嵌入式系统复习资料6

嵌入式复习资料1、嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁减，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

2、嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的3个基本要素。

3、嵌入式系统的特点:专用的计算机系统;满足系统应用环境的要求;满足对象系统的控制要求;是一个知识集成应用系统;具有较长的应用生命周期;软件固化在非易失性存储器中;多数嵌入式系统具有实时性要求;设计需专用的开发环境和工具.3、嵌入式系统发展的4个阶段1）以单片机为核心的低级嵌入式系统2）以嵌入式微处理器为基础的初级嵌入式系统3）以嵌入式操作系统为标志的中级嵌入式系统4）以Internet 为标志的高级嵌入式系统4、嵌入式系统的发展趋势1）嵌入式系统结构将更加复杂，硬件向集成化发展，软件将逐渐PC化2）嵌入式系统的小型化、智能化、网络化、可视化、微功耗和低成本3）不断改善人机交互的手段，提供精巧的多媒体人机界面4）云计算、可重构、虚拟化等技术被进一步应用到嵌入式系统5）嵌入式软件开发平台化、标准化、系统可升级，代码可复用将更受重视5、嵌入式系统的软件：中间层程序、嵌入式操作系统、应用软件层。

6、嵌入式处理器的种类：嵌入式微处理器（Embedded Microcomputer Unit，EMPU）嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller Unit，EMCU）嵌入式数字信号处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP）嵌入式片上系统（System On Chip，SOC）嵌入式可编程片上系统（System On a Programmable Chip，SOPC)。

7、四大流派的嵌入式处理器内核MIPS POWERPC ARM 68K/COLDFIRE。

8、嵌入式操作系统（Operating System，OS）是支持嵌入式系统工作的操作系统，它负责嵌入式系统的全部软、硬件资源分配、调度、控制和协调等活动，它是嵌入式应用软件的开发平台，用户的其它应用程序都建立在嵌入式操作系统之上。

Cha11.什么是嵌入式系统？答：根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。

从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。

目前国内一个普遍被认同的定义是：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。

3.嵌入式系统有哪些部分组成？答：粗略划分：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统（可选）、嵌入式应用软件稍细划分：嵌入式处理器、外围设备、驱动程序、嵌入式操作系统、应用接口4.嵌入式系统有哪些特点？答：①嵌入式系统是面向具体应用的产品②嵌入式软件特征：实时性、高质量、高可靠、程序固化。

③需要软硬件开发工具和系统软件④需要应用专家参与开发⑤嵌入式系统分散而不可垄断。

6.详细说明什么是MPU、MCU、SOC、SOPC和SCM答：嵌入式微处理器（MPU）：就是和通用计算机的处理器对应的CPU，可以认为是“增强型”通用微处理器。

嵌入式微控制器（MCU）：就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线，总线逻辑、定时/计数器、Watchdog、I/O、串行口、A/D等各种必要功能和外设。

嵌入式片上系统（SOC）：是追求产品系统最大包容的集成器件。

绝大多数系统构件都在一个系统芯片内部。

嵌入式可编程片上系统（SOPC）：是用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上。

Cha21.ARM的含义是什么？答：ARM是Advanced RISC Machines的缩写，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统称，还可以认为是一种技术的名字。

嵌入式系统复习资料一．名词解释SOC：片上系统DSP：数字新号处理ARM：高级精简指令系统处理器RISC：精简指令集计算机CISC：复杂指令计算机MIPS每秒百万条指令ROM：只读储存器RAM：随机存取储存器CPU：中央处理器ASIC：专用集成电路BSP：板级支持包GUI：图形用户界面PLD：可编程逻辑器件FPGA：现场课编程方阵列IDE：集成开发环境MMU：内存管理单元JTAG：联合测试行为组织SDRAM：同步动态随机存取存储器SRAM静态随机存取存储器PLL锁相回路UART：通过异步接手发送装置VFS：虚拟文件系统DMA直接内存存取BIOS基本输入输出系统GCC：GNV编译器家族OS：操作系统NFS：网络文件系统OSI：开放式系统互联TCP/IP：网络通讯协议二．填空题1.嵌入式三要素：嵌入性，专用性，计算机系统2.TDMI的意思：支持Thumble指令集，片上调试，支持长乘法，嵌入式跟踪宏单元3.嵌入式系统分哪两部分：嵌入式硬件系统和嵌入式软件系统4.ARM属于哪种处理器：嵌入式微处理器5.自顶向下的设计步骤：需求分析→规格说明→体系结构设计→软硬件构件设计→系统集成6.软硬件协同设计是指：依据系统目标的要求，综合分析软/硬件功能及资源挖掘系统软/硬件之间的并发性，协同设计软/硬件系统结构7.常用嵌入式系统开发工具：编译器，链接器，定位器，集成开发环境8.ARM的7种运行模式：用户模式，快速中断模式，外部中断模式，管理模式，数据访问终止模式，系统模式，未定义指令终止模式9.ARM2种工作状态：32位字对齐的ARM指令和16位半字对齐Thumb指令10.ARM几种寻址方式（9种）：立即数寻址，寄存器寻址，寄存器移位寻址，寄存器间接寻址，基址变址寻址，相对寻址，基址加寄存器移位间接寻址，多寄存器寻址，堆栈寻址12.ARM指令集中LOAD和STORE主要完成什么功能：Load指令用于从内存中读取数据放入寄存器中；Store 指令用于将寄存器中的数据保存到内存13.ARM复位后PC指针指向多少地址：0X0000,000014.ARM如果是字对齐是什么意思:pc指针地址只能给4的倍数15.S3C2410有几种电源模式：NORMAL模式，IDLE模式，SLOW模式，POWER_OFF模式16：常见flash有哪两大类：NOR flash和NAND flash17.Linux进程4种状态：运行状态，等待状态，暂停状态，僵死状态18.Linux文件类型有那几大类：普通文件，目录文件，设备文件，管道文件，链接文件19.Linux下文件权限有哪3种：用户，同组用户，其他用户20在计算机中哈夫结构和冯诺依曼结构的区别：哈夫结构：将程序指令存储和数据存储分开，指令和数据宽度不同。

