嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)作業(yè)及答案37086

1、第0章 緒論1、什么是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)？在解決了對不同目標(biāo)信息的數(shù)字化編碼、數(shù)字化傳輸、數(shù)字化解碼的基本理論、算法定義和協(xié)議規(guī)范之后，對其如何進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)成，如何以最優(yōu)化的性能（如速度）、最低廉的成本（如芯片面積、集成密度等）來實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的技術(shù)。2、什么是集成電路IC？集成電路（IC）是指通過一系列特定的加工工藝，將多個(gè)晶體管、電阻、電容等器件，按照一定的電路連接集成在一塊半導(dǎo)體單晶片（如Si或GaAs）或陶瓷等基片上，作為一個(gè)不可分割的整體完成某一特定功能的電路組件3、什么是集成電路IP？集成電路IP是經(jīng)過預(yù)先設(shè)計(jì)、預(yù)先驗(yàn)證，符合產(chǎn)業(yè)界普片認(rèn)同的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具有相對獨(dú)立功能的電路模塊

2、或子系統(tǒng)。其具有知識(shí)含量高、占用芯片面積小、運(yùn)行速度快、功耗低、工藝容差性大等特點(diǎn)，可以復(fù)用(Reuse)于SOC、SOPC或復(fù)雜ASIC設(shè)計(jì)中。4、什么是SOC？SOC，即嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的最高形式片上系統(tǒng)。從狹義角度講,它是信息系統(tǒng)核心的芯片集成,是將系統(tǒng)關(guān)鍵部件集成在一塊芯片上;從廣義角度講, SOC是一個(gè)微小型系統(tǒng),第1章 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三大應(yīng)用領(lǐng)域是什么？服務(wù)器市場，桌面市場，嵌入式市場2、通用計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的對比是什么？特征通用計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)形式和類型 看得見的計(jì)算機(jī)。按其體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)算速度和結(jié)構(gòu)規(guī)模等因素分為大、中、小型機(jī)和微機(jī)。 看不見的計(jì)算機(jī)。形式多樣

3、，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，按應(yīng)用來分。組成 通用處理器、標(biāo)準(zhǔn)總線和外設(shè)。 軟件和硬件相對獨(dú)立。 面向應(yīng)用的嵌入式微處理器，總線和外部接口多集成在處理器內(nèi)部。軟件與硬件是緊密集成在一起的。開發(fā)方式 開發(fā)平臺(tái)和運(yùn)行平臺(tái)都是通用計(jì)算機(jī) 采用交叉開發(fā)方式，開發(fā)平臺(tái)一般是通用計(jì)算機(jī)，運(yùn)行 平臺(tái)是嵌入式系統(tǒng)。二次開發(fā)性 應(yīng)用程序可重新編制 一般不能再編程3、分別從技術(shù)角度和系統(tǒng)角度給出嵌入式系統(tǒng)的定義技術(shù)角度：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪,應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗和應(yīng)用環(huán)境有特殊要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。是將應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件集成在一起的系統(tǒng)系統(tǒng)角度：嵌入式系統(tǒng)是設(shè)計(jì)完成復(fù)

4、雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4、嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？從三要素說：嵌入式：嵌入到對象體系中，有對象環(huán)境要求專用性：軟、硬件按對象要求裁減計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對象的智能化功能功耗限制、低成本、多速率、環(huán)境相關(guān)性、系統(tǒng)內(nèi)核小、專用性強(qiáng)、不可壟斷性、產(chǎn)品相對穩(wěn)定性具有實(shí)時(shí)性5、請從嵌入式系統(tǒng)軟件復(fù)雜程度來對嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行分類？ 循環(huán)輪詢系統(tǒng)，有限狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)，前后臺(tái)系統(tǒng)，單處理器多任務(wù)系統(tǒng)，多處理器多任務(wù)系統(tǒng)6、常用電平標(biāo)準(zhǔn)有哪些？理解電平匹配的含義。TTL：Transistor-Transistor Logic 三極管結(jié)構(gòu)。 Vcc：5V：VOH=2.4V；VOL=2V；VIL

