2014佳木斯大学嵌入式系统复习(最终版)
嵌入式期末复习提纲(包含复习资料)
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•课件,平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章,每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌模块,模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
嵌入式复习课整理
第1章复习提纲1、嵌入式系统的定义2、嵌入式系统的分类,简述你所学过的嵌入式系统3、几种常见的嵌入式操作系统WindowsCE、uC/OSII、uCLinux、VxWorks、Palm OS等4、嵌入式系统的应用领域信息家电、移动计算设备、汽车电子、工业控制、机器人、军事领域等。
、第2章嵌入式系统体系结构2、目前应用比较广泛ARM处理器系列是:ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10,各系列特点……3、ARM920TDMI命名含义4、ARM指令集和Thumb指令集特点5、ARM920T微处理器的指令流水采用了典型的RISC五级流水线结构,将指令执行过程分为取指、译码、执行、访存和写回5个步骤。
6、ARM处理器支持下列数据类型:字节8位;半字16位(占用两个字节)、字32位(占用4个字节)。
7、ARM处理器的7种工作模式8、ARM9的存储组织结构:32位长的地址,它把存储器看成是0地址开始的字节的线性组合,即一个地址对应于一个存储字节,其范围是232个字节(8位二进制数)。
9、ARM9处理器的内部总共有37个32位的寄存器,其中31个用作通用寄存器,6个用作状态寄存器,每个状态寄存器只使用了其中的12位。
这37个寄存器根据处理器的状态及其工作模式的不同而被安排成不同的组。
10、几个重要的寄存器:R13—堆栈指针、 R14—链接寄存器 R15—程序计数器、 CPSR -状态寄存器 SPSR —备份的状态寄存器 11、CPSR12、什么是异常13、什么是异常向量表异常出现后处理器强制从异常类型所对应的固定存储器地址开始执行程序,这些存储器地址称为异常向量表。
14、进入异常时,ARM9内核完成以下动作:(1)将下一条指令的地址保存在相应的LR 寄存器中。
(2)将CPSR 复制到相应的SPSR 中。
(3)迫使CPSR 模式位M[4:0]的值设置成对应的异常模式值 (4)迫使PC 从相关的异常向量取下一条指令。
嵌入式系统复习
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6.4 主设备号和次设备号
主设备号:标识该设备的种类,也标识了 该设备所使用的驱动程序
次设备号:标识使用同一设备驱动程序的 不同硬件设备
所有已经注册(即已经加载了驱动程序) 的硬件设备的主设备号可以从 /proc/devices文件中得到
生成设备文件:[root]# mknod /dev/lp0 c 6 0
交叉编译器和交叉链接器是能够在宿主机 上运行,并且能够生成在目标机上直接运 行的二进制代码的编译器和链接器
基于ARM体系结构的gcc交叉开发环境中, arm-linux-gcc是交叉编译器,arm-linuxld是交叉链接器
嵌入式系统在链接过程中通常都要求使用 较小的函数库,如uClibc、uClibm 和 newlib等
Ext2fs 、JFFS和YAFFS
ext、 ext2、xia、vfat、minix、msdos、umsdos、 proc、smb、 ncp、iso9660、sysv、hpfs、affs、ufs、vfs等
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5.3 使用BusyBox构建根文件系统
BusyBox包括系统不可或缺的 init 程序,以及其 他诸如 sed, ifconfig, halt, reboot, mkdir, mount, ln, ls, echo, cat, vi编辑器...等等,大小不过几百 K左右。
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4.3 ARM存储管理机制
地址映射
单层, 段(section) 映射 大小:1MB
二层 页面映射 大页面:64KB 小页面:4KB 细小页面:1KB
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单层映射三步骤
一、初始:32位CPU虚拟地址
高12位确定映射表位置
嵌入式系统复习题
嵌入式系统复习题嵌入式系统复习题——基本知识部分第1章嵌入式系统概述1、什么是嵌入式系统?2、嵌入式系统有哪些部分组成?3、嵌入式系统有哪些特点?4、以硬件方式对嵌入式系统分为哪些类型?5、什么是SCM、MPU、MCU、SOC和SOPC?什么是CISC、RISC?什么是ARM?6、STM32F1xx主要有哪几个系列的微控制器?第2章Cortex-M3体系结构1、Cortex-M3处理器内核主要有哪些部分构成?2、Cortex-M3处理器主要有哪些部分构成?3、Cortex-M3处理器有哪两种工作模式?有哪两种工作状态?有哪两种访问权限?4、ARM公司所制定的微控制器总线规范(AMBA)包括哪几种总线?5、STM32的存储空间分为哪几个部分?使用部分的名字和范围是什么?6、什么是Cortex-M3的位绑定操作?什么是位绑定区、位绑定别名区?二者的关系是什么?Cortex-M3的存储空间有哪几个位绑定区?7、什么叫异常、什么叫中断?Cortex-M3有多少内部异常,有多少外部中断?8、什么是中断向量?什么是中断向量表?中断向量表中的前4项是什么,优先级各是什么?9、Cortex-M3中断中的咬尾是什么含义?晚到是什么含义?10、简述Cortex-M3中断的优先级规则。
