嵌入式系统设计及应用A

嵌入式系统原理及应用作业题答案第1章嵌入式系统概述1. 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的组成？答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，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。

组成：嵌入式处理器、外围设备、操作系统、应用软件。

2. 典型的嵌入式处理器有哪些？3. 答：微处理器、微控制器、DSP处理器、片上系统SOC。

4. 典型的RTOS操作系统有哪些？5. 答：嵌入式LinUX、卩CLinUX、WindoWS Embedded CE、WindoWS Embedded ComPaCt 7 > μC/OS-II > μC/OS-III、VXWorks、eCos 等。

6. 列举身边的嵌入式应用产品？7. 嵌入式系统的设计可以分成四个阶段：需求分析、架构设计和概要设计、详细设计和开发、测试反馈。

第2章COrteX-M体系结构8. ARM COrteX系统的处理器分为： A 、__________ R ____ 、____ M ____ 。

9. ARM COrteX-M3为32位微控制器，请问32位指的是CPlJ字长。

10. 3、COrteX-M3处理器能够以小端格式或大端格式访问存储器中的数据字，而访问代码时始使用小端格式______11. ARM COrteX-M3体系结构采用哈佛总线结构，拥有独立的指令总线和数据总线，可以让取指与数据访问并行进行。

12. CM3寄存器分为通用寄存器，包括R0~R15和特殊功能寄存器，包括程序状态寄存器、异常屏蔽寄存器、控制寄存器。

13. 寄存器R13是堆栈指针寄存器。

14. 寄存器R14是程序连接寄存器。

15. 寄存器R15是程序PG16. CM3的堆栈指针分为__MSP__ _=PSP r O存储器堆栈堆栈分为：向上生长(即向高地址方向生长)的递增堆栈；向下生长(即向低地址方向生长)，称为递减堆栈。

《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 了解嵌入式系统的概念、特点和应用领域。

2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。

3. 学习嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统。

4. 掌握嵌入式系统编程方法和常用编程工具。

5. 培养学生的嵌入式系统设计和开发能力。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的特点1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统的基本组成2.1 硬件平台2.2 软件系统2.3 中间件和驱动程序3. 嵌入式系统开发流程3.1 需求分析3.2 硬件选型和系统设计3.3 软件开发3.4 系统集成与测试3.5 产品发布与维护4. 嵌入式操作系统原理4.1 嵌入式操作系统的概念4.2 嵌入式操作系统的分类4.3 嵌入式操作系统的特点4.4 常用嵌入式操作系统介绍5. 嵌入式系统编程方法5.1 嵌入式编程语言5.2 嵌入式系统编程工具5.3 嵌入式系统编程规范5.4 嵌入式系统编程实例三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。

2. 案例分析法：分析实际项目中的嵌入式系统设计和开发案例。

3. 实验法：动手实践，掌握嵌入式系统编程方法和工具。

4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队合作能力。

四、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》2. 课件：教学PPT3. 实验设备：嵌入式开发板、编程器、仿真器等4. 在线资源：相关论文、博客、教程、论坛等五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况。

2. 作业完成情况：评估学生作业的质量和完成速度。

3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和解决问题的能力。

4. 期末考试：测试学生对嵌入式系统开发与应用知识的掌握程度。

六、教学内容6. 嵌入式系统硬件平台6.1 微控制器(MCU)6.2 应用处理器(AP)6.3 系统级芯片(SoC)6.4 硬件选型的考虑因素7. 嵌入式系统软件系统7.1 固件编程7.2 嵌入式操作系统7.3 中间件与驱动程序开发7.4 软件开发工具与环境8. 嵌入式系统中间件与驱动程序8.1 中间件的概念与作用8.2 常用中间件介绍8.3 驱动程序的概念与开发8.4 设备驱动程序的框架9. 嵌入式系统项目开发流程9.1 需求分析与规格说明书编写9.2 硬件设计与选型9.3 软件设计与开发9.4 系统集成与测试9.5 项目管理与迭代10. 嵌入式系统案例分析与实践10.1 案例选择与分析10.2 系统设计与开发过程10.3 项目实施与调试10.4 项目报告与评审七、教学方法1. 案例分析法：通过分析具体的嵌入式系统项目案例，使学生了解项目开发的实际过程。