5、=2.4V；VOL=2V；VIL=2.0V；VOL=1.7V；VIL=4.45V；VOL=3.5V；VIL=3.2V；VOL=2.0V；VIL=2.0V；VOL=1.7V；VIL規(guī)格說明-體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-構(gòu)件設(shè)計(jì)-系統(tǒng)調(diào)試與集成交叉開發(fā)環(huán)境：宿主機(jī)（Host） ，是用于開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。一般為PC機(jī)（或者工作站），具備豐富的軟硬件資源，為嵌入式軟件的開發(fā)提供全過程支持。目標(biāo)機(jī)（Target），即所開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)，是嵌入式軟件的運(yùn)行環(huán)境，其硬件軟件是為特定應(yīng)用定制的。在開發(fā)過程中，目標(biāo)機(jī)端需接收和執(zhí)行宿主機(jī)發(fā)出的各種命令如設(shè)置斷點(diǎn)、讀內(nèi)存、寫內(nèi)存等，將結(jié)果返回給宿主機(jī)，配合宿主機(jī)各方面的工

6、作。14、嵌入式軟件的調(diào)試環(huán)境和固化環(huán)境的區(qū)別。階段調(diào)試環(huán)境固化環(huán)境編譯目標(biāo)文件需要調(diào)試信息目標(biāo)文件不需要調(diào)試信息鏈接應(yīng)用系統(tǒng)目標(biāo)代碼不需要Boot模塊，此模塊已由目標(biāo)板上的監(jiān)視器程序?qū)崿F(xiàn)。應(yīng)用系統(tǒng)目標(biāo)代碼必須以Boot模塊作為入口模塊。定位程序的所有代碼段、數(shù)據(jù)段都依次被定位到調(diào)試空間的RAM中。程序的各邏輯段按照其不同的屬性分別定位到非易失性存儲(chǔ)空間（ROM）或RAM中下載宿主機(jī)上的調(diào)試器讀入被調(diào)試文件，并將其下載到目標(biāo)機(jī)上的調(diào)試空間中，目標(biāo)機(jī)掉電后所有信息全部丟失。在宿主機(jī)上利用固化工具將可固化的應(yīng)用程序?qū)懭肽繕?biāo)機(jī)的非易失性存儲(chǔ)器中，目標(biāo)機(jī)掉電后信息不丟失。運(yùn)行被調(diào)試程序在目標(biāo)監(jiān)控器的控

7、制下運(yùn)行，并與后者共享某些資源，如CPU資源、RAM資源以及通信設(shè)備（如串口、網(wǎng)口等）資源。程序在真實(shí)的目標(biāo)硬件環(huán)境上運(yùn)行第2章1、CISC、RISC的特點(diǎn)是什么？CISC：復(fù)雜指令集（Complex Instruction Set Computer），具有大量的指令和尋址方式，指令長度可變。8/2原則：80%的程序只使用20%的指令，大多數(shù)程序只使用少量的指令就能夠運(yùn)行RISC：精簡指令集（Reduced Instruction Set Computer)，只包含最有用的指令，指令長度固定，確保數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每一條指令，使CPU硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更為簡單2、哈佛結(jié)構(gòu)、馮諾依曼結(jié)構(gòu)的區(qū)別？哈佛

8、結(jié)構(gòu)：程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器分開；提供了較大的帶寬；適合數(shù)字信號(hào)處理；大多數(shù)DSP都是哈佛結(jié)構(gòu)馮諾依曼結(jié)構(gòu)：單一處理部件完成計(jì)算、存儲(chǔ)及通信功能；線性組織的定長存儲(chǔ)單元（地址）；存儲(chǔ)空間的單元（地址）是直接尋址的；使用低級(jí)機(jī)器語言，其指令完成基本操作碼的簡單操作；對計(jì)算進(jìn)行集中的順序控制（程序存儲(chǔ)）；首次提出“地址”和“程序存儲(chǔ)”的概念3、ARM處理器的特點(diǎn)？1. 低功耗、低成本、高性能 2. 采用RISC體系結(jié)構(gòu)3. 大量使用寄存器 4. 高效的指令系統(tǒng)4、ARMv7定義了哪3種不同的處理器配置，其各自的應(yīng)用特點(diǎn)是什么？Profile A是面向復(fù)雜、基于虛擬內(nèi)存的OS和應(yīng)用的Profile

