嵌入式系统设计总复习
嵌入式系统原理期末复习提纲
嵌入式系统原理期末复习提纲I.嵌入式系统概述A.嵌入式系统定义及特点B.嵌入式系统应用领域C.嵌入式系统的组成和发展历程II.嵌入式系统硬件平台A.微处理器和微控制器1.嵌入式处理器的特点和分类2.微控制器的组成和功能B.存储器1.ROM、RAM和闪存的特点和应用2.存储器层次结构和访问速度C.输入输出设备1.常用的输入输出设备及其接口2.外设管理和设备驱动程序设计III.嵌入式系统软件设计A.系统软件概述1.嵌入式操作系统的作用和特点2.应用程序和设备驱动程序的开发B.嵌入式操作系统1.嵌入式操作系统的分类和选择2.嵌入式操作系统的组成和功能C.实时性和调度1.实时系统和非实时系统的区别2.实时任务调度算法和实时性分析方法D.嵌入式软件开发工具和环境1.嵌入式软件开发流程和工具链2.集成开发环境和仿真调试工具的应用IV.嵌入式系统通信和网络A.系统通信介质1.串行通信和并行通信的特点和应用2.无线通信和有线通信的比较B.数据通信协议1.常用的通信协议及其特点2.数据通信协议的设计和实现C.网络和通信协议1.嵌入式网络的分类和应用2.嵌入式网络协议的体系结构和功能V.嵌入式系统性能优化和测试A.系统性能优化1.优化目标和方法2.硬件优化和软件优化的措施B.系统功耗管理2.低功耗设计和功耗管理方法C.系统测试和调试1.测试方法和策略2.调试工具和技术的应用VI.嵌入式系统安全和可靠性A.系统安全性1.嵌入式系统安全威胁和攻击方式2.安全策略和防护技术B.系统可靠性1.可靠性定义和指标2.提高系统可靠性的方法和技术C.系统错误处理1.常见的系统错误类型和处理方式2.异常处理和错误恢复机制VII.嵌入式系统开发案例分析A.实际案例介绍B.案例分析和设计思路C.案例实现和效果评估以上提纲以嵌入式系统原理为基础，围绕嵌入式系统的硬件平台、软件设计、通信和网络、性能优化和测试、安全和可靠性及案例分析等方面进行了全面的复习内容概括。
《嵌入式系统与设计》期末复习题
《嵌入式系统与设计》期末复习题一、填空题1．ARM这个缩写包含三种含义:一是指（）；二是指（）；三是指（）。
2．常用的AT89C52单片机为（）位单片机，而STM32单片机为（）位单片机。
3．常用的STM32F103系列单片机是基于（）内核，此内核采用的是（）结构。
4．STM32单片机共有8种输入输出模式，其中输入模式有（）种，输出模式有（）种。
5．在编写按键检测程序时，加一个延时判断的目的是为了（）这种方法叫（）。
6．如果LED阴极接地，阳极通过一个电阻接单片机PA1端口，则当单片机PA1端口输出为高电平时LED 状态为（）;当输出为低电平时LED状态为（）。
7．STM32单片机的GPIO口可以配置为（）模式和（）模式。
8．常STM32的（）为通用同步异步收发器，可以利用（）发生器提供宽范围的波特率选择。
9．STM32通用定时器TIM的16位计数器可以采用三种方式工作，分别为向上计数模式、（）模式和（）模式。
10．STM32具有单独的位设置或位清除能力。
这是通过（）和（）寄存器来实现的。
11．如嵌入式系统的设计可以分成三个阶段:分析、（）和（）。
12．微处理器有两种总线架构，使用数据和指令使用同一接口的是（），分开的指令和数据接口、取指和数据访问可以并行进行（）的是（），13．ARM核有两个指令集，分别是（）指令集、（）指令集。
14．嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由（）和（）组成的。
15．STM32单片机程序开发中常用的延时产生方法有（）和（）。
16．当STM32的I/O端口配置为输入时，（）被禁止，（）被激活。
17．STM32的所有端口都有外部中断能力。
当使用（）时，相应的引脚必须配置成（）。
18．STM32芯片内部集成的（）位ADC是一种逐次逼近型模拟数字转换器，具有（）个通道。
19．在STM32中，只有在（）的转换结束时才产生DMA请求，并将转换的数据从（）寄存器传输到用户指定的目的地址。
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
嵌入式系统设计在线考试复习题
嵌入式系统设计在线考试复习题一单选题1. 在中断服务程序中,至少应有一条( )A. 传送指令B. 转移指令C. 加法指法D. 中断返回指令2. 嵌入式系统的三要素下面哪一个不是：（）。
A. 嵌入B. 存储器C. 专用D. 计算机3. MCS－51有中断源（）A. 5个B. 2个C. 3个D. 6个4. 整流电路是利用二极管的（）特性。
A. 单向导电B. 稳压C. 保护D. 降压5. 以下不是构成的控制器部件（ )。
A. 程序计数器B. 指令寄存器C. 指令译码器D. 存储器6. 下列不是单片机总线是（）。
A. 地址总线B. 控制总线C. 数据总线D. 输出总线7. 十进制29的二进制表示为原码（）。
A. 11100010B. 10101111C. 00011101D. 000011118. 用MCS-51串行接口扩展并行IO口时,串行接口工作方式应选择( )A. 方式0B. 方式1C. 方式2D. 方式39. 在微型计算机中，采用中断方式的优点之一是( )。
A. 简单且容易实现B. CPU可以不工作C. 可实时响应突发事件D. 传送速度最快10. 计算机内部，一切信息的存取，处理和传递的形式是（）。
A. ASCII码B. BCD码C. 二进制数D. 十六进制数11. MOV C，00H的寻址方式是（）。
A. 位寻址B. 直接寻址C. 立即寻址D. 寄存器寻址12. 若某数真值为–0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码为( )。
A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码13. 控制串行口工作方式的寄存器是（）。
A. TCONB. PCONC. SCOND. TMOD14. c++源程序文件的默认扩展名为（）。
A. cppB. exeC. objD. lik15. 中断向量是指（）。
A. 中断断点的地址B. 中断向量表起始地址C. 中断处理程序入口地址D. 中断返回地址16. MOVX A,@DPTR指令中源操作数的寻址方式是（）。
嵌入式系统设计与应用复习资料
嵌入式系统设计与应用复习资料（一） .单项选择题：1.下面哪个系统属于嵌入式系统。