1、什么是嵌入式系统？它由及部分组成？嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。

简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。

具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。

特别适合于要求实时的和多任务的体系。

嵌入式系统一般有3个主要的组成部分：硬件、实时操作系统以及应用软件。

2、嵌入式系统的三要素是什么？嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机；其中嵌入性指的是嵌入到对象体系中，有对象环境要求；专用性是指软、硬件按对象要求裁减；计算机指实现对象的智能化功能。

3、嵌入式系统一般由几层组成？嵌入式系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。

4、Linux作为嵌入式系统的优势？（1）可应用于多种硬件平台。

（2）添加部件非常容易（3）支持大量硬件（4）程序源码全部公开（5）完善的开发工具5、何为虚拟内存？虚拟内存的管理有何作用？使用虚拟地址寻址整个系统的主存和辅存为虚拟内存。

可以运行体积比物理内存还要大的应用程序，也可以实现“按需调页”，既满足了程序的运行速度，又节约了物理内存。

6、进程内存区域涉及哪几种数据段？代码段：可执行的操作命令数据段：已初始化的全局变量BSS段：未初始化的全局变量堆：进程运行中被分配的内存段栈：程序临时创建的局部变量7、简述内核空间和用户空间的区别?内核空间：任何操作都可以执行用户空间：禁止处理器对硬件的直接访问和对内容的未授权访问。

两者分别引用不同的内存映射，即程序代码段使用不同的“地址空间”8、简述共享内存的作用①、共享内存区域是被多个进程共享的一部分物理内存②、进程可以直接访问该共享内存区域，并通过该区域进行通信。

③、进程间快速共享数据④、共享虚拟内存的页面出现在每一个共享该页面的进程的页表中，但它不需要所有进程的虚拟内存都有相同的虚拟地址9、简述内存管理与虚拟文件系统之间的关系内存管理利用虚拟文件系统支持交换，交换进程定期由调度程序调度，这也是内存管理依赖于进程调度的唯一原因。

《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______、______。

嵌入式系统开发技术复习资料（2017年）一、考试题型1、选择题（2分一个，共计15个，共计30分）2、问答题（每题4分，共计30分）3、阅读程序（共10分）4、编程（共15分）5、硬件电路编程（共15分）二、选择题（覆盖全部学习课程）1、下列描述中，不属于嵌入式系统特点的是_D_。

A.实时性强B.专用性强C.系统内核小D.价钱便宜2、下列不属于嵌入式实时操作系统的是（A ）。

A.UNIXB. ucLinuxC. uC/OS IID. windows CE3、在ARM中，常用作程序计数器PC的寄存器是1）。

A.R12B. R13C. R14 I）. R154、A RM的异常中断优先级最高的是____ C _______ oA.FIQB. IRQC. RESETD. SWI5、下列—C _________ 不是使用S3C2410A处理器的I/O端口时涉及到的特殊功能寄存器。

A.端口控制寄存器B.端口数据寄存器C.端口时钟寄存器D.端口上拉电阻寄存器6、S3C2410A处理器的存储器分为8个BANK空间，常用于SDRAM存储空间的起始地址是B oA. 0X20000000HB. 0X30000000HC. 0X40000000HD. 0X50000000H7、外部中断掩码寄存器清零时使能相应中断，置1时屏蔽中断，在复位的时候EINTMASK 的值是 A oA、OXFFFFFOIIB、OXFFFFFFC、OXFFFFFFFOIID、OXFFFFFFFF8、 当看门狗定时器减到零时，产生 DPCLK 周期的复位信号。

