嵌入式系统开发技术复习资料(2017)

计算机三级考试《嵌入式系统开发技术》复习要点（2）计算机三级考试《嵌入式系统开发技术》复习要点7、总线电路及信号驱动(1)总线是各种信号线的集合，是嵌入式系统中各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。

在同一时刻，每条通路线路上能够传输一位二进制信号。

按照总线所传送的信息类型，可以分为：数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)。

(2)总线的主要参数：总线带宽：一定时间内总线上可以传送的数据量，一般用MByte/s表示。

总线宽度：总线能同时传送的数据位数(bit)，即人们常说的32位、64位等总线宽度的概念，也叫总线位宽。

总线的位宽越宽，总线每秒数据传输率越大，也就是总线带宽越宽。

总线频率：工作时钟频率以MHz为单位，工作频率越高，则总线工作速度越快，也即总线带宽越宽。

总线带宽=总线位宽×总线频率/8，单位是MBps。

常用总线：ISA总线、PCI总线、IIC总线、SPI总线、PC104总线和CAN总线等。

(3)只有具有三态输出的设备才能够连接到数据总线上，常用的三态门为输出缓冲器。

(4)当总线上所接的负载超过总线的负载能力时，必须在总线和负载之间加接缓冲器或驱动器，最常用的是三态缓冲器，其作用是驱动和隔离。

(5)采用总线复用技术可以实现数据总线和地址总线的共用。

但会带来两个问题：A、需要增加外部电路对总线信号进行复用解耦，例如：地址锁存器。

B、总线速度相对非复用总线系统低。

(6)两类总线通信协议：同步方式、异步方式。

(7)对总线仲裁问题的解决是以优先级(优先权)的概念为基础。

8、电平转换电路(1)数字集成电路可以分为两大类：双极型集成电路(TTL)、金属氧化物半导体(MOS)。

(2)CMOS电路由于其静态功耗极低，工作速度较高，抗干扰能力较强，被广泛使用。

(3)解决TTL与CMOS电路接口困难的办法是在TTL电路输出端与电源之间接一上拉电阻R，上拉电阻R的取值由TTL的高电平输出漏电流IOH来决定，不同系列的TTL应选用不同的R值。

Cha11.什么是嵌入式系统？答：根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。

从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。

目前国内一个普遍被认同的定义是：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.嵌入式系统有哪些部分组成？答：粗略划分：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统（可选）、嵌入式应用软件稍细划分：嵌入式处理器、外围设备、驱动程序、嵌入式操作系统、应用接口4.嵌入式系统有哪些特点？答：①嵌入式系统是面向具体应用的产品②嵌入式软件特征：实时性、高质量、高可靠、程序固化。

③需要软硬件开发工具和系统软件④需要应用专家参与开发⑤嵌入式系统分散而不可垄断。

6.详细说明什么是MPU、MCU、SOC、SOPC和SCM答：嵌入式微处理器（MPU）：就是和通用计算机的处理器对应的CPU，可以认为是“增强型”通用微处理器。

嵌入式微控制器（MCU）：就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线，总线逻辑、定时/计数器、Watchdog、I/O、串行口、A/D等各种必要功能和外设。

嵌入式片上系统（SOC）：是追求产品系统最大包容的集成器件。

绝大多数系统构件都在一个系统芯片内部。

嵌入式可编程片上系统（SOPC）：是用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上。

Cha21.ARM的含义是什么？答：ARM是Advanced RISC Machines的缩写，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的统称，还可以认为是一种技术的名字。

计算机三级考试《嵌入式系统开发技术》复习要点以下是对文章进行润色改写的结果：1.嵌入式系统的定义⑴定义：嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础的专用计算机系统。

它具有软硬件可裁剪的特点,能够满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等方面的严格要求。

22)IP核模块有行为、结构和物理三个不同层面的设计。

根据描述功能行为的方式不同,可以将其分为软核、固核和硬核三类。

2.嵌入式系统的组成(I)硬件层:包括嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口等。

其中,嵌入式核心模块由微处理器、电源电路、时钟电路和存储器CaChe组成。

CaChe位于主存和嵌入式微处理器内核之间,用于存放最近使用的程序代码和数据,以减小存储器访问瓶颈,提高处理速度。

(2)中间层(也称为硬件抽象层HA1.或板级支持包BSP):它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使上层软件开发人员无需关注底层硬件的具体情况,只需根据BSP层提供的接口进行开发。

