2020年嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師考試大綱內(nèi)容

1、2020年嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師考試大綱內(nèi)容_、考試說明1、考試目標(biāo)通過本考試的合格人員能根據(jù)項(xiàng)目管理和工程技術(shù)的實(shí)際要求,按照 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)規(guī)格進(jìn)行軟、硬件實(shí)際，編寫系統(tǒng)開發(fā)規(guī)格說明書等相 應(yīng)的文檔;組織和指導(dǎo)嵌入式系統(tǒng)靠法實(shí)施人員實(shí)施硬件電路、編寫 和調(diào)試程序，并對嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)備和程序進(jìn)行優(yōu)化和集成測試, 開發(fā)出符合系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求的高質(zhì)量嵌入式系統(tǒng)；具有工程師的實(shí) 際工作能力和業(yè)務(wù)水平。2、考試要求：(1)掌握科學(xué)基礎(chǔ)知識；(2 )掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件、軟件知識；(3) 掌握嵌入式系統(tǒng)分析的方法;(4) 掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的方法及步驟;(5) 掌握嵌入式系統(tǒng)實(shí)施的方法；(6) 掌握嵌

2、入式系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)知識；(7) 了解信息化基礎(chǔ)知識、信息技術(shù)引用的基礎(chǔ)知識;(8) 了解信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全，以及有關(guān)法律的基本知識;(9) 了解嵌入式技術(shù)發(fā)展趨勢；(10 )正確閱讀和理解計(jì)算機(jī)及嵌入式領(lǐng)域的英文資料。3、考試科目（1）嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識,考試時(shí)間為150分鐘，筆試，選擇題;（2 ）嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)（案例分析）,考試時(shí)間為150分鐘，筆 試，問答題。二考試范圍考試科目1 :嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識1計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)1.1數(shù)制及轉(zhuǎn)換二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制等常用數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換1.2數(shù)據(jù)的表示數(shù)的機(jī)內(nèi)表示（原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼，定點(diǎn)和浮點(diǎn)，精度和溢 出）字符、漢字、聲音、圖像的

3、編碼方式校驗(yàn)方法和校驗(yàn)碼（奇偶驗(yàn)碼、海明校驗(yàn)碼、循環(huán)校驗(yàn)碼）1.3算術(shù)和邏輯運(yùn)算計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算方法邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算和邏輯表達(dá)式的化簡1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和重要部件的基本工作原理CPU和存儲器的組成、性能、基本工作原理常用I/O設(shè)備、通信設(shè)備的性能，以及基本工作原理I/O接口的功能、類型和特點(diǎn)虛擬存儲存儲基本工作原理，多級存儲體系1.5安全性、可靠性與系統(tǒng)性能評測基礎(chǔ)知識診斷與容錯系統(tǒng)可靠性分析評價(jià)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評測方法2 嵌入式系統(tǒng)硬件知識2.1數(shù)字電路和邏輯電路基礎(chǔ)2.1.1組合電路和時(shí)序電路2.1.2總線電路與電平轉(zhuǎn)換電路2.1.3可編程邏輯器件2.2嵌入式微處理器基礎(chǔ)2.2.1

4、嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)馮諾伊曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu) CISC 與 RISC流水線技術(shù)信息存儲的字節(jié)順序（大端存儲法和小端存儲法）2.2.2嵌入式系統(tǒng)處理器的結(jié)構(gòu)和類型常用8位處理器的體系結(jié)構(gòu)和類型常用16位處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)常用32位處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)常用DSP處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)多核處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.2.3異常.同步異常（陷阱、故障、終止）異步異常（中斷）可屏蔽中斷、不可屏蔽中斷中斷優(yōu)先級、中斷嵌套2.3嵌入式系統(tǒng)的存儲體系2.3.1存儲器系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)高速緩存（Cache ）內(nèi)存管理單元（MMU ）2.3.2 ROM的種類與選型常見ROM的種類PROM、EPROM、E2PRO

5、M型ROM的典型特征和不同點(diǎn)2.3.3 Flash Memory的種類與選型 Flash Memory 的種類NOR和NAND型Flash Memory的典型特征和不同點(diǎn)2.3.4 RAM的種類與選型常見RAM的種類SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特征和不同點(diǎn)2.3.5夕卜存常見外存的種類磁盤、光盤、CF、SD等的典型特征和不同點(diǎn)2.4嵌入式系統(tǒng)I/O接口2.4.1定時(shí)器和計(jì)數(shù)器基本原理與結(jié)構(gòu)2.4.2 GPIO、PWM接口基本原理與結(jié)構(gòu)2.4.3 A/D、D/A接口基本原理與結(jié)構(gòu)2.4.4鍵盤、顯示、觸摸屏接口基本與結(jié)構(gòu)2.4.5嵌入式系統(tǒng)音頻接口2.5嵌入系統(tǒng)通信及網(wǎng)絡(luò)接口

