嵌入式期末总复习资料

（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。

(1)ARM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（2）ARM7是多少位的RISC处理器？使用几级流水线？采用什么样的体系结构？支持MMU吗？ARM7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。

（3）ARM9是多少位的RISC处理器？使用几级流水线？采用什么样的体系结构？支持MMU吗？ARM8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。

(4)S3C2410X芯片有多少根地址线，多少根片选线(nGCS)，多少根数据线。

S3C2410X芯片有27根地址线，8根片选线(nGCS)，32根数据线。

(5) s3c2410芯片内部集成了哪些控制接口？S3C2410X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。

(6)ARM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。

考试题型：•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分（5个）•5、应用题 20分（3个）•6、名字解释复习资料：•书本•课件，平时课堂例题。

•平时作业和练习•考试范围：1-5章•其他说明：•课后习题是重点。

•简答题来源于前5章，每章一个。

每章重点：第一章：1.什么是嵌入式系统？试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。

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。

2.嵌入式系统具有哪些特点？3.嵌入式系统由哪些部分组成？简单说明各部分的功能和作用。

4.嵌入式系统是怎样分类的？5.嵌入式系统的定义。

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。

6.什么是交叉编译，试说明交叉编译的实现过程。

7．嵌入式系统有哪些应用领域。

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：１．工业控制：基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。

就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。

但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。

２．交通管理：在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌模块，模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。

目前设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。

嵌入式系统原理期末复习提纲I.嵌入式系统概述A.嵌入式系统定义及特点B.嵌入式系统应用领域C.嵌入式系统的组成和发展历程II.嵌入式系统硬件平台A.微处理器和微控制器1.嵌入式处理器的特点和分类2.微控制器的组成和功能B.存储器1.ROM、RAM和闪存的特点和应用2.存储器层次结构和访问速度C.输入输出设备1.常用的输入输出设备及其接口2.外设管理和设备驱动程序设计III.嵌入式系统软件设计A.系统软件概述1.嵌入式操作系统的作用和特点2.应用程序和设备驱动程序的开发B.嵌入式操作系统1.嵌入式操作系统的分类和选择2.嵌入式操作系统的组成和功能C.实时性和调度1.实时系统和非实时系统的区别2.实时任务调度算法和实时性分析方法D.嵌入式软件开发工具和环境1.嵌入式软件开发流程和工具链2.集成开发环境和仿真调试工具的应用IV.嵌入式系统通信和网络A.系统通信介质1.串行通信和并行通信的特点和应用2.无线通信和有线通信的比较B.数据通信协议1.常用的通信协议及其特点2.数据通信协议的设计和实现C.网络和通信协议1.嵌入式网络的分类和应用2.嵌入式网络协议的体系结构和功能V.嵌入式系统性能优化和测试A.系统性能优化1.优化目标和方法2.硬件优化和软件优化的措施B.系统功耗管理2.低功耗设计和功耗管理方法C.系统测试和调试1.测试方法和策略2.调试工具和技术的应用VI.嵌入式系统安全和可靠性A.系统安全性1.嵌入式系统安全威胁和攻击方式2.安全策略和防护技术B.系统可靠性1.可靠性定义和指标2.提高系统可靠性的方法和技术C.系统错误处理1.常见的系统错误类型和处理方式2.异常处理和错误恢复机制VII.嵌入式系统开发案例分析A.实际案例介绍B.案例分析和设计思路C.案例实现和效果评估以上提纲以嵌入式系统原理为基础，围绕嵌入式系统的硬件平台、软件设计、通信和网络、性能优化和测试、安全和可靠性及案例分析等方面进行了全面的复习内容概括。

题型：1、选择题：20分2、填空题：20分3、判断题：8分4、简答题：16分5、程序分析题：20分6、编程题16分第一章1、嵌入式系统的定义：根据IEEE的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”。

国内定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁，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。