9、R是針對實(shí)時(shí)系統(tǒng)的Profile M是針對低成本應(yīng)用的優(yōu)化的微控制器的。5、流水線技術(shù)及其特點(diǎn)。流水線(Pipeline)技術(shù)：幾個(gè)指令可以并行執(zhí)行特點(diǎn)：提高了CPU的運(yùn)行效率 內(nèi)部信息流要求通暢流動(dòng)6、什么是CACHE？為什么要引入CACHE？高速緩存（一種小容量高速存儲(chǔ)器）。微處理器的時(shí)鐘頻率比內(nèi)存速度提高快得多，高速緩存可以提高內(nèi)存的平均性能。7、典型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)層次是什么？存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨的兩個(gè)主要問題是什么？離CPU越近，存取速度越快，價(jià)格也越高，因此容量也越?。淮鎯?chǔ)系統(tǒng)面臨的兩個(gè)主要問題是：1、高速度和低成本之間的矛盾；2、大容量和低成本之間的矛盾8、簡述下ARM處理器存儲(chǔ)的大端模式和

10、小端模式？大端模式：字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲(chǔ)在低地址中，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在高地址中小端模式：低地址中存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)，高地址存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)9、ARM處理器的七種工作模式是什么？ARM的兩種工作狀態(tài)呢？處理器模式說明備注 用戶 (usr)正常程序執(zhí)行模式不能直接切換到其它模式 系統(tǒng) (sys)運(yùn)行操作系統(tǒng)的特權(quán)任務(wù)與用戶模式類似，但具有可以直接切換到其它模式等特權(quán) 快中斷 (fiq)支持高速數(shù)據(jù)傳輸及通道處理FIQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中斷 (irq)用于通用中斷處理IRQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 管理 (svc)操作系統(tǒng)保護(hù)模式系統(tǒng)復(fù)位和軟件中斷響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中止 (abt)用于

11、支持虛擬內(nèi)存和/或存儲(chǔ)器保護(hù)在ARM7TDMI沒有大用處 未定義 (und)支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真未定義指令異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式ARM狀態(tài)：此時(shí)處理器執(zhí)行32位的字對齊的ARM指令Thumb狀態(tài)：此時(shí)處理器執(zhí)行16位的、半字對齊的Thumb指令10、ARM處理器的基本尋址方式有哪些？1.寄存器尋址；2.立即尋址； 3.寄存器移位尋址；4.寄存器間接尋址；5.基址尋址；6.多寄存器尋址； 7.堆棧尋址；8.塊拷貝尋址；9.相對尋址。11、總線的主要參數(shù)：總線寬度、總線頻率、總線帶寬。它們之間的關(guān)系是什么?總線寬度，又稱總線位寬，指的是總線能同時(shí)傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)?？偩€頻率，總線工作速度的一個(gè)重要

12、參數(shù)，工作頻率越高，速度越快。通常用MHz表示?？偩€帶寬，又稱總線的數(shù)據(jù)傳送率，是指在一定時(shí)間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)總量，用每秒最大傳送數(shù)據(jù)量來衡量。總線帶寬越寬，傳輸率越高。關(guān)系：總線帶寬(單位:MB/s) =（總線寬度/8） 總線頻12、簡述AMBA總線。AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）是ARM 公司研發(fā)的一種總線規(guī)范，目前主要版本為2.0 版本。2.0版AMBA標(biāo)準(zhǔn)定義了三組總線：AHB(AMBA高性能總線)、ASB(AMBA系統(tǒng)總線)、和APB(AMBA外設(shè)總線)。其中：AHB(Advanced High-performanc

13、e Bus)：用于高性能系統(tǒng)模塊的連接，支持突發(fā)模式數(shù)據(jù)傳輸和事務(wù)分割；可以有效地連接處理器、片上和片外存儲(chǔ)器，支持流水線操作。APB（Advanced Peripheral Bus）：用于較低性能外設(shè)的簡單連接，一般是接在AHB系統(tǒng)總線上的第二級(jí)總線。 13、建立時(shí)間、保持時(shí)間。tSU (時(shí)鐘建立時(shí)間) ：在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來以前，數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間，如果建立時(shí)間不夠，數(shù)據(jù)將不能在這個(gè)時(shí)鐘上升沿被打入觸發(fā)器tH(時(shí)鐘保持時(shí)間) ：在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來以后，數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間， 如果保持時(shí)間不夠，數(shù)據(jù)同樣不能被打入觸發(fā)器14、ARM9TDMI中的T、D、M、I的含義是什么？T：

