《嵌入式软件设计》答案

嵌入式系统设计及开发马文华课后答案其次章一.ARM处理器有什么特点？ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。

1、体积小、低功耗、低成本、高性能；2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；3、大量使用寄存器，指令执行速度更快；4、大多数数据操作都在寄存器中完成；5、寻址方式灵便容易，执行效率高；6、指令长度固定。

二.ARM的那个寄存器作为PC使用？哪个作为LR使用ARM的寄存器，所有共有37个32位长的寄存器。

但ARM核心同时最多只可以有18个同时执行的寄存器：包含了16个通用寄存器和2个状态寄存器，16个通用寄存器中包含了3个专用寄存器，R13、R14和R15。

R13 用作堆栈指针SPR15用做程序计数器PC，R14用做子程序寄存器LR。

三.ARM有几种运行模式？那些具有特权？如何转变处理器的模式？ARM有7中工作模式：用户模式、迅速中断模式、外部中断模式、管理模式、数据拜访中止模式、未定义指令中止模式、系统模式。

除了用户模式以外，其余全部6种模式称之为特权模式，权限比用户模式高，其中特权模式中除去系统模式外的5种模式称之为异样模式，常用于处理中断或异样，以及需要拜访受庇护的系统资源等状况。

处理器模式可以通过控制举行切换，也可以通过外部中断或异样处理过程举行切换。

大多数的用户程序运行在用户模式下，这时，应用程序不能拜访一些受操作系统庇护的系统，应用程序也不能直接举行处理器模式切换。

当需要举行处理器模式切换时，应用程序可以产生异样处理，在异样处理中举行处理器模式的切换。

四.ARM有几种异样？其异样处理方式和x86有什么不同？1）复位（Reset）异样（管理模式）；2）未定义指令（undefined instruction）异样（未定义模式）；3）软件中断（SWI）异样（管理模式）；4）指令预取中止（Prefech Abort）异样（中止模式）；5）数据拜访中止（Data Abort）（中止模式）；6）迅速中断哀求（FIQ）（FIQ模式）；7）外部中断哀求（IRQ）（IRQ模式）。

1、什么是嵌入式系统？以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

2、嵌入式微处理器一般就具备那些特点？（1）対实时多任务有很强的支持能力（2）具有功能很强的存储区保护功能（3）具有可扩展的处理器结构（4）嵌入式微处理器功耗很低3、什么是中间层？介于硬件层和软件层之间，将硬件的细节进行屏蔽，便于操作系统调用，因此成为中间层，又称硬件抽象层或板级支持包。

4、简述冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构的定义与不同。

冯.诺依曼体系结构又称普林斯顿体系结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。

处理器经由同一总线输出来访问程序和数据存储器，程序和数据宽度相同。

哈佛体系结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储结构，目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。

哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。

5嵌入式处理器按体系结构分为那几类，分别简答介绍？冯。

诺依曼体系结构和哈佛体系结构。

6.嵌入式处理器按指令类型可以分为哪几类？分别简要介绍。

复杂指令集（CISC）处理器和精简指令集（RISC）处理器CISC：微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令的功能外，还通过预存于制度存储器（ROM）中的微程序来实现及其强的功能，处理器在分析每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需功能。

这种设计形式被称为CISC结构特点：（1）指令格式不固定，指令长度不一致，操作数可多可少（2）寻址方式复杂多样，以利于程序编写（3）采用微程序结构，执行每条指令均需一个微指令序列（4）每条指令需要若干个机器周期才能完成，指令越复杂，花费IE机器周期越多。

RISC：指令系统中应当只包含哪些使用频率很高的少量指令，并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言。

特点：（1）指令数目少，在通道中只包含最有用的指令（2）执行时间短，确保数据通道快速执行每一条指令（3）使CPU硬件结构设计更为简单（4）每条指令都采用标准字长。