1.8 练习题P141.选择题（1）A说明：嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面：1.产品种类不断丰富;应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低;体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素（2）D说明：常见的嵌入式操作系统: VxWorks;Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux..（3）A说明：VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统..2.填空题(1)嵌入式计算机(2)微处理器外围电路外部设备(3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序(4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器3.简答题（1）简述嵌入式系统的定义和特点答：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、功耗有严格要求的专用计算机系统..特点：专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等.. （2）简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后;可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段；第二阶段是以嵌入式微处理器为基础;以简单操作系统为核心的嵌入式系统；第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统;也是嵌入式应用开始普及的阶段；第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统;这是一个正在迅速发展的阶段..（3）简述MCU和DSP的区别MCU是微控制器;DSP是数字信号处理器..MCU相当于小型的电脑;内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线;所以集成度高是它的特点..DSP是专用的信息处理器;内部的程序是对不同的机器和环境进行特别优化;所以处理速度是最快的..2.4 练习题1. 填空题1 ARM7 ARM9 ARM9E ARM10E ARM112 精简指令集计算机3 Samsung ARM920T IIC总线4 BGA 显卡布线5 1.8V 3.3V6 8 128 17 S3C2410 64MB 64MB2. 选择题1 D 2C 3A 4B 5B6C 7D 8C 9C 10B3. 简答题1ARM和S3C2410X有什么关系S3C2410是韩国三星公司生产的嵌入式处理器;它采用了ARM公司的ARM920T即ARM9内核2ARM7是32位RISC处理器;使用3级流水线;采用冯诺依曼体系结构;不支持MMU..3ARM8是32位RISC处理器;使用5级流水线;采用哈佛体系结构;支持MMU..4S3C2410X芯片有27根地址线;8根片选线nGCS;32根数据线..5S3C2410X芯片内部集成了一个LCD控制器;SDRAM控制器;3个通道UART;4个通道DMA;4个具有PWM功能的计时器和一个内部时钟;8通道的10位ADC..6ARM体系结构有哪几种工作状态又有哪几种运行模式其中哪些为特权模式哪些为异常模式并指出处理器在什么情况下进入相应模式工作状态：第1种：ARM状态..处理器执行32位的字对齐的ARM指令..第2种：Thumb状态..处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令.. 运行模式：用户模式usr 快速中断模式fiq 外部中断模式irq管理模式svc 数据访问中止模式abt 系统模式sys未定义指令中止模式und在这7种运行模式;除了用户模式外;其他6种处理器模式都为特权模式..在这6种特权模式中;除了系统模式外的其他5种特权模式又称为异常模式..用户模式：非特权模式;也就是正常程序执行的模式;大部分任务在这种模式下执行..在用户模式下;如果没异常发生;不允许应用程序自行切换果没异常发生;不允许应用程序自行改变处理器的工作模式;如果有异常发生;处理器会自动切换工作模式..快速中断模式：支持高速数据传输和通道处理;当一个高优fast中断产生时将会进入这种模式..外部中断模式：也称为普通中断模式;当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式..在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种..通常的中断处理都在IRQ模式下进行..管理模式：是一种操作系统保护模式;当复位或软中断指令执行时处理器将进入这种模式..数据访问中止模式：当存取异常时将会进入这种模式;用来处理存储器故障、实现虚拟存储或存储保护..系统模式：使用和user模式相同寄存器组的特权模式;用来运行特权级的操作系统任务..未定义指令中止模式：当执行未定义指令时会进入这种模式;主要是用来处理未定义的指令陷阱;支持硬件协处理器的软件仿真;因为未定义指令多发生在对协处理器的操作上..7ARM体系结构支持的数据类型有多少寄存器如何组织支持的数据类型：1.