A. 16 个B. 32 个C. 64 个 I). 128 个 9、 UART串行通信中，一帧数据中的起始位有A 位。

A. 1位 B. 2位 C. 3位 D. 4位 10、S3C2410X 处理器的中断控制器可以接收 C 个中断请求。

A. 24 个B. 32 个C. 56 个 1). 64 个11、 RS232-C串口通信中,表示逻辑1的电平是(D )。

嵌入式系统原理1.嵌入式系统中，驱动层直接与硬件相关，为操作系统和应用程序提供支持，可以将驱动层软件分为三种类型：板级初始化程序、与系统软件相关的驱动程序、与应用软件相关的程序。

2. 在嵌入式系统中，采取查询方式实现输入输出的主要原因是实现起来比较容易。

3. 随机存储器是RAM。

4.在嵌入式系统的存储结构中，存取速度最快的是寄存器组。

B系统采用级联星形拓扑，该拓扑有三个基本部分组成，它们是：主机、集线器、功能设备。

6. 条件执行：是指只有在当前程序状态存储器CPSR中的条件吗标志满足指定的条件时，带条件码的指令才能执行。

7. 寻址方式：是指根据指令给出的地址码寻找真实操作数地址的方式。

8.任务调度：是内核的主要职责之一，就是决定该轮到哪个任务运行。

9. ROM：只读存储器，其中的内容一经写入，在工作过程中就只能读出二不能重写，即使断掉电源内容也不会丢失。

10. 微控制器：嵌入式微控制器将CPU、存储器和其他设备封装在同一片集成电路里，因为其片上外设资源一般丰富，适合于控制，所以称为微控制器。

11.嵌入式系统具有哪些特点？（1）专用的计算机系统（2）代码固化（3）实时性要求（4）可靠性要求（5）操作系统的支持（6）专门的开发工具、环境、方法（7）知识集成系统12. ARM处理器支持的基本寻址方式主要是哪些？（1）寄存器寻址（2）立即寻址（3）寄存器移位寻址（4）寄存器间接寻址（5）基址寻址（6）多寄存器寻址（7）堆栈寻址（8）块考寻址（9）性对寻址13. 中断系统的功能是什么？（1）实现中断和返回（2）实现优先级排队（3）高级中断源能够中断低级的中断处理。

嵌⼊式复习资料（精）第⼀章嵌⼊式系统基础知识1.嵌⼊式系统基础知识计算机系统的两个发展分⽀通⽤计算机与嵌⼊式计算机嵌⼊式系统的⼀般定义、IEEE定义⼀般定义：以应⽤为中⼼、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，应⽤系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应⽤环境有特殊要求的专⽤计算机系统。

是将应⽤程序、操作系统和计算机硬件集成在⼀起的系统。

（技术⾓度）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。

（系统⾓度）⼴义定义：任何⼀个⾮计算机的计算系统。

IEEE（国际电⽓和电⼦⼯程师协会）定义：嵌⼊式系统是“⽤于控制、监视或者辅助操作的机器、设备或装置”。

嵌⼊式系统4个组成部分嵌⼊式微处理器、外围硬件设备、嵌⼊式操作系统、⽤户应⽤程序嵌⼊式系统的三个基本要素嵌⼊性、专⽤性、计算机系统嵌⼊式系统的软硬件特点硬件⽅⾯：稳定性、低功耗、体积受限、看门狗电路、成本低、系统资源少软件⽅⾯：实时性、可裁剪性、精简性、⼈机界⾯要求不⾼嵌⼊式系统的硬件架构以嵌⼊式处理器为中⼼，配置存储器、I/0设备、通信模块以及电源等必要的辅助接⼝组成。

嵌⼊式系统的硬件核⼼嵌⼊式微处理器嵌⼊式处理器的种类嵌⼊式微处理器、嵌⼊式微控制器、嵌⼊式DSP、嵌⼊式SOCS0CSOC是指在单芯⽚上集成数字信号处理器、微控制器、存储器、数据转换器、接⼝电路等电路模块，可以直接实现信号采集、转换、存储、处理等功能。

2.嵌⼊式系统硬件嵌⼊式微处理器的体系结构冯诺依曼结构：单⼀的程序和数据总线。

哈佛结构：独⽴的程序和数据总线。

RISC(精简指令集计算机)的概念及思想精华1979年，美国加州伯克利分校提出了RISC的概念，基本思想是尽量简化计算机指令功能，只保留那些功能简单，能在⼀个节拍内执⾏完成的指令，⽽把较复杂的功能⽤⼀段⼦程序实现。

