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嵌入式期末复习教学提纲

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（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。

处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令。

运行模式：用户模式(usr) 快速中断模式(fiq) 外部中断模式(irq) 管理模式(svc) 数据访问中止模式(abt) 系统模式(sys) 未定义指令中止模式(und)在这7种运行模式，除了用户模式外，其他6种处理器模式都为特权模式。

在这6种特权模式中，除了系统模式外的其他5种特权模式又称为异常模式。

用户模式：非特权模式，也就是正常程序执行的模式，大部分任务在这种模式下执行。

在用户模式下，如果没异常发生，不允许应用程序自行切换果没异常发生，不允许应用程序自行改变处理器的工作模式，如果有异常发生，处理器会自动切换工作模式。

快速中断模式：支持高速数据传输和通道处理，当一个高优(fast)中断产生时将会进入这种模式。

外部中断模式：也称为普通中断模式，当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式。

在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种。

通常的中断处理都在IRQ模式下进行。

管理模式：是一种操作系统保护模式，当复位或软中断指令执行时处理器将进入这种模式。

数据访问中止模式：当存取异常时将会进入这种模式，用来处理存储器故障、实现虚拟存储或存储保护。

系统模式：使用和user模式相同寄存器组的特权模式，用来运行特权级的操作系统任务。

未定义指令中止模式：当执行未定义指令时会进入这种模式，主要是用来处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真，因为未定义指令多发生在对协处理器的操作上。

(7)ARM体系结构支持的数据类型？有多少寄存器？如何组织？支持的数据类型：1.字节(byte)，各种处理器体系结构中，字节的长度均为8位。

2.半字(half-word)，在ARM体系结构中，半字的长度为16位。

3.字(word)，在ARM体系结构中，字的长度为32位。

ARM处理器共有37个寄存器，其中31个通用寄存器，6个状态寄存器。

(8)S3C2410的存储控制器如何对内存空间进行管理？S3C2410X存储控制器为片外存储器提供控制信号。

它将系统的存储空间分成8组(Bank),每组的大小为128MB,共1GB。

(9)分析程序状态寄存器各位的功能描述，并说明C、Z、N、V在什么情况下进行置1和清0 状态寄存器(PSR)的具体格式为V—溢出标志位对于加/减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出，其它指令通常不影响V位。

例如：两个正数(最高位为0)相加，运算结果为一个负数(最高位为1)，则符号位溢出，相应V=1.C--进位或借位标志位对于加法指令（包括比较指令CMN），结果产生进位，则C＝1，表示无符号数运算发生上溢出，其他情况下C＝0；在减法指令中（包括比较指令CMP），结果产生借位，则C＝0，表示无符号数运算发生下溢出，其他情况下C＝1；对于包含移位操作的非加/减法运算指令，C中包含最后一次溢出位的数值；对于其他非加/减法运算指令，C位的值通常不受影响。

Z--结果为0标志位 Z＝1表示运算结果是0，Z＝0表示运算结果不是零；对于CMP指令，Z ＝1表示进行比较的两个数大小相等。

N--符号标志位本位设置成当前指令运算结果的bit[31]的值。

当两个补码表示有符号整数运算时，N＝1表示运算的结果为负数，N＝0 表示结果为正数或零。

(10)ARM指令可分为哪几类？说出哪几条指令是无条件执行的。

ARM指令可分为：数据处理指令，跳转指令，程序状态寄存器处理指令，加载/存储指令，协处理器指令，异常产生指令。

无条件执行指令：BLX指令，BKPT指令(产生软件断点中断)(1) make和Makefile之间的关系？答：make是一种命令，是根据Makefile文件的规则决定如何编译和连接程序或其他的动作。

(2)Makefile的普通变量与预定义变量有什么不同？预定义变量有哪些？它们分别表示什么意思？答：普通变量：引用变量时，只需在变量前面加上$符；预定义变量：已经定义好，直接引用即可。

预定义变量有：$@、$^、$<。

$@：表示完整的目标文件名；$^：表示所有的依赖文件；$<：表示依赖文件列表中的第一个文件。

(3)GCC编译器的常用参数有哪些？它们的功能分别是什么？答：gcc编译器的常用参数：-o，-I，-L，-E，-S，-c功能：-o表示编译成一个可执行程序；-I表示指定头文件目录；-L表示指定库文件目录选项；-E表示对源代码进行预编译；-S表示编译成汇编代码；-c表示把.c文件转换为以.o为扩展名的目标文件。

(1)简述嵌入式开发环境的搭建过程答：1、交叉编译工具链的安装；2、安装配置TFTP服务；3、安装配置NFS服务；4、C-Kermit 的安装配置；5、minicom的安装配置；6、windows下超级终端的配置。