字节byte;各种处理器体系结构中;字节的长度均为8位..2.半字half-word;在ARM体系结构中;半字的长度为16位..3.字word;在ARM体系结构中;字的长度为32位..ARM处理器共有37个寄存器;其中31个通用寄存器;6个状态寄存器.. 8S3C2410的存储控制器如何对内存空间进行管理S3C2410X存储控制器为片外存储器提供控制信号..它将系统的存储空间分成8组Bank;每组的大小为128MB;共1GB..9分析程序状态寄存器各位的功能描述;并说明C、Z、N、V在什么情况下进行置1和清0状态寄存器PSR的具体格式为V—溢出标志位对于加/减法运算指令;当操作数和运算结果为二进制补码表示的带符号数时;V=1表示符号位溢出;其它指令通常不影响V位..例如：两个正数最高位为0相加;运算结果为一个负数最高位为1;则符号位溢出;相应V=1.C--进位或借位标志位对于加法指令包括比较指令CMN;结果产生进位;则C＝1;表示无符号数运算发生上溢出;其他情况下C＝0；在减法指令中包括比较指令CMP;结果产生借位;则C＝0;表示无符号数运算发生下溢出;其他情况下C＝1；对于包含移位操作的非加/减法运算指令;C中包含最后一次溢出位的数值；对于其他非加/减法运算指令;C位的值通常不受影响..Z--结果为0标志位Z＝1表示运算结果是0;Z＝0表示运算结果不是零；对于CMP指令;Z＝1表示进行比较的两个数大小相等..N--符号标志位本位设置成当前指令运算结果的bit31的值..当两个补码表示有符号整数运算时;N＝1表示运算的结果为负数;N＝0表示结果为正数或零..10ARM指令可分为哪几类说出哪几条指令是无条件执行的..ARM指令可分为：数据处理指令;跳转指令;程序状态寄存器处理指令;加载/存储指令;协处理器指令;异常产生指令..无条件执行指令：BLX指令;BKPT指令产生软件断点中断11如何实现两个64位数的加法操作;如何实现两个64位的减法操作;如何求一个64位数的负数实现64位数据加法运算：假设R0和R1存放了一个64位数据作为被加数;R0存放数据的低32位；R2和R3中存放了另一个64位数据作为加数;R2中存放低32位数据..运算结果送回到R1：R0中R0中存放低32位..ADDSR0;R0;R2；低32位相加并影响标志位ADCR1;R1;R3；高32位相加再加上C标志位进位值实现64位数据减法运算：如果寄存器R0和R1中放置一个64位的被减数;其中R0中放置低32位数值；寄存器R2和R3中放置一个64位的减数;其中R2中放置低32位数值..运算结果送回到R1：R0中R0中存放低32位..SUBSR0;R0;R2;低32位相减并影响标志位SBCR1;R1;R3;高32位相减再减去C标志位的反码求一个64位数的负数：如果寄存器R0和R1中放置一个64位数;其中R0中放置低32位数值；寄存器R4和R5中放置其负数;其中R4中放置低32位数值.. RSBSR4;R0;#00减去低32位并影响标志位RSCR5;R1;#00减去高32位再减去C标志位的反码4.程序题(1)分析下列每条语句;并说明程序实现的功能..CMP R0; #0 //判断R0是否等于0MOVEQ R1; #0 //当R0等于0;则R1等于0MOVGT R1;#1 //当R0为正数时;则R1等于1此功能码段可以判别R0中的值为正数还是0..(2)写一条ARM指令;分别完成下列操作..R0 = 16 MOV RO; #16R0 = R1 / 16 MOVRO;R1;LSR#4R1 = R2 * 4R0 = - R0 RSBRO;RO;#0(3)写出实现下列操作的ARM指令..当Z=1时;将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0.. MOVEQR0;R1当Z=1时;将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0.. LDREQR0;R1;R2将存储器地址为R1-4的字数据读入寄存器R0..LDRR0;R1;#-4将存储器地址为R1+R6的字数据读入寄存器R0;并将新地址R1＋R6写入R1..LDRR0;R1;R6(4)写出下列指令所实现的操作..LDRR2;R3;＃-2将存储器地址为R3-2的字数据读入R2;并将地址R3-2写入R3 LDRR0;R0;R1将存储器地址为R0的字数据读入R0;并将地址R0+R1写入R0 LDRR1;R0;R2;LSL #2将存储器地址为R0+R2*4的字数据读入R1;并将地址R0+R2*4写入R0STRBR1;R2;#0xB0R0的低8位存入存储器地址为R2+0xB0字节中LDMIAR0;{R1;R2;R8}将内存单元R0所指向的地址单元以字为单位递减方式读取到R1;R2;R8中;低地址编号的字数据内存单元对应低编号寄存器STMDBR0;{R1~R5;R8;R9}R1~R5;R8;R9存储到以R0为起始地址的递减内存中;最终R0指向存放R9的地址单元5.计算题某设备的接口电路如图所示;请计算出该设备的地址..3.5 练习题1.选择题(1)B 2 A 3 C 4 D 5 A2.填空题(1).so .a 程序运行过程中编译过程中(2)L I o(3)$(4)$@ $^ $< CC、CFLAGS等(5)目标文件的完整名称所有不重复的依赖文件;以空格隔开第一个依赖文件的名称、3.