嵌入式系统基础作业
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嵌入式系统设计与开发基础试卷(答案见尾页)一、选择题1. 嵌入式系统的核心是什么?A. 中央处理器(CPU)B. 内存(RAM)C. 输入输出设备D. 操作系统2. 嵌入式系统的开发过程通常不包括以下哪个阶段?A. 系统需求分析B. 硬件设计C. 软件开发D. 系统测试与调试3. 嵌入式系统通常用于控制哪些类型的设备?(多选)A. 家庭电器B. 汽车电子C. 医疗设备D. 个人电脑4. 在嵌入式系统开发中,硬件抽象层(HAL)的主要作用是什么?A. 提供设备驱动程序B. 实现操作系统与硬件之间的接口C. 进行系统级优化D. 管理系统资源5. 在嵌入式系统设计中,如何确保系统的可靠性和稳定性?A. 使用高质量的组件B. 提高系统时钟频率C. 增加冗余设计D. 缩短系统开发周期6. 在嵌入式系统开发过程中,为什么需要遵循良好的编程规范?A. 保证代码的可读性B. 提高代码的可维护性C. 减少开发时间D. 降低系统故障率7. 嵌入式系统的硬件通常包括哪些组件?A. CPU、内存、I/O设备B. 硬盘驱动器、键盘、显示器C. 显卡、声卡、网络接口卡D. 光驱、软驱、USB接口8. 以下哪个不是嵌入式系统的特点?A. 低功耗B. 实时性C. 可定制性D. 高性能9. 嵌入式系统的实时性是指什么?A. 系统能够在预定时间内响应外部事件B. 系统能够处理大量数据C. 系统具有高度的可扩展性D. 系统能够进行多任务处理10. 在嵌入式系统设计中,通常首先需要进行哪种类型的分析?A. 性能分析B. 功能分析C. 可靠性分析D. 体系结构分析11. 嵌入式系统的软件开发通常采用哪种方法?A. 面向过程B. 面向对象C. 事件驱动D. 瀑布模型12. 在嵌入式系统中,经常使用的编程语言有:A. CB. C++C. JavaD. Python13. 嵌入式系统中的通信协议通常用于哪些场景?A. 网络通信B. 人机交互C. 数据处理D. 图像处理14. 在嵌入式系统测试中,常用的测试方法有:A. 单元测试B. 集成测试C. 系统测试D. 性能测试15. 嵌入式系统的未来发展趋势可能包括:A. 更高的性能B. 更低的功耗C. 更强的可定制性D. 更多的联网功能16. 嵌入式系统的硬件通常包括哪几部分?A. CPU、内存、I/O设备B. CPU、内存、外部接口C. CPU、内存、操作系统D. CPU、内存、软件17. 在嵌入式系统中,通常使用哪种编程语言进行开发?A. CB. C++C. JavaD. Python18. 嵌入式系统设计中,常说的“实时性”是指什么?A. 系统能够在规定的时间内响应外部事件B. 系统能够处理大量数据C. 系统具有高度的可扩展性D. 系统具有低功耗19. 嵌入式系统中的通信方式通常有哪几种?A. 串行通信和并行通信B. 同步通信和异步通信C. 有线通信和无线通信D. 以上都是20. 在嵌入式系统的开发过程中,调试是一个重要的环节。
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。
嵌入式系统基础理论与实践考试试卷(答案见尾页)一、选择题1. 嵌入式系统的定义是什么?A. 一种专门的计算机系统,具有面向特定应用领域的处理器和内存B. 一种特殊的计算机系统,具有实时处理能力C. 一种集成了操作系统和编程语言的计算机系统D. 一种专为移动设备设计的计算机系统2. 嵌入式系统的主要特点包括哪些?A. 实时性B. 可靠性C. 低功耗D. 高度集成化3. 嵌入式系统通常应用于哪些领域?A. 消费电子B. 工业控制C. 汽车电子D. 医疗设备4. 嵌入式系统中常用的处理器架构有哪些?A. ARM架构B. x86架构C. PowerPC架构D. MIPS架构5. 嵌入式系统中常用的编程语言有哪些?A. C语言B. C++语言C. Java语言D. Python语言6. 嵌入式系统开发通常分为几个阶段?A. 系统需求分析B. 硬件设计C. 软件开发和调试D. 系统测试和优化7. 嵌入式系统中的实时操作系统(RTOS)具有哪些特点?A. 任务调度的高优先级B. 任务之间的通信和协作C. 内存管理D. 系统安全8. 