嵌入式系統(tǒng)原理復(fù)習(xí)嵌入式系統(tǒng)原理復(fù)習(xí)嵌入式系統(tǒng)原理復(fù)習(xí)資料僅供參考文件編號：2022年4月嵌入式系統(tǒng)原理復(fù)習(xí)版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：《嵌入式系統(tǒng)原理》復(fù)習(xí)提綱嵌入式系統(tǒng)概述嵌入式系統(tǒng)定義、特點。定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。特點：1.極其關(guān)注成本2.時實性有較強要求3.一般采用嵌入式系統(tǒng)或?qū)崟r系統(tǒng)4.軟件故障造成的后果較通用計算機要強5.多為低功耗6.系統(tǒng)資源較通用計算機比是非常少的7.在ROM里存入所有程序的目標(biāo)代碼8.采用多種處理器和處理器結(jié)構(gòu)9.有專門的開發(fā)工具和方法10.軟件固件化11.還具有隱式應(yīng)用形態(tài)，高可靠性等特點。嵌入式系統(tǒng)的基本構(gòu)成?；緲?gòu)成：硬件和軟件硬件：嵌入式核心芯片：是構(gòu)成系統(tǒng)的核心部件，系統(tǒng)工程中的其它部件均在它的調(diào)度和控制下工作。存儲器系統(tǒng)：集成在片內(nèi)，與系統(tǒng)中的邏輯和混合信號一起組成了單一芯片的基本組成部分。外部接口：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外存儲設(shè)備以及專用外部接口。軟件：嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件：嵌入式操作系統(tǒng)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，在實時高效性、硬件相關(guān)性、軟件固化性等有突出表現(xiàn)。應(yīng)用軟件是為某種特定功能而開發(fā)的軟件，具有高效低耗，存在操作系統(tǒng)依賴性。BSP:板級支持包，是介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間的一層，一般算是操作系統(tǒng)的一部分。主要實現(xiàn)對操作系統(tǒng)支持，使之能與硬件更好的工作。舉例說明嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢應(yīng)用：1.工業(yè)控制2.交通管理3.家電信息4.家庭智能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)6.工程環(huán)境和自然7.機器人未來發(fā)展趨勢：為設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信提供標(biāo)準(zhǔn)接口支持小型電子設(shè)備實現(xiàn)小尺寸、微功耗、低成本。提供精巧的人機界面嵌入式網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法有哪些，他們有何異同點。傳統(tǒng)的開發(fā)方法和協(xié)同開發(fā)方法傳統(tǒng)的開發(fā)方法：先需求分析總體設(shè)計，系統(tǒng)劃分為硬件子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)，然后兩個子系統(tǒng)都開發(fā)好之后就可以進行系統(tǒng)集成、測試、驗證。如果系統(tǒng)功能正確就完成開發(fā)。特點：缺乏統(tǒng)一的軟硬開發(fā)方法，開發(fā)周期長，硬件開發(fā)具有盲目性，沒有充分的利用軟硬件的資源。協(xié)同開發(fā)方法：先系統(tǒng)描述，軟硬件劃分，協(xié)同仿真測試和驗證，最后系統(tǒng)集成和實現(xiàn)特點：采用并行設(shè)計和協(xié)同設(shè)計的思想，提高了效率、縮短了周期。采用統(tǒng)一的工具描述，合理劃分軟/硬件，在性能、成本、功耗上權(quán)衡折中，獲得理更優(yōu)化的設(shè)計。支持多領(lǐng)域?qū)＜覅f(xié)同開發(fā)。嵌入式處理器嵌入式處理器的分類有哪些，各自的作用和使用領(lǐng)域是什么。嵌入式微處理器嵌入式微控制器數(shù)字信號處理器嵌入式片上系統(tǒng)簡述ARM處理器的工作狀態(tài)。用戶模式，F(xiàn)IQ模式、IRQ模式、系統(tǒng)模式、終止模式、管理模式、未定義。簡述使用多處理器結(jié)構(gòu)需要考慮的幾個問題。節(jié)點間通信任務(wù)調(diào)度策略CACHE一致性系統(tǒng)的異構(gòu)性問題嵌入式系統(tǒng)的存儲器解釋下列概念：RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH。RAM：隨機存取存儲器，是可讀可寫的存儲器ROM:只讀存儲器，存儲器的內(nèi)容只能讀出不能寫入。PROM：一次可編程只讀存儲器。EPROM:光擦除電可編程只讀存儲器。EEPROM:電擦除電可編程只讀存儲器。FLASH:唯一具有大容量、非揮發(fā)、低價格、可可在線編程和較高速幾個特性共存的存儲器。存儲器的主要功能是什么如何衡量存儲器的性能。存儲器是具有記憶功能的部件，用來存儲程序和數(shù)據(jù)，是構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)硬件的重要組成部分。性能的衡量：1.存儲容量2.存取速度3.價格4.功耗5.可靠性比較SRAM和DRAM。SRAM:采用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來保存信息，只要不斷電，信息是不會丟失的。