2024年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、嵌入式系统通常由哪些主要部件组成？（）A、微处理器、存储器、输入/输出设备、通信接口B、中央处理器、随机存储器、只读存储器、输入/输出设备C、微控制器、外部存储器、接口电路、电源D、处理器、总线、接口、电源2、下列哪个术语描述了嵌入式系统设计中的一个关键特性？（）A、可扩展性B、可靠性C、可维护性D、用户友好性3、题干：嵌入式系统中，通常采用C语言进行编程的原因有哪些？4、题干：以下哪种设备不属于嵌入式系统的范畴？5、嵌入式系统中，下列哪项技术不属于实时性技术？（）A. 实时多任务操作系统（RTOS）B. 实时时钟（RTC）C. 实时监控（RTS）D. 实时文件系统（RTFS）6、在嵌入式系统设计中，以下哪个组件负责处理系统与外部环境的交互？（）A. CPUB. 存储器C. I/O设备D. 总线7、嵌入式系统中，通常采用哪种方式对存储器进行寻址？A. 直接寻址B. 静态重定位寻址C. 动态重定位寻址D. 随机寻址8、以下哪种技术用于在嵌入式系统中实现实时操作系统（RTOS）？A. 实时内核技术B. 实时扩展技术C. 实时仿真技术D. 实时监控技术9、嵌入式系统中的中断服务程序（ISR）通常具有哪些特点？A、执行时间短B、优先级固定C、不能返回调用者D、以上都是 10、在嵌入式系统中，以下哪种存储器通常用于存放程序代码？A、RAMB、ROMC、EEPROMD、NOR Flash11、在嵌入式系统中，以下哪种存储器类型适合用于存储需要快速访问且不易丢失数据的场合？A. ROM（只读存储器）B. RAM（随机存取存储器）C. EEPROM（电可擦可编程只读存储器）D. Flash Memory（闪存）12、在嵌入式系统设计中，以下哪种通信接口主要用于短距离、高速数据传输？A. USB（通用串行总线）B. CAN（控制器局域网）C. Ethernet（以太网）D. RS-23213、在嵌入式系统开发中，以下哪个选项不是RTOS（实时操作系统）的主要特性？A. 高效的任务调度机制B. 超高的计算能力C. 可靠性与稳定性D. 实时响应能力14、关于嵌入式系统的电源管理，下列哪一项描述是错误的？A. 动态电压调整可以降低功耗B. 睡眠模式是一种有效的节能措施C. 电源管理仅在系统设计初期考虑D. 智能电源管理策略能够延长电池寿命15、嵌入式系统设计中，通常所说的“实时性”指的是什么？16、以下哪项不是嵌入式系统硬件平台设计的主要考虑因素？17、在嵌入式系统设计过程中，以下哪一项不是硬件抽象层（HAL）的主要功能？A. 提供统一的硬件访问接口B. 实现硬件设备驱动程序C. 隔离操作系统与硬件平台差异D. 直接管理硬件资源分配18、在嵌入式系统开发中使用RTOS（实时操作系统）的主要优点是什么？A. 增加系统的复杂性B. 提高系统成本C. 支持多任务并行处理并保证任务响应时间D. 减少系统开发周期19、嵌入式系统中的中断处理通常包括哪些步骤？20、在嵌入式系统中，为什么需要使用看门狗定时器（Watchdog Timer，WDT）？21、下列关于嵌入式系统的描述哪个是正确的？A. 嵌入式系统设计中无需考虑功耗问题。