嵌入式系统中的嵌入式软件主要包括哪些类型?A. 应用软件B. 系统软件C. 支持软件D. 驱动软件9. 嵌入式系统的设计原则包括哪些?A. 可靠性B. 实时性C. 安全性D. 低成本10. 嵌入式系统的发展趋势是什么?A. 处理器性能的提升B. 通信技术的进步C. 微型化的设备D. 人工智能的融合11. 嵌入式系统的定义是什么?A. 一种特殊的计算机系统,具有面向特定应用领域的处理器和存储器B. 一种在微控制器基础上进行二次开发的系统C. 一种集成了操作系统和应用程序的专用计算机系统D. 一种基于实时操作系统(RTOS)的计算机系统12. 嵌入式系统的主要特点包括哪些?A. 低功耗、低成本B. 高可靠性、高稳定性C. 实时处理能力D. 易于编程和调试13. 嵌入式系统中常用的处理器类型有哪些?A. 微处理器(CPU)B. 微控制器(MCU)C. 嵌入式DSP处理器D. 嵌入式FPGA处理器14. 嵌入式系统的软件架构通常包括哪几个层次?A. 操作系统层B. 应用软件层C. 服务软件层D. 硬件抽象层(HAL)15. 嵌入式系统中的实时操作系统(RTOS)有哪些特点?A. 多任务处理能力B. 优先级调度C. 时间限制保证D. 资源利用率高16. 嵌入式系统开发中常用的编程语言有哪些?A. C语言B. C++语言C.汇编语言D. Java语言17. 嵌入式系统的硬件描述语言(HDL)有哪些?A. VerilogB. VHDLC. VHSICD. SystemC18. 嵌入式系统中的总线协议有哪些?A. I2CB. SPIC. UARTD. PCIe19. 嵌入式系统的调试方法有哪些?A. 内部调试B. 外部调试C. 在线仿真D. 物理原型调试20. 嵌入式系统的设计流程通常包括哪些步骤?A. 需求分析B. 方案设计C. 硬件开发D. 软件编写和调试E. 系统集成和测试F. 生产和部署21. 嵌入式系统的定义是什么?A. 一种特殊的计算机系统,具有高度集成和低功耗特点B. 一种在工业控制领域广泛应用的计算机系统C. 一种用于实现各种自动化设备的计算机系统D. 一种专门用于存储和处理程序的计算机系统22. 嵌入式系统的组成通常包括哪些部分?A. CPU、内存和外部设备B. CPU、内存和操作系统C. CPU、内存和应用程序D. CPU、内存和硬件抽象层23. 嵌入式系统的工作原理是基于什么?A. 硬件电路B. 软件程序C. 微控制器D. 操作系统24. 嵌入式系统的开发过程通常包含哪些步骤?A. 需求分析、设计、编码、测试和部署B. 需求分析、设计、编码、调试和测试C. 需求分析、设计、编码、优化和测试D. 需求分析、设计、编码、维护和升级25. 嵌入式系统通常用于哪些领域?A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 汽车电子D. 医疗设备26. 嵌入式系统的实时性要求如何?A. 高实时性,可以容忍一定程度的延迟B. 中实时性,需要在较短时间内完成任务C. 低实时性,对延迟非常敏感D. 无实时性要求27. 嵌入式系统的数据处理方式通常是什么?A. 基于文件的处理方式B. 基于数据库的处理方式C. 基于事件驱动的处理方式D. 基于进程的处理方式28. 嵌入式系统的安全性考虑因素主要包括哪些方面?A. 设备安全、数据安全和通信安全B. 设备安全、软件安全和数据安全C. 设备安全、软件安全和通信安全D. 设备安全、数据安全和硬件安全29. 嵌入式系统的设计原则通常包括哪些方面?A. 可靠性、可扩展性和可维护性B. 可靠性、高效性和可维护性C. 可靠性、可扩展性和高性能D. 可靠性、高效性和高性能30. 嵌入式系统的未来发展趋势可能包括哪些方面?A. 人工智能和机器学习的融合B. 5G和物联网的发展C. 绿色环保和节能技术D. 容错性和自愈能力31. 嵌入式系统的定义是什么?A. 一种专门的计算机系统,具有面向特定应用领域的特性。