6、PCI、USB、串口、紅外、并口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理與結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)、CAN、WLAN、藍(lán)牙、1394的基本原理與結(jié)構(gòu)2.6嵌入式系統(tǒng)電源分類及電源原理2.7電子電路設(shè)計(jì)2.7.1電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識電子電路設(shè)計(jì)原理電子電路設(shè)計(jì)方法及步驟電子電路設(shè)計(jì)中的可靠知識2.7.2 PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識 PCB設(shè)計(jì)原理 PCB設(shè)計(jì)方法及步驟多層PCB設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)及布線原則PCB設(shè)計(jì)中的可靠性知識2.7.3電子電路測試基礎(chǔ)知識電子電路測試原理與方法硬件抗干擾測試3 嵌入式系統(tǒng)軟件知識3.1嵌入式軟件基礎(chǔ)知識3.1.1嵌入式軟件的分類（系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件）3.1.2無操作系統(tǒng)支持的

7、嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)（輪詢、中斷、前后臺）3.1.3有操作系統(tǒng)支持的嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)3.1.4板極支持包基礎(chǔ)知識（系統(tǒng)初始化、設(shè)備驅(qū)動程序）3.1.5嵌入式中間件（GUI、數(shù)據(jù)庫）3.2嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識3.2.1嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)單體結(jié)構(gòu)、分層結(jié)構(gòu)和微內(nèi)核結(jié)構(gòu)3.2.2任務(wù)管理多道程序技術(shù)進(jìn)程、線程、任務(wù)的概念任務(wù)的實(shí)現(xiàn)（任務(wù)的層次結(jié)構(gòu)、任務(wù)控制塊、任務(wù)的狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換、任務(wù)隊(duì)列）任務(wù)調(diào)度（調(diào)度算法的性能指標(biāo)、可搶占調(diào)度、不可搶占調(diào)度、先來先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先算法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法、優(yōu)先級算法）實(shí)時(shí)系統(tǒng)及任務(wù)調(diào)度（RMS、EDF算法）任務(wù)間通信（共享內(nèi)存、消息、管道、信號）同步與互斥（競

8、爭條件、臨界區(qū)、互斥、信號量、死鎖）3.2.3存儲管理 Flat存儲管理方式分區(qū)存儲管理（固定分區(qū)、可變分區(qū)）地址重定位（邏輯地址、物理地址、地址映射）頁式存儲虛擬存儲技術(shù)（程序局部性原理、虛擬頁式存儲管理、頁面置換算法、工作集模型）3.2.4設(shè)備管理設(shè)備無關(guān)性、I/O地址、I/O控制、中斷處理、緩沖技術(shù)、假脫機(jī)技術(shù)）3.2.5文件系統(tǒng)基礎(chǔ)知識文件和目錄文件的結(jié)構(gòu)和組織存取方法、存取控制常見嵌入式文件系統(tǒng)（FAT、JFFS、YAFFS ）3.2.6操作系統(tǒng)移植基礎(chǔ)知識3.3嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)331嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)知識3.3.2嵌入式程序設(shè)計(jì)語言匯編、編譯、解釋系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和基本工作原理匯編

9、語言基于過程的語言（過程/函數(shù)、參數(shù)傳遞、全局變量、遞歸、動態(tài)內(nèi)存分配、數(shù)據(jù)類型）面向?qū)ο蟮恼Z言（對象、數(shù)據(jù)抽象、繼承、多態(tài)、自動內(nèi)存管理）各類程序設(shè)計(jì)語言的主要特點(diǎn)和適用情況3.3.3嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境宿主機(jī)、目標(biāo)機(jī)編輯器、編譯器、鏈接器、調(diào)試器、模擬器常用嵌入式開發(fā)工具（編程器、硬件仿真器、邏輯分析儀、示波器）集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)輔助工具3.3.4嵌入式軟件開發(fā)軟件設(shè)計(jì)（模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、內(nèi)存布局、面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)）嵌入式引導(dǎo)程序的設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計(jì)、內(nèi)核設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)）編碼（編程規(guī)范、代碼審查）測試（測試環(huán)境、測試用例、測試方法、測試工具）下載和運(yùn)行3.3

10、.5嵌入式應(yīng)用軟件移植4 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)知識4.1系統(tǒng)開發(fā)過程及其項(xiàng)目管理系統(tǒng)開發(fā)生命周期各階段的目標(biāo)和任務(wù)的劃分方法系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目掛你基礎(chǔ)知識及其常用管理工具使用方法主要的系統(tǒng)開發(fā)方法國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基本知識代碼標(biāo)準(zhǔn)、文件格式標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、軟件開發(fā)規(guī)范和文檔標(biāo)準(zhǔn)知 識標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)7 信息化基礎(chǔ)知識信息化和信息系統(tǒng)基本概念有關(guān)的法律、法規(guī)8.嵌入式技術(shù)發(fā)展趨勢9 計(jì)算機(jī)專業(yè)英語正確閱讀和理解相關(guān)領(lǐng)域的英文資料考試科目2:嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)1嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程1.1系統(tǒng)需求分析方法與步驟1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件配置系統(tǒng)功能組成分配軟硬件功能的分配可