BSP具有硬件相关性和操作系统相关性两个特点。

设计完整的BSP需要完成硬件初始化和设备驱动程序设计两部分工作。

(3)系统软件层：由RTOS,文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。

RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。

(4)应用软件层：由基于实时系统开发的应用程序组成。

3.实时系统(I)定义：实时系统是能在指定或确定的时间内完成系统功能,并对外部或内部、同步或异步事件做出响应的系统。

(2)区别:通用系统主要追求平均响应时间和用户使用方便,而实时系统主要考虑在最坏情况下的系统行为。

(3)特点：时间约束性、可预测性、可靠性、与外部环境的交互性。

(4)硬实时(强实时):应用的时间需求必须得到完全满足,否则会造成重大安全事故、生命财产损失和生态破坏,如航天、军事系统。

(6)任务的约束包括：时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。

4、实时系统的调度(I)调度：给定一组实时任务和系统资源，确定每个任务何时何地执行的整个过程。

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。

嵌入式复习资料嵌入式复习资料嵌入式系统是现代科技中的一个重要领域，它涉及到计算机科学、电子工程、通信技术等多个学科。

随着科技的不断发展，嵌入式系统的应用范围越来越广泛，从智能手机到汽车控制系统，从医疗设备到智能家居，无处不见嵌入式系统的身影。

因此，对于从事嵌入式系统开发或者学习相关知识的人来说，复习资料是必不可少的。

一、基础知识回顾嵌入式系统的基础知识包括计算机体系结构、操作系统、编程语言等。

在复习资料中，可以对这些知识进行回顾和梳理。

例如，计算机体系结构方面，可以回顾冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构的特点和区别；在操作系统方面，可以回顾实时操作系统和普通操作系统的区别以及常见的实时操作系统；在编程语言方面，可以回顾C语言和汇编语言的特点和用途。

二、硬件设计与接口嵌入式系统的硬件设计是其重要组成部分。

在复习资料中，可以对硬件设计的基本原理和常见接口进行总结。

例如，可以回顾数字电路设计的基本原理，包括逻辑门、时序电路等；在接口方面，可以回顾串口、并口、SPI、I2C等常见接口的特点和使用方法。

三、嵌入式系统开发工具嵌入式系统的开发离不开相应的开发工具。

在复习资料中，可以对常见的嵌入式系统开发工具进行介绍和使用方法的总结。

例如，可以回顾Keil、IAR等常用的嵌入式系统开发集成环境（IDE）的特点和使用方法；在调试工具方面，可以回顾JTAG、SWD等常见的调试接口和调试工具的使用方法。