嵌入式系统基础知识考试(答案见尾页)一、选择题1. 嵌入式系统的核心是什么?A. 中央处理器(CPU)B. 内存(RAM)C. 输入输出设备D. 操作系统和软件2. 嵌入式系统的显著特点包括:A. 低功耗B. 高性能C. 可定制性D. 上下文感知3. 在嵌入式系统中,通常使用哪种编程语言进行开发?A. 汇编语言B. C语言C. JavaD. Python4. 嵌入式系统通常用于哪些领域?A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 汽车电子D. 以上都是5. 下列哪个不是嵌入式系统的组成部分?A. 微控制器(MCU)B. 存储器C. 显示屏D. 键盘和鼠标6. 在嵌入式系统设计中,硬件和软件是如何相互作用的?A. 硬件负责数据处理和控制,软件负责程序执行和用户交互。
B. 软件负责硬件管理,硬件负责数据存储和处理。
C. 硬件和软件完全独立,互不干扰。
D. 硬件和软件相互依赖,共同工作。
7. 嵌入式系统中的实时性是指什么?A. 系统能够在预定时间内响应外部事件。
B. 系统能够处理大量数据。
C. 系统具有高度可扩展性。
D. 系统具有高可靠性。
8. 在嵌入式系统开发过程中,调试是一个重要环节。
常用的调试方法有哪些?A. 使用调试器B. 使用打印语句C. 使用模拟器D. 以上都是9. 嵌入式系统的低功耗设计通常涉及哪些方面?A. 选择低功耗的微处理器B. 优化代码以减少能耗C. 使用高效的电源管理模块D. 以上都是10. 在嵌入式系统应用中,如何确保系统的安全性和可靠性?A. 使用高质量的组件和材料B. 定期进行系统更新和维护C. 实施严格的安全措施,如防火墙和加密技术D. 以上都是11. 嵌入式系统的基本工作原理是什么?A. 单任务处理B. 多任务处理C. 实时处理D. 分布式处理12. 嵌入式系统的硬件通常包括哪些组件?A. CPU、内存、I/O设备B. CPU、内存、操作系统C. CPU、内存、软件D. CPU、内存、网络接口卡13. 下列哪个不是嵌入式系统的特点?A. 低功耗B. 高性能C. 紧凑的存储空间D. 可靠性高14. 在嵌入式系统中,常用的操作系统有哪些?A. Windows CEB. LinuxC. VxWorksD. all of the above15. 嵌入式系统中的软件通常分为哪几类?A. 系统软件和应用软件B. 驱动程序、中间件和应用软件C. 系统软件、中间件和应用软件D. 操作系统、驱动程序和应用软件16. 在嵌入式系统的开发过程中,常用的编程语言有哪几种?A. CB. C++C. JavaD. Python17. 嵌入式系统在智能家居中的应用有哪些?A. 智能家电控制B. 安全监控C. 能源管理D. 上述所有18. 在设计嵌入式系统时,需要考虑的主要因素有哪些?A. 性能、成本、可用性B. 成本、功耗、安全性C. 性能、功耗、安全性D. 性能、成本、安全性19. 嵌入式系统的特点是?A. 高度集成B. 高速运行C. 易于维护D. 以上都是20. 嵌入式系统中的“嵌入式”一词指的是什么?A. 系统可以嵌入其他系统中B. 系统可以独立运行C. 系统体积小,适合嵌入其他设备中D. 系统对外部环境敏感21. 在嵌入式系统中,哪种类型的存储器通常用于存储程序和数据?A. 随机存取存储器(RAM)B. 只读存储器(ROM)C. 闪存(Flash Memory)D. 硬盘驱动器(HDD)22. 嵌入式系统开发中常用的编程语言有哪几种?A. C语言B. C++C. JavaD. Python23. 在嵌入式系统设计中,硬件和软件的协同工作是非常重要的。
《嵌入式系统设计》作业习题第一章:嵌入式系统概述1 .和PC系统机相比嵌入式系统不具备以下哪个特点(C)。
A、系统内核小B、专用性强C、可执行多任务D、系统精简2 .嵌入式系统有硬件和软件部分构成,以下(C)不属于嵌入式系统软件。
A.系统软件B.驱动C.FPGA编程软件D.嵌入式中间件3 .以下哪个不是嵌入式系统设计的主要目标?(D)A低成本B低功耗C实时要求高D超高性能4 .下面哪个系统不属于嵌入式系统(C)A、MP3播放器B、GPS接收机C、“银河”巨型计算机D、“银河玉衡”核心路由器5 .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6 .嵌入式操作系统的主要目标并不包括(A)A强大多任务支持B实时处理能力C代码体积D与硬件的交互能力7 .以下属于嵌入式操作系统的是(BC)A、LinUX操作系统B、μC∕0S∙ll操作系统C、VXWorkS操作系统D、UbUntU操作系统8 .嵌入式系统的基本定义为:以O中心,以()为基础,O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O系统。
