嵌入式软件基础

嵌入式系统设计的基础知识嵌入式系统是指嵌入到其他设备中，完成特定功能的计算机系统。

常见的嵌入式系统包括智能手机、数字电视机顶盒、汽车电子、工业自动化等领域。

因为嵌入式系统通常空间、能耗、成本要求都非常严苛，所以它们和通用计算机相比有很多不同之处。

本文将从嵌入式系统设计的角度，介绍嵌入式系统设计的基础知识。

一、嵌入式系统的硬件设计基础知识嵌入式系统的硬件设计是指对嵌入式系统的各个硬件组成部分进行设计、选型、集成、排布的过程。

嵌入式系统的硬件设计必须考虑以下几个方面。

1.芯片选型单片机（MCU）是嵌入式系统常用的芯片，由于嵌入式系统对芯片的集成度要求很高，常用的MCU都集成了很多模拟和数字外设如模数转换器（ADC）、通用异步收发器（UART）、同步串行收发器（SPI）、I2C接口等，可以很方便地与外部设备进行通讯。

当然，其他器件如FPGA、DSP等也可以作为嵌入式系统的芯片。

2.电源选择嵌入式系统的电源选择不仅要考虑芯片的输入电压特性，还要考虑嵌入式系统的整体功耗和稳定性，特别是对于多电压需求的系统更要注意电源的设计。

3.尺寸和布局嵌入式系统的尺寸和布局既要考虑外部尺寸限制，又要考虑内部线路的布局和信号的传输特性。

因为一旦系统原型被制作出来，改动就会变得十分困难，这就要求硬件设计人员对布局的精确把握和对参数的准确计算。

4.时钟电路嵌入式系统内的各个部件需要同步，通常需要一个精确的时钟电路驱动。

在时钟电路的设计中，要考虑功耗、抗干扰性等因素。

二、嵌入式系统的软件设计基础知识嵌入式系统的软件设计是指嵌入式系统的固件设计、操作系统选择和软件架构的设计等多个方面。

在开发嵌入式系统时，软件设计是非常重要的一个环节。

1.固件设计在开发嵌入式系统时，需要编写固件程序，这是嵌入式系统的基础软件。

固件程序通常被编写在C语言或某些汇编语言中。

编写固件程序时，需要考虑程序的规模、执行速度、可维护性、代码安全性等多重因素。

嵌入式软件工程师入门基础知识嵌入式软件工程师是一种高端的职业，他们的作用是制造、设计和开发最先进的嵌入式系统。

这些系统常常在一些设备上使用，如智能手机、电视机、电子设备和工业设备等等。

作为嵌入式软件工程师，必须要具备一定的基础知识，以下是一些入门基础知识。

1. 学习嵌入式系统基础知识嵌入式软件工程师要首先掌握嵌入式系统的基础知识，如处理器、微控制器、嵌入式操作系统等等。

这些基础知识是开发嵌入式系统所必须的。

2. 掌握编程语言作为一名嵌入式软件工程师，必须熟练掌握C和C ++等编程语言，这两种语言是嵌入式系统开发所必须的编程语言。

3. 熟悉电子电路知识为了能够设计和开发嵌入式系统，嵌入式软件工程师还需要熟练掌握电子电路的知识。

这些知识包括数字电路、模拟电路、信号处理、嵌入式系统电路设计等等。

4. 掌握常用的开发工具开发嵌入式系统时，需要使用各种各样的工具，如调试器、编译器、仿真器等等。

嵌入式软件工程师必须要掌握这些工具，以便在开发嵌入式系统时能够使用这些工具。

5. 学会如何进行测试和调试在嵌入式系统开发中，测试和调试是非常重要的环节。

嵌入式软件工程师必须要学会使用各种测试和调试工具，以便能够快速地找出问题并进行修复。

6. 掌握版本控制系统在嵌入式系统开发中，版本控制系统是非常重要的。

这些系统可以让嵌入式软件工程师进行源代码管理，并且可以方便地协作开发项目。

总之，嵌入式软件工程师必须要具备一定的基础知识，包括嵌入式系统基础知识、编程语言、电子电路知识、常用的开发工具、测试和调试以及版本控制系统等等。

掌握这些知识可以帮助嵌入式软件工程师在开发嵌入式系统时更加得心应手。