14、16位寬度的壓縮指令集（Thumb）D：支持在片調(diào)試（Debug），允許處理器響應(yīng)調(diào)試請求暫停M：具有增強(qiáng)型乘法器，可生成64位的結(jié)果I：嵌入式ICE部件，可提供片上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn)的支持第3章1、Nand Flash和Nor Flash的區(qū)別？Nor FlashNand Flash寫入/清除一個(gè)塊的操作時(shí)間15s24ms讀性能1200-1500KB600-800KB寫性能80KB200-400KB接口/總線SRAM接口/獨(dú)立地址數(shù)據(jù)總線8位地址/數(shù)據(jù)/控制總線，I/O接口復(fù)合讀取模式隨機(jī)讀取串行地存取數(shù)據(jù)成本較高較低，單元尺寸約為NOR的一半，生產(chǎn)過程簡單，同樣大小的芯片可以做更大的容量容量及應(yīng)

15、用場合164MB，主要用于存儲(chǔ)代碼8MB4GB，主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)編寫次數(shù)（耐用性）約10萬次約100萬次位交換（bit位反轉(zhuǎn)）少較多，關(guān)鍵性數(shù)據(jù)需要錯(cuò)誤探測/錯(cuò)誤更正(EDC/ECC)算法壞處處理無，因?yàn)閴膲K故障率少隨機(jī)分布，無法修正2、ROM、SRAM和SDRAM這三者的區(qū)別是什么？ROM是只讀存儲(chǔ)器SRAM是靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；DRAM是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。SRAM讀寫速度比DRAM讀寫速度快；SRAM比DRAM功耗大；DRAM的集成度可以做得更大，則其存儲(chǔ)容量更大；DRAM需要周期性地刷新，而SRAM不需要。3、SDRAM的尋址方式是什么（以HY57V56120FTP為例）？Nand F

16、lash的尋址方式是什么（以K9F2G08U0A為例）？SDRAM內(nèi)部是一個(gè)存儲(chǔ)陣列，可以把它想象成一個(gè)表格，和表格的檢索原理一樣，先指定行，再指定列，就可以準(zhǔn)確找到所需要的存儲(chǔ)單元，這是內(nèi)存芯片尋址的基本原理，這個(gè)表格稱為邏輯Bank。以HY57V56120FTP為例,通過BA1，BAO實(shí)現(xiàn)對表格的選擇，通過和實(shí)現(xiàn)行與列的定位，從而尋到地址。而對NANDFlash以周期進(jìn)行選擇。以K9F2G08U0A為例，其規(guī)定了用5個(gè)周期來實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)周期訪問的地址為A0A7；第二個(gè)周期訪問的地址為A8A11，它作用在IO0IO3上，而此時(shí)IO4IO7必須為低電平；第三個(gè)周期訪問的地址為A12A19；第四

17、個(gè)周期訪問的地址為A20A27；第五個(gè)周期訪問的地址為A28，它作用在IO0上，而此時(shí)IO1IO7必須為低電平。前兩個(gè)周期傳輸?shù)氖橇械刂?，后三個(gè)周期傳輸?shù)氖切械刂?。通過分析可知，列地址是用于尋址頁內(nèi)空間，行地址用于尋址頁，如果要直接訪問塊，則需要從地址A18開始。 4、什么是虛擬內(nèi)存技術(shù)？為什么要引入虛擬內(nèi)存技術(shù)？所謂虛擬存儲(chǔ)機(jī)制，指的是把多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)模塊通過一定的手段集中管理。即利用一個(gè)存儲(chǔ)池（Storage Pool）將所有存儲(chǔ)介質(zhì)模塊統(tǒng)一管理，因而從系統(tǒng)角度看到的就不是多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)模塊，而是一個(gè)被分區(qū)或者分卷的超大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)。這種將多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)模塊統(tǒng)一管理起來，為使用者提供大容量、高