应用计算机技术软硬件专用计算机9 .以MCU为核心的嵌入式产品至少应包括(BCD)A、显示部分B、输入部分C、输出部分D、通信部分10、一般而言,嵌入式系统的构架可以分为4个部分:分别是(处理器)、存储器、输入/输出和软件,一般软件亦分为操作系统相关和(应用软件)两个主要部分。
第二章:STM32微控制器概述LCorteX-M处理器采用的架构是(D)(A)v4T(B)v5TE(C)v6(D)v72 .Cortex-M3的提供的流水线是(B)(A)2级(B)3级(C)5级(D)8级3 .Cortex-M3系列处理器支持Thumb-2指令集。
(对)4.STM32系歹IJMCU在使用电池供电时,提供3.3~5V的低电压工作能力。
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统: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。
3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。
再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么?项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展,分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。
2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险?在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么?规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。
嵌入式系统基础B及答案院(系)班级姓名准考证号........................... 密封。
密封。
线2021―2021学年第二学期期末考试问题编号评分员1。
单选题(每题2分,共30分)一二三四五六总分1、下面哪种操作系统不属于商用操作系统。
()a、 windowsxpb、linuxc、 vxworksd、wince2.以下哪项不是嵌入式操作系统的功能。
()a、内核精简b、特异性强c、功能强大d、高实时性3、下面哪种不属于嵌入式系统的调试方法。
()a、模拟调试b、软件调试c、 BDM/JTAG调试D.单独调试4、在嵌入式arm处理器中,下面哪种中断方式优先级最高。
()a、重置b、数据中止c、 fiqd、irq5.nandflash和norflash的正确区别是()。
a、nor的读速度比nand稍慢一些c、nand的擦除速度远比nor的慢6、通常所说的32位微处理器是指()。
a、地址总线的宽度为32位C,CPU的字长为32位7,addr0,R1,[R2]属于()。
a、即时寻址b、寄存器间接寻址c、寄存器寻址d、基址变址寻址b、处理后的数据长度只能为32位D,通用寄存器的数量为32b、nand的写入速度比nor慢很多d、大多数写入操作需要先进行擦除操作8.数据字越长()。
a、时钟频率越快b、运算速度D越快,精度越高c、对存储器寻址能力越差9.典型的计算机系统结构是()。
a、冯诺依曼体系结构b、哈佛结构c、单总线结构d、双总线结构10.以下不是RISC指令系统的特点()。
a、大量使用寄存器b、使用固定长度的指令格式大学计算机基础试卷b共4页第1页学院(系)班名录取号………………………………密………………………………封………………………………线………………………………c、使用多周期指令d、寻址方式多11.以下哪些设备不是嵌入式系统产品()。
a、pdab、自动取款机c、个人计算机d、机顶盒12、下列不属于arm处理器异常工作模式的是()。
嵌入式系统基础与实践刘黎明答案
1、嵌入式系统的基本含义就为什么?为什么说单片机就为典型的嵌入式系统?