RISC思想的精华就是通过简化计算机指令功能、简化计算机指令格式，使指令的平均执⾏周期减少，同时⼤量使⽤通⽤寄存器来提⾼计算机的⼯作主频，提⾼程序的速度。

嵌入式系统复习资料1、嵌入式系统的概念：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。

术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。

嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。

2、嵌入式处理器分类：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）3、常见的嵌入式操作系统：—嵌入式Linux —Win CE —VxWorks —OSE —Nucleus —Android4、四大处理器内核厂家：MIPS处理器内核，ARM处理器内核，PowerPC，68K/COLDFIRE。

5、ARM体系结构的技术特征：（1）单周期操作。

（2）采用加载/存储指令结构。

（3）固定的32位长度指令。

（4）3地址指令格式。

（5）指令流水线技术。

6、异常返回执行的操作:（1）恢复原来被保护的用户寄存器。

（2）将SPSR_mode寄存器值复制到CPSR中，使得CPSR从相应的SPSR中恢复，以恢复被中断的程序工作状态。

（3）根据异常类型将PC值恢复成断点地址，以执行用户原来运行着的程序。

（4）清除CPSR中的中断禁止标志I和F，开放外部中断和快速中断。

7、ARM数据类型：ARM微处理器中支持字节（8位）、半字（16位）、字（32位）3种数据类型，其中字需要4字节对齐（地址的低两位为0）、半字需要2字节对齐（地址的最低位为0）。

每一种又支持有符号数和无符号数，因此认为共有6种数据类型。

8、ARM流水线的好处：可以减小有效关键路径，从而提高系统的时钟速度或采样速度，或者可以在同样的速度下降低功耗。

9、寄存器寻址和指令系统：1、立即寻址。

ADC R0 ，R0 ，# 1000 ；R0←R0 + 1000 + C2、寄存器寻址。

1.嵌入式系统的定义嵌入式计算机系统简称为嵌入式系统，将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。

嵌入式系统：、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。

嵌入式操作系统的特点：可固化、可配置、可剪裁、独立的板级支持包，可修改、不同的CPU有不同的版本、应用的开发需要有集成的交叉开发工具嵌入式操作系统的组成：嵌入式操作系统、操作系统内核、文件系统、网络协议栈、GUI 、USB协议栈等2.通用计算机系统与嵌入式系统的比较形式和类型看得见的计算机。

按其体系结构、运算速度和结构规模等因素分为大、中、小型机和微机。

组成通用处理器、标准总线和外设。

软件和硬件相对独立。

开发方式开发平台和运行平台是通用计算机二次开发应用程序可重新编程形式和类型看不见的计算机形式多样应用领域广泛，按应用来分类组成面向应用的嵌入式微处理器，总线和外部接口多集成在处理器内部，软件与硬件是紧密集成在一起的。

开发方式采用交叉开发方式，开发平台一般是通用计算机，运行平台是嵌入式系统。

二次开发一般不能在编程微处理器构成的嵌入式系统（以家电为例）4位、8位、16位、32位处理器○简单的冰箱、洗衣机、微波炉、电视机（CRT电视）80-90年代的发达国家的高端家电=2010年的家电下乡产品4位处理器固化的专用嵌入式芯片○除了媒体播放器和LCD电视机以外的量产的智能家电8位处理器、需要写程序进去的产品3 .单片机又称微控制器(Microcontroller)(MCU)将嵌入式应用所需要的微处理器、I/O接口、A/D、D/A转换、串行接口以及RAM、ROM通通集成到一个VLSI中, 制造出面向I/O设计的微控制器，就是我们俗称的单片机DSP 数字信号处理器与CPU(MCU)相比：有更多的硬件运算单元乘除法、矩阵数字运算速度快存储和外设管理相对简单适合数字滤波器和媒体编解码算法的运算音频、视频处理智能仪表调制解调器ARM32位RISC嵌入式处理器ARM公司负责研发处理器内核的IP众多的公司购买IP的知识产权后制造出形式多样的MCU，如：○不同档次手机的处理器○上网本、PSP、平板电脑○嵌入式工业终端和银行ATM机4. 嵌入式系统的特点（1）形式多样、面向特定应用硬件和软件都必须高效率地设计，避免冗余低功耗的需求低成本高可靠软件的一体化(OS&APP（2）多种类型的处理器和处理器体系结构MCU&DSPMCU:ARMMIPSPowerPC（3）实时性和可靠性要求较高（4）操作系统可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化（5）嵌入式系统开发需要专门工具和特殊方法5. 嵌入式系统的发展趋势更高的集成度更低功耗普遍的网络支持更加标准化6. ARM经典处理器：ARM11、ARM9™和ARM7™处理器系列Cortex-A 系列：共享同一体系结构，因此具有完整的应用兼容性，支持传统的ARM、Thumb®指令集和新增的高性能紧凑型Thumb-2 指令集Cortex-R 系列：快速- 以高时钟频率获得高处理性能。