简答题(1)m ake和Makefile之间的关系答：make是一种命令;是根据Makefile文件的规则决定如何编译和连接程序或其他的动作..2Makefile的普通变量与预定义变量有什么不同预定义变量有哪些它们分别表示什么意思答：普通变量：引用变量时;只需在变量前面加上$符；预定义变量：已经定义好;直接引用即可..预定义变量有：$@、$^、$<..$@：表示完整的目标文件名；$^：表示所有的依赖文件；$<：表示依赖文件列表中的第一个文件..3GCC编译器的常用参数有哪些它们的功能分别是什么答：gcc编译器的常用参数：-o;-I;-L;-E;-S;-c功能：-o表示编译成一个可执行程序；-I表示指定头文件目录；-L 表示指定库文件目录选项；-E表示对源代码进行预编译；-S表示编译成汇编代码；-c表示把.c文件转换为以.o为扩展名的目标文件.. 4.编程及调试题1根据要求编写Makefile文件..有5个文件分别是main.c、visit.h、study.h、visit.c、study.c;具体代码如下..//main.c文件//visit.h文件//study.h文件//visit.c文件//study.c1如果上述文件在同一目录;请编写Makefile文件;用于生成可执行程序zhs..//Makefile 文件2 如果按照下面的目录结构存放文件;请改写Makefile文件.. bin:存放生成的可执行文件obj:存放.o文件include:存放visit.h、study.hsrc:存放main.c、visit.c、study.c和Makefile.3 如果按照下面的目录结构存放文件;请改写Makefile文件.. bin:存放生成的可执行文件obj:存放.o文件include:存放visit.h、study.hsrc:存放main.c和Makefilesrc/src1:存放visit.csrc/src2:存放study.c说明：这可能只是其中一种方法;方法不唯一..我这种做法有一个缺点就是需要修改visit.c和study.c文件的内容;如修改#include “../include/visit.h”..(2)按要求完成以下操作..①vi编辑test.c文件;其内容如下..②用gcc –o test.o test.c编译;生成test.o③用gcc –g –o test1.o test.c编译;生成test1.o④比较test.o和test1.o文件的大小;思考为什么带调试选项-g的目标文件test1.o比较大..因为在gcc编译源代码时指定-g选项可以产生带有调试信息的目标代码..(3)使用GDB调试上面的程序①调试参数-g进行编译#gcc –g test.c –o test②启动GDB调试;开始调试#gdb Gtest③使用gdb命令进行调试..略..4编写一个程序;将系统时间以year-month-day hour:minute:second 格式显示在屏幕上;并将它保存在time.txt文件..4.4 练习题1.填空题1 串口2 115200 8 1 无无3 编程器串口网络接口4 Bootloader5 程序仿真调试程序的烧写6 zImage root.cramfs7启动加载模式下载模式8 汇编语言C语言9 U-Boot Blob ARMBoot 或者RedBoot vivi10 BusyBox11启动加载模式说明：按回车进入启动加载模式；按回车外的任意键进入vivi的下载模式..2. 选择题1 A2 C3 A4 A5 A3. 简答题1简述嵌入式开发环境的搭建过程答：1、交叉编译工具链的安装；2、安装配置TFTP服务；3、安装配置NFS服务；4、C-Kermit的安装配置；5、minicom的安装配置；6、windows下超级终端的配置..2 BootLoader的结构分两部分;简述各部分的功能答：两部分：Stage1：用汇编语言编写;主要进行设备的初始化；Stage2：用C语言编写;增强程序的移植性和可读性..(2)ARM常用的Bootloader程序有哪些答：U-Boot;Blob;RedBoot;vivi(3)简述生成内核映像文件zImage的步骤..答：1、make config 进入命令行；2、make menuconfig 内核裁剪；3、make clean 清理以前已生成的目标文件；4、make dep 编译变量的依赖关系；5、make zImage 生成内核镜像文件zImage..4 BusyBox工具的功能是什么答：BusyBox工具用来精简基本用户命令和程序;它将数以百计的常用UNIX/Linux命令集成到一个可执行文件中..5简述根文件系统的创建过程..答：1、建立基本的目录结构；2、交叉编译BusyBox；3、创建配置文件；4、利用cramfs工具创建根文件系统映像文件..5.4 练习题1.选择题1B 2D 3C 4A 5C 6D2.填空题1 内核态2 字符设备块设备3 主设备号次设备号4 静态编译动态编译5 insmod说明：用于加载模块化驱动程序的命令是insmod；用于卸载已安装模块化驱动程序的命令是rmmod；用于查看已安装的模块化驱动程序的命令是lsmod..3.简答题(1)简述驱动程序的主要功能..答：1、对设备初始化和释放；2、数据传送；3、检测和处理设备出现的错误..(2)简述驱动程序的组成..答：1、自动配置和初始化子程序；2、服务于I/O请求的子程序；3、中断服务子程序..(3)简述设备驱动程序与应用程序的区别..答：1、设备驱动程序工作在内核态下;而应用程序工作在用户态下；2、设备驱动程序从module_init开始;将初始化函数加入内核初始化函数列表中;在内核初始化时执行驱动的初始化函数;从而完成驱动的初始化和注册;之后驱动便停止工作;等待应用程序的调用；而应用程序从main函数开始执行..3、应用程序可以和GLIBC库连接;因此可以包含标准的头文件；驱动程序不能使用标准的C库;因此不能调用所有的C库函数..4简述设备文件、驱动文件、主设备号和次设备号之间的关系..