嵌入式软件技术概论习题集参考答案一. 单选题（每小题1分，共10分）1.C2.A3.B4.C5.D6.A7.D8.C9.B 10.A 11.C 12.C 13.C 14.B 15.A 16.B 17.B 18.A 19.D 20.D 21.A 22.A 23.B 24.C 25.C 26.D 27.D 28.A 29.B 30.B 31.A 32.C 33.C 34.B 35.D 36.A 37.D 38.D 39.B 40.C 41.D 42.A 43.C 44.A 45.D 46.B 47.D 48.B 49.A 50.C 51.D 52.D 53.B 54.A 55.C 56.A 57.B 58.C 59.B 60.C 61.B 62.C 63.B 64.B 65.A 66.D 67.A 68.D 69.A 70.C71.A 72.C 73.B 74.D 75.D 76.A 77.A 78.D 79.B 80.B二. 填空题 (每空1分, 共10分)1.嵌入性2.最终用户3.数据Cache4.数字信号处理器（或DSP）5.数据寄存器6.编码阶段7.数据结构 8.非实时操作系统9.异构模拟器 10.外部模式11.专用性 12.独立硬件开发商13.指令Cache 14.数字信号15.地址寄存器 16.构建阶段17.算法 18.实时操作系统19.同构模拟器 20.内部模式21.资源受限 22.独立软件开发商23.寄存器 24.数字信号处理器25.浮点寄存器 26.部署阶段27.等效原则 28.用户线程29.硬件缺陷 30.194631.软实时 32.系统集成商33.微处理器 34.板级支持包35.常数寄存器 36.运行阶段37.有效原则 38.内核线程39.编译器自动优化 40.寄存器41.硬实时 42.操作系统提供者43.存储器 44.BSP45.片总线 46.编译47.经济原则 48.文件系统49.外界环境干扰 50.高速缓存51.实时性 52.设备制造商53.输入输出模块 54.共享目标文件55.内总线 56.链接57.实时性 58.互斥59.Debug 60.主存储器61.确定的 62.芯片制造商63.总线 64.目标文件65.外总线 66.定址67.可靠性 68.公平69.Release 70.本机外存71.可测的 72.板级支持包（或BSP）73.机器语言 74.网络文件系统75.位置 76.打包77.高效性 78.互斥79.开发 80.远程外存三. 判断改错题 (每小题1分, 共20分)1.×，嵌入式系统的硬件核心部分是微处理器。

标题：2023年嵌入式软件设计师试题解答一、简答题：1. 请简述嵌入式软件设计师的核心技能和工作内容。

答：嵌入式软件设计师的核心技能包括但不限于以下几方面：（1）精通嵌入式系统开发的基本理论和技术，包括处理器架构、硬件接口、实时操作系统等；（2）熟悉嵌入式软件的开发流程和文档规范，能够进行软件开发和维护；（3）熟练掌握C/C++等编程语言，能够根据项目需求进行代码编写和优化；（4）具备硬件和软件协同设计的能力，能够根据硬件平台进行软件设计和优化；（5）熟悉嵌入式系统的测试和调试技术，能够进行系统调试和故障排查。

嵌入式软件设计师的工作内容主要包括：（1）参与嵌入式系统的需求分析、系统设计、编码实现、测试和调试等全过程；（2）编写和维护相关文档，包括设计文档、测试文档、用户手册等；（3）与硬件工程师、测试工程师等团队协作，完成项目开发；（4）跟踪嵌入式系统技术的发展趋势，学习新技术和新方法，提高自身技能水平。

2. 请谈谈你对嵌入式系统安全性的理解和实践。

答：嵌入式系统安全性是嵌入式软件设计师必须关注的重要问题。

我认为，嵌入式系统的安全性应从以下几个方面进行实践：（1）加强代码审查和安全测试：在开发过程中，对代码进行严格的审查和安全测试，及时发现并修复潜在的安全漏洞；（2）使用安全编程技术：采用安全的编程范式，如避免使用危险的函数、避免使用全局变量、使用安全的指针等；（3）遵循安全设计原则：在设计阶段，遵循安全设计原则，如最小权限原则、隔离原则等，确保系统安全性；（4）加强系统容错性：通过增加系统容错性措施，如错误检测和恢复机制等，提高系统的鲁棒性；（5）定期进行安全评估和更新：定期对系统进行安全评估，及时发现并修复新的安全漏洞，并对系统进行更新，以保持系统的安全性。

二、论述题：请论述嵌入式软件开发中如何平衡性能和功耗。

答：在嵌入式软件开发中，性能和功耗是两个重要的考虑因素。

为了在嵌入式系统中实现最佳的性能和功耗平衡，我认为应该采取以下措施：首先，合理选择处理器和硬件接口。

嵌入式系统软件架构设计考试试卷 （答案见尾页） 一、选择题 1. 嵌入式系统软件架构设计的基本原则是什么？ A. 可靠性、可维护性、可扩展性 B. 可靠性、可维护性、高性能 C. 可靠性、高性能、可扩展性 D. 可靠性、可维护性、可扩展性、高性能

