指什么在某个主机平台上(如PC)用交叉编译器编译出可在其他平台上(如ARM)运行的代码的过程5.嵌入式系统的存储器包括什么随机储存器RAM,只读储存器ROM,混合类型储存器SDRAM、Nor flash、DRAM6.大端格式和小端格式各自的特点和实现方式所谓的大端模式,是指数据的高位,保存在内存的低地址中,而数据的低位,保存在内存的高地址中,这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理:地址由小向大增加,而数据从高位往低位放所谓的小端模式,是指数据的高位保存在内存的高地址中,而数据的低位保存在内存的低地址中,这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来,高地址部分权值高,低地址部分权值低,和我们的逻辑方法一致7.典型嵌入式操作系统有哪些比较典型和常见的就是手机、PALM、PSP等,典型的应用还包括银行、通讯、国防、工控、医疗、汽车、办公、家用、娱乐媒体等Linux、μC/OS、 Windows CE、 VxWorks、 Palm OS 和QN8.嵌入式软件运行流程包括的步骤上电复位、板级初始化、引导升级系统、系统初始化、多任务应用、应用初始化。
9.ARM芯片异常中断响应过程中包括的步骤1)保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位,即将CPSR保存到SPSR中。
嵌入式系统复习提纲一、简答题1、嵌入式开发环境主要包括哪些组件?嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境,主要包括:●宿主机●目标机(评估电路板)●基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE●运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境●嵌入式操作系统2、ARM体系结构支持几种类型的异常?优先级状态如何?当多个异常同时发生时,系统根据固定的优先级决定异常的处理次序。
异常优先级由高到低的排列次序为:复位异常、数据异常、快速中断异常(FIQ)、外部中断异常(IRQ)、预取异常、软中断异常 (SWI) 、未定义指令异常。
3、请描述建立一个嵌入式开发平台的步骤?(1)连接主机和目标板(2)使用flash工具烧写bootloader(3)配置并启动主机的bootp服务(4)配置并启动主机的tftp服务(5)使用tftp下载内核及根文件系统镜像到目标板,重启目标板(6)配置并启动NFS服务(7)在目标板使用mount挂载主机的目录(8)再次使用bootp命令确认bootp服务是否建立,使用tftp命令确认tftp服务建立。
(9)将内核镜像和根文件系统cp到tftp根目录。
(10)重启目标板,确认嵌入式linux正常启动。
4、简述ARM处理器从异常返回的步骤?异常处理完毕之后,ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回:1)、将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。
2)、将SPSR复制回CPSR中。
3)、若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。
可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的,因此复位异常处理程序不需要返回。
5、ARM体系结构的技术特点是什么?1)、体积小、低功耗、低成本、高性能。
2)、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件。
3)、大量使用寄存器,指令执行速度更快。
4)、大多数数据操作都在寄存器中完成。
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•PPT课件.平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章.每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心.一计算机技术为基础.软硬件可裁剪.适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心.一计算机技术为基础.软硬件可裁剪.适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译.试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景.其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展.目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中.网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径.如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言.低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展.32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心.在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面.嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用.内嵌GPS模块.GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭.只需要几千元.就可以随时随地找到你的位置。