18、數(shù)據(jù)傳輸性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)，就稱為虛擬存儲(chǔ)技術(shù)。虛擬內(nèi)存技術(shù)就是典型的虛擬存儲(chǔ)技術(shù)引入虛擬內(nèi)存技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)虛擬地址空間到物理存儲(chǔ)空間的映射；存儲(chǔ)器訪問權(quán)限的控制；設(shè)置虛擬存儲(chǔ)空間的緩沖特性。5、存儲(chǔ)管理單元MMU的作用是什么？為什么引入快表？（提示：理解課件例1，例2）實(shí)現(xiàn)虛擬地址空間到物理存儲(chǔ)空間的映射；存儲(chǔ)器訪問權(quán)限的控制；設(shè)置虛擬存儲(chǔ)空間的緩沖特性。 為了實(shí)現(xiàn)不同層次的管理，有兩種地址映射方式：分段方式和分頁方式。 分段方式支持較大的、任意大小的主存儲(chǔ)區(qū)域； 分頁方式支持較小的、特定大小的主存儲(chǔ)區(qū)域。6、設(shè)計(jì)接口電路的必要性是什么？I/O接口設(shè)計(jì)的重點(diǎn)又是什么？設(shè)計(jì)接口電路的必要性：a

19、)解決CPU和外圍設(shè)備之間的時(shí)序配合和通信聯(lián)絡(luò)問題。b)解決CPU和外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和匹配問題。c)解決CPU的負(fù)載能力和外圍設(shè)備端口選擇問題。I/O接口設(shè)計(jì)的重點(diǎn)： 設(shè)計(jì)I/O接口邏輯以及開發(fā)其驅(qū)動(dòng)程序。7、一個(gè)典型的I/O接口邏輯內(nèi)部通常具有哪幾種類型的寄存器？其各自的作用是什么？（會(huì)對I/O接口進(jìn)行簡單編程操作）一個(gè)典型的I/O接口邏輯內(nèi)部通常具有三種類型的寄存器：數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器。數(shù)據(jù)寄存器用來保存CPU核傳送給I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)，或者I/O設(shè)備傳送給CPU核的數(shù)據(jù)； 控制寄存器用來保存由CPU核發(fā)來的控制操作命令； 狀態(tài)寄存器保存著I/O接口邏輯在數(shù)據(jù)傳送過

20、程中正在發(fā)生的或者最近發(fā)生的事件特征信息，CPU核可以通過讀取狀態(tài)寄存器的內(nèi)容來監(jiān)控I/O的操作。8、什么是GPIO接口？其主要作用？GPIO接口就是通用并行I/O接口主要作用是傳送需并行交互的信息，或者是開關(guān)量信號(hào)。 9、OSI結(jié)構(gòu)模型具體由哪幾層組成，其各層的作用分別是什么？（1）物理層。規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間最底層的接口特性，包括物理連接的機(jī)械特性（即接插件的大小、形狀等）、電氣特性（即代表邏輯“1”和邏輯“0”的電參數(shù)）、電子部件和物理部件的基本功能以及位交換的基本過程。（2）數(shù)據(jù)鏈路層。主要作用是控制信息在單一鏈路中傳輸?shù)牟铄e(cuò)，通常包括傳輸信息的校驗(yàn)、總線錯(cuò)誤檢測等。（3）網(wǎng)絡(luò)層。定義了基

21、本的端到端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)層在多數(shù)據(jù)鏈路存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中特別重要。（4）傳輸層。定義了面向連接的服務(wù)，它可以保證數(shù)據(jù)按一定的順序、無差錯(cuò)地在多條鏈路上傳送。（5）會(huì)話層。提供了一種控制網(wǎng)絡(luò)上終端用戶交互的機(jī)制，例如數(shù)據(jù)分組和檢測點(diǎn)。（6）表示層。規(guī)定了數(shù)據(jù)交換的格式，并且為應(yīng)用程序提供有效的轉(zhuǎn)換工具。（7）應(yīng)用層。提供了終端用戶程序和網(wǎng)絡(luò)之間的一個(gè)應(yīng)用程序接口。10、TCP/IP模型的具體由哪幾層組成，其各層的作用分別是什么？簡要說明TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)封裝和解封裝的過程。1) 應(yīng)用層。應(yīng)用層協(xié)議支持了文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄、網(wǎng)絡(luò)管理、Web瀏覽等應(yīng)用。2）傳輸層。傳輸層的兩項(xiàng)主要功能

