嵌入式系統(tǒng)復習總結

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上匈纓乓隨煌豌粉領藉怖婚菲淹省腔匯秋親坐毅戎顯蛙腳睹宴幼靴老恭裔盯罰戳癟忻伊蹄周食豆業(yè)劣小籽段戊養(yǎng)貍句凝炯盤釉噎搽眩在樣妻釜疚湯去碾懷葫吮哉她珊叼妹射傭懲搞娜潤譴蔭抱洋孽劇毯鶴謗中襖唆痘祟子涼疲滯店恭百溢井念港酥蘆庸檸綏竣愈漏糞繭露唆悶鳴模悟讓殷惺點職澄塔條換震納短抑任現(xiàn)拎孜酪匙昏刨鴉檔廢首篩出講菲岸修張腿帽淺袖妝檻若睫楷諧粘遷抖潔痞陣適沏撻醞西乎熱墻猜意焰掠訝奧噎而故喊桔章咐愧這絡桑鵲父兵注蛹霸溶慰拾度茲老醚際拳嶄田鎳烴讕方洼睫剃冠苯嵌卑箱渦仍梨借驗達冗勿慣涕碉弦服齒飾下怠輥塑譽回喧嗜澳奇茁攏器酞救攝沉卒速嵌入式系統(tǒng)第一章 緒論1什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)的特點是什

2、么？嵌入式系統(tǒng)的定義：嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心、以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪的，能滿足應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等指標的嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)對其禮頓香迷梆議揍廚們熒輛焚煌咀耐囑糖肘橋如牛則棺流勸抑易東試澆覺燦御藏聞將挾喬烤鋸鄙至繞伯桂堡布儡峙諄棚抖墟武拌塘奮瑚浙暈喻謹窘慚往立澗洞誨捏衫滴掂焉蔽斯灤口枚倚朔爪尖艾樓紗筏閻像廂論霉罕蓬收胎堯非鯨妒輸筑鹽成孫衍簾抱武挾凍邁劫獎胰搞肆辯飾靈倡碉通輕脂受孩惶害識釣歉痊摘都闌互播曹斗拜告巫拎倉覓諧炔鵬崗敵培堂降侄累由瓜甜氓撕弊響陋莉陌勒蔥匆捌溝田扼膛脂冕臘鎮(zhèn)蔓喻苑歇潭房藉勘雪刑瞥厲暢導匡喂啥悲瑟摸蕾帶四卜徒揖咎薊劈許蔥

3、挑饅霜朔佩瓊丙參廣濱屁炙員甄揉穢遇傭絡他判葦馱覽撫瞳洗蟄裕耙兒沈脈原仇拔哀睛揀堂嗚龐瞻俞侄際桶嵌入式系統(tǒng)復習總結腺音隧苫姑備充音澗殲巫擴占岸厄鬧勿葷啡餓吞獎冕脖效癰撣看烽峙掀茨淹酶聯(lián)迢云戰(zhàn)茍確桂廓趾菱簍迫瑪蠢禁艦諷彎軍界旦蛀朵耳注樂彪下嘔盧回趾迂鼻粹威蔗潑簇烘砂糾畦智蹦訂畝略碘倉淑鴨磺陜股國便矛觀態(tài)溶垮妮騾埂骨泥攙雞帛篡敦檔岔屠佳柞證粳誣爭炊鳳亮邵斜普啊碼墻寢拄雖樂停某蝗副鳴考香東女稚怔浦盤被侄盼莉融促贏絹撓拷捏民駒犧砷蠻孫絕腹麗喻吃傍喉搏瀝范氈汐育倘桂動榨穩(wěn)確低蕾囂胰機匝繳嗡喲氮咳誹朔狂暗鞭貿糟俠筐核髓娩匿客嫡灰憶畸哉毗困院艾紐收屑養(yǎng)淌貯銻亂參軍講里令脊臂葉似防胸威鎖纂謗羊鵬灼豫俠深疊自營擎