2、嵌入式系统的组成：嵌入式系统装置由嵌入式计算机系统和执行装置组成。

嵌入式计算机系统由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。

（分层结构）3、立即数（第二操作数）合法性，选择题：将一个32位数右移偶数位可以得到小于255的数为合法，否则为不合法。

例如：0x6a0=0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 0000右移4位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 = 0x6a 小于255，所以合法0x1a600=0000 0000 0000 0001 1010 0110 0000 0000无论右移多少偶数位，所得的数仍然大于255，所以不合法0x16c00=0000 0000 0000 0001 0110 1100 0000 0000右移10位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 =0x5b小于255，所以合法4、全称：AMBA: Advanced Microcontroller Bus Architecture 高级微控制器总线ARM:Advanced RISC MachineCISC:Complex Instruction Set Computer复杂指令集系统RISC: Reduced Instruction Set Computer精简指令集系统RTOS: Real-time Operation System 实时多任务操作系统FAT: File Allocation Table 文件分配表系统UCOS: Micro Controller Operation System 微控制器操作系统片上系统：System On Chip,SOC知识产权核：Intellectual Property Core,IP CoreIP软核：Soft IP CoreIP硬核：Hard IP CoreIP固核：Firm IP Core5、嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯*诺依曼体系结构或哈佛体系结构；指令系统可以选用精简指令集系统RISC(Reduced Instruction Set Computer)和复杂指令集系统CISC(Complex Instruction Set Computer)。

第一章嵌入式系统概述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FLASH多媒体存储RTOS 实时操作系统SOPC 片上可编程系统IP IP盒OS 操作系统BSP 板级支持包ICE 硬件调试器EEPROM 电可插除可编程只读存储器API应用程序接口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FIQ 快速终端请求CAN CAN总线DMA直接内存存取FPGA可编程们阵列GPIO2.什么是嵌入式系统？与通用计算机相比，它有哪些特点？其应用范围包括哪些？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。

特点：软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求应用范围：常用在系统实时高效性，软件固态化以及应用的专用性等方面。

3.嵌入式系统的组成结构包括哪几个部分？嵌入式系统主要包括硬件和软件两个部分。

具体包括：应用层，OS层，BSP（板级支持包），和硬件层。

4.简述嵌入式系统的硬件组成，并解释什么是嵌入式微处理器，嵌入式微控制器，DSP和SOC/SOPC。

以嵌入式微处理器为中心，配置存储器。

I/O设备，通讯模块以及电源等。

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。

5.简述IP盒的基本概念，它和SOC的关系是什么？6.简述嵌入式系统软件的组成和功能？组成：应用层，OS层，BSP层第二章ARM微处理器及其开发应用1.比较CISC体系结构和RISC体系结构的特点，ARM为何采用RISC结构？CISC指令集设计的主要趋势是增加指令集的复杂度。

RISC的中心思想是精简指令集的复杂度，精简指令的硬件设计，硬件只执行很贱的那部分指令，大部分指令有简单指令完成。

1、ARM微处理器有 7种工作模式，它们分为两类非特权模式、特权模式。

其中用户模式属于非特权模式2、ARM支持两个指令集， ARM核因运行的指令集不同，分别有两个状态ARM 、 Thumb ，状态寄存器CPSR的 T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态3、ARM核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄存器，R15 寄存器用于存储PC，R13通常用来存储 SPARM处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼，数据和指令分开使用不同接口的是哈佛结4、ARM微处理器复位后，PC的地址通常是0x0 ，初始的工作模式是Supervisor 。

5、ARM微处理器支持虚拟内存，它是通过系统控制协处理器 CP15 和MMU（存储管理部件）来进行虚拟内存的存储和管理。

当系统发生数据异常和指令领取异常时，异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面，以保证程序正常执行。

6、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对齐，另一种是打断对齐7、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是 GNU工具链，ARM公司提供的工具链是 ADS工具链8、计算机有CISC和RISC两种类型，以ARM微处理器为核心的计算机属于RISC 类型，其指令长度是定长的嵌入式系统的设计可以分成三个阶段：分析、和目前使用的嵌入式操作系统主要有、、、和等。

9、XScale微处理器使用的是ARM公司版内核和指令集。

微处理器有两种总线架构，使用数据和指令使用同一接口的是，分开的指令和数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是10、ARM微处理器有种工作模式，它们分为两类：特权模式，和。

