嵌入式系统及应用
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嵌入式系统及应用习题
第一章操作系统概述
1.什么是嵌入式系统?
2.简述嵌入式系统的发展过程。
3.嵌入式系统有哪些特点?
4.嵌入式系统的应用领域有哪些?
5.举出几个嵌入式系统应用的例子,通过查资料和独立思考,说明这些嵌入式系统产品主要由哪几部分组成,每个组成部分完成什么功能。(提示:数码相机、办公类产品、工业控制类产品的例子等。)
6.通过查阅资料,你认为嵌入式系统的发展趋势如何?
第二章嵌入式系统基础知识
1.从硬件系统来看,嵌入式系统由哪些部分组成?
2.从软件系统来看,嵌入式系统由哪几部分组成?
3.嵌入式处理器的按体系结构分哪几类?
4.半导体存储器分为哪几种?说明它们的特点及用途。
5. 嵌入式软件体系结构有哪几种类型,优缺点如何?
6. 嵌入式系统产品开发一般包括哪几个阶段?每一个阶段的主要工作有哪些?
7.嵌入式系统主要由软件和硬件两大部分组成,其中有的功能可以用软件实现,又可以用硬件实现,那么软件和硬件的划分一般有哪些原则?举出几个同一个功能既可以用软件实现,又可以用硬件实现的例子。
大作业1:
选择一个嵌入式系统产品(如手机、PDA、工业控制产品、智能家用电器等),利用本章学过的知识,假设你是系统的总设计师,那么你认为应该如何运作这个产品的开发,直到把产品从实验室推向市场。提示:题目较大,嵌入式系统开发包括需求分析、设计、实现、测试等方面。在实现方面,不必把产品开发出来(即不必设计电路图,不必编写程序代码,只需概括地写出软件硬件需要完成的工作即可)。
第三章嵌入式系统平台构建
1.嵌入式系统的硬件有哪几个组成部件?
2.通用处理器与嵌入式处理器有哪些相同和不同的地方?
3.常用的嵌入式处理器、控制器、数字信号处理器有哪些?各自有什么特点,通常适用于哪些方面的应用?除了书上介绍的嵌入式处理器之外,你还能提供哪些嵌入式处理器(型号和制造商)?
4.设计嵌入式系统时,.选择嵌入式处理器需要考虑哪些因素?
5.嵌入式操作系统有哪些特点,怎样选择嵌入式操作系统?
6. 举例说明ARM处理器和ucos操作系统的应用。
7. 说明S3C44B0X存储空间的分配。
第四章 ARM嵌入式微处理器体系结构
1. ARM处理器的特点有哪些?
2. 简述ARM处理器的工作状态。
3. 简述ARM处理器的7种运行模式。
4. 简述SWI、STM、LDM、MOV、MVN的含义。
5. 简述外部中断响应过程执行的步骤有哪些?
6. 说明有无中断向量表时中断响应过程的异同点?
7. 简述BootLoader的作用。
8. 基于嵌入式操作系统开发的嵌入式系统,从复位开始,直到执行用户的应用程序代码过程中完成了哪些必要的操作?
大作业2:
以UART中断为例,编写UART中断服务程序,并编写汇编程序说明UART中断响应与程序调用过程。
第五章嵌入式系统常用模块设计
1. 嵌入式处理器的复位电路有哪几种?
2. 嵌入式系统的复位源有那几种,分别用于哪些情况?
3. 说明UART串口的工作原理。
4. 说明逐次逼近型A/D工作原理转换器的性能指标。
5. 嵌入式系统的软件需要移植的原因有哪些?怎样移植?可移植系统如何设计?
6. 简述矩阵键盘的扫描原理。
7. 简述4线制电阻式触摸屏的工作原理。
8. 简述LCD显示原理及显示控制。
9. 简述I2C总线的传输协议?
10. 简述S3C44B0X中PWM的工作原理?
第六章嵌入式操作系统
1.什么是操作系统?
2.操作系统分为哪几类?
3.简要说明操作系统的结构组成?
4.操作系统有哪几种功能?
5.嵌入式操作系统的主要技术指标是什么?
6.试说明嵌入式操作系统的几个术语的含义:
1)硬实时(HardReal-Time);
2)优先级反转(Priority-Inversion)
3)任务(Tasks)
4)任务上下文(Task Context)
5)调度延迟(Scheduling Latency)
6)中断延迟(Interrupt Latency)
7)互斥(Mutual Exclusion)
8)抢占(Preemptive)
7.设计嵌入式应用系统时,对嵌入式操作系统有哪些基本要求?
8.试举出常用的嵌入式操作系统的例子,通过调研,指出这几种常用的嵌入式操作系统的特点是什么?常用在什么场合?
9.嵌入式操作系统中任务控制方式有哪几种?
10.任务之间的通信方式有哪几种?每一种方式的特点是什么?
11.任务之间的同步方式有哪几种?每一种方式的特点是什么?
大作业3:
选择一种熟悉的嵌入式操作系统,写一个嵌入式应用软件的框架,要求使用嵌入式操作系统常用的系统调用。
提示:1)本题目的工作量比较大一些,通过本题目的训练,可以使读者掌握嵌入式操作系统的使用和开发方法;
2)设计多个任务,数量自定;
3)使用信箱、队列、管道等任务间通信方式;
4)使用信号量semaphore,事件组event group,信号signal等任务间的同步方式;
5)使用定时器;
6)程序中使用内存分区。
第七章嵌入式实时操作系统?C/OS-II
1. uC/OS-II的内核包括哪几部分?调度策略是什么?
2. uC/OS-II任务控制块的作用是什么?
3. 结合任务控制块说明任务就绪表的工作原理。
4. uC/OS-II的任务同步和通信方式有哪些?分别说明其原理。
5. 时钟中断在?C/OS-II的作用是什么?试说明其工作原理。
6. 在uC/OS-II应用程序开发时,为什么时钟初始化要放在OSStart()函数之后?
7. 在创建任务时需要完成哪些工作?
第八章嵌入式实时操作系统设计
1. 什么是可重入代码?
2. 说明用C语言开关中断过程。
3. AutoOSEK的移植需要考虑哪几方面的问题?
4. 说明一般任务切换的工作原理?
5. 说明中断任务切换和一般任务切换的区别。
大作业4:
通过调研,你认为开发一种新的嵌入式系统产品需要多长时间?
提示:从以下几个方面考虑:
1)产品属于哪一类应用?民用、工业、军用等。
2)新产品开发还是老产品的升级。
3)市场上是否有类似的产品作为参考。