答:即MCU的含义就为:在一块芯片上集成了中心处理单元(CPU),储备器(RAM或ROM等),定时器或计数器及多种输入输出(l或0)接口的比较完整的数字处理系统;大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计:MCU从体系结构到指令系统都就为依据嵌入式系统的应用特点专门设计的,它能很好地满意应用系统的嵌入,面对测控对象,现场牢靠运行等方面的要求:因此以MCU为核心的系统就为应用最广的嵌入式系统。
2、简述嵌入式系统的特点以及应用领域。
答:嵌入式系统属于运算机系统,但不单独以通用运算机的面目显现;嵌入式系统开发需要专用工具与特别方法;使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采纳不同储备介质;开发嵌入式系统涉及软件,硬件及应用领域的学问;嵌入式系统的其她特点,比如紧急的资源,较高稳固性要求,低功耗,低成本等;一般用于工业掌握,智能家电,日常电子等领域。
3、举例说明嵌入式系统在日常生活中的应用。
答:日常数码产品:手机,MP3,U盘,相机等;日常工业类:冰箱,空调,微波炉,汽车等。
嵌入式系统原理及应用大作业题目1、基于ARM的数字相框以实验箱为基础编程实现多幅图片(4幅以上,按照屏幕的分辨率选择图片即可)的显示。
可以裸机编程,也可建立于uC/osII操作系统平台基础上。
多幅图片换页显示,使用触摸屏进行翻页,手写笔向左滑动实现上一页图片显示,相反,手写笔向右滑动实现下一页图片显示。
扩展功能1,实现图片间切换的动态效果;扩展功能2,实现图片放大缩小的效果。
2、基于ARM的数字式万年历可以显示时、分、秒,倒计时,秒表等功能,显示器可选(数码管或液晶屏);要求使用LPC内部的实时时钟;实现按键调整时间。
扩展功能:用触屏查询。
3、基于ARM+LCD的菜单设计具有3级菜单,每级菜单至少3个菜单项。
扩展功能:每个菜单项设计一个小的演示功能。
4、公交报站显示器用触摸屏点击模拟到站,通过液晶显示提示信息(汉字)。
5、计算器用触摸屏做人机接口,实现软计算器。
6、直流电机控制用7290键盘控制直流电机转速,设置转速阈值,实现超限报警(闪灯)。
7、远程报警指示器通过RS485总线实现远程通信,报警端通过按键触发并蜂鸣,然后通过总线远传到显示端,显示端使用LCD显示报警的主机号,并蜂鸣;显示端实现回传信息撤销报警。
扩展功能:使用CAN总线替换RS485总线实现通信。
8、步进电机控制用LCD显示一个滑块控件,通过触摸屏操作滑块来设置步进电机转动的角度;扩展功能:实现顺、逆时针两个方向的转动;实现多级变速。
9、彩灯显示用触屏控制数码管、单色灯,实现8种以上的动态亮灯方案。
10、交通灯自行设定交通规则,要求在LCD显示器上画出交通灯模型,在数码管上显示交通灯的秒表倒计时数。
嵌入式系统基础教程第2版习题解答___本文档旨在介绍《嵌入式系统基础教程第2版题解答俞建新》一书的目的和内容概述。
该教程的目的是为了帮助读者更好地理解嵌入式系统的基础知识,并提供相关题的解答。
___书籍是嵌入式系统领域的专家,他在本书中结合了自己的经验和理论知识,为读者提供了一本全面而实用的题解答手册。
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每个章节都包含了大量的题,通过解答这些题,读者可以进一步巩固所学的知识并提升自己的实践能力。
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希望本文档能够帮助读者更好地掌握嵌入式系统的基础知识,并在实践中取得进一步的提升和发展。
第一章:嵌入式系统概述第二章:处理器与内存第三章:外设接口与设备驱动第四章:实时操作系统第五章:嵌入式系统设计第六章:嵌入式系统应用以下章节内容继续)。
问题:什么是嵌入式系统?解答:嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它以特定的功能为目标,被嵌入到其他设备或系统中,常常包括硬件和软件的组合。
嵌入式系统通常具有实时性、可靠性和功耗低的特点,广泛应用于各个领域,如消费电子、汽车、医疗设备等。
问题:嵌入式系统的组成部分有哪些?解答:嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等,它们负责数据的处理和交互。
软件包括操作系统、应用程序等,它们控制硬件的运行,并实现特定的功能。
问题:嵌入式系统相比通用计算机有哪些特点?解答:相比通用计算机,嵌入式系统具有以下特点:实时性要求高:嵌入式系统通常需要对任务的响应时间做出快速的反应,因此对实时性的要求较高。
可靠性要求高:嵌入式系统常用于一些关键应用领域,如交通、医疗等,因此其稳定性和可靠性要求较高。
一、简要说明嵌入式系统产品的基本组成、嵌入式系统特点、嵌入式系统开发流程;
答:基本组成:可分为硬件和软件两个组成部分。
其中硬件组成结构以嵌入式微处理机为中心,配置存储器I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助借口;软件组成结构包括应用层、OS层、BSP等。
特点:“专用”计算机系统;运行环境差异大;比通用PC系统资源少;功耗低、体积小、集成度高、成本低;具有完整的系统测试和可靠性评估体系;具有较长的生命周期;需要专用开发工具和方法进行设计;包含专用调试电路;多科学知识集成系统。