其中用户模式属于11、ARM核有两个指令集，分别是、初始的工作模式是12、在ARM体系构架中对复杂的内存管理是通过系统控制协处理器和MMU （存储管理部件）来进行的。

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。

欢迎共阅考试题型：•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分（5个）•5、应用题 20分（3个）•6、名字解释复习资料：•书本•PPT课件，平时课堂例题。

•平时作业和练习•考试范围：1-5章•其他说明：•课后习题是重点。

•简答题来源于前5章，每章一个。

每章重点：第一章：1.什么是嵌入式系统？试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。

?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。

2.嵌入式系统具有哪些特点？3.嵌入式系统由哪些部分组成？简单说明各部分的功能和作用。

4.嵌入式系统是怎样分类的？5.嵌入式系统的定义。

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。

6.什么是交叉编译，试说明交叉编译的实现过程。

7．嵌入式系统有哪些应用领域。

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：???１．工业控制：???基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32?位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。

就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。

但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。

???２．交通管理：???在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。

目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。

嵌入式复习大纲第一章1、嵌入式系统定义及概念：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统2、嵌入式系统的特点：（3个）1)嵌入式系统通常是面向特定应用的；2)嵌入式系统功耗低、体积小、集成度高、成本低；3)嵌入式系统具有较长的生命周期；4)嵌入式系统具有固化的代码；3、嵌入式处理器的分类：1)嵌入式微处理器（EMPU）；2)嵌入式微控制器（EMCU）；3)嵌入式DSP处理器（EDSP）；4)嵌入式片上系统（ESoC）。

4、嵌入式系统的组成：由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。

（1）硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）（2）硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层，该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。

BSP具有以下两个特点。

（3）系统软件层由实时多任务操作系统、、文件系统、图形用户接口、网络系统及通用组件模块组成。

5、嵌入式操作系统：嵌入式实时操作系统µC/OS-II、嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks、pSOS、等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等6、嵌入式系统的设计方法：（需交叉编译和调试环境）（1）系统定义与需求分析（2）系统设计方案的初步确立（3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证（4）完善初步方案、初步方案实施（5）软硬件集成测试（6）系统功能性能测试及可靠性测试第二章1、ARM的CISC、RISC ARM7~ARM9（1）CISC特点：复杂指令、各种类型的内存寻址方式、微程序结构、效率高（2）RISC特点：固定指令长度、指令流水线处理、简化内存管理、硬件接线式控制、单周期执行、复杂度存于编译程序内（3）冯诺依曼结构：输入输出设备、运算器、控制器、存储器主要贡献：提出并实现了“存储程序”的概念2、ARM7：采用3级流水线结构，采用冯诺依曼结构（程序存储与数据存储统一编址）ARM9：采用5流水线结构，采用哈弗体系结构（程序存储器与数据存储器分开独立编址）ARM10：采用6流水线结构，采用哈弗体系结构ARM11：采用8流水线结构，采用哈弗体系结构3、ARM体系结构的技术特征：（1）单调周期操作（2）采用加载/存储指令结构（执行速度快）（3）固定32位指令（结构简单、效率高）（4）地址指令格式（三地址指令格式，优化代码）（5）指令流水线技术（提高执行效率）4、ARM的三种工作状态，如何标记？（1）ARM状态：32位，ARM状态下执行字对准的32位ARM指令；（2）Thumb状态：16位，Thumb状态下执行半字对准的16位Thumb指令。

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。

嵌⼊式系统设计期末复习资料1.嵌⼊式系统概念。

答：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.⾮占先式内核与占先式内核答：⾮占先式内核：要求每个任务⾃我放弃CPU 的所有权。