软考嵌入式软件工程师考试大纲软考嵌入式软件工程师考试大纲主要包括以下几个方面：一、嵌入式系统基础知识1. 计算机科学基础* 数制及转换：二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换* 数据的表示：数的机内表示（原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出）* 字符、汉字、声音、图像的编码方式* 校验方法和校验码（奇偶验码、海明校验码、循环校验码）* 算术和逻辑运算：计算机中的二进制数运算方法* 逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简* 计算机系统结构和重要部件的基本工作原理：CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理* 常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理* I/O接口的功能、类型和特点* 虚拟存储存储基本工作原理，多级存储体系* 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识：诊断与容错* 系统可靠性分析评价* 计算机系统性能评测方法2. 嵌入式系统硬件知识* 数字电路和逻辑电路基础* 组合电路和时序电路二、嵌入式系统软件知识1. 操作系统基础知识2. 嵌入式软件开发环境与工具3. 嵌入式软件设计模式与架构设计4. 嵌入式软件系统分析与评估5. 嵌入式软件测试与可靠性技术6. 嵌入式软件系统安全与防护7. 嵌入式软件系统维护与升级8. 嵌入式软件系统应用开发与实例分析9. 嵌入式软件系统新技术与发展趋势10. 其他相关领域知识：如物联网、智能家居等新兴领域的知识。

三、嵌入式系统开发实践1. 嵌入式系统开发流程与方法论2. 嵌入式系统硬件平台选型与评估3. 嵌入式系统软件开发环境搭建与配置4. 嵌入式系统软件设计、编码与调试技术5. 嵌入式系统测试与可靠性评估方法6. 嵌入式系统维护与升级策略制定与实践操作7. 嵌入式系统安全防护措施实施方案设计与实践操作8. 其他相关领域实践经验分享与案例分析。

嵌入式开发的基础步骤1.需求分析在进行嵌入式开发之前，首先要明确系统的需求。

这包括确定系统的功能、性能和可靠性要求，以及与外部设备和用户进行交互的接口要求。

2.系统设计系统设计是嵌入式开发的关键步骤之一、在系统设计阶段，开发人员需要确定系统的整体架构和硬件和软件的组成部分。

这包括选择适合的处理器、内存和其他外围设备，并设计系统的电路板布局。

3.硬件设计硬件设计是嵌入式开发中的重要环节。

在硬件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求设计电路板，并确定各个芯片和接口的连接方式。

硬件设计还包括选择适当的传感器和执行器，并确定它们的接口和控制方式。

4.软件设计软件设计是嵌入式开发的核心步骤之一、在软件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求编写软件代码。

这包括编写驱动程序、控制算法和用户界面等。

一般来说，嵌入式软件开发使用的编程语言包括C、C++和汇编语言等。

5.软硬件集成软硬件集成是将软件和硬件组合在一起，使其能够共同工作的过程。

在软硬件集成阶段，开发人员需要将编写的软件代码加载到嵌入式系统中，并通过调试和测试来确保软硬件的正确集成和协同工作。

6.系统测试系统测试是确保嵌入式系统按照设计要求正常运行的重要步骤。

在系统测试阶段，开发人员需要进行功能测试、性能测试和可靠性测试等。

这包括测试系统的输入输出功能、处理能力和稳定性等。

7.调试和优化在嵌入式开发的过程中，可能会遇到各种问题，例如软件错误、硬件故障和性能不足等。

在调试和优化阶段，开发人员需要通过分析和调试系统来解决这些问题，并进行性能优化以提高系统的稳定性和效率。

8.生产和部署在开发完成并经过测试后，嵌入式系统可以进入生产阶段。

在生产和部署阶段，开发人员需要将系统的硬件和软件复制到相应的设备中，并进行部署和安装。

这通常包括制造设备、编写用户手册和提供技术支持等。

总结起来，嵌入式开发的基础步骤包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、软硬件集成、系统测试、调试和优化以及生产和部署。