11、行性驗(yàn)證及設(shè)計(jì)審查系統(tǒng)規(guī)格周期，成本及工作量估計(jì)開發(fā)計(jì)劃1.3軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)1.4硬件設(shè)計(jì)1.5軟件設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評審軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)1.6系統(tǒng)測試測試環(huán)境測試計(jì)劃（內(nèi)容、方法、標(biāo)準(zhǔn)、過程、檢驗(yàn)）硬件測試軟件測試（單元測試、集成測試）軟硬件聯(lián)合測試實(shí)施測試1.7系統(tǒng)評估1.8軟件維護(hù)2 嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1嵌入式系統(tǒng)硬件基本結(jié)構(gòu)2.1.1嵌入式微處理結(jié)構(gòu)與應(yīng)用2.1.2異常及中斷處理技術(shù)2.1.3 DMA 技術(shù)2.1.4多處理系統(tǒng)多處理器系統(tǒng)特點(diǎn)多處理器系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)2.1.5總線架構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)中的總線配置2.1.6內(nèi)存種類及架構(gòu)存儲器系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)2.1.7數(shù)字電路和邏輯電路專用集成電路可編程邏

12、輯控制器件2.2輸入/輸出接口設(shè)計(jì)2.2.1輸入/輸出接口接口信號電平轉(zhuǎn)換接口驅(qū)動電路設(shè)計(jì)2.2.2輸入/輸出接口應(yīng)用技術(shù)夕卜圍設(shè)備串口通信并口通信模擬接口通信接口設(shè)備通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸方式2.3外圍設(shè)備接口應(yīng)用技術(shù)2.3.1外圍存儲設(shè)備存儲卡，記憶棒，IC卡，MMC卡，SD卡 DVD、CDR、CD-RW2.3.2外圍輸入/輸出設(shè)備鍵盤，鼠標(biāo),觸摸屏液晶板、LED、7段數(shù)碼管、蜂鳴器2.3.3電源設(shè)計(jì)技術(shù)2.4可靠性與安全性設(shè)計(jì)技術(shù)24丄錯誤檢測與隔離技術(shù)2.4.2冗余設(shè)計(jì)2.4.3系統(tǒng)恢復(fù)設(shè)計(jì)2.4.4診斷技術(shù)2.4.5常用安全標(biāo)準(zhǔn)2.4.6抗干擾設(shè)計(jì)2.4.7電磁兼容設(shè)計(jì)2.4.8系統(tǒng)

13、加密3 .嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)3.2.1時(shí)間管理系統(tǒng)時(shí)間時(shí)鐘中斷3.2.2內(nèi)存管理靜態(tài)內(nèi)存管理動態(tài)內(nèi)存管理3.2.3任務(wù)管理和任務(wù)間的通信任務(wù)間的通信機(jī)制信號量郵箱消息隊(duì)列3.2.4異常處理異常處理方法中斷優(yōu)先級處理方法系統(tǒng)調(diào)用3.2.5嵌入式文件系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)3.2.6嵌入式系統(tǒng)圖形用戶接口（ GUI）應(yīng)用技術(shù)3.2.7嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)3.3嵌入式軟件設(shè)計(jì)技術(shù)3.3.1匯編語言設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)類型匯編語言程序結(jié)構(gòu)匯編語言程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化子程序調(diào)用3.3.2嵌入式C語言設(shè)計(jì)ANSI-C的數(shù)據(jù)類型 C程序結(jié)構(gòu)C語言程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化程序的編譯與鏈接3

14、.3.3面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與開發(fā)面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)方法UML面向?qū)ο蟮木幊陶Z言使用C+進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)使用Java進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)3.4系統(tǒng)級軟件設(shè)計(jì)技術(shù)嵌入式系統(tǒng)固件與系統(tǒng)初始化設(shè)計(jì)設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計(jì)硬件抽象層、板級支持包設(shè)計(jì)嵌入式軟件的移植技術(shù)4 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境4.1.1開發(fā)工具文本編輯器匯編、編譯和連接程序ICE和ICE監(jiān)控器配置管理工具逆工程工具4.1.2平臺操作系統(tǒng)分布式開發(fā)環(huán)境4.1.3開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建方法及評估開發(fā)工作分析開發(fā)環(huán)境的建立維護(hù)、管理、使用開發(fā)環(huán)境的方法開發(fā)環(huán)境的平測4.2實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分析技術(shù)421實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分析技術(shù)結(jié)構(gòu)化分析方法面向?qū)ο蠓治龇椒?.2.2實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)構(gòu)化分析方法面向?qū)ο蠓治龇椒?.3硬件設(shè)計(jì)環(huán)境4.3.1硬件描述語言硬件開發(fā)設(shè)計(jì)過程硬件描述語言的種類與特點(diǎn)4.3.2仿真技術(shù)邏輯仿真方法邏輯仿真工具4.3.3大規(guī)模集成電