22、：流量控制：通過滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn)和可靠傳輸：由序號(hào)和確認(rèn)來實(shí)現(xiàn)。傳輸層提供了面向連接的、可靠的TCP和無連接的UDP兩種傳輸協(xié)議。3）網(wǎng)際層。本層提供無連接的傳輸服務(wù)（不保證送達(dá)，不保序）。本層的主要功能是尋找一條能夠把數(shù)據(jù)報(bào)送到目的地的路徑。4）網(wǎng)絡(luò)接口層。接收發(fā)送IP包，包括：設(shè)備驅(qū)動(dòng)器和網(wǎng)卡 11、網(wǎng)卡的主要功能主要是什么？網(wǎng)卡的功能主要有以下三個(gè)：（1）數(shù)據(jù)的封裝與解封，發(fā)送時(shí)將上一層交下來的數(shù)據(jù)加上首部和尾部，成為以太網(wǎng)的幀。接收時(shí)將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊?，然后送交上一層。?）鏈路管理，主要是CSMA/CD協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。 （3）編碼與譯碼，即曼徹斯特編碼與譯碼。12、簡要介紹RS232

23、標(biāo)準(zhǔn)和RS485標(biāo)準(zhǔn)？RS-232C物理特征： DB-25 DB-15 DB-9 信號(hào)連線：保護(hù)地、TXD/RXD、 RTS/CTS、DSR、DTR 電平規(guī)定： -5V -15V 之間的電平表示邏輯 “1” +5V +15V 之間的電平表示邏輯 “0”RS-485在RS-232基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，只規(guī)定了接口電路的電氣特性，而沒有規(guī)定機(jī)械特性、數(shù)據(jù)格式及通信協(xié)議等方面的內(nèi)容。這些方面的規(guī)定可以參照RS-232C標(biāo)準(zhǔn)。 平衡傳輸 發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A,B之間 正電平： +2V-+6V 負(fù)電平： -2V- -6V 接收端A,B之間 正電平：大于600mV 負(fù)電平：小于-200mV第4章1、什么是軟件，它一般

24、包含哪幾部分，各部分的作用是什么？軟件(software)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件(hardware)相互依存的另一部分，它包括程序(program)、相關(guān)數(shù)據(jù)(data)及其說明文檔(document)。 其中：程序是按照事先設(shè)計(jì)的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是與程序開發(fā)維護(hù)和使用有關(guān)的各種圖文資料。2、什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)的主要功能是什么？操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中最基本的程序。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中全部軟硬資源的分配與回收、控制與協(xié)調(diào)等并發(fā)的活動(dòng)；操作系統(tǒng)提供用戶接口，使用戶獲得良好的工作環(huán)境；操作系統(tǒng)為用戶擴(kuò)展新的系統(tǒng)功能提供軟件平臺(tái)。 操作系統(tǒng)抽象

25、了一個(gè)實(shí)際的硬件系統(tǒng)，使用戶程序運(yùn)行在一個(gè)虛擬的硬件上。它的主要功能有：（1）存儲(chǔ)器管理（2）進(jìn)程管理（3）設(shè)備驅(qū)動(dòng)（4）文件系統(tǒng)3、名詞解釋：并發(fā)，并行，時(shí)間片并行：是指兩或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生。并發(fā)：是兩或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。時(shí)間片：CPU分配給各個(gè)進(jìn)程的時(shí)間。4、進(jìn)程是什么？它有什么特征？進(jìn)程與程序的關(guān)系是什么？進(jìn)程是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。它是操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)執(zhí)行的基本單元，在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程既是基本的分配單元，也是基本的執(zhí)行單元。進(jìn)程的特征：動(dòng)態(tài)性：進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是程序在多道程序系統(tǒng)中的一次執(zhí)行過程，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生，動(dòng)態(tài)消亡的。 并發(fā)性：任

26、何進(jìn)程都可以同其他進(jìn)程一起并發(fā)執(zhí)行 獨(dú)立性：進(jìn)程是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，同時(shí)也是系統(tǒng)分配資源和調(diào)度的獨(dú)立單位； 異步性：由于進(jìn)程間的相互制約，使進(jìn)程具有執(zhí)行的間斷性，即進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn) 結(jié)構(gòu)特征：進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊三部分組成。進(jìn)程與程序的關(guān)系：程序是指令的有序集合，其本身沒有任何運(yùn)行的含義，是一個(gè)靜態(tài)的概念。而進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過程，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。 程序可以作為一種軟件資料長期存在，而進(jìn)程是有一定生命期的。程序是永久的，進(jìn)程是暫時(shí)的。 進(jìn)程更能真實(shí)地描述并發(fā)，而程序不能； 進(jìn)程是由進(jìn)程控制塊、程序段、數(shù)據(jù)段三部分組成; 進(jìn)程具有創(chuàng)建其他進(jìn)