(2) BootLoader的结构分两部分，简述各部分的功能？答：两部分：Stage1：用汇编语言编写，主要进行设备的初始化；Stage2：用C语言编写，增强程序的移植性和可读性。

(2) ARM常用的Bootloader程序有哪些？答：U-Boot，Blob，RedBoot，vivi(3) 简述生成内核映像文件zImage的步骤。

答：1、make config 进入命令行；2、make menuconfig 内核裁剪；3、make clean 清理以前已生成的目标文件；4、make dep 编译变量的依赖关系；5、make zImage 生成内核镜像文件zImage。

(4) BusyBox工具的功能是什么？答：BusyBox工具用来精简基本用户命令和程序，它将数以百计的常用UNIX/Linux命令集成到一个可执行文件中。

(5)简述根文件系统的创建过程。

答：1、建立基本的目录结构；2、交叉编译BusyBox；3、创建配置文件；4、利用cramfs工具创建根文件系统映像文件。

(1) 简述驱动程序的主要功能。

答：1、对设备初始化和释放；2、数据传送；3、检测和处理设备出现的错误。

(2) 简述驱动程序的组成。

答：1、自动配置和初始化子程序；2、服务于I/O请求的子程序；3、中断服务子程序。

(3) 简述设备驱动程序与应用程序的区别。

答：1、设备驱动程序工作在内核态下，而应用程序工作在用户态下；2、设备驱动程序从module_init()开始，将初始化函数加入内核初始化函数列表中，在内核初始化时执行驱动的初始化函数，从而完成驱动的初始化和注册，之后驱动便停止工作，等待应用程序的调用；而应用程序从main()函数开始执行。

3、应用程序可以和GLIBC库连接，因此可以包含标准的头文件；驱动程序不能使用标准的C库，因此不能调用所有的C库函数。

(4)简述设备文件、驱动文件、主设备号和次设备号之间的关系。

答：驱动程序加载到内核后有一个主设备号。

在Linux内核中，主设备号标识设备对应的驱动程序，告诉Linux内核使用哪一个驱动程序为该设备(也就是/dev下的设备文件)服务，而次设备号则用来标识具体且唯一的某个设备。

(5)简述字符设备驱动程序提供的常用入口点及各自的功能。

答：open入口点：对将要进行的I/O操作做好必要的准备工作，如清除缓冲区等。

如果设备是独占的，即同一时刻只能有一个程序访问此设备，则open子程序必须设置一些标志以表示设备处于忙状态。

close入口点：当设备操作结束时，需要调用close子程序关闭设备。

独占设备必须标记设备可再次使用。

read入口点：当从设备上读取数据时，需要调用read子程序。

write入口点：向设备上写数据时，需要调用write子程序。

ioctl入口点：主要用于对设备进行读写之外的其他操作，比如配置设备、进入或退出某种操作模式等，这些操作一般无法通过read或write子函数完成操作。

(1)关于嵌人式系统发展趋势，描述不正确的是(A )A.产品性能不断提高，功耗不断增加B.体积不断缩小C.网络化、智能化程度不断提高D.软件成为影响价格的主要因素嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面： 1.产品种类不断丰富，应用范围不断普及 2.产品性能不断提高 3.产品功耗不断降低，体积不断缩小 4.网络化、智能化程度不断提高 5.软件成为影响价格的主要因素(2)嵌人式操作系统有很多，但(D )不是。

A. LinuxB. Windows CEC. V×WorksD. Windows XP常见的嵌入式操作系统: VxWorks，Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux。

(3) V×Works是( A)于1983年开发的一种32位嵌人式实时操作系统。

A. WindRiverB. MicrosoftC. Jean brosseD. LinusTorvalds说明：VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。

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嵌入式期末复习提纲(包含复习资料)

嵌入式期末复习提纲(包含复习资料)