11、STM32的中断分为哪几组?写出全部可能的优先级值。
12、根据STM32的命名规则,STM32ZET6芯片主要有哪些特征?第3章STM32最小系统1、STM32微控制器内部分为哪几个供电区域,电压各是多少?2、STM32微控制器有哪几种低功耗工作模式?各是什么特征?3、HSE、HSI、LSE、LSI、PLL各是什么含义?一般它们提供给系统的参数值各是多少?4、RCC是什么含义?主要有哪些功能?5、STM32F10x微控制器有哪几种复位?各有哪些引起复位的事件?6、STM32F10x微控制器可以从哪些存储区启动?这些存储区各有什么特点?7、startup_stm32f10x_hd.s文件主要有哪些功能?8、STM32F10x微控制器的启动过程主要有哪些操作?大致描述一下STM32F10x微控制器的启动过程。
2013-2014学年第二学期期末考试嵌入式系统考前复习题终结版
嵌入式系统考前复习题终结版(节操落地版,不看考完定后悔)一、填空题1.嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,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.请列举2个嵌入式实时操作系统:Win CE操作系统和Linux操作系统。
3.ARMv7M采用的异常模型理论上预定义了256 个异常类型,其中包括11 个系统异常类型和4+1 个档位,然而实际上Cortex M3只存在7 个系统异常类型4.Boot loader主要功能是:系统初始化、加载和运行内核程序。
5.RAM存储器有两种,分别是:SRAM 和DRAM ; 现在市场上两种主要的非易失闪存技术也有两类,分别是:Nor Flash和Mand Flash。
6.Cortex M3有两种工作模式:handler 模式和线程模式。
7.Cortex M3支持的指令集为Thumb-2 指令集的子集。
8.在CM3控制内核中R13对应的有两个堆栈指针,分别是主堆栈指针(MSP)和进程堆栈指针(PSP)指针。
9.C编译器没有(选填“有”或“没有”)直接支持Cortex M3的位带区操作。
10.较为普遍的一种Cortex的编程开发调试环境为ARM公司的Real View MDK 。
11.嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统构成。
12.I/O接口电路数据传送方式有:查询、中断、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。
13.ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB 。
14.Cortex M3采用的两种提升中断响应速度的措施为尾链(Tail chaining)和迟到处理(Late Arriving)。
15.Cortex M3的PSR由3个子状态寄存器APSR 、IPSR 和EPSR组成。
16.指令LDR.W R0,[R1,#20!]为带预索引的指令,而STR.W R0,[R1],#-20则为带后索引的指令。
嵌入式操作系统期末复习资料(已分类)超全
1、什么是嵌入式系统?它由及部分组成?嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。
简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化,类似与BIOS的工作方式。
具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。
特别适合于要求实时的和多任务的体系。
嵌入式系统一般有3个主要的组成部分:硬件、实时操作系统以及应用软件。
2、嵌入式系统的三要素是什么?嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机;其中嵌入性指的是嵌入到对象体系中,有对象环境要求;专用性是指软、硬件按对象要求裁减;计算机指实现对象的智能化功能。
3、嵌入式系统一般由几层组成?嵌入式系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。
4、Linux作为嵌入式系统的优势?(1)可应用于多种硬件平台。
(2)添加部件非常容易(3)支持大量硬件(4)程序源码全部公开(5)完善的开发工具5、何为虚拟内存?虚拟内存的管理有何作用?使用虚拟地址寻址整个系统的主存和辅存为虚拟内存。
可以运行体积比物理内存还要大的应用程序,也可以实现“按需调页”,既满足了程序的运行速度,又节约了物理内存。
6、进程内存区域涉及哪几种数据段?代码段:可执行的操作命令数据段:已初始化的全局变量BSS段:未初始化的全局变量堆:进程运行中被分配的内存段栈:程序临时创建的局部变量7、简述内核空间和用户空间的区别?内核空间:任何操作都可以执行用户空间:禁止处理器对硬件的直接访问和对内容的未授权访问。
两者分别引用不同的内存映射,即程序代码段使用不同的“地址空间”8、简述共享内存的作用①、共享内存区域是被多个进程共享的一部分物理内存②、进程可以直接访问该共享内存区域,并通过该区域进行通信。