27、程的功能，而程序沒有。 同一程序同時(shí)運(yùn)行于若干個(gè)數(shù)據(jù)集合上，它將屬于若干個(gè)不同的進(jìn)程。也就是說同一程序可以對應(yīng)多個(gè)進(jìn)程。 5、常用哪些指標(biāo)來評價(jià)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)？主要有三個(gè)指標(biāo)來衡量系統(tǒng)的性能：響應(yīng)時(shí)間(Response Time)生存時(shí)間(Survival Time)吞吐量(Throughput)6、詳細(xì)介紹一下內(nèi)核及其作用。Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核主要由哪幾個(gè)子系統(tǒng)組成，簡要說明其各子系統(tǒng)的作用。內(nèi)核是操作系統(tǒng)的核心部分，為應(yīng)用程序提供安全訪問硬件資源的功能。直接操作計(jì)算機(jī)硬件是很復(fù)雜的，內(nèi)核通過硬件抽象的方法屏蔽了硬件的復(fù)雜性和多樣性。通過硬件抽象的方法，內(nèi)核向應(yīng)用程序提供了統(tǒng)一和簡潔

28、的接口，應(yīng)用程序設(shè)計(jì)復(fù)雜程度降低。實(shí)際上，內(nèi)核可以被看做是一個(gè)系統(tǒng)資源管理器，內(nèi)核管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有的軟件和硬件資源。內(nèi)核主要負(fù)責(zé)管理各個(gè)任務(wù)（通過進(jìn)程運(yùn)行），或者說為每一個(gè)任務(wù)分配CPU的時(shí)間及其相關(guān)的資源，并且負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通信。內(nèi)核提供的基本服務(wù)是任務(wù)切換。內(nèi)核決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。 Linux的內(nèi)核主要由5個(gè)子系統(tǒng)組成：進(jìn)程程度、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口和進(jìn)程間通信。（1）進(jìn)程調(diào)度 進(jìn)程調(diào)度模塊負(fù)責(zé)控制進(jìn)程對CPU資源的使用。所采取的調(diào)度策略是使得各個(gè)進(jìn)程能夠公平合理地訪問CPU，同時(shí)保證內(nèi)核能及時(shí)地執(zhí)行硬件操作。（2）內(nèi)存管理 內(nèi)存管理模塊用于確保所有進(jìn)程能夠安全地共享主存

29、儲(chǔ)區(qū)域。（3）文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng)模塊用于支持對外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和操作。虛擬文件系統(tǒng)模塊通過向所有的外部存儲(chǔ)設(shè)備提供一個(gè)通用的文件接口，隱藏了各種硬件設(shè)備的不同細(xì)節(jié)，從而提供并支持與其他操作系統(tǒng)兼容的多種文件系統(tǒng)格式。（4）網(wǎng)絡(luò)接口 網(wǎng)絡(luò)接口提供了對各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的存取和對各種網(wǎng)絡(luò)硬件的支持。網(wǎng)絡(luò)接口可分為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部分負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)每一種可能的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)與硬件設(shè)備通信，每一種可能的硬件通信設(shè)備都有相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。（5）進(jìn)程間通信 支持進(jìn)程之間各種通信機(jī)制。其通信機(jī)制主要包括信號(hào)、文件鎖、管道、等待隊(duì)列、信號(hào)量、消息隊(duì)列、共享內(nèi)存和套接字等。7、在操作系統(tǒng)中，I/O管理采用層次結(jié)構(gòu)的思想。從上到下一般分為幾層？各層的主要作用是什么？為了有效組織和管理各種不同的設(shè)備，采用分層的思想，從上到下分為四層，分別為API、設(shè)備管理、驅(qū)動(dòng)邏輯和硬件抽象。API層用于對設(shè)備管理層提供的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的包裝，以方便應(yīng)用程序使用。 設(shè)備