嵌入式系统第12节 中断
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2009下半年系统架构设计师上午试题及参考答案● 计算机系统中硬件层之上的软件通常按照三层来划分,如下图所示,图中①②③分别表示(1)。
(1)A.操作系统、应用软件和其他系统软件B.操作系统、其他系统软件和应用软件C.其他系统软件、操作系统和应用软件D.应用软件、其他系统软件和操作系统题目出处:《系统架构设计师教程(第2版)》第1页。
参考答案:B●某计算机系统中有一个CPU、一台扫描仪和一台打印机。
现有三个图像任务,每个任务有三个程序段:扫描Si,图像处理Ci和打印Pi (i=1,2,3)。
下图为三个任务各程序段并发执行的前驱图,其中,(2)可并行执行,(3)的直接制约,(4)的间接制约。
(2)A.“C1S2”,“P1C2S3”,“P2C3”B.“C1S1”,“S2C2P2”,“C3P3”C.“S1C1P1”,“S2C2P2”,“S3C3P3”D.“S1S2S3”,“C1C2C3”,“P1P2P3”(3)A. S1受到S2和S3、C1受到C2和C3、P1受到P2和P3B. S2和S3受到S1、C2和C3受到C1、P2和P3受到P1C. C1和P1受到S1、C2和P2受到S2、C3和 P3受到S3D. C1和S1受到P1、C2和S2受到P2、C3和S3受到P3(4)A. S1受到S2和S3、C1受到C2和C3、P1受到P2和P3B. S2和S3受到S1、C2和C3受到C1、P2和P3受到P1C. C1和P1受到S1、C2和P2受到S2、C3和P3受到S3D. C1和S,受到P1、C2和S2受到P2、C3和S3受到P3参考答案:(2)A (3)C (4)B● 在数据库设计的需求分析阶段应完成包括(5)在内的文档。
(5)A.E-R图B.关系模式C.数据字典和数据流图D.任务书和设计方案题目出处:《系统架构设计师教程(第2版)》第48~54页。
参考答案:C● 设有职务工资关系P(职务,最低工资,最高工资),员工关系EMP(员工号,职务,工资),要求任何一名员工,其工资值必须在其职务对应的工资范围之内,实现该需求的方法是(6)。
gpio中断触发方式在嵌入式系统开发中,GPIO(General Purpose Input/Output)是常见的接口模块之一。
它通过控制电平的高低来与外部电路进行通信。
在实际应用中,我们经常需要通过检测GPIO输入信号来触发相应的操作,而不是周期性地轮询输入信号。
这就引出了GPIO中断触发方式。
一、中断的基本概念中断是计算机系统中用于处理紧急事件和优先事件的一种机制。
当某个事件发生时,它会打断CPU当前的工作,转而执行相应的中断服务程序,待中断服务程序执行完毕后再恢复CPU原来的工作。
二、GPIO中断触发方式的概述GPIO中断触发方式是指通过配置GPIO引脚的中断触发条件,当满足设定条件时,触发相应的中断信号并执行中断服务程序。
常见的中断触发方式包括边沿触发和电平触发。
1. 边沿触发方式边沿触发方式是通过检测GPIO输入引脚输入信号的上升沿(从低电平到高电平)或下降沿(从高电平到低电平)来触发中断。
这种方式适用于需要监测一些特定瞬态事件的场景。
例如,在某个系统中,需要检测按键的按下事件。
当按键被按下时,GPIO引脚的输入信号会从低电平突变到高电平,此时可以通过配置GPIO中断触发为上升沿触发,来触发中断并执行相应的按键处理函数。
同样地,当按键松开时,GPIO 引脚的输入信号会从高电平突变到低电平,可以通过配置GPIO中断触发为下降沿触发来实现对按键松开事件的检测。
2. 电平触发方式电平触发方式是通过检测GPIO输入引脚输入信号的高电平或低电平来触发中断。
当输入信号保持在设定的电平状态时触发中断。
例如,在某个系统中,需要检测外部传感器的状态变化。
传感器的输出信号一旦达到设定的电平,可以通过配置GPIO中断触发为高电平触发或低电平触发来触发中断,并执行相应的处理函数。
三、GPIO中断触发方式的配置GPIO中断触发方式的配置可以通过软件编程来实现。
以下是一个示例代码(使用C语言)的片段,演示了如何配置GPIO引脚的中断触发方式。
第1章复习要点1.1.1节嵌入式系统的概念1.1.3节嵌入式系统的特点1.3节嵌入式处理器1.4节嵌入式系统的组成第2章复习要点2.1节计算机体系结构分类2.3.1节 ARM和Thumb状态2.3.2节 RISC技术2.3.3节流水线技术2.4.3节 ARM存储系统第3章复习要点3.1节ARM编程模式3.2节ARM指令格式及其寻址方式3.3节ARM指令集(课上所讲的指令)第4章复习要点4.1节汇编语言源程序格式4.2节汇编语言的上机过程第5章复习要点5.1节键盘接口5.2节 LED显示器接口5.5.1节 UART异步串行接口作业题答案:1.什么是嵌入式系统?∙第一种,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”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