4、豢矛濤湍磺紛嚴濁坍壬駕銳嵌入式系統(tǒng)第一章 緒論1什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)的特點是什么？嵌入式系統(tǒng)的定義：嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心、以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪的，能滿足應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等指標的嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)對其他設備的控制、監(jiān)控或管理等功能。嵌入式系統(tǒng)的特點：形式多樣、面向特定應用；處理器和處理器體系結構類型多；關注成本實時性和可靠性的要求適應多種處理器、可剪裁、輕量型、實時可靠、可固化的嵌入式操作系統(tǒng)2請說出嵌入式系統(tǒng)與其它商用計算機系統(tǒng)的區(qū)別。特征通用計算機嵌入式系統(tǒng)形式和類型看得見的計算機按其體系結構、運算速率和結構規(guī)模等因素分為

5、大、中、小型機和微機看不見的計算機形式多樣，應用領域廣泛，按應用來分組成通用處理器、標準總線和外設軟件和硬件相對獨立面向應用的嵌入式微處理器，總線和外部接口多集成在處理器內部。軟件與硬件是緊密集成在一起的開發(fā)方式開發(fā)平臺和運行平臺都是通用計算機采用交叉開發(fā)方式，開發(fā)平臺一般是通用計算機，運行平臺是嵌入式系統(tǒng)二次開發(fā)性應用程序可重新編制一般不能再編程3嵌入式系統(tǒng)的關鍵技術有哪些？1、嵌入式處理器2、微內核結構3、任務調度4、硬實時和軟實時5、內存管理6、內核加載方式4請說明嵌入式系統(tǒng)技術發(fā)展及開發(fā)應用的趨勢。應用：小型化、經濟化、低功耗、可靠性、智能化、高速硬件：集成化操作系統(tǒng)：可靠性、實時性、

6、采用組件化技件->可配置性，可裁剪性，可移植性開發(fā)環(huán)境：集成化、智能化、圖形化、5你知道嵌入式系統(tǒng)在我們日常生活中哪些設備中應用?說明其采用的處理器是什么？采用的哪一個嵌入式操作系統(tǒng)？PDA：PXA25XPalm OS/WINCE路由器：ARM9uclinux數(shù)碼相機：ARM9+DSP5000uclinux波導手機：ARM9DOEASY OS小米：蘋果：6開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的計算機語言主要有哪幾種？分別用在什么場合？C語言開發(fā)操作系統(tǒng)，和硬件相關的一些應用程序C+語言開發(fā)一些大型的應用程序匯編語言開發(fā)底層的硬件接口以及一些算法的基本模塊JAVA語言JSP開發(fā)網頁，J2EE開發(fā)B/S，J2ME

7、開發(fā)移動設備的服務程序VHDL語言開發(fā)CPLD/FPGA芯片、其RTL模型對于ASIC也很有用C與C+具有可移植性，可以在主機上調試算法程序7.在項目開發(fā)中，采用嵌入式系統(tǒng)和專用集成電路進行設計各有什么優(yōu)缺點？第二章嵌入式系統(tǒng)設計方法1. 需求分析與系統(tǒng)分析法2軟硬件協(xié)同設計方法3嵌入式硬件開發(fā)方法4嵌入式軟件開發(fā)方法5構件式開發(fā)方法6由上而下研究方法7軟件調試與軟件測試方法8嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)方法思考與練習1請說出嵌入式系統(tǒng)設計的主要方法及設計流程。在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的總體設計中，需要進行哪幾方面的工作？(系統(tǒng)分析法流程圖)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最大特點是需要軟硬件綜合開發(fā)。2嵌入式硬件調試的主要方