开发流程:(1)系统定义与需求分析阶段。
(2)方案设计阶段。
(3)详细设计阶段。
(4)软硬件集成测试阶段。
(5)系统功能性及可靠性测试阶段。
二、写出教材图1-1嵌入式系统的组成结构中各英文缩写的中文释义;
答:.OS:操作系统
API:应用程序接口
BSP:板级支持包
Boot:启用装载
HAL:硬件抽象层
SoC/SoPC:片上系统/片上可编程系统
GPIO:控制处理器输出接口
USB:通用串行总线
LCD:液晶显示器
ADC/DAC:模数转换和数模转换
FPGA/CPLD:现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件
UART/IrDA:通用异步收发传输器/红外线接口
DMA:直接内存访问
CAN:控制器局域网络
Timer/RTC:定时器/实时时钟
MMU/Cache:内存管理单元/高速缓冲存储器
三、比较说明FLASH存储器中NOR型和NAND型FLASH的主要区别;比较说明RAM 存储器中SRAM和SDRAM的主要区别;
答:NORFlash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NORFLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。
NANDFlash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。
SRAM是靠双稳态触发器来记忆信息的;SDRAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。
由于电容上的电荷会泄漏,需要定时给与补充,所以动态RAM需要设置刷新电路。
但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低,从而成本也低,适于作大容量存储器。
所以主内存通常采用SDRAM,而高速缓冲存储器(Cache)则使用SRAM,在存取速度上,SRAM>SDRAM。
四、说明嵌入式系统常见硬件平台种类、典型处理器型号;
答:典型的型号有MIPS处理器、PowerPC处理器、Sparc处理器、ARM处理器、Xtensa系列可配置处理器。
五、嵌入式系统中常用的接口或通信方式有RS232、RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、SPI、GSM、802.11、SPI、IIC、Ethernet、JTAG等,请根据通信介质是否无线或有线对其进行分类;请根据通信距离从近至远依次排序;请根据通信速度从慢至快依次排序;
答:无线:RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、GSM、802.11、Ethernet 有线:RS232、SPI、IIC、JTAG
传输距离:RS232、SPI、IIC、JTAG、BlueTooTh、IrDA、RS485、CAN、802.11、GSM、GPRS、Ethernet
传输速度:GSM、GPRS、Blueteeth、IrDA、802.11、CAN、RS232、RS485、Ethernet、IIC、SPI、JTAG
六、列举常见嵌入式操作系统及其特点;
答:源代码公开并且遵循GPL协议
有大量的免费的优秀的开发工具,且都遵从GPL,是开放源代码的。
有庞大的开发人员群体。
无需专门的人才,只要懂Unix/Linux和C语言即可。
软件的开发和维护成本很低。
优秀的网络功能。
稳定。
内核精悍,运行所需资源少,十分适合嵌入式应用。
支持的硬件数量庞大。
VxWorks操作系统的主要特点如下:
良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境;
具有可裁剪微内核结构;高效的任务管理;灵活的任务间通讯;
微秒级的中断处理;
支持POSIX?1003.1b实时扩展标准;
支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP网络协议等。
WindowsCE它的主要特点如下:
与Windows系列有较好的兼容性
能在多种处理器体系结构上运行,并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备
从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。
模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。
操作系统的基本内核需要至少200KB的ROM。
由于嵌入式产品的体积、成本等方面有较严格的要求,所以处理器部分占用空间应尽可能的小。
系统的可用内存和外存数量也要受限制。
μC/OS一Ⅱ它的主要特点如下:
公开源代码,容易就能把操作系统移植到各个不同的硬件平台上;
可移植性,绝大部分源代码是用C语言写的,便于移植到其他微处理器;
可固化;
可裁剪性,有选择的使用需要的系统服务,以减少斗所需的存储空间;
占先式,完全是占先式的实时内核,即总是运行就绪条件下优先级最高的任务;多任务,可管理64个任务,任务的优先级必须是不同的,不支持时间片轮转调度法;
可确定性,函数调用与服务的执行时间具有其可确定性,不依赖于任务的多少应用该实时内核的实例,是其实用性和可靠性的最好证据。