∙第二种,嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.与通用型计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?⏹通常是面向特定应用的;⏹空间和各种资源相对不足,必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余;⏹产品升级换代和具体产品同步,具有较长的生命周期;⏹软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身;⏹不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发3.举例介绍嵌入式微处理器有哪几类?一、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等。
二、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。
山东建筑大学课程设计说明书题目:基于ARM的网络通信系统的设计课程:嵌入式系统及应用课程设计院(部):信息与电气工程学院专业:电子信息工程班级:电信062学生姓名:**学号:**********指导教师:***完成日期:2009年7月目录摘要 (II)1 设计目的 (1)2 设计要求 (1)3 设计原理 (2)4 设计内容 (5)4.1系统框图 (5)4.1需求分析 (5)4.3器件选型 (6)4.4 系统原理图 (8)4.5 软件设计 (9)总结与致谢 (11)参考文献 (12)摘要在电子设备日趋网络化的背景下,作为目前广泛使用的以太网以及TCP/IP协议已经成为事实上最常用的网络标准之一,它以高速、可靠、分层以及可扩充性使得它在各个领域的应用越来越灵活,很多情况下运用以太网和TCP/IP能够简化结构和降低成本。
但是,目前关于嵌入式以太网的设计方案不是很多,在这不多的方案中大多是基于单片机或DSP的。
两者都存在要外扩很多外设的问题,并且前者速度太慢,后者成本又太高,这在一些对设备尺寸要求很小的场合是不行的。
本设计中,采用了基于ARM内核的微处理器S3C44BOX为基础的嵌入式系统与10 MB 以太网控制芯片RTL8019AS的接口电路实现了网络通信。
本系统可以通过网络接收命令和传送数据,S3C44BOX负责数据的采集和运算处理,通过互联网上任意一台计算机可以配置系统的工作方式和接收本系统采集的数据。
关键词:TCP/IP;ARM;S3C44B0X;RTL8019AS1 设计目的目前,以太网协议已经非常广泛地应用于各种计算机网络,如办公局域网、工业控制网络、因特网等场合,并且还在不断地发展。
基于以太网的新技术和联网设备不断出现,以太网已经成为事实上最常用的网络标准之一。
但是,基于以太网的嵌入式系统目前并不是很多。
其原因除了嵌入式系统本身运行速度较慢、资源较少且不足以实现以太网的各种协议外,更重要是设计以太网的接口及协议相对比较复杂,使人望而却步。
课后题答案:第一章1.写出下列英文缩写的英文原文及中文含义。
RAM随机存储器 DRAM动态随机存储器 ROM只读存储器PROM可编程只读存储器 EPROM可插除可编程只读存储器 CANCAN总线RTOS实时操作系统 SOPC片上可编程系统 ICE硬件调试器 FI快速终端请求EEPROM电可插除可编程只读存储器 API应用程序接 DMA直接内存存取RISC精简指令集计算机 SPI串行万维指令 MMU存储管理单元UART异步接受发送装置 ARM先进RISC存储器 SWI软件终端指令2、什么是嵌入式系统? P3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。
3、是比较嵌入式系统与通用PC的区别。
P3(1)嵌入式系统是专用的计算机系统,而PC是通用的计算机系统。
(2)技术要求不同,通用PC追求高速、海量的数据运算;嵌入式要求对象体系的智能化控制。
(3)发展方向不同,PC追求总线速度的不断提升,存储容量不断扩大;嵌入式追求特定对象系统的智能性,嵌入式,专用性。
4、嵌入式体统有哪些部分组成?简单说明各部分的功能与作用(1)硬件层是整个核心控制模块(由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他I/O 接口以及电源组成),嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心,在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路(RAM和ROM等),这就构成了一个嵌入式核心控制模块,操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