⾮占先式调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享⼀个CPU。

占先式内核：最⾼优先级的任务⼀旦就绪，总能得到CPU的控制权。

3. 常见的嵌⼊式操作系统答：1.嵌⼊式Linux，2.Win CE，3.VxWorks， 4.µC/OS-II4. ARM体系结构的特点答：1. 每条数据处理指令可同时包含算术逻辑单元（ALU）的运算和移位处理，实现ALU 和移位器的最⼤利⽤；2. 使⽤地址⾃增和⾃减的寻址⽅式优化程序循环；3. 装载/保存指令对数据的批量传输，实现最⼤数据吞吐量;4. ⼤多数指令的条件执⾏，实现最快速的代码执⾏。

5. ARM流⽔线答：分为3级流⽔线，1. 取指（从寄存器装载⼀条指令），2. 译码（识别将要被执⾏的指令），3. 执⾏（处理指令并将结果写回寄存器）7. ARM处理器的状态答：ARM状态：32位，处理器执⾏字⽅式的ARM指令，处理器默认为此状态；Thumb状态：16位，处理器执⾏半字⽅式的Thumb指令。

8. CSPR与SPSR答：寄存器CPSR为当前程序状态寄存器，在异常模式中，另外⼀个寄存器“程序状态保存寄存器（SPSR）”可以被访问。

每种异常都有⾃⼰的SPSR，在进⼊异常时它保存CPSR 的当前值，异常退出时可通过它恢复CPSR。

9. IRQ与FIQ答：2个中断禁⽌位(IRQ禁⽌与FIQ禁⽌)，中断禁⽌控制位I和F当控制位I置位时，IRQ中断被禁⽌；当控制位F置位时，FIQ中断被禁⽌。

第一章 嵌入式控制系统简介嵌入式系统定义：是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪的，对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。

是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件结合体。

单片机和嵌入式控制系统的定义：（两者为同一个东西）单片机就是在一片半导体硅片上集成了中央处理器单元（CPU ）、存储器（RAM/ROM ）和各种I/O 接口的微型计算机。

单片机主要应用在测试和控制领域。

嵌入式控制系统的设计方法:作为嵌入式控制器的单片机受自身限制，所以需要一个通用计算机，称为“宿主机”，嵌入式控制器的单片机称为“目标机”（开发板）。

应用程序在宿主机上开发，在目标机上运行。

之间利用计算机并口或USB 口通过“仿真器”连接。

程序从宿主机到目标机叫“下载”，反之叫“上传”。

在宿主机上反复修改（调试）。

调试好的程序，在宿主机上编译成目标机可运行的机器码文件，通过“固化器”设备下载并固化（称之为“烧写”或者“程序固化”）在目标机的程序存储器中。

交叉环境的建立需要什么（过程）（嵌入式开发环境所需要的组件）1、硬件 宿主机、目标机、仿真器2、软件 OS 、开发工具、相关芯片的驱动、通信控制软件。

3、连线 USB 线、串口线、电源线、网络线、JTAG （仿真器）线交叉编译的概念：在一种计算机平台上编译生成可运行与另一台计算机平台的二进制代码的过程。

DSP 数字信号处理，是一种独特的微处理器，是以数字信号处理大量信息的器件RAM 体系结构的存储器格式大端格式：字数据的高字节存储在低地址单元中小端格式：字数据的高字节存储在高地址单元中 Eg ：（高）12 34 56 78（低） 小端 在侵入式系统中一般采取小端格式 第二章 ADS1.2开发环境的创建与简介ADS1.2概述：1、编译器 RAMCC RAM C 编译器2、链接器： armlink 将多个目标文件或多个库文件进行链接生成一个可执行文件3、符号调试器、armsd 进行单步调试、设置断点4、调试器 AXD Armsd5、库函数生成器 armar如何搭建一个嵌入式开发环境一、认识开发板1、RAM开发板的硬件配置，CPU，SDRAM，FLASH（包括键盘LED驱动器触摸屏），以太网、USB、串口调试器借口（JTAGT）2、RAM体系结构以及编程二、开发板与宿主之间的通信< JTAG >、< COM >、< 网口、TFTP协议>、< SD卡口>三、宿主机与windows平台四、文件烧写包括烧写内核、根文件系统应用程序等。