③、进程间快速共享数据④、共享虚拟内存的页面出现在每一个共享该页面的进程的页表中,但它不需要所有进程的虚拟内存都有相同的虚拟地址9、简述内存管理与虚拟文件系统之间的关系内存管理利用虚拟文件系统支持交换,交换进程定期由调度程序调度,这也是内存管理依赖于进程调度的唯一原因。
嵌入式复习资料
嵌入式复习资料嵌入式复习资料嵌入式系统是现代科技中的一个重要领域,它涉及到计算机科学、电子工程、通信技术等多个学科。
随着科技的不断发展,嵌入式系统的应用范围越来越广泛,从智能手机到汽车控制系统,从医疗设备到智能家居,无处不见嵌入式系统的身影。
因此,对于从事嵌入式系统开发或者学习相关知识的人来说,复习资料是必不可少的。
一、基础知识回顾嵌入式系统的基础知识包括计算机体系结构、操作系统、编程语言等。
在复习资料中,可以对这些知识进行回顾和梳理。
例如,计算机体系结构方面,可以回顾冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构的特点和区别;在操作系统方面,可以回顾实时操作系统和普通操作系统的区别以及常见的实时操作系统;在编程语言方面,可以回顾C语言和汇编语言的特点和用途。
二、硬件设计与接口嵌入式系统的硬件设计是其重要组成部分。
在复习资料中,可以对硬件设计的基本原理和常见接口进行总结。
例如,可以回顾数字电路设计的基本原理,包括逻辑门、时序电路等;在接口方面,可以回顾串口、并口、SPI、I2C等常见接口的特点和使用方法。
三、嵌入式系统开发工具嵌入式系统的开发离不开相应的开发工具。
在复习资料中,可以对常见的嵌入式系统开发工具进行介绍和使用方法的总结。
例如,可以回顾Keil、IAR等常用的嵌入式系统开发集成环境(IDE)的特点和使用方法;在调试工具方面,可以回顾JTAG、SWD等常见的调试接口和调试工具的使用方法。
四、实时系统与任务调度实时系统是嵌入式系统中的重要概念,它要求系统能够在规定的时间内完成任务。
在复习资料中,可以对实时系统的基本原理和任务调度算法进行回顾和总结。
例如,可以回顾实时系统的硬实时和软实时的概念和特点;在任务调度算法方面,可以回顾优先级调度算法、轮转调度算法等常见的任务调度算法的原理和适用场景。
五、通信与网络技术嵌入式系统的通信和网络技术是其应用领域中的重要组成部分。
在复习资料中,可以对常见的通信和网络技术进行总结和回顾。
嵌入式系统复习资料全
嵌入式系统复习提纲第一章1,什么是嵌入式系统?IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义是什么?一般定义是什么?根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置一般定义:“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
”●广义上讲,凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。
●从狭义上讲,我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统,具有自己操作系统,具有特定功能,用于特定场合的嵌入式系统。
这里所谓的嵌入式系统是指狭义上的嵌入式系统。
2,嵌入式系统有哪些重要的特征?(1)系统内核小●由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
●比如ENEA公司的OSE分布式系统,内核只有5K,而Windows的内核则要大得多。
(2)专用性强●嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植。
●即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。
●同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。
(3)系统精简●嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。
(4)高实时性OS● 这是嵌入式软件的基本要求,而且软件要求固态存储,以提高速度。
软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。
3, 实时系统的定义是什么?答:实时系统的正确性依赖于运行结果的逻辑正确性和运行结果产生的时间正确性,即实时系统必须在规定的时间范围内正确地响应外部物理过程的变化。
4,在典型的嵌入式系统组成中,可以分为哪四层?每一层具体是通常包含哪些单元?中间层BSP 有哪些基本功能? 答:硬件层,中间层,软件层,功能层● 中间层BSP 功能之一:硬件初始化 ● 片级初始化:主要完成CPU 的初始化,把CPU 从上电时的缺省状态逐步设置成为系统所要求的工作状态。
(完整word版)嵌入式系统复习及答案
(完整word版)嵌⼊式系统复习及答案⼀、单项选择题1、下⾯关于哈佛结构描述正确的是(A )。
A、程序存储空间与数据存储空间分离B、存储空间与IO空间分离C、程序存储空间与数据存储空间合并D、存储空间与IO空间合并2、下⾯哪⼀种⼯作模式不属于ARM特权模式(A )。
A、⽤户模式B、管理模式C、软中断模式D、FIQ模式3、ARM9TDMI的⼯作状态包括( D )。
A、测试状态和运⾏状态B、挂起状态和就绪状态C、就绪状态和运⾏状态D、ARM状态和Thumb状态4、指令“LDMIA R0!, {R1, R2, R3, R4}”的寻址⽅式为( C )。