(2)中间层把系统软件与底层硬件部分隔离,使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。
一般包括硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)和板级支持包(Board Support Package,BSP)。
(3)软件层由实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphical User Interfaces,GUI)、网络组件组成。
第一章嵌入式系统概论1.嵌入式系统的定义是什么?答:以应用为中心,以计算机技术为基础,硬件、软件可裁剪,功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.简述嵌入式系统的主要特点。
答:(1)功耗低、体积小、具有专用性(2)实时性强、系统内核小(3)创新性和高可靠性(4)高效率的设计(5)需要开发环境和调试工具3. 嵌入式系统一般可以应用到那些领域?答:嵌入式系统可以应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。
4. 简述嵌入式系统的发展趋势答:(1)嵌入式应用的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持(2)连网成为必然趋势(3)精简系统内核、算法,设备实现小尺寸、微功耗和低成本(4)提供精巧的多媒体人机界面(5)嵌入式软件开发走向标准化5.嵌入式系统基本架构主要包括那几部分?答:嵌入式系统的组织架构是由嵌入式处理器、存储器等硬件、嵌入式系统软件和嵌入式应用软件组成。
嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成,其中,硬件系统包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统和配置必要的外围接口部件;软件系统包括操作系统和应用软件。
6.嵌入式操作系统按实时性分为几种类型,各自特点是什么?答:(1)具有强实时特点的嵌入式操作系统。
(2)具有弱实时特点的嵌入式操作系统。
(3)没有实时特点的嵌入式操作系统。
第二章嵌入式系统的基础知识1.嵌入式系统体系结构有哪两种基本形式?各自特点是什么?答:冯诺依曼体系和哈佛体系。
冯诺依曼体系结构的特点之一是系统内部的数据与指令都存储在同一存储器中,其二是典型指令的执行周期包含取指令TF,指令译码TD,执行指令TE,存储TS四部分,目前应用的低端嵌入式处理器。
哈佛体系结构的特点是程序存储器与数据存储器分开,提供了较大的数据存储器带宽,适用于数据信号处理及高速数据处理的计算机。
2.在嵌入式系统中采用了哪些先进技术?答:(1)流水线技术(2)超标量执行(3)总线和总线桥3.简述基于ARM架构的总线形式答:ARM架构总线具有支持32位数据传输和32位寻址的能力,通过先进微控制器总线架构AMBA支持将CPU、存储器和外围都制作在同一个系统板中。
第一章1、嵌入式系统的应用范围:军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制。
2、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,软件与硬件可裁剪,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。
(嵌入式的三要素:嵌入型、专用性与计算机系统)。
3、嵌入式系统的特点:1)专用性强;2)实时约束;3)RTOS;4)高可靠性;5)低功耗;6)专用的开发工具和开发环境;7)系统精简;4、嵌入式系统的组成:(1)处理器:MCU、MPU、DSP、SOC;(2)外围接口及设备:存储器、通信接口、I/O接口、输入输出设备、电源等;(3)嵌入式操作系统:windows CE、UCLinux、Vxworks、UC/OS;(4)应用软件:Bootloader5、嵌入式系统的硬件:嵌入式微处理器(MCU、MPU、DSP、SOC),外围电路,外部设备;嵌入式系统的软件:无操作系统(NOSES),小型操作系统软件(SOSES),大型操作系统软件(LOSES)注:ARM处理器三大部件:ALU、控制器、寄存器。