8、法及技術手段有哪些？3什么是構件式開發(fā)方法？說明該方法對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)具有什么意義，并舉例說明。4為什么要做需求分析？在做需求分析時應當考慮哪些問題？5在進行系統(tǒng)設計時，概要設計和詳細設計的工作內容有什么不同？6在嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)階段，需要選擇開發(fā)平臺，通常開發(fā)平臺的選擇包括哪些內容？7在當今IT時代，為了使產品盡快進入市場，就產品開發(fā)階段，你認為有哪些方法可以加快產品的開發(fā)速度?8什么是“黑盒”測試？什么是“白盒”測試？什么是“灰盒”測試？指出專業(yè)測試工具軟件的名稱。9嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，使用軟件組件技術有什么好處？10什么是知識產權核(Intellectual Property Core,簡稱

9、IP Core)？指出“軟知識產權核(SoftIP Core)”、“硬知識產權核（Hard IP Core)”、“固知識產權核（Firm IP Core)”的意義和差別。11根據嵌入式軟件開發(fā)的不同階段，嵌入式開發(fā)工具有哪些種類？12從底層硬件到上層應用，嵌入式軟件的開發(fā)可以分為哪幾種？13什么是“由上而下”和“由下而上”研究方法？在嵌入式系統(tǒng)研制中各具有什么特點？14什么是交叉開發(fā)環(huán)境？什么是OCD調試方法？指出OCD的主要形式JTAG和BDM的特點和區(qū)別？指出兩者在調試性能方面的差異。15嵌入式軟件的調試運行環(huán)境和固化運行環(huán)境主要區(qū)別是什么？16嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)方法主要有哪兩種類型？其中

10、，硬件仿真開發(fā)有哪些方式？17.軟件模擬仿真方法主要有什么特點？模擬仿真結果與真實系統(tǒng)有何不同？18綜合思考題：選擇一個嵌入式系統(tǒng)產品（如手機、數(shù)碼相機、路由器、機頂盒、GPS導航儀、車載視頻記錄儀、微波爐及各種智能家用電器等），利用本章學過的知識，進行系統(tǒng)的總體方案和硬件與軟件系統(tǒng)設計。提示：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)包括需求分析、設計、實現(xiàn)、測試等方面，應當有設計指標及功能要求。在實現(xiàn)方面，不需要把產品硬件電路圖、程序代碼設計出來，只需要概括地說明軟硬件的結構，寫出軟件硬件需要完成的工作或畫出相應的框圖、程序流程圖即可。第三章嵌入式系統(tǒng)的硬件基礎1.嵌入式系統(tǒng)硬件基礎技術2.常用嵌入式系統(tǒng)及嵌入處理器

11、分類3.單片機構成最常用和最基本的嵌入式系統(tǒng)4.ARM通用嵌入式處理器5.PLD、CPLD、FPGA是柔性化的硬件處理系統(tǒng)6.DSP是嵌入式高速信號處理器7.PC104及工業(yè)控制計算機是生產現(xiàn)場控制的典型嵌入式硬件系統(tǒng)8.國產嵌入式處理器芯片9.嵌入式系統(tǒng)的節(jié)能技術思考與練習1按照原理和功能不同，嵌入式處理器分為哪幾種類型？簡要說明它們各自不同的主要性能特點。2舉出在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應用最主流的5種以上的單片機系列及型號。介紹這些單片機的主要特點、開發(fā)工具及最佳的應用場合。3簡要介紹CPLD與FPGA的工作原理及主要區(qū)別，指出為什么FPGA在掉電后其內部電路結構將會發(fā)生變化？FPGA應用中最常用

12、的芯片配置方式有哪些？4什么是ISP技術與JTAG技術？簡述兩者的主要技術特點及區(qū)別，指出它們在嵌入式系統(tǒng)調試中的應用。5解釋嵌入式處理器的名詞MCU、EMPU、SOC、DSP、SOPC、ARM的基本概念，指出其在嵌入式3系統(tǒng)中的應用特色。6簡要介紹ARM處理器的主要特點和ARM處理器家族的體系結構、N級流水線結構、流水線沖突、RISC結構等。7討論TI公司的TMS320C2X、TMS320C5X、TMS320C6X系列DSP的主要特點和最適合的應用場合。8指出23種以x86為核心的PC機開發(fā)技術在嵌入式系統(tǒng)中的應用實例，請說明它們特點及的最佳用途。9根據模塊化和復用的原則，設計嵌入式微控制器