1、指针与引用的区别：非空区别：在任何情况下都不能用指向空值的引用，引用必须指向某个对象。

指针可以指向空合法性区别：在使用引用之前不需要判断它的合法性，使用指针之前需要判断它的合法性。

防止指向空值的指针。

可修改区别：指针可以指向不同的对象，引用始终指向初始化时的对象，不可修改。

2、指针和引用的应用范围：考虑到存在不指向任何对象的可能与需要在不同的时刻指向不同的对象则用指针，否则用引用。

（引用的效率高于指针）。

3、实时系统的定义：在特定的时间内完成特定的任务。

4、实时系统的特性实时性，可靠性，交互性，独立性，多路性。

5、变量在内存中的区别：局部变量存储在栈区全局变量在静态数据库Static静态变量在堆区6、TCP/IP协议的主要层次结构:应用层传输层网络层数据链路层物理层7、IP地址的组层:网络号、主机号两部分组成8、软件测试的方法：黑盒：针对系统功能的测试白盒：测试函数功能，够函数的接口9、static有什么用途？（请至少说明两种）1)在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。

2) 在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问。

它是一个本地的全局变量。

3) 在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。

那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用10、全局变量和局部变量在内存中是否有区别？如果有，是什么区别？全局变量储存在静态数据库，局部变量在堆栈。

11、什么是平衡二叉树？左右子树都是平衡二叉树且左右子树的深度差值的绝对值不大于1。

12、堆栈溢出一般是由什么原因导致的？没有回收垃圾资源及层次太深的递归调用。

13、什么函数不能声明为虚函数？constructor函数不能声明为虚函数。

14、冒泡排序算法的时间复杂度是什么？时间复杂度是O(n^2)。

15、写出float x 与“零值”比较的if语句。

嵌入式软件开发笔试题目
嵌入式软件开发笔试题目主要考察以下几个方面：
1.嵌入式系统基础：包括嵌入式系统的概念、特点、结构、组成、开发流程等。

2.嵌入式软件设计：包括嵌入式软件的设计方法、设计原则、设计规范等。

3.嵌入式软件开发语言：包括C、C++、Java等嵌入式软件开发语言的语法、关
键字、库函数等。

4.嵌入式软件开发工具：包括编译器、调试器、仿真器等嵌入式软件开发工具
的使用方法。

5.嵌入式软件开发常见问题：包括内存管理、中断处理、多任务处理等嵌入式
软件开发常见问题的解决方法。

以下是一些常见的嵌入式软件开发笔试题目：
嵌入式系统基础
1.什么是嵌入式系统？
2.嵌入式系统的特点是什么？
3.嵌入式系统的结构是什么？
4.嵌入式系统的组成是什么？
5.嵌入式系统的开发流程是什么？
嵌入式软件设计
1.嵌入式软件的设计方法有哪些？
2.嵌入式软件的设计原则有哪些？
3.嵌入式软件的设计规范有哪些？
嵌入式软件开发语言
1.C语言的关键字有哪些？
2.C++语言的关键字有哪些？
3.Java语言的关键字有哪些？
嵌入式软件开发工具
1.编译器的功能是什么？
2.调试器的功能是什么？
3.仿真器的功能是什么？
嵌入式软件开发常见问题
1.内存管理的策略有哪些？
2.中断处理的流程是什么？
3.多任务处理的策略有哪些？。

嵌入式系统基础课程教学大纲（EmbeddedMicroprocessorSystem）学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务本课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业选修课程。

通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统的基础知识，熟悉典型的嵌入式微处理器及嵌入式操作系统，掌握嵌入式系统的一般设计方法与开发过程，具备初步的嵌入式系统的软硬件设计开发能力，为嵌入式系统的实际应用打下基础。