A、⽴即寻址B、寄存器间接寻址C、多寄存器寻址D、堆栈寻址5、对寄存器R1的内容乘以4的正确指令是( C )。
A、LSR R1,#2B、LSL R1,#2C、MOV R1,R1, LSL #2D、MOV R1,R1, LSR #26、下⾯指令执⾏后,改变R1寄存器内容的指令是( D )。
A、TST R1,#2B、ORR R1,R1,R1C、CMP R1,#2D、EOR R1,R1,R17、下⾯哪⼀种功能单元不属于I/O接⼝电路。
( D )A、USB控制器B、UART控制器C、以太⽹控制器D、LED8、下⾯哪个操作系统是嵌⼊式操作系统。
(B )A、Red-hat LinuxB、µCLinuxC、Ubuntu LinuxD、SUSE Linux9、使⽤Host-Target联合开发嵌⼊式应⽤,( B )不是必须的。
A、宿主机B、银河麒麟操作系统C、⽬标机D、交叉编译器10、下⾯哪个系统不属于嵌⼊式系统( D )。
A、MP3播放器B、GPS接收机C、“银河⽟衡”核⼼路由器D、“天河⼀号”计算机系统11. RS232-C串⼝通信中,表⽰逻辑1的电平是(D )A、0VB、3.3VC、+5V~+15VD、-5V~-15V12. 下列不属于RISC计算机特点的是(C)。
嵌入式 复习资料
嵌入式复习资料嵌入式复习资料嵌入式系统作为计算机科学与技术领域的一个重要分支,已经在各个领域得到广泛应用。
它是一种特定功能的计算机系统,通常被嵌入到其他设备中,以实现特定的功能或任务。
嵌入式系统的特点是体积小、功耗低、性能高、可靠性强,因此在汽车、医疗设备、家电等领域有着广泛的应用。
为了更好地掌握嵌入式系统的相关知识,我们需要进行系统的复习和学习。
下面将从嵌入式系统的基础知识、硬件设计、软件开发等方面进行介绍和总结。
一、嵌入式系统的基础知识在学习嵌入式系统之前,我们首先需要了解一些基础知识。
嵌入式系统的核心是处理器,常见的处理器有ARM、MIPS、X86等。
此外,还需要了解嵌入式系统的存储器、输入输出设备、总线等基本组成部分。
同时,对于嵌入式系统的操作系统、编程语言、开发工具等也需要有一定的了解。
二、嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统的硬件设计是嵌入式系统开发的重要环节。
在硬件设计中,我们需要考虑电路的功耗、稳定性、可靠性等因素。
此外,还需要根据具体的应用场景选择合适的芯片、传感器等硬件组件。
在硬件设计过程中,我们还需要进行电路原理图设计、PCB设计、电路仿真等工作。
三、嵌入式系统的软件开发嵌入式系统的软件开发是嵌入式系统开发的另一个重要环节。
在软件开发中,我们需要选择合适的编程语言和开发工具。
常用的编程语言有C、C++、Python等,常用的开发工具有Keil、IAR、Eclipse等。
在软件开发过程中,我们需要进行程序设计、调试、测试等工作,以确保软件的功能和性能达到要求。
四、嵌入式系统的应用案例嵌入式系统在各个领域都有着广泛的应用。
以汽车领域为例,现代汽车中嵌入了大量的嵌入式系统,用于控制引擎、底盘、安全系统等。
在医疗设备领域,嵌入式系统被用于监测患者的生命体征、控制医疗设备等。
在家电领域,嵌入式系统被用于控制空调、洗衣机、电视等家电产品。
这些应用案例充分展示了嵌入式系统的重要性和广泛性。
总结起来,嵌入式系统作为计算机科学与技术领域的一个重要分支,已经在各个领域得到广泛应用。
嵌入式系统复习提纲-20142015-2doc
嵌入式系统复习提纲一、嵌入式基本概念:(1)、嵌入式的基本概念●嵌入式系统定义:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,且软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由以下几部分组成: 嵌入式微处理器,外围硬件设备,嵌入式操作系统,特定的应用程序特点:应用的特定性和广泛性,技术、知识、资金的密集性,高效性,较长的生命周期,高可靠性,软硬一体,软件为主,无自举开发能力。
三要素:嵌入、专用、计算机。
(2)、ARM的硬件结构●ARM微处理器的类型●嵌入式应用系统的硬件结构●ARM9的流水线结构●ARM9的七种工作模式●S3C2440的中断控制寄存器类型以及工作模式二、主要命令使用Cp, mv, tar, cd, ls, mkdir, man, pwd,rm, mount ,chmod, find, gzip, ifconfig,ping,lsmod,insmod等,以实验需要用到的命令为主三、Linux的目录结构/bin:存放系统所需要的那些命令,比如ls、cp、mkdir等命令;功能和/usr/bin 类似,这个目录中的文件都是可执行的、普通用户可以使用的命令。
/boot:这是Linux的内核及引导系统程序所需要的文件目录,比如initrd.img等文件都位于这个目录中,grub系统引导管理器也位于这个目录。
/dev:设备文件存储目录,比如声卡、磁盘。
/etc:系统配置文件的所在,一些服务器的配置文件也在这里;比如用户帐号及密码配置文件。
/home:普通用户目录默认存放目录。
/lib:库文件存放目录/lost+found:当系统意外崩溃或机器意外关机,而产生一些文件碎片放在这里。
当系统启动的过程中fsck公交会检查这里,并修复已经损坏的文件系统。
/mnt:这个目录是用于存放挂载储存设备的挂载目录的。
比如有cdrom等目录。
/etc/fatab/opt:表示的是可选择的意思,有些软件包也会被安装在这里,也就是自定义软件包。
(整理)嵌入式系统复习终极版.