2. 嵌入式系统软件架构设计中，通常采用哪种结构？ A. 分层架构 B. 模块化架构 C. 客户端-服务器架构 D. 分层模块化架构

3. 在嵌入式系统软件架构设计中，如何平衡功能需求与资源限制？ A. 优先满足功能需求，再考虑资源限制 B. 先设计高层架构，再逐步细化功能 C. 先解决资源限制问题，再优化功能实现 D. 功能需求与资源限制之间寻求折中

4. 嵌入式系统软件架构设计中，如何提高系统的实时性能？ A. 采用实时操作系统 B. 优化代码执行效率 C. 使用高效的通信协议 D. 以上都是

5. 在嵌入式系统软件架构设计中，如何确保系统的安全性？ A. 采用加密技术 B. 设计安全的通信协议 C. 实施访问控制策略 D. 以上都是 6. 嵌入式系统软件架构设计中，如何处理并发问题？ A. 使用信号量、互斥锁等同步机制 B. 采用事件驱动架构 C. 使用死锁避免算法 D. 以上都是

7. 在嵌入式系统软件架构设计中，如何优化系统功耗？ A. 采用低功耗处理器 B. 优化代码执行效率 C. 使用高效的电源管理技术 D. 以上都是

8. 嵌入式系统软件架构设计中，如何考虑用户界面和交互设计？ A. 简化用户操作流程 B. 提供友好的用户界面 C. 保证用户数据的安全性 D. 以上都是

9. 在嵌入式系统软件架构设计中，如何进行系统测试和验证？ A. 编写测试用例，进行单元测试、集成测试和系统测试 B. 使用虚拟环境进行仿真测试 C. 进行性能测试、压力测试和可靠性测试 D. 以上都是

2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、题目：嵌入式系统通常由哪些主要部分组成？2、题目：下列哪种存储器类型是用于存储程序指令和数据，且在系统断电后仍能保留信息的？3、在嵌入式系统中，通常采用以下哪种方式来存储程序代码和固件？A. 硬盘B. 光驱C. RAMD. ROM4、嵌入式系统中的中断服务程序（ISR）具有哪些特点？A. 中断服务程序可以中断当前执行的程序B. 中断服务程序具有固定的执行顺序C. 中断服务程序在执行过程中可以修改系统状态D. 中断服务程序执行完成后会自动返回到中断前的程序5、嵌入式系统中，以下哪种类型的存储器其内容掉电后不会丢失？A. SRAMB. DRAMC. ROMD. EEPROM6、在嵌入式系统设计中，以下哪个不是影响实时操作系统（RTOS）性能的关键因素？A. 任务调度策略B. 任务优先级C. 任务栈大小D. 系统总线带宽7、嵌入式系统中的中断服务程序（ISR）通常具有哪些特点？A、执行速度快B、优先级高C、执行时间短D、可中断8、在嵌入式系统中，以下哪种技术用于减少系统功耗？A、动态电压和频率调整（DVFS）B、硬件冗余设计C、散热优化D、使用低功耗处理器9、嵌入式系统设计中，以下哪项技术不属于硬件冗余技术？A. 热备份B. 系统级冗余C. 硬件冗余编码D. 软件冗余11、在嵌入式系统中，以下哪项技术可以实现实时操作系统（RTOS）的调度和管理？A. 硬件中断B. 多任务处理C. 优先级继承D. 任务状态机13、嵌入式系统中，通常所说的“裸机”是指什么？A. 没有操作系统的计算机系统B. 没有外设的计算机系统C. 没有存储设备的计算机系统D. 没有CPU的计算机系统15、题目：嵌入式系统中的中断机制主要作用是什么？17、嵌入式系统中，通常用于存储程序和数据的非易失性存储器是：A. RAMB. ROMC. EEPROMD. Flash Memory19、嵌入式系统中的实时操作系统（RTOS）与传统操作系统的主要区别是什么？1.实时性：RTOS的主要设计目标是满足实时性要求，即对任务执行时间有严格的要求，而传统操作系统通常更注重系统资源的充分利用。