靜態(tài)存儲器的速度快，集成度低、價格貴。DRAM：利用MOS電容存儲電荷來保存信息，使用時需要不斷充電才能使信息保持。動態(tài)存儲器的集成度高，但速度慢。比較RAM和ROM。RAM:是可讀、可寫的存儲器。CPU對RAM單元的讀出和寫入時間是一樣的，與物理位置無關(guān)，主要用作主存，也可用作高速緩沖存儲器。ROM：是只讀存儲器，主要用來存放不需要改變的信息。主要存放某些系統(tǒng)程序，子程序，或用作函數(shù)發(fā)生器、字符發(fā)生器以及微程序控制器中的控制存儲器。嵌入式系統(tǒng)的CACHE主要有哪些特點為什么說其低功耗設(shè)計非常重要容量相對較?。河捎谇度胧较到y(tǒng)對芯片面積和功耗都要求較高，因此CACHE的容量不能太大。組相聯(lián)CACHE：因為CACHE的容量有限，為提高命中率，需要使用組相聯(lián)CACHE結(jié)構(gòu)。分離CACHE：支持數(shù)據(jù)CACHE和指令CACHE，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。嵌入式系統(tǒng)的存儲器主要有哪些部分構(gòu)成如何選擇不同的存儲器。嵌入式存儲器主要由高速緩存（CACHE），RAM,ROM,EPROM,EEPROM,FLASH.選擇原則：1．內(nèi)部/外部存儲器2.引導(dǎo)存儲器3.配置存儲器4.程序存儲器5.數(shù)據(jù)存儲器6.串行/并行存儲器7.易失/非易失存儲器和FLASH和FRAM.嵌入式系統(tǒng)的外圍設(shè)備和I/O接口I2C總線是什么它如何解決多個設(shè)備同時發(fā)送的沖突它與I2S的區(qū)別。I2C：由一條串行數(shù)據(jù)線和串行時鐘線連接處理器和外設(shè)IC器件。I2C具有多主控制能力，能對發(fā)生在SDL線上的總線競爭作出仲裁，其仲裁原則是：當(dāng)多個主器件同時想占用總線時，如果某個主器件發(fā)送高電平，另一個發(fā)送低電平，則發(fā)送電平與此時SDL總線的的電平不符的那個器件將自動關(guān)閉其輸出線。I2S將音頻數(shù)據(jù)與時鐘信號分離，避免時鐘帶來的抖動問題。僅用來處理音頻數(shù)據(jù)。紅外接口模塊與藍牙接口模塊的區(qū)別區(qū)別：1.傳輸距離：1M10M2.傳輸特性：只能在特定范圍內(nèi)進行直接傳輸可以在任何角落進行傳輸3.安全機制：安全性低具有完整的安全機制。4傳輸速度：4Mbit/s1Mbit/s5.移動性：只能在靜止的環(huán)境下進行傳輸操作可習(xí)嵌入式設(shè)備移動的時候進行傳輸。6.價格：8~~1640以上觸摸屏主要有哪幾種各自的特點是什么I/O接口的組成、功能、編址方式。組成：控制/狀態(tài)/數(shù)據(jù)寄存器，地址譯碼器功能：1.數(shù)據(jù)緩沖和鎖存2.信號轉(zhuǎn)換功能3.數(shù)據(jù)格式變換功能4.接收和執(zhí)行CPU命令功能5.設(shè)備選擇功能6.中斷管理功能編址方式：存儲器映像法I/O地址法嵌入式最小系統(tǒng)的構(gòu)成、擴展方式是什么。構(gòu)成：處理器、內(nèi)存、時鐘、電源和復(fù)位。擴展方式：內(nèi)部擴展：通過添加外部電路，完成處理器內(nèi)部模塊提供的功能。總線擴展：利用處理器的外部總線控制器擴展內(nèi)存類芯片。GPIO擴展：利用引腳通過程序完成任何一種功能。綜合擴展。什么是中斷、異常他們的處理過程如何中斷就是外設(shè)主動提出請求。異常是指微處理器內(nèi)部的異常狀況，或者是程序去一個非法的內(nèi)部位置存取數(shù)據(jù)，也可能發(fā)生異常。當(dāng)中斷/異常發(fā)生的時候微處理器核心暫停所有內(nèi)部工作，跳往中斷向量處，到達之后交由中斷服務(wù)程序處理。由于處理器不知道請求中斷的是哪個外圍設(shè)備，因此需要檢查中斷控制器，確定是誰發(fā)出中斷請求，執(zhí)行正確的中斷服務(wù)請求。嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)的特點。1.小巧性2.實時性3.可裝卸4.代碼固化5.弱交互6.強穩(wěn)定7.統(tǒng)一接口什么是實時操作系統(tǒng)談?wù)勀銓崟r操作系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢的看法。實時操作系統(tǒng)是根據(jù)操作系統(tǒng)特性而言的。實時是指物理進程的真實時間，實時操作系統(tǒng)是指具有實時性能支持實時控制系統(tǒng)的計算機操作系統(tǒng)。它主要用來對事件實時處理，雖然事件會可能會在無法預(yù)知的時刻到達，但是軟件上必須當(dāng)事件發(fā)生時在有限的時間內(nèi)作出響應(yīng)。列舉3種典型的嵌入式操作系統(tǒng)，并說明其主要應(yīng)用領(lǐng)域。Vxworks：是一個運行在目標(biāo)上的高性能、可裁剪的嵌入式實時操作系統(tǒng)。它以高性能的微內(nèi)核，良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛的應(yīng)用在通信，軍事，航空，航天等高尖技術(shù)及實時性要求較高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通信，軍事演習(xí)，彈道制導(dǎo)，飛機導(dǎo)航等。WindowsCE是微軟開發(fā)的一個開放的，可升級的32位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類的電子設(shè)備操作。設(shè)計目標(biāo)是：模塊化及可伸縮性、實時性能好，通信能力強大，支持多種CPU.它的設(shè)計可買滿足多種設(shè)備的需要，這些設(shè)備包括工