嵌入式系统复习重点一、题型填空题 2`×10单选题 2`×5名词解释 2`×5简答题 5`×6设计题 15`×2二、考点第一章嵌入式系统概述1、嵌入式系统从技术角度的定义及其特点(见PPT第一章)定义:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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。
特点:嵌入性、内含计算机、专用性。
2、嵌入式系统的未来P3产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6~9个月;全球重新定义市场的机会和膨胀的应用空间;互联现在是一个需求而不是辅助性的,包括用有线和刚刚显露头角的无线技术;基于电子的产品更复杂化;互联嵌入式系统产生新的依赖网络基础设施的应用;微处理器的处理能力按莫尔定律(Moore’s L aw)预计的速度在增加。
该定律认为集成电路和晶体管个数每18个月翻一番。
3、什么是嵌入式处理器及嵌入式系统的分类P5嵌入式处理器:为完成特殊应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式系统可以分为以下几大类:嵌入式微处理器EMPU;嵌入式微控制器MCU;嵌入式DSP处理器;嵌入式片上系统SOC。
4、嵌入式操作系统相关的基本概念P7-10(可能考名词解释)前后台系统:对基于芯片的开发来说,应用程序一般是一个无限的循环,可称为前后台系统或超循环系统。
循环中调用相应的函数完成相应的操作,这部分可以看成后台行为,后台也可以叫做任务级,这种系统在处理的及时性上比实际可以做到的要差。
中断服务程序处理异步事件,这部分可以看成前台行为,前台也叫中断级,时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务程序来保证的。
操作系统:操作系统是计算机中最基本的程序。
操作系统负责计算机系统中全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动;操作系统提供用户接口,使用户获得良好的工作环境;操作系统为用户扩展新的系统功能提供软件平台。
实时操作系统:实时操作系统是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,用户的应用程序是运行于RTOS之上的各个任务,RTOS根据各个任务的要求,进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。
嵌入式系统复习题
嵌入式系统复习题嵌入式系统是一种专用的计算机系统,它被设计用于执行特定的任务,通常嵌入在更大的系统中。
以下是一些嵌入式系统复习题,以帮助学生更好地准备考试。
1. 定义嵌入式系统:嵌入式系统是一种计算机系统,它被集成到一个更大的系统中,用于控制、监视或执行特定的功能。
2. 嵌入式系统的特点:- 实时性:能够快速响应外部事件。
- 可靠性:在各种条件下都能稳定运行。
- 资源受限:内存、处理能力和存储空间有限。
- 专用性:为特定应用设计。
3. 嵌入式系统的组成:- 微处理器或微控制器:系统的大脑,执行程序和处理数据。
- 存储器:包括ROM和RAM,用于存储程序和数据。
- 输入/输出设备:如传感器、显示器、键盘等。
- 通信接口:如串口、USB、以太网等。
4. 嵌入式系统的开发流程:- 需求分析:确定系统的功能和性能要求。
- 系统设计:设计硬件和软件架构。
- 硬件开发:选择合适的微处理器和外围设备。
- 软件开发:编写程序代码,包括操作系统、驱动程序和应用程序。
- 系统集成:将硬件和软件集成在一起,进行测试。
- 系统测试:确保系统满足所有设计要求。
5. 嵌入式操作系统:- 定义:一种为嵌入式系统设计的操作系统。
- 类型:包括实时操作系统(RTOS)和非实时操作系统。
- 功能:任务调度、内存管理、设备驱动等。
6. 嵌入式系统的编程语言:- C语言:由于其高效性和接近硬件的特性,是嵌入式系统开发中常用的语言。
- C++:提供了面向对象的特性,适用于更复杂的系统开发。
- 汇编语言:在需要优化性能的场合使用。
7. 嵌入式系统的调试方法:- 硬件仿真器:模拟硬件环境,进行程序调试。
- 逻辑分析器:分析信号波形,帮助定位硬件问题。
- 软件调试工具:集成开发环境(IDE)中的调试器。
8. 嵌入式系统的安全性和可靠性:- 安全性:保护系统不受恶意攻击。
- 可靠性:确保系统在各种条件下都能正常工作。
9. 嵌入式系统的应用领域:- 工业自动化:控制生产线上的设备。
本科期末考试《嵌入式系统原理及应用》最终版整理复习要点
嵌入式复习大纲第一章1、嵌入式系统定义及概念:嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统2、嵌入式系统的特点:(3个)1)嵌入式系统通常是面向特定应用的;2)嵌入式系统功耗低、体积小、集成度高、成本低;3)嵌入式系统具有较长的生命周期;4)嵌入式系统具有固化的代码;3、嵌入式处理器的分类:1)嵌入式微处理器(EMPU);2)嵌入式微控制器(EMCU);3)嵌入式DSP处理器(EDSP);4)嵌入式片上系统(ESoC)。
4、嵌入式系统的组成:由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
(1)硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)(2)硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层,该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
BSP具有以下两个特点。
(3)系统软件层由实时多任务操作系统、、文件系统、图形用户接口、网络系统及通用组件模块组成。