答：驱动程序加载到内核后有一个主设备号..在Linux内核中;主设备号标识设备对应的驱动程序;告诉Linux内核使用哪一个驱动程序为该设备也就是/dev下的设备文件服务;而次设备号则用来标识具体且唯一的某个设备..5简述字符设备驱动程序提供的常用入口点及各自的功能.. 答：open入口点：对将要进行的I/O操作做好必要的准备工作;如清除缓冲区等..如果设备是独占的;即同一时刻只能有一个程序访问此设备;则open子程序必须设置一些标志以表示设备处于忙状态.. close入口点：当设备操作结束时;需要调用close子程序关闭设备..独占设备必须标记设备可再次使用..read入口点：当从设备上读取数据时;需要调用read子程序..write入口点：向设备上写数据时;需要调用write子程序..ioctl入口点：主要用于对设备进行读写之外的其他操作;比如配置设备、进入或退出某种操作模式等;这些操作一般无法通过read或write 子函数完成操作..(6)简述逐次逼近型ADC的结构及工作原理..答：逐次逼近型ADC通常由比较器;数模转换器DAC;寄存器和控制逻辑电路组成..工作原理：初始化时;先将寄存器各位清空..转换时;先将寄存器的最高位置1;再将寄存器的数值送入DAC;经D/A转换后生成模拟量送入比较器中与输入的模拟量进行比较;若Vs<Vi;则该位的1被保留;否则被清除；然后再将次高位置1;再将寄存器的数值送入DAC;经D/A转换后生成的模拟量送入比较器中与输入模拟量进行比较;若Vs<Vi;则该位的1被保留;否则被清除；重复上述过程;知道最低位;最后寄存器中的内容即为输入模拟值转换成的数字量..5.编程题S3C2410X通过GPG3端口来控制LED的亮和灭;具体电路如图;请为该字符设备设计一个驱动程序和应用程序;应用程序能够根据用户需要来控制LED的//驱动程序//应用程序6.7 练习题1.选择题1C2D说明：TinyOS是UC Berkeley加州大学伯克利分校开发的开放源代码操作系统3C2.填空题1X Windows;Micro Windows;MiniGUI或者Qtopia Core;Qt/Embedded;OpenGUI2X Window Server;Xlib;帧缓存3.问答题1简述嵌入式GUI的特点..答：1、轻型;占用资源少..嵌入式GUI要求是轻量型的;这主要是受限于嵌入式硬件资源..2、可配置..由于嵌入式设备的可定制性;要求相应的GUI系统也是可以定制的;所以嵌入式GUI一般都具有可裁剪性..3、高性能..耗用系统资源较少;能在硬件性能受限的情况下、尤其是CPU资源较少的情况下达到相对较快的系统响应速度;同时减少能源消耗..4、高可靠性..系统独立;能适用于不同的硬件;在高性能的同时保证高可靠性..2简述Qt/X11和Qtopia Core的异同点..答：相同点：都是嵌入式GUI;也就是在嵌入式系统中为特定的硬件设备或环境而设计的图形用户界面系统..Qt/X11与Qtopia Core最大的区别在于Qt/X11依赖于X Window Server或Xlib;而Qtopia Core是直接访问帧缓存..它们所依赖的底层显示基础是不同的;从而导致了体系结构上的差异..3简述信号与槽的作用..答：信号：当某个信号对其客户或所有者发生的内部状态发生改变;信号被一个对象发射..只有定义过这个信号的类及其派生类能够发射这个信号;当一个信号被发射时;与其相关联的槽将会被立刻执行..槽：槽是普通的C++成员函数;可以被正常调用;它们唯一的特殊性就是很多信号可以与其相关联..当与其相关联的信号被发射时;这个槽就会被调用..槽可以有参数;但槽的参数不能有缺省值..4.编程题编写Qtopia Core程序：在窗口建立两个按钮;单击Show Te xt按钮时在单行文本框中显示Hello World；单击Quit按钮时关闭窗口..7.4 练习题1.选择题1A 2B 3A2.填空题1可定制性好支持SQL查询语句提供接口函数;供高级语言调用实时性好2自包含跨平台无数据类型3.问答题1常见的嵌入式数据库有哪些嵌入式数据库和其他数据库的主要区别是什么答：常见的嵌入式数据库有mSQL;Berkeley DB;SQLite..数据处理方式的不同;嵌入式数据库属于程序驱动式;其他数据库属于引擎响应式..逻辑模式的不同;其他数据库基本上采用关系模型;而嵌入式数据库除采用关系模型外;还会采用网状模型或两者的结合体..优化重点不同;其他数据库由于面向通用的应用;优化的重点是：高吞吐量、高效的索引机制、详尽的查询优化策略..而嵌入式数据库是面向特定应用的;并且资源有限;优化的重点是：实时性、开销大小、系统性能、可靠性、可预知性和底层控制能力..关键技术不同;嵌入式数据库的很多关键技术与其他数据库不同;如备份恢复、复制与同步、事务和安全性等..2简述SQLite数据库的特点..答：SQLite的特点包括：无需安装和管理配置;存储在单一磁盘文件中的一个完整的数据库；数据库文件可以再不同字节顺序的机器间自由地共享;支持数据库大小最大为2TB；包括TCL绑定;同时通过Wrapper支持其他语言的绑定；独立;没有额外依赖；支持多种开发语言;支持事件;不需要配置、安装..(4)在SQLite中有哪些数据类型答：SQLite支持NULL;INTERGER;REAL;TEXT和BLOB数据类型..4.编程题。