四、实时系统与任务调度实时系统是嵌入式系统中的重要概念，它要求系统能够在规定的时间内完成任务。

在复习资料中，可以对实时系统的基本原理和任务调度算法进行回顾和总结。

例如，可以回顾实时系统的硬实时和软实时的概念和特点；在任务调度算法方面，可以回顾优先级调度算法、轮转调度算法等常见的任务调度算法的原理和适用场景。

五、通信与网络技术嵌入式系统的通信和网络技术是其应用领域中的重要组成部分。

在复习资料中，可以对常见的通信和网络技术进行总结和回顾。

嵌入式复习资料嵌入式复习资料嵌入式系统作为计算机科学与技术领域的一个重要分支，已经在各个领域得到广泛应用。

它是一种特定功能的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，以实现特定的功能或任务。

嵌入式系统的特点是体积小、功耗低、性能高、可靠性强，因此在汽车、医疗设备、家电等领域有着广泛的应用。

为了更好地掌握嵌入式系统的相关知识，我们需要进行系统的复习和学习。

下面将从嵌入式系统的基础知识、硬件设计、软件开发等方面进行介绍和总结。

一、嵌入式系统的基础知识在学习嵌入式系统之前，我们首先需要了解一些基础知识。

嵌入式系统的核心是处理器，常见的处理器有ARM、MIPS、X86等。

此外，还需要了解嵌入式系统的存储器、输入输出设备、总线等基本组成部分。

同时，对于嵌入式系统的操作系统、编程语言、开发工具等也需要有一定的了解。

二、嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统的硬件设计是嵌入式系统开发的重要环节。

在硬件设计中，我们需要考虑电路的功耗、稳定性、可靠性等因素。

此外，还需要根据具体的应用场景选择合适的芯片、传感器等硬件组件。

在硬件设计过程中，我们还需要进行电路原理图设计、PCB设计、电路仿真等工作。

三、嵌入式系统的软件开发嵌入式系统的软件开发是嵌入式系统开发的另一个重要环节。

在软件开发中，我们需要选择合适的编程语言和开发工具。

常用的编程语言有C、C++、Python等，常用的开发工具有Keil、IAR、Eclipse等。

在软件开发过程中，我们需要进行程序设计、调试、测试等工作，以确保软件的功能和性能达到要求。

四、嵌入式系统的应用案例嵌入式系统在各个领域都有着广泛的应用。

以汽车领域为例，现代汽车中嵌入了大量的嵌入式系统，用于控制引擎、底盘、安全系统等。

在医疗设备领域，嵌入式系统被用于监测患者的生命体征、控制医疗设备等。

在家电领域，嵌入式系统被用于控制空调、洗衣机、电视等家电产品。

这些应用案例充分展示了嵌入式系统的重要性和广泛性。

总结起来，嵌入式系统作为计算机科学与技术领域的一个重要分支，已经在各个领域得到广泛应用。

嵌入式系统开发技术考试（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统的基本组成是什么？A. CPU、内存、外设B. CPU、内存、外部接口C. CPU、内存、操作系统D. CPU、内存、输入输出设备2. 嵌入式系统中常用的编程语言有哪些？A. CB. C++D. Java3. 嵌入式系统硬件平台主要分为哪几类？A. 微控制器B. 微处理器C. 微型计算机D. 大型计算机4. 嵌入式系统的开发过程通常包括哪些阶段？A. 需求分析B. 设计C. 编程D. 调试E. 测试5. 嵌入式系统应用程序通常运行在哪种类型的操作系统上？A. WindowsB. LinuxC. VxWorksD. uClinux6. 嵌入式系统中的实时性要求如何衡量？A. 响应时间B. 平均无故障时间C. 资源利用率D. 系统可靠性7. 嵌入式系统开发中常用的开发工具软件有哪些？A. 集成开发环境（IDE）B. 汇编器C. 解释器D. 版本控制工具8. 嵌入式系统的网络功能是如何实现的？A. 嵌入Web服务器B. 嵌入TCP/IP协议栈C. 嵌入Java虚拟机D. 嵌入专用网络协议9. 嵌入式系统的数据存储通常采用哪种类型？A. 随机存取存储器（RAM）B. 只读存储器（ROM）C. 硬盘驱动器（HDD）D. 固态驱动器（SSD）10. 嵌入式系统的安全性如何保证？A. 使用加密技术B. 设备认证C. 用户权限管理D. 安全更新和补丁11. 嵌入式系统开发技术主要涉及哪些领域？A. 嵌入式操作系统B. 微处理器C. 微控制器D. 传感器技术12. 嵌入式系统的硬件平台主要包括哪些？A. CPUB. 内存C. 存储器D. 总线13. 嵌入式系统中常用的编程语言有哪些？A. CB. C++D. Java14. 嵌入式系统开发中，调试策略有哪些？A. 汇编语言调试B. 连接器调试C. 调试器（如GDB）D. 软件仿真15. 嵌入式系统应用程序通常在哪种环境下开发？A. 集成开发环境（IDE）B. 单独的文本编辑器C. 开发板D. 操作系统模拟器16. 嵌入式系统的安全性问题主要涉及哪些方面？A. 硬件安全B. 软件安全C. 网络安全D. 数据安全17. 嵌入式系统开发中，常用的开发工具软件有哪些？A. 集成开发环境（IDE）B. 版本控制工具（如Git）C. 系统仿真工具D. 硬件描述语言（HDL）仿真器18. 嵌入式系统的低功耗设计主要采用哪些方法？A. 优化电路设计B. 使用低功耗处理器C. 采用节能算法D. 电源管理策略19. 嵌入式系统网络应用开发中，常用的协议有哪些？A. TCP/IPB. UDPC. HTTPD. CoAP20. 嵌入式系统开发中的跨平台开发技术主要涉及哪些方面？A. 操作系统兼容性B. 硬件平台兼容性C. 软件框架共享D. 编程语言交叉平台支持21. 嵌入式系统开发技术的主要特点是什么？A. 高度集成化B. 实时性强C. 低功耗D. 扩展性好22. 嵌入式系统的硬件和软件通常是如何分工的？A. 硬件负责数据处理和执行，软件负责程序开发和系统维护B. 硬件负责数据处理和执行，软件负责程序开发和系统维护C. 软件负责数据处理和执行，硬件负责程序开发和系统维护D. 软件和硬件共同负责数据处理和执行23. 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. 医疗设备D. 以上都是24. 嵌入式系统中常用的编程语言有哪些？A. CB. C++D. Java25. 嵌入式系统的开发流程通常包括哪些阶段？A. 需求分析B. 设计C. 编程D. 调试E. 测试F. 生产26. 嵌入式系统中的实时性是指什么？A. 系统响应速度快B. 系统能够处理大量数据C. 系统具有高度的确定性D. 系统具有高度的可预测性27. 嵌入式系统中的存储器类型主要有哪几种？A. RAMB. ROMC. Flash MemoryD. Hard Disk28. 嵌入式系统中的处理器架构主要有哪几种？A. RISCB. CISCD. EPIC29. 嵌入式系统中的操作系统类型主要有哪几种？A. 实时操作系统B. 分时操作系统C. 微软WindowsD. Linux30. 嵌入式系统的发展趋势是什么？A. 功能越来越强大B. 体积越来越小C. 价格越来越便宜D. 更加智能化31. 嵌入式系统开发技术的基础是什么？A. 操作系统B. 微处理器C. 数字电路D. 硬件抽象层32. 嵌入式系统的典型应用领域有哪些？A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 汽车电子D. 医疗设备33. 嵌入式系统开发中，硬件和软件的协同设计重要吗？A. 非常重要B. 比较重要C. 不太重要D. 不相关34. 嵌入式系统中常用的编程语言有哪些？A. CB. C++D. Java35. 嵌入式系统的开发流程通常包括哪些阶段？A. 需求分析B. 设计C. 编程D. 调试36. 嵌入式系统中的实时性能对系统的要求是什么？A. 速度快B. 稳定性好C. 可靠性高D. 易于维护37. 嵌入式系统开发中，硬件描述语言（HDL）的作用是什么？A. 描述硬件结构B. 描述软件逻辑C. 描述系统行为D. 描述系统接口38. 嵌入式系统中，常用的调试工具有哪些？A. 调试器B. 版本控制工具C. 数据分析工具D. 系统性能分析工具39. 嵌入式系统开发中，如何保证软件的安全性和可靠性？A. 采用安全的编程规范B. 进行严格的测试和验证C. 使用高可靠性的硬件D. 实施有效的风险管理策略40. 随着物联网技术的发展，嵌入式系统在未来将会有哪些新的应用和发展趋势？A. 智能家居B. 自动驾驶C. AR/VRD. 无人机二、问答题1. 什么是嵌入式系统？请简述其特点。

