嵌入式操作系统教程-第四章
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参考答案第一章p20一、填空题。
1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术,它是将计算机直接嵌入到应用系统中,利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。
2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、内核可裁剪、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、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成,其中嵌入式计算机主要由四个部分组成,它们分别是:硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。
4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等,其中arm处理器有三大特点:体积小、低功耗、的成本和高性能,16/32位双指令集,全球合作伙伴众多。
5、常见的嵌入式操作系统有:Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。
6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试,最后得到最终产品。
二、选择题1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备:、存储器(SDRAM、ROM等)、设备I/O接口等。
(A)A、嵌入式处理器B、嵌入式控制器C、单片机D、集成芯片2、20世纪90年代以后,随着系统应用对实时性要求的提高,系统软件规模不断上升,实时核逐渐发展为,并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。
(D)A、分时多任务操作系统B、多任务操作系统C、实时操作系统D、实时多任务操作系统3、由于其高可靠性,在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。
(B)A、PalmB、VxWorksC、LinuxD、WinCE4、嵌入式系统设计过程中一般需要考虑的因素不包括:()A、性能B、功耗C、价格D、大小5、在嵌入式系统中比较流行的主流程序有:()A、AngelB、BlobC、Red BootD、U-BootA DB ?A三、叙述题1、举例说明身边常用的嵌入式系统。
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。
第四章S3C2410A的I/O口从这一章开始,就进入了S3C2410A底层驱动程序开发的学习过程中了。
在第一章已经介绍了ARM系统开发的层级结构,本课程的内容符合层次结构中的第二层底层驱动开发,但是这里不包含启动代码的编写和操作系统移植。
一般来讲ARM开发系统如广州友善之臂的micro2440开发板,英贝特公司的开发板,在加上达盛公司的实验系统等等,出厂时各类底层的相关驱动程序和应用的操作系统移植都已经编写测试完毕,其中ARM的启动代码是现成可以使用的,不需要重新编写。
另外,出厂时的底层驱动代码都是可以直接使用的,这些代码可以提供给使用者自学时参考,当然如果觉得这些代码在结构上表达上都不尽如人意,读者随时都可以自行修改。
达盛公司的实验系统的底层驱动程序也是现成可以使用的,但是鉴于教学需要,本课程会引导读者在理解底层硬件的基础上对这些程序进行修改或者重写编写部分驱动程序,以便使读者能够熟练掌握S3C2410A底层的驱动开发。
4.1 S3C2410A的GPIO1.S3C2410A CPU有117个多功能复用的I/O口,共分为8组。
(1)16bit I/O端口为:Port C、Port D、Port E和Port G(2)11bit I/O端口为:Port B和Port H(3)23bit I/O端口为:Port A(4)8bit I/O端口为:Port F(5)在这里需要说明几个问题:①端口的bit数是什么意思?例如,Port C为16bit I/O端口,即Port C共有16位,从Port C[0]到Port C[15]都可以应用。
②多功能复用是什么意思?ARM7和ARM9这些CPU的I/O口都可以配置成不同的功能,也就是说这些端口可以作为普通的输入输出端口使用,也可以配置成UART使用,还可以配置成I2C、SPI和SSI等总线信号使用。
(6)如何操作这些I/O端口?用配置和访问S3C2410A的功能寄存器的方法可以操作S3C2410A的硬件资源。
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。
嵌入式系统教案李震第一章: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1.4 嵌入式系统的发展趋势第二章:嵌入式系统硬件基础2.1 嵌入式处理器简介2.2 嵌入式处理器核心组件2.3 嵌入式处理器选型考虑因素2.4 嵌入式处理器应用实例第三章:嵌入式系统软件基础3.1 嵌入式操作系统简介3.2 嵌入式操作系统核心组件3.3 嵌入式操作系统选型考虑因素3.4 嵌入式操作系统应用实例第四章:嵌入式系统设计与开发流程4.1 需求分析与系统设计4.2 硬件设计与选型4.3 软件设计与开发4.4 系统集成与测试4.5 项目管理与团队协作第五章:嵌入式系统编程与调试技术5.1 嵌入式编程语言简介5.2 嵌入式编程规范与技巧5.3 嵌入式系统调试技术5.4 嵌入式系统性能优化5.5 嵌入式系统安全与防护第六章:嵌入式系统常见硬件接口与驱动6.1 UART接口与驱动6.2 SPI接口与驱动6.3 I2C接口与驱动6.4 USB接口与驱动6.5 PCIe接口与驱动第七章:嵌入式系统文件系统与存储7.1 嵌入式文件系统简介7.2 嵌入式文件系统核心组件7.3 嵌入式文件系统选型考虑因素7.4 嵌入式文件系统应用实例7.5 嵌入式存储技术简介7.6 嵌入式存储技术选型考虑因素7.7 嵌入式存储技术应用实例第八章:嵌入式网络通信技术8.1 嵌入式网络通信概述8.2 嵌入式以太网通信技术8.3 嵌入式无线通信技术8.4 嵌入式蓝牙通信技术8.5 嵌入式Wi-Fi通信技术8.6 嵌入式通信协议简介8.7 嵌入式通信协议选型考虑因素8.8 嵌入式通信协议应用实例第九章:嵌入式系统安全与加密技术9.1 嵌入式系统安全概述9.2 嵌入式系统安全威胁与挑战9.3 嵌入式系统加密技术简介9.4 嵌入式系统加密算法选型考虑因素9.5 嵌入式系统加密技术应用实例9.6 嵌入式系统安全防护策略9.7 嵌入式系统安全防护技术应用实例第十章:嵌入式系统项目案例分析与实践10.1 嵌入式系统项目案例概述10.2 嵌入式系统项目案例分析10.3 嵌入式系统项目实践10.4 项目总结与经验分享10.5 嵌入式系统项目未来发展展望重点和难点解析解析:嵌入式系统的定义是理解整个教案的基础,需要重点关注。