嵌入式系统原理及应用考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统的定义是什么？A. 一种特殊的计算机系统，具有面向特定应用领域的硬件和软件B. 一种在普通计算机上运行的操作系统C. 一种专门用于控制和管理嵌入式设备的硬件和软件系统D. 一种集成了计算、通信和控制功能的系统2. 嵌入式系统的基本组成包括哪些？A. 中央处理器（CPU）B. 内存（RAM）C. 存储器（ROM）D. 输入输出设备3. 嵌入式系统通常应用于哪些领域？A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 汽车电子D. 医疗设备4. 嵌入式系统的开发过程通常包括哪些步骤？A. 需求分析B. 设计C. 编程D. 调试和测试5. 嵌入式系统中的实时性是指什么？A. 系统能够在严格的时间限制内响应外部事件B. 系统能够处理复杂的计算任务C. 系统具有高度的可预测性D. 系统具有高度的自动化能力6. 嵌入式系统中的嵌入式软件与普通软件的主要区别是什么？A. 嵌入式软件通常运行在特定的硬件平台上B. 嵌入式软件的代码量通常较少C. 嵌入式软件的开发周期较短D. 嵌入式软件的可执行文件较小7. 嵌入式系统中的微处理器与通用微处理器的主要区别是什么？A. 微处理器的工作频率通常较低B. 微处理器的功耗通常较高C. 微处理器主要用于嵌入式系统D. 微处理器的结构通常较为简单8. 嵌入式系统中的嵌入式操作系统通常具备哪些特点？A. 实时性B. 可靠性C. 安全性D. 易用性9. 嵌入式系统中的通信协议通常用于实现哪些功能？A. 数据传输B. 设备控制C. 网络互联D. 任务调度10. 嵌入式系统在未来将面临哪些挑战和机遇？A. 技术创新B. 市场需求变化C. 知识产权保护D. 环境友好型设计11. 嵌入式系统的定义是什么？A. 一种特殊的计算机系统，具有高度集成和可编程的特点。