5、嵌入式操作系统:嵌入式实时操作系统µC/OS-II、嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks、pSOS、等,以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等6、嵌入式系统的设计方法:(需交叉编译和调试环境)(1)系统定义与需求分析(2)系统设计方案的初步确立(3)初步设计方案性价比评估与方案评审论证(4)完善初步方案、初步方案实施(5)软硬件集成测试(6)系统功能性能测试及可靠性测试第二章1、ARM的CISC、RISC ARM7~ARM9(1)CISC特点:复杂指令、各种类型的内存寻址方式、微程序结构、效率高(2)RISC特点:固定指令长度、指令流水线处理、简化内存管理、硬件接线式控制、单周期执行、复杂度存于编译程序内(3)冯诺依曼结构:输入输出设备、运算器、控制器、存储器主要贡献:提出并实现了“存储程序”的概念2、ARM7:采用3级流水线结构,采用冯诺依曼结构(程序存储与数据存储统一编址)ARM9:采用5流水线结构,采用哈弗体系结构(程序存储器与数据存储器分开独立编址)ARM10:采用6流水线结构,采用哈弗体系结构ARM11:采用8流水线结构,采用哈弗体系结构3、ARM体系结构的技术特征:(1)单调周期操作(2)采用加载/存储指令结构(执行速度快)(3)固定32位指令(结构简单、效率高)(4)地址指令格式(三地址指令格式,优化代码)(5)指令流水线技术(提高执行效率)4、ARM的三种工作状态,如何标记?(1)ARM状态:32位,ARM状态下执行字对准的32位ARM指令;(2)Thumb状态:16位,Thumb状态下执行半字对准的16位Thumb指令。
嵌入式系统复习
第一章1.嵌入式系统的3个基本要素“嵌入性”、“专用性”、“电脑系统”。
2.嵌入式系统的实时分类非实时系统、软实时系统、硬实时系统。
3.嵌入式系统的硬件平台组成嵌入式系统的硬件平台是以嵌入式处理器为核心,由存储器、I/O单元电路、通信模块、外部设备等必要的辅助接口组成的。
4.嵌入式系统的3层和4层结构3层: 嵌入式系统硬件平台、嵌入式实时操作系统和嵌入式系统应用。
4层:嵌入式系统硬件平台、硬件抽象层、嵌入式实时操作系统和嵌入式系统应用。
5.什么是嵌入式系统?狭义上讲,嵌入式系统是指:“嵌入到对象体系中的、用于执行独立功能的专用电脑系统”。
定义为以应用为中心,以微电子技术、控制技术、电脑技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件硬件可剪裁的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有等严格要求的专用电脑系统。
广义上讲,但凡带有微处理器的专用硬件系统都可以称为嵌入式系统。
6.什么是硬件抽象层HAL,它有什么功能?硬件抽象层通过接口向操作系统以及应用程序提供对硬件进行抽象后的服务。
硬件抽象层一般应包含相关硬件的初始化、数据的输入输出操作、硬件设备的配置操作等功能。
7.硬件抽象层的定义和代码设计应该具有哪些特点?1.硬件抽象层具有与硬件的密切相关性;2.硬件抽象层具有与操作系统的无关性;3.接口定义的功能应包含硬件或系统所需硬件支持的所有功能;4.定义简单明了,太多接口函数会增加软件模拟的复杂性;5.可测性的接口设计有利于系统的软硬件测试和集成。
8.嵌入式系统的应用领域。
工业过程控制、网络通信设备、消费电子产品、航空航天设备、军事电子设备和现代武器.第二章1、ARM的三种含义,常见的ARM芯片。
一个公司的名称、一类微处理器的通称、一种技术的名称。
常见的ARM芯片有ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11和SecurCore、Cortex 3、4、ARM微处理器的应用选型主要考虑哪些方面?1. ARM微处理器内核的选择2. 系统的工作频率3. 芯片内存储器的容量4.片内外围电路的选择5、存储器的“大端”格式、“小端”格式大端格式:字数据的高字节存储在低地址中,而字数据的低字节则存放在高地址中;小端格式:数据的低字节存储在低地址中,而数据的高字节则存放在高地址中。
嵌入式期末复习提纲(包含答案)
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•PPT课件.平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章.每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心.一计算机技术为基础.软硬件可裁剪.适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心.一计算机技术为基础.软硬件可裁剪.适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译.试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景.其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展.目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中.网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径.如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言.低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展.32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心.在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面.嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用.内嵌GPS模块.GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭.只需要几千元.就可以随时随地找到你的位置。
2014秋嵌入式系统试卷A答案