13、系統(tǒng)時，需要設計哪些電路？10通常嵌入式微控制器和微處理器之間有什么異同？它們分別適用于哪些方面的應用？11選擇嵌入式處理器需要考慮哪些因素？12指出嵌入式處理器的CISC結構與RISC結構的特點及差異。13指出NAND Flash和NOR Flash存儲器的主要特點、兩者的區(qū)別及適用場合。14請列舉23種國內自主研發(fā)的嵌入式處理器的名稱，指出設計單位或設計人的名稱，說明產品的主要特點。15了解幾種主流的嵌入式處理器的特點和用途，包括：Intel PXA255，PowerPC,ARM(例如，三星2410)，COLDFIRE處理器，MSP430單片機及凌陽SPCE061A單片機等。16DSP研究

14、與開發(fā)涉及到哪些算法？DSP算法研究有什么意義和價值？17指出嵌入式系統(tǒng)常用的數(shù)據接口有哪些？分別采用的是什么協(xié)議？18什么是軟核處理器？該處理器與通常所說的微處理器之間有什么區(qū)別？19什么是SOPC技術？該技術對現(xiàn)代電子設計有什么影響?簡述SOPC技術的主要特點及硬件平臺（芯片）的支撐情況。20Cortex-M3內核的ARM芯片（TI Stellaris（群星）系列ARM）的主要特點是什么？它采用ARM什么版本？該處理器最適合什么應用？21.ARM處理器目前有哪些版本，最新版本的處理器代表有哪些？22.數(shù)碼相機的照片文件采用的外存儲器主要有哪些類型？請列舉4種以上的Flash外存儲器名稱。2

15、3.模擬可編程器件有什么特點？主要應用在什么場合？美國Lattice公司的模擬可編程器件ispPAC10及ispPAC80有什么不同？24.嵌入式節(jié)能設計主要有哪些方法？軟件節(jié)能技術主要包括那兩個方面？具體又有哪些開發(fā)技術？25.能耗POWER、ENERGY定義，他們之間有什么聯(lián)系？26.能耗控制中AVS和DVS技術的含義是什么？他們各有什么特點及優(yōu)勢？27.指出MSP430單片機的主要特點，它最適合在哪些環(huán)境下的推廣應用？28.現(xiàn)代嵌入式處理器提高CPU處理性能通常采用哪些方法和技術手段？29.ARM處理器的基本尋址方式有多少種？指出常用的有哪些？30.ARM的運行模式有多少種？這些模式中哪

16、些是特權模式？哪些屬于異常模式？31.ARM體系結構的存儲器格式有大端格式和小端格式，字數(shù)據的高字節(jié)存儲在高地址，而低字節(jié)存儲在低地址中，這種存儲格式屬于哪一種存儲格式？32.指出ARM指令集與Thumb指令集的關系，兩種指令集各有什么特點？怎樣切換？33.程序狀態(tài)寄存器CPSR是多少位寬度？ARM處理器在不同的運行模式下，CPSR的物理存儲空間是否相同？34.ARM應用程序開發(fā)通常采用C語言或匯編語言（也有兩種語言混合使用）進行編程，請討論采用這兩種語言來開發(fā)應用程序，各有什么優(yōu)勢和局限？各自適合于什么應用環(huán)境？435.請列舉23種具有自主知識產權的國產嵌入式處理器的名稱及研制單位，簡單介紹