6、嵌入式处理器特点:(1)实时多任务;(2)结构可扩展;(3)很强的存储区保护功能;(4)低功耗;7、DSP处理器两种工作方式:(1)经过单片机的DSP可单独构成处理器;(2)作为协处理器,具有单片机功能和数字处理功能;第二章1、IP核分类:软核、固核、硬核;2、ARM处理器系列:(1)ARM7系列(三级流水,thumb指令集,ARM7TDMI);(2)ARM9系列(DSP处理能力,ARM920T)(3)ARM/OE(增强DSP)(4)SecurCone系列(提供解密安全方案);(5)StrongARM系列(Zntle产权);(6)XScale系列(Intel产权);(7)Cortex系列(A:性能密集型;R:要求实时性;M:要求低成本)3、ARM系列的变量后缀:(1)T:thumb指令集;(2)D:JTAG调试器;(3)快速乘法器;(4)E:增强DSP指令;(5)J:Jave加速器4、ARM{X}{Y}{Z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S} :x—系列号,y—内部存储管理和保护单元,Z—含有高速缓存。
信息技术与机电化工141嵌入式操作系统综述李孟轩(山西农业大学信息学院)摘要:科学和经济伴随着时代的脚步大步前进,计算机技术的发展也发生了巨大的飞跃。
芯片的制造技术也日益崛起,嵌入式实时操作系统的应用越加广泛,人人家中也有各种实时实时操作系统,最显而易见是手机的应用。
通过这种系统软件,可以始终实现为我们服务的目的。
另外还有无人机、智能洗碗机等等内布置有嵌入式操作系统的高科技产品。
在军事中的应用例如军用飞机、航空母舰中都有嵌入式操作系统,为我国的国防军备的发展做出了重要贡献。
本文根据嵌入式操作系统的特点及应用进行探究讨论。
关键词:嵌入式操作系统;综述;开发引言随着社会的不断发展,新时代对计算机系统和软件的要求越来越高,尤其是大数据时代下对高运算能力的要求。
应用程序是嵌入式操作系统的核心,系统运行的关键在于计算机技术的发展程度,具有良好的稳定性,在计算机技术的不断演变发展的过程中计算机嵌入式操作系统在现阶段已经在许多行业中发挥了重要作用,在未来的发展中也具有良好的发展前景。
一、嵌入式操作系统的发展现代科学技术的飞跃进步,在通过先进技术的结合下,计算机嵌入式操作系统逐渐完善,功能日益强大。
其经历了四个阶段:(一)嵌入式算法阶段在嵌入式计算机系统开发的初始阶段,系统中没有嵌入式算法,其核心是单芯片控制部件,这就导致了计算机嵌入式操作系统的总体结构较为单一、存储容量较小、功能很少、工作效率也比较低、而且没有任何用户互动接口。
(二)以 CPU 为核心计算机嵌入式操作系统主要是以嵌入式CPU作为重要基础。
在此阶段中,加入了许多类型的嵌入式操作系统,但是操作系统的通用性很差,再具体工作中处理器处于轻负载状态。
将过载的处理器之间的任务转换为处于空闲状态的处理器,其基本目标是以提高系统的整体运行性能为基准。
(三)通用式嵌入通用式嵌入,在计算机信息应用程序中计算机嵌入操作系统是第三阶段。
在此阶段,操作系统的性能已得到显著改善,同时针对特定情况(例如静态和动态指标)进行了适当的调整,以提高处理器之间的性能,可以实现负载分配,这样不仅确保了系统稳定性,而且也节省了时间。
嵌入式软件工程师笔试题1、将一个字符串逆序2、将一个链表逆序3、计算一个字节里(byte)里面有多少bit被置14、搜索给定的字节(byte)5、在一个字符串中找到可能的最长的子字符串6、字符串转换为整数7、整数转换为字符串1、c51单片机的串口异步通信和同步通信的区别,说说他们的优缺点。
2、C51单片机的数据总线和地址总线是如何复用的,说明原理。
3、C51单片机的绝对寻址范围是多少k?4、说明下面的寻址方式(1)MOV A , #30H (2)MOV A,@R0(3)ADD A , R4 (4)MOV A+@DPTR 5、写出下面分别是什么指针?(1)int *a[10]; (2)int (*a)[10];(3)int (*P)(int) ; (4)int (*a[10])(int);6、void swap(int a,int b){int temp;temp = a;a=b;b=temp;}main(void){int x="3",y=4;swap(x,y);}问上面程序执行完后x= ?,y=?7、typedef struct test{int i;short s;char c;union{int a;short b;}}example ;int y ;y = sizeof(example);请问在TC环境下,y=?8、编程实现数组的逆置,例如,“hello,world!”逆置后为“!dlrow,olleh”。
9、你认为嵌入式操作系统包括哪些部分?说说实时操作系统有哪些特点。
10、冯诺依曼结构的计算机由哪几部分组成?11、说说程序,进程,线程的区别。
12、说说你怎样理解程序= 数据+ 结构+ 算法13、根据函数原型编程实现一个数组,按从大到小的冒泡排序。
void tibbule(int a[],int n);//a[]为数组,n为数组长度14、OSI有哪几层?tcp/ip包括哪几层?15、编程实现一个双链表的节点插入和删除。