2014秋嵌入式系统试卷A答案《 》课程 卷 第2页 共 页200 年 季学期《 》课程考试试卷( 卷)注意:1、本试卷共 页; 2、考试时间:110分钟;3、姓名、学号、网选班级、网选序号必须写在指定地方。
一、填空题(每空1分,共101、 进程的基本状态有:__运行态 、_就绪态_和__阻塞态;2、 嵌入式系统按实时性分可分为: 实时性 和 非实时性 ;3、 嵌入式系统的设计可以分成三个阶段:分析、设计和实现;4、 程序的局部变量存在于(堆栈)中,全局变量存在于(静态区)中,动态申请数据存在于(堆)中。
5、 一个C 程序有且仅有一个main()函数。
6、 在C 语言中,字符输入函数和字符输出函数分别是:getchar();putchar()7、 C 语言提供的预处理命令主要包括如下三种:宏定义、文件包含、条件编译8、 C 语言中基本的数据类型有:整型、实型、字符型9、 符号“a”和‘a’的区别是a”是字符串常量,而‘a’是字符常量10、 C 语言中普通整型变量的类型说明符为int ,在内存中占2字节,有符号普通整型的数据范围是-32768~ +32767 11、 7、有如下语句:char A[ ]={“I am astudent”}; 该字符串的长度是14,A[3]= ‘m’12、设有变量定义:int m=5,n=3;则执行表达式((m+=2)>=7)||((n-=3)<10)后,m,n 的值分别为:7和3 。
《 》课程 卷 第3页 共 页二、 名词解释(每小题4分,共20分)1、 进程控制块(TCB)进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其它进程并发执行的进程。
或者说,OS 是根据PCB 来对并发执行的进程进行控制和管理的。
2、 OS 微内核技术是指精心设计的、能实现现代OS 核心功能的小型内核,它与一般的OS(程序)不同, 它更小更精炼,它不仅运行在核心态,而且开机后常驻内存, 它不会因内存紧张而被换出内存。
嵌入式系统模拟试题与答案
学习中心/函授站_ 姓名学号电子科技大学网络与继续教育学院2014学年下学期《嵌入式系统》期末考试试题(综合大作业)考试说明:1、大作业于2014年12月25日下发,2015年1月10日交回;2、考试必须独立完成,如发现抄袭、雷同均按零分计;3、答案须手写完成,要求字迹工整、卷面干净。
一、问题简述(每小题4分,共20分)1、简述嵌入式系统的定义和组成结构。
答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并软硬件可剪裁、功能、,可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式等方面符合要求的专用计算机系统。
嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执行部分、嵌入式软件等四个部分组成。
2、简单说明ARM微处理器的特点。
答:(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,能很好地兼容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,通过Load/Store结构在存和寄存器之间批量传递数据。
(5) 寻址方式灵活简单,执行效率高。
(6) 指令长度固定。
3、简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。
答:①在嵌入式系统的开发过程中,一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程;②然后通过交叉编译和,将程序转换成目标平台(嵌入式系统)可以运行的二进制代码;③接着通过嵌入式调试系统调试正确;④最后将程序下载到目标平台上运行。
要强调,选择合适的开发工具和调试工具,对整个嵌入式系统的开发都非常重要。
4、简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。
答:在嵌入式系统的开发过程中,要考虑到实时性、可靠性、稳定性、可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规、抗干扰、物理尺寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。
5、什么是BootLoader,了解其在嵌入式系统中作用。
答:就是启动载入或引导加载又叫自举装载。
由于系统加电后需要首先运行BootLoader这段程序,因此它需要放在系统加电后最先取指令的地址上。
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{
可被中断的用户代码片断;
OS_ENTER_CRITICAL();//进入临界区(关中断)
不可被中断的用户代码片断;
OS_EXIT_CRITICAL();//退出临界区(开中断)
可被中断的用户代码片断;
}
}
6.任务的基本概念:同作业题6
OSxxxQuery( )----查看事件
OSxxxAccept( )----无等待请求一个事件
15.汉语中所谓的“事件”,是指一个事情的发生。在uC/OS-II中将信号量、消息邮箱和消息队列的一个存在称为一个事件,事件操作:创建、发送、请求和删除等。
两类信号量:互斥信号量---Mutex、计数型信号量---Sem;
嵌入式实时操作系统μC/OS-II总复习
ARMTTDMI的各部含义
ARM公司名
T系列
T含有thumb指令的解调器
D含有Jtag调试器支持Debug
M快速乘法器
I宏单元
1.嵌入式操作系统概念:
以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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.操作系统特点:同作业题8
空闲任务[OS_IdleTask()]永远设为最低优先级即OS_LOWEST_PRIO不可能
24.优先级分为静态和动态
21.前后台系统:同作业题5
22.在uc/os-2系统移植过程中要修改哪3文件?