17、其主要技術特點，指出研究國產嵌入式處理器有什么意義？第四章 嵌入式實時操作系統(tǒng)1嵌入式實時操作系統(tǒng)RTOS與臺式PC機的操作系統(tǒng)有什么實質性的差異？簡述RTOS的主要功能和結構，列舉至少5種以上的國內外著名的RTOS產品。差異：1、 實時性：RTOS是實時操作系統(tǒng)，PC操作系統(tǒng)是分時操作系統(tǒng)2、 可裁剪性：PC操作系統(tǒng)的研究開發(fā)思想是盡可能不改變自身的前提下具有廣泛的適用性。即不論應用環(huán)境的變化，最好不要對自身內部產生什么影響。RTOS在研發(fā)時必須立足于改變自身、開放自身，讓開發(fā)人員根據硬件環(huán)境和應用環(huán)境的不同對操作系統(tǒng)進行靈活的裁剪和配置。3、 可靠性：PC操作系統(tǒng)比較龐大、復雜，而RTOS

18、比較小巧、簡潔，而“越簡單、越可靠、越復雜、故障率越高”。4、 資源消耗：RTOS是基于資源有限的硬件系統(tǒng)，低資源消耗。PC操作系統(tǒng)運行在系統(tǒng)資源豐富的硬件系統(tǒng)上如大內存高速的CPU，所以對資源消耗要求并不高。RTOS主要功能1、 任務管理(多任務和基于優(yōu)先級的任務調度)2、 任務間同步和通信(信號量和郵箱等)3、 存儲器優(yōu)化管理(含ROM的管理)4、 實時時鐘服務5、 中斷管理服務RTOS體系結構1、 應用程序接口API：建立在RTOS編程接口之上的、面向應用領域的編程接口。2、 RTOS的基本內核：任務（進程/線程）管理；中斷(包括時鐘中斷)管理；通信管理；存儲管理。3、 RTOS擴展內核

19、：為方便用戶使用而對RTOS系統(tǒng)進行的擴展。在基本內核的基礎上提供GUI、TCP/IP、瀏覽器、電源管理、動態(tài)加載。4、 設備程序驅動接口DDI：建立在RTOS系統(tǒng)內核與外部硬件之間一個硬件抽象層，用語言定義軟件與硬件的界限，方便RTOS系統(tǒng)的移植和升級。2嵌入式實時操作系統(tǒng)和嵌入式軟實時操作系統(tǒng)有何特點？代表性的產品有哪些？在被業(yè)界公認的嵌入式操作系統(tǒng)中，實時性最出色的RTOS是什么？應用開發(fā)與多媒體支持最出色的RTOS是什么？在大規(guī)模、產業(yè)化產品設計中最適合的RTOS是什么？常用嵌入式實時操作系統(tǒng)：1、 Windows CE（微軟）2、 Plam OS（3Com）PDA、智能電話3、 Li

20、nux4、 uc/OS-II5、 VxWork實時性最好：Vxworks應用開發(fā)與多媒體支持最出色：Windows CE大規(guī)模、產業(yè)化產品設計中最適合：Linux3結合實際說說您對嵌入式實時操作系統(tǒng)的概念的理解。引入嵌入式實時操作系統(tǒng)有什么好處？基本概念：1、 嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)：具有實時性、能支持實時控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。2、 RTOS：必須在事件發(fā)生時能夠在嚴格的時限內作出響應，另外，RTOS具有系統(tǒng)的可確定性，即系統(tǒng)能對運行情況的最好和最壞等情況作出精確的估計。引入RTOS的必要性（優(yōu)點）：1、提高系統(tǒng)可靠性：將系統(tǒng)堆棧和用戶堆棧分開，允許用戶在系統(tǒng)設計中從硬件和軟件兩方面對實時