嵌入式系统期末复习汇总1.简述bootloader的概念？答：简单地说，BootLoader就是在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小程序。

通过这段小程序, 我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核或用户应用程序准备好正确的环境。

对于一个嵌入式系统来说，可能有的包括操作系统，有的小型系统也可以只包括应用程序，但是在这之前都需要BootLoader为它准备•个正确的环境。

2.在Linux系统中，驱动程序可以采用哪种方式加载？答：在Linux系统中，驱动程序可以采用两种方式进行加载。

1)可以和内核一起编译，在内核启动时自动加载该驱动；2)驱动程序模块动态加载方式，使用insmod和rmmod加载和卸载驱动程序模块。

3.与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？答：与通用计算机相比，嵌入式系统有以下特点：(1)嵌入式系统通常是面向特定应用的；(2)嵌入式系统的硬件和软件必须高效率地设计，做到量体裁衣、去除冗余；(3)有实时■操作系统的支持；(4)嵌入式系统具有较长的生命周期；(5)嵌入式系统中的软件-般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储在磁盘等载体中；(6)具有专门的开发工具支持。

4.试比较单一内核和微内核的异同？答：单一内核是指操作系统中所有的系统相关功能都被封装在内核中，它们与外部程序处在不同的内存地址空间中，并通过各种方式防止外部程序直接访问内核中的数据结构，程序只有通过-套称作系统调用(System Call)的界面访问内核结构。

而在微内核结构中，操作系统的内核只需要提供最基本、最核心的一部分操作(如创建和删除任务、内存管理、中断管理等)即可，而其他管理程序(如文件系统、网络协议栈等)则尽可能放在内核以外，这些外部程序可以独立运行，并对外部用户程序提供操作系统服务，服务之间使用进程间通信机制(IPC)进行交互。