OS_CPU.HOS_CPU_A.ASMOS_CPU_C.C
23.多任务是如何工作的?空闲任务优先级是多少?它能否被应用软件删除?
多任务运行的实现实际上是靠CPU(中央处理器)在许多任务之间转换盒调度。CPU只有一个轮番服务于一系列任务中的某一个
18.共享资源定义:可以被一个以上任务使用的资源叫做共享资源。
19.消息邮箱:消息邮箱是uC/OS-II中一种通信机制用一个指针型变量,一个任务或一个中断服务子程序通过内核服务,可以把一则消息放到邮箱里去。
20.消息队列:消息队列是uC/OS-II中一种通信机制,(实际指邮箱阵列)通过内核提供服务,任务或中断服务子程序可以将一则消息放入消息队列
f恢复任务:OSTaskResume();
g堆栈检验:OSTaskStkchk();
h获得任务的信息:OSTaskQuery();
i改变任务的优先级:OSTaskChangePrio();
4.任务的5种状态:
睡眠,等待,就绪,运行,中断;(状态转换图)
5.用户任务代码的一般结构
voidMyTask(void *pdata)
7.任务的优先权和优先级别
①uC/OS-II的每个任务都必须有唯一的优先级。
②uC/OS-II最多可以管理64个优先级分配给64个任务。
③uC/OS-II中用一个8b的整型数来表示优先级别,数字越小,优先级越高,prio= 0的任务优先级最高。
④uC/OS-II中使用任务的优先级(prio)作为任务句柄。
3.任务的操作函数有哪些?
a建立任务:OSTaskCreate();
b建立任务:OSTaskCreateExt();
c删除任务:OSTaskDel();
d请求删除任务:OSTaskDelReq();
e挂起任务:OSTaskSuspend();
被挂起的任务只能通过调用恢复函数来恢复。
任务挂起是一个附加功能,任务挂起可以挂起自己或其它任务
(信号量---Sem互斥信号量---Mutex、消息邮箱---Mbox、消息队列---Q)。对每种事件提供5个基本操作函数,供用户管理事件。
OSxxxCreate( )----创建事件;
OSxxxPost( ) ----发送事件;
OSxxxPend( ) ----等待事件;
OSxxxDel( )----删除事件;
空任务控制块链表----未被分配的TCB链OSTCBFreeList。
任务控制块链表----已分配的TCB链OSTCBList。
10.任务调度
任务切换---- CPU从运行某一任务转换到运行另一任务的过程。
任务调度----按照某规则进行任务切换的工作过程。
uC/OS-II中的任务切换有“任务调度器”来完成。
互斥信号量是一个二值信号量,主要用于“独占式共享资源”的管理(例如:打印机)。
16.内核功能:(任务切换)负责管理各个让任务,或者说为每个任务分配CPU时间,并且负责任务间通信
17.资源:任何为任务所占用的实体都可以称为资源。资源是可以是输入\输出设备,例如打印机,键盘及显示器(硬件);资源也可以是一个变量,一个结构或一个数组等(软件)
#define OS_LOWEST_PRIO xx //该行属于OS_CFG.H文件
13.堆栈检验,OSTaskStkChk()
删除任务,OSTaskDel( )
请求删除任务,OSTaskDelReq()
Ucos支持的最长时钟节拍数是:65535个节拍。
14.uC/OS-II使用ECB的数据结构统一描述三类事件
•
9.任务控制块及任务控制块链表
任务控制块(TCB)----任务在系统中的身份证
TCB ----uC/OS-II中用于记录任务信息(任务堆栈指针、任务当前状态、任务优先级别等)的数据结构。
uC/OS-II将系统中的所有TCB构成两个链表(OSTCBList、OSTCBFreeList)进行任务管理。
⑤用户通过修改OS_CFG.H中的宏定义常数OS_LOWEST_PRIO的值,约定本用户系统的最低优先级数。
8.任务创建需要4个参数OSTaskCreat( )
•task:是指向任务代码的指针;
•pdata是任务开始执行时,传递给任务的参数的指针;
•ptos是分配给任务堆栈的栈顶指针;
•prio是分配给任务的优先级。
任务调度器的两项主要工作:①从任务就绪表中查找优先级最高的就绪任务,②实现任务切换。
uC/OS-II中有两个“任务调度器”:任务级的调度器(OS_Sched( ) ),
11.uC/OS-II提供两个系统函数创建Task:
•OSTaskCreate( )
•OSTaskCreateExt( )
12.任务的优先级资源由RTOS提供,uC/OS-II中使用系统宏常数OS_LOWEST_PRIO约定其可用的优先级个数,其值最大为63。