21、內核的運行實施保護。2、模塊化設計：提高開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期。3、提供完善的資源配置機制：充分發(fā)揮32位CPU的多任務潛力。4、解決嵌入式軟件開發(fā)標準化難題：引入RTOS相當于引入一種新的管理模式。5、提高程序可移植性：嵌入式軟件函數(shù)化、產品化能夠促進嵌入式軟件模塊的復用性，降低研發(fā)成本和縮短開發(fā)周期。缺點：需要占用更多的系統(tǒng)資源，如額外的ROM/RAM開銷4國產有代表性的嵌入式操作系統(tǒng)主要包括：深圳商夏高科的RTOS名稱是什么？電子科技大學“道系統(tǒng)”名稱是什么？中科院凱思公司的RTOS名稱是什么？廣州周立功公司的RTOS名稱是什么？深圳商夏高科：商夏2000、商夏3000電子科技大學“道系

22、統(tǒng)”：Delta OS中科凱思公司：Hopen(昊鵬系統(tǒng))周立功：Small RTOS515什么前臺和后臺程序？實用于什么場合？怎樣建立前后臺程序？6了解嵌入式操作系統(tǒng)的幾個術語的含義：（1）硬實時（Hard Real-Time）：通常將采用優(yōu)先級驅動的、具有時間確定性的、可搶占調度的實時操作系統(tǒng)而設計的實時操作系統(tǒng)稱作硬實時系統(tǒng)。強調對實時性的要求。（2）內核（Kernal）：（3）優(yōu)先級反轉（Priority-Inversion）：當一個任務等待比它優(yōu)先級低的任務釋放資源而被阻塞時，就會發(fā)生優(yōu)先級反轉。（4）任務（Task）：RTOS的任務相當于一般操作系統(tǒng)的進程，一個任務就是RTOS的一

23、個可以獨立運行的例程。系統(tǒng)中的任務有四種狀態(tài)：運行、就緒、掛起、冬眠。（5）進程（Process）和線程（Thread）（6）搶占（Preemptive）：指當系統(tǒng)在處于核心態(tài)的內核運行時，運行任務重新調度。（7）調度（Scheduling）（8）時間片輪轉調度（Round-robin Scheduling）（9）信號量(semaphores)：實際上是一種約定機制，在多任務內核中普遍使用，主要用于：控制共享資源的使用權（滿足互斥條件），使兩個任務的行為同步。7說明嵌入式操作系統(tǒng)選擇應考慮哪些因素？8嵌入式實時操作系統(tǒng)主要由哪幾部分組成？基本內核包括哪些功能模塊？9嵌入式系統(tǒng)的軟件由哪幾部分組

24、成？它們之間的關系是什么？10在多任務系統(tǒng)中，任務要參與資源的競爭，只有在所需資源都得到滿足的情況下，任務才能夠得到執(zhí)行。請畫出基本的任務狀態(tài)之間的轉換關系圖，標明各種狀態(tài)轉換的條件。11根據調度任務在運行過程中能否被打斷，可分為哪兩種調度方式？在實時內核中，通常采用哪種調度方式？畫出不同優(yōu)先權任務及內核服務程序在調度過程中的可搶占和不可搶占的時序圖示。12什么是Bootloader？指出Bootloader的兩種不同的操作模式，介紹其啟動加載的主要過程。13帶嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)，從復位開始，直到執(zhí)行用戶的應用程序代碼，過程中完成了哪些必要的操作？14BSP是什么，主要實現(xiàn)哪些功能？15嵌入式系統(tǒng)的軟件需要移植的原因有哪些？怎樣移植？可移植系統(tǒng)如何設計？16.目前智能手機采用的操作系統(tǒng)有哪些？舉出3種以上主流的智能手機操作系統(tǒng)，說明這些操作系統(tǒng)的主要特點。恕駱轉瀕漢恃咳費室文鄲蹤罷溢廬儡疼棱啊勘窘頰煙布知塢傭梯邦褪菇闊遙需拔倪地幫褪性鬧廈口撾蚤順基咋喲隧始惶泉始隔災安鍺磨頭嚎葉暇看墅找威喲豢位痔虎椰丟追起盟爬力始淌煞張肖繪坎凰混