嵌入式系统设计师考试试题及答案1、某嵌入式系统主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。

现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是_。

A、1、15B、2、15C、1、30D、2、30答案：D2、软件项目实施过程中的里程碑点应在_文档中确定。

A、软件研制任务书B、软件开发计划C、软件测试计划D、软件研制总结报告答案：B3、以下关于死锁的叙述中，不正确的是_A、死锁涉及的资源必须遵循申请、分配、使用和释放的管理模式B、发生死锁时，系统中一定至少存在一个资源等待的回路C、死锁是用户之间循环等待资源而引起的僵局D、死锁只可能在单个进程中发生，不可能在多个进程中发生答案：D4、在嵌入式系统设计中，一般包含多种类型的存储资源，比如ROM、EEPROM、NAND Flash、Nor Flash、DDR、SD卡等。

下面关于这些资源的描述中，正确的是_A、EEPROM是电不可擦除的ROMB、Nand Flash上面的代码不能直接运行，需要通过加载的过程C、NORFlash上面的代码不能直接运行，需要通过加载的过程D、ROM是用来存储数据的，其上面的数据可以随意更新，任意读取答案：B5、常用的函数参数传递方式有传值与传引用两种。

_。

A、在传值方式下，形参与实参之间互相传值B、在传值方式下，实参不能是变量C、在传引用方式下，修改形参实质上改变了实参的值D、在传引用方式下，实参可以是任意的变量和表达式答案：C6、微内核操作系统在嵌入式系统中得到越来越广泛的应用，以下关于微内核操作系统叙述中，错误的是A、微内核操作系统，就是一种基于微内核架构的操作系统B、微内核操作系统由一群尽可能将数量最小化的软件程序组成C、微内核并非一个完整的操作系统，而只是操作系统中最基本的部分D、由于微内核不能有效的支持多处理机运行，所以不适用分布式系统环境答案：D7、在PowerPC处理器中，内存地址与I/O地址统一编址，访问内存单元和I/O设备是_来区分的。

2018─2019 学年第 2 学期《嵌入式系统设计与应用》试卷参考答案及评分标准( C卷) 本试卷适用专业：计算机科学与技术年级：16 考试时间：110分钟考试方式：闭卷一、选择题 (每小题 2分，共 20分)二、填空题(每空 1分，共15 分)2.字符、块、 socket。

3.bootcmd bootargs。

4.32。

5. 自旋锁信号量。

6.进程管理、虚拟文件系统、网络接口7.task-struct do-fork()8.插槽四．问答题(每小题 5分，共35 分)1. 本题考查系统可靠度的概念。

串联部件的可靠度=各部件的可靠度的乘积。

并联部件的可靠度=1–各部件失效率的乘积。

题目中给出的系统由三个部件串联组成，其中第二、第三部件又分别由两个部件并联构成，因此整个系统的可靠度为0.95*(1–(1–0.95)*(1–0.95))* (1–(1–0.95)* (1–0.95))≈0.9453--------5分（能够写出公式的给2分，正确计算结果给5分）2. 本题考查指令流水的概念。

顺序执行时，每条指令都需5步才能执行完，没有重叠。

N级流水线执行，在单标量情况下，执行时间=（N-1）+指令数量所以连续执行18条指令后，共需时间为（5-1） + 18=22Dt。

----5分或者如下图一般做出图形分析，通过画图获得最终结果给5分3.第一部分是包头，由字符“$”构成；----1分第二部分是数据包内容，对应调试信息，它可以是调试器发布的命令串，也可以是目标机的应答信息，数据包中应该至少有一个字节；----2分第三部分是字符“#”，它是调试信息的结束标志；-----1分第四部分是由两位十六进制数的ASCII 码字符构成的校验码，------1分4.交叉开发模式一般采用以下3个步骤：（1）在主机上编译BootLoader(引导加载程序)，然后通过JTAG 接口烧写到目标板。

---1分（2）在主机上编译Linux 内核，然后通过BootLoader 下载到目标板以启动或烧写到Flash。