二、课程教学的基本要求（一）掌握嵌入式系统的基本概念、基本组成及发展、嵌入式处理器及嵌入式操作系统分类（二）掌握ARM嵌入式微处理器体系结构、ARM指令系统及ARM汇编语言（H）掌握嵌入式1inUX 操作系统内核结构及文件系统（四）掌握嵌入式系统的一般设计流程、典型开发环境及开发工具（五）掌握基于ARM嵌入式微处理器的典型接口设计（六）初步掌握基于嵌入式1inUX操作系统的软件设计三、课程的教学内容、重点和难点第一章嵌入式系统基础知识一、嵌入式系统简介二、嵌入式处理器第二章嵌入式系统一般设计方法一、嵌入式系统的层次结构二、嵌入式系统的设计流程第三章ARM处理器体系结构及指令系统一、ARM微处理器的体系结构二、指令系统三、基于ARM体系的汇编语言程序设计第四章基于ARM处理器的硬件平台设计一、基于微处理器的嵌入式系统的硬件设计二、存储系统的分析与设计三、通用I/O接口的设计第五章嵌入式1inux操作系统一、1i1IUX及其应用二、嵌入式1inux内核三、嵌入式1inUX文件系统第六章嵌入式1inux系统的Boot1oader设计一、Boot1oader的基本概念二、Boot1oader的具体实现重点：Boot1oader的基本概念难点：BOOt1Oader的具体实现第七章嵌入式1inux程序设计基础一、嵌入式1inUX开发基础二、1inUX的常用工具三、嵌入式1inUX操作系统的开发工具四、交叉开发环境重点：嵌入式1inUX操作系统的开发工具、难点：交叉开发环境第八章嵌入式1inux系统的驱动开发一、1inUX下的设备驱动程序简介二、设备驱动程序的开发过程三、典型设备驱动程序设计分析第九章嵌入式网络程序设计一、嵌入式以太网基础知识二、以太网接口设计三、1in1IX网络编程实现重点：以太网接口设计、1inUX网络编程实现难点：1inUX网络编程实现第十章嵌入式1inux图形用户界面编程一、1inux图形开发基础二、嵌入式1inIIX图形用户界面简介四、课程各教学环节要求（一）作业根据课程学习需要，安排适当课外作业。

嵌入式软件基础知识嵌入式软件，听起来好像挺高大上的，其实啊，就像是给各种智能设备做“大脑”的东西。

咱就拿手机来说吧，手机能干那么多事儿，拍照、聊天、玩游戏啥的。

这背后可都是嵌入式软件在起作用呢。

它就像一个超级管家，默默地指挥着手机里各个部件该怎么干活儿。

你想啊，如果手机没有这个“管家”，那各个零件就跟没头的苍蝇似的，不知道自己该干啥，手机也就成了一块没用的砖头。

那嵌入式软件到底是怎么跑到这些设备里去的呢？这就涉及到编程啦。

编程就好比是给这个“大脑”编写一套指令集。

就像你教一个小孩子做事儿一样，你得一步一步告诉他怎么做。

对于嵌入式软件来说，程序员就是那个老师，代码就是告诉设备怎么做的“话语”。

比如说，你要让手机的摄像头拍张照片，就得通过编程告诉摄像头什么时候打开，怎么对焦，怎么调整光线等等。

嵌入式软件的编程语言也有不少呢。

C语言就像是个老大哥，在嵌入式领域地位很高。

为啥呢？因为它很接近硬件底层，能直接跟硬件打交道。

这就好比是一个经验丰富的工匠，他能直接摆弄那些机器零件。

C++呢，比C语言又高级一点，有点像升级版的工匠工具包，功能更多更强大。

还有汇编语言，这可是相当“底层”的语言，就像是在最原始的机械上直接操作那些小齿轮一样，难度很大，但有时候能实现非常精细的控制。

在开发嵌入式软件的时候啊，可不能马虎。

就像盖房子，你要是地基没打好，那房子肯定不稳当。

嵌入式软件要是有个小错误，可能整个设备就出大问题了。

我有个朋友啊，他搞嵌入式软件开发的。

有一次，就因为一个小小的符号写错了，结果整个设备就没法正常工作了。

就这么一个小符号，就像一颗老鼠屎坏了一锅粥一样，让所有的努力都白费了。

调试也是嵌入式软件开发中很重要的一环。

这就像是侦探破案一样。

设备出问题了，你得一点点去找原因。

有时候可能是内存泄漏，就像一个水桶有个小漏洞，水慢慢就流光了。

你得找到这个漏洞在哪里，然后把它补上。

有时候可能是程序逻辑错了，就像你本来要去东边的商店，结果走错方向去了西边，那肯定买不到你想要的东西。