B. 一种专为特定功能和应用而设计的计算机系统。

C. 一种集成了操作系统和应用程序的计算机系统。

《嵌入式系统及应用》教学大纲课程编号：06083017 适用专业：计算机科学与技术学时数：40+16 学分：开课学期：第7学期先修课程：计算机操作系统、数据结构、计算机组成原理、高级语言程序设计执笔者：罗蕾、桂盛霖编写日期：2013一、课程性质和目标授课对象：本科课程类别：专业核心课教学目标：本课程是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程，属必修学科专业课。

它的前续课程是计算机组成原理、数据结构、计算机操作系统、高级语言程序设计等，为学生进一步学习和实践嵌入式系统相关知识打下基础。

课程目标：本课程将理论与实践结合起来，以嵌入式硬件的核心嵌入式微处理器及嵌入式软件的核心嵌入式实时操作系统为重点，以应用为目的，从硬件、软件、系统开发过程、环境、工具及方法等方面，对嵌入式系统进行系统性的讲解，能够让学生系统性地掌握嵌入式系统的原理，具备基本的嵌入式系统软件开发能力。

配合实验课程的实践活动，加深学生对理论知识的理解和掌握，并具备实际开发的能力和经验。

二、课程内容安排和要求（一）教学内容、要求及教学方法本课程共56学时，其中：课堂讲授40学时，上机16学时。

第1章嵌入式系统导论（4学时，多媒体课件结合板书面授）1.主要内容：嵌入式系统基本概念及特点，嵌入式系统分类，嵌入式系统发展历程，嵌入式系统的应用领域及嵌入式系统的发展趋势2.应达到的要求：了解：嵌入式系统的发展历程、应用领域，以及发展趋势。

理解：嵌入式系统的分类、嵌入式系统组成掌握：嵌入式系统的相关基本概念及特点、嵌入式系统的软件分类；第2章嵌入式硬件系统（14学时，多媒体课件结合板书面授）1.主要内容：嵌入式硬件的组成、特点、与通用处理器的异同；嵌入式微处理器的分类，主流的嵌入式微处理器（ARM/MIPS/PPC/SH等），嵌入式微处理器的发展；总线：片内总线，片外并行总线，片外串行总线；存储系统：组成、主存、外存、典型电子盘；ARM处理器介绍：体系结构、编程模式、指令集、异常处理、ARM V4T架构的指令体系（数据处理指令、加载存储指令、分支指令、状态寄存器访问指令、协处理器指令、异常处理指令）、Thumb指令集、ARM汇编语言程序设计（ARM程序的框架结构、C语言程序对汇编程序的调用、ARM与C语言混合程序设计）2.应达到的要求：本章是全课重点之一，要求通过本章学习，建立起嵌入式硬件系统的概念。