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

嵌入式系统原理期末复习提纲

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。

嵌入式操作系统复习提纲-仅供参考

嵌入式操作系统复习提纲-仅供参考

复习提纲―――仅供参考！！！！！！！！！！第1部分嵌入式系统导论嵌入式系统的定义嵌入式计算机与通用计算机的异同嵌入式系统的组成嵌入式系统的特点及每个特点的说明嵌入式系统的分类：按实时性分，嵌入式系统可分为几类？它们的特点是什么？|| 按软件结构分，嵌入式系统可分为几类？它们的优缺点是什么？分别适用于哪些系统？|| 前后台系统的组成和运行模式如何？需要考虑的主要因素有哪些？主要性能指标是什么？|| 单处理器多任务系统由哪些部分组成？其运行方式如何？嵌入式的主要应用领域有哪些？嵌入式系统的发展趋势第2部分嵌入式系统硬件设计嵌入式硬件系统由哪几部分组成几个基本概念：冯.诺依曼与哈佛结构、流水线构、CISC和RISC、主存、外存、MPU、MMU、Cache、TCM、Write buffer、总线、异常、交叉编译、交叉开发、寻址方式、堆栈CISC和RISC的异同ARM处理器的特点ARM处理器的分类ARM的异常类型及对异常的处理过程，异常的优先级ARM微处理器的编程模型，CPU模式，处理器的工作状态，寄存器及寄存器的作用CPSR寄存器复位后，ARM处理器执行什么操作？ARM微处理器的内存和I/O：大小端，对齐方式，CPU和I/O的接口信息，I/O的映射方式总线分类，总线的主要参数AMBA总线及组成串行总线主存、外存NOR和NAND Flash的异同嵌入式系统设计主要步骤及每步骤的分析最小系统组成及每部分作用JTAG的作用及引脚在嵌入式系统中，串口的作用ARM指令系统：ARM寻址方式及ARM指令集ARM处理器版本ARM处理器指令系统第3部分嵌入式软件系统几个基本概念：软件、嵌入式操作系统体系结构、Bootloader、进程、任务、任务切换、中断、中断向量表、内存管理嵌入式软件系统的分类嵌入式软件系统的体系结构及每部分的组成和作用嵌入式软件运行流程及每部分的作用嵌入式软件的特点嵌入式操作系统的分类操作系统体系结构分类嵌入式操作系统组成嵌入式内核主要功能嵌入式文件系统功能为什么要交叉编译交叉编译工具链包括什么，及每部分的作用交叉编译环境建立的3种方法Bootloader的主要任务、操作模式、烧写硬实时、软实时采用多任务的好处进程的构成，进程控制块包含的信息引入线程概念后，可把进程和线程分为几种模型嵌入式实时内核使用什么模型任务与程序的区别任务分类任务参数实时内核中，三种基本任务状态是什么任务状态与变迁任务控制块包含什么信息任务切换基本操作步骤任务切换时机内核任务管理机制包括任务创建时通常要使用的信息任务创建要完成什么工作中断分类中断控制器作用中断处理过程中断服务程序主要内容实时内核中断管理内容实时内核提供的中断管理功能内存管理机制，常用管理方式，可变大小存储区管理，堆的操作 MMU的功能MMU用来进行内存保护，可实现什么在内存保护方面，MMU提供了什么措施嵌入式I/O系统管理分层思想(PPT88页)I/O系统工作过程Linux内核版本号含义Linux设备驱动主要完成的功能Linux设备文件分类及其含义Linux设备驱动的特点编写Linux驱动大致过程结合嵌入式目标板，实现Linux设备驱动的大致流程。

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嵌入式复习提纲程序题（1分析 2设计）分析题对RTC内部寄存器读取操作 void rtcread(void) {INT8U Y,MO,D,W,H,MI,S; //**使能RTC读写操作rRTCCON=(INT8U)(rRTCCON|0x01) //**读取日期和时间 Y=rBCDYEAR;MO=rBCDMON; D=rBCDDAY; W=rBCDDATE; H=rBCDHOUR; MI=rBCDMI;S=rBCDSEC;//**关闭RTC读写操作rRTCCON=(INT8U)(rRTCCON&0xfe)//**将合并BCD码转换为十进制，放到对应的变量中year=(Y&0x0f)+(Y&0xf0)/16*10+2000; month=(MO&0x0f)+(MO&0x10)/16*10;day=(D&0x0f)+(D&0x30)/16*10; wkday=W&0x07;hour=(H&0x0f)+(H&0x30)/16*10; minute=(MI&0x0f)+(MI&0x70)/16*10; second=(S&0x0f)+(S&0x70)/16*10; }设计题用ARM指令编程实现64位数0xEE000000FF和0x9876543210的加法，想加的结果保存在起始地址为0x40001000的存储空间里，采用小端存储模式。

AREAex1,CODE,READONLY ENTRYstart MOV R0,#000000FF;低32位 MOV R1,#000000EE;高32位 LDRR2,#76543210;低32位 LDR R3,#00000098;高32位 ADDS R4,R0,R2 ADCS R5,R1,R3 LDR R6,#40001000STM R6!,{R4,R5}；小端存储 STOP MOV R0,#0x18 LDR R1,=0x20026 SWI 0XAB END若需要利用S3C2410芯片Timer部件中的Timer2通道产生一个周期约为1000ms的脉冲信号，系统的PLCK=66MHz,写出初始化程序。