第一章、嵌入式系统基础知识1、嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件等部分组成。

2、嵌入式处理器包含以下部分：处理器内核、地址总线、数据总线、控制总线、处理器本身的辅助支持电路，如时钟、复位电路等；片上I/O接口电路。

3、解释ARM（ARM属于RISC ARM7---冯诺依曼ARM9---哈弗）4、嵌入式操作系统：嵌入式Linux(uCLinux、RT-Linux、Embedix、XLinux、PoketLinux、红旗嵌入式Linux)、VxWorks、QNX、Windows CE、Palm OS、UC/OS5、ARM9采用的就是哈弗结构，而ARM7采用的则是冯诺依曼结构。

ARM微处理器执行32位的ARM指令集时，工作在ARM状态；当ARM微处理器执行16位的Thumb指令集时，工作在Thumb状态。

6、本书采用的处理器是三星公司的S3C2410X。

S3C2410X是使用ARM920T核LPC2000-----ARM77、嵌入式系统开发为什么要采用交叉编译的方式？答：由于宿主机和目标机的体系结构不同，在宿主机X86平台上可以运行的程序在目标机ARM平台上无法运行，因此嵌入式软件开发采用交叉编译方式在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。

编译的主要的工作就是将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码。

进行交叉编译的主机称为宿主机，也就是普通的通用计算机。

程序实际的运行环境称为目标机，也就是嵌入式系统环境。

第二章、嵌入式LinuxＣ语言开发工具１、vi编辑器的使用按不同的使用方式可以分为3种状态，分别是命令行模式、插入模式、底行模式。

2、vi中3种模式的切换(1)命令行模式、底行模式转为插入模式按a/A i/I o/O(2)插入模式转为命令命令行模式、底行模式只需使用Esc键即可(3)命令行模式与底行模式转换只需直接键入相应模式中的命令键即可。

3、编译器GCC的编译流程分为了4个步骤：预处理、编译、汇编、链接。

欢迎共阅1、 ARM 微处理器有 7种工作模式，它们分为两类 非特权模式 、 特权模式 。

其中用户模式属于 非特权模式5嵌入式开发环境主要包括哪些组件？嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括● 宿主机● 目标机（评估电路板）● 基于JTAG 的ICD 仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE● 运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境 ● 嵌入式操作系统6 在进行基于ARM 核的嵌入式系统软件开发时，调用如下函数：2、ARM 支持两个指令集， ARM 核因运行的指令集不同，分别有两个状态 ARM 、 Thumb ，状态寄存器CPSR 的 T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态3、ARM 核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄存器， R15 寄存器用于存储PC ，R13通常用来存储 SP ，ARM 处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼结构 ，数据和指令分开使用不同接口的是 哈佛结构Hi Address Hi Addressint do_something(int arg1,void *arg2,char arg3,int *arg4)这四个参数通过什么方式从调用程序传入被调函数？根据ATPCS编程规范，调用函数和子程序通过R0——R3四个寄存器传递参数，超过四个参数使用堆栈传递。

因此arg1通过R0传入，arg2, 通过R1传入，arg3通过R2传入，arg4通过R3传入7 目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些？请举出六种较常用的。

Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX任选六1、写一条 ARM 指令，完成操作r1 = r2 * 3（4分）ADD R1,R2,R2,LSL #12、初始值R1=23H，R2=0FH执行指令BIC R0，R1，R2，LSL #1后，寄存器”int main(){ const char *srcstr = "First string - source";char dststr[] = "Second string - destination";printf("Before copying:\n");printf(" '%s'\n '%s'\n",srcstr,dststr); //strcopy(dststr,srcstr); //printf("After copying:\n");printf(" '%s'\n '%s'\n",srcstr,dststr);//return 0;}scopy.sAREA SCopy, CODE, READONLYEXPORT strcopystrcopyLDRB r2, [r1],#1 ；STRB r2, [r0],#1 ；CMP r2, #0 ；BNE strcopy ；MOV pc,lr ；END//输出源串和目标串（8分）myarrayDCD 0x11DCD 0x22……DCD 0x0END2、有如下程序段，画出程序流程图，并回答执行程序以后R0的值是多少。