嵌入式系统设计与应用复习资料（一） .单项选择题：1.下面哪个系统属于嵌入式系统。

（ D ）A、“天河一号”计算机系统B、联想 T400 笔记本计算机C、联想 S10 上网本D、联想 OPhone手机2. 软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。

A、软硬件分开描述B、软硬件统一描述C、协同测试D、协同验证3. 下面关于哈佛结构描述正确的是（A）。

A、程序存储空间与数据存储空间分离B、存储空间与IO 空间分离C、程序存储空间与数据存储空间合并D、存储空间与IO 空间合并4. 下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。

A、用户模式B、系统模式C、软中断模式D、 FIQ 模式5.ARM7TDMI的工作状态包括（D）。

A、测试状态和运行状态B、挂起状态和就绪状态C、就绪状态和运行状态D、 ARM状态和 Thumb状态B 接口移动硬盘最合适的传输类型为（B）。

A、控制传输B、批量传输C、中断传输D、等时传输7.下面哪一种功能单元不属于I/O 接口电路。

（ D ）A、 USB控制器B、 UART控制器C、以太网控制器D、 LED8.下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。

（ B ）A、 Red-hat LinuxB、μ CLinuxC、 Ubuntu LinuxD、SUSE Linux9.使用 Host-Target 联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。

A、宿主机B、银河麒麟操作系统C、目标机D、交叉编译器10.下面哪个系统不属于嵌入式系统（D）。

A、 MP3播放器B、 GPS接收机C、“银河玉衡”核心路由器D、“天河一号”计算机系统11.在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（C）时完成。

A、需求分析B、系统集成C、体系结构设计D、软硬件设计12.下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（B）。

A、嵌入式微处理器B、微控制器C、 DSPD、以上都不合适13.关于 ARM子程序和 Thumb子程序互相调用描述正确的是（ B ）。

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。

嵌入式系统原理与应用课后答案1. 第一章答案：a. 嵌入式系统是嵌入到其他系统中的小型电子系统，一般具有特定的功能和任务。

它以硬件和软件的结合形式存在。

b. 嵌入式系统具有实时性、可靠性和可扩展性的要求，并且一般运行在资源受限的环境中。

c. 嵌入式系统可分为实时嵌入式系统和嵌入式控制系统两种类型。

d. 实时嵌入式系统需要按照严格的时间要求完成任务，可以分为硬实时和软实时系统。

2. 第二章答案：a. 嵌入式系统的硬件平台由微处理器、存储器、总线、输入输出设备等组成。

b. 嵌入式系统的硬件平台性能指标包括：处理器的主频、存储器的容量和带宽、总线的带宽和响应时间、输入输出设备的性能等。

c. 嵌入式系统的软件平台由操作系统、应用软件和驱动程序等组成。

d. 实时操作系统是嵌入式系统的核心软件，它可以提供任务调度、资源管理、中断处理等功能。

3. 第三章答案：a. 嵌入式系统的开发流程包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统集成和测试等阶段。

b. 嵌入式系统开发中常用的设计工具包括仿真工具、编译工具、调试工具和测试工具等。

c. 嵌入式系统的设计方法可以分为自顶向下设计和自底向上设计两种。

d. 自顶向下设计是先定义系统的整体结构，再逐步详细设计每个组件的功能和接口。

e. 自底向上设计是先设计每个组件的功能和接口，再逐步将它们组合起来形成系统。

4. 第四章答案：a. 嵌入式系统的程序设计语言可以分为汇编语言、高级语言和特定领域语言三种。

b. 汇编语言是一种低级语言，使用机器指令来编写程序，可以直接控制硬件。

c. 高级语言是一种抽象层次较高的语言，使用类似自然语言的语法来编写程序，更易理解和维护。

d. 嵌入式系统常用的高级语言包括C语言和C++语言。

e. 特定领域语言是一种专门为某种特定应用领域设计的语言，具有特定领域的特性和功能。

5. 第五章答案：a. 嵌入式系统的编程模型可以分为裸机编程和操作系统编程两种。