（ D ）A、“天河一号”计算机系统B、联想 T400 笔记本计算机C、联想 S10 上网本D、联想 OPhone手机2. 软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。
A、软硬件分开描述B、软硬件统一描述C、协同测试D、协同验证3. 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4. 下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。
A、用户模式B、系统模式C、软中断模式D、 FIQ 模式5.ARM7TDMI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B 接口移动硬盘最合适的传输类型为（B）。
A、控制传输B、批量传输C、中断传输D、等时传输7.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、μ CLinuxC、 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.在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（C）时完成。
A、需求分析B、系统集成C、体系结构设计D、软硬件设计12.下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（B）。
A、嵌入式微处理器B、微控制器C、 DSPD、以上都不合适13.关于 ARM子程序和 Thumb子程序互相调用描述正确的是（ B ）。
《嵌入式系统设计》复习题
《嵌入式系统设计》复习题一、填空题1、嵌入式系统由以下三部分组成： _________、________________、_____________。
2、ARM处理器共有_____种工作模式，其中有_____种特权模式，在特权模式下，其中有_____种异常模式。
3、ARM处理器支持下列数据类型：____________、____________、____________。
4、下面列举的立即数中，有效的是：__________、__________。
0xFF0，0xFF7，0xFF8， 0x290，0xF000001F。
5、请写出以下指令的寻址方式：MOV R0,#35； __________________ ADD R4,R3,R2； ______________________6、Flash存储器又称闪存，主要有两种：____________________和____________________。
7、ARM9采用_____级流水线，存储器采用__________结构，它包含独立的__________和__________，执行的指令集为__________。
8、ARM系统复位后，PC中的值为______________________或______________________。
9、影响流水线的因素为：__________、____________________。
10、下面列举的立即数中，有效的是：__________、__________。
0xFF00，0xFFE，0x380，0x386，0xA404，0xF0001F00。
11、请写出以下指令的寻址方式：MOV R1,R2,LSL #8；_________________ CMP R7,R8；___________________ 12、S3C2410A总共支持_____个存储器Bank，每个Bank最大为__________字节。
嵌入式系统原理及设计复习要点考试
一、二、三、四、知识点：填空题（每空选择题（每题1 分，共15 分）2 分，共20 分）简答题（5 小题，共35 分）综合应用题（ 2 题，共30 分）第1章嵌入式系统概述嵌入式系统的分类：四类1. P5嵌入式微处理器、微控制器、dsp 处理器、片上系统嵌入式操作系统基本概念：前后台系统、内核、占先式内核、非占先式内核、中断P7-102.前后台系统：对基于芯片的开发来说，后台系统或超循环系统。
应用程序一般是一个无限的循环，可称为前内核：多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通信。
内核提供的基本服务是任务切换。
使用实时内核可以大大简化应用系统的设计，个任务，由实时内核来管理它们。
是因为实时内核允许将应用分成若干内核需要消耗一定的系统资源，比如2％～5％的CPU 运行时间、RAM 和ROM 等。
非占先式内核：非占先式内核要求每个任务自动放弃调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个务来处理。
中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态CPU 的所有权。
非占先式CPU。
异步事件还是由中断服(mount) 变为就绪状态。
但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU 的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。
占先式内核：一旦就绪，总能得到当系统响应时间很重要时，要使用占先式内核。
最高优先级的任务CPU 的控制权。
当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态，当前任务的CPU 使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU 的控制权。
如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。
中断：中断是一种硬件机制，用于通知CPU 有个异步事件发生了。
中断一旦被识别，CPU保存部分（或全部）上下文即部分或全部寄存器的值，跳转到专门的子程序，称为中断服务子程序（ISR）。
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。
嵌入式复习题含全部答案
嵌入式系统复习题一、填空题：1、试列举三种主流的嵌入式处理器：（ ARM ）、（ MIPS ）、（PowerPC）。
2、ARM处理器共有（37）个寄存器，其中包括（31个通用寄存器）和（6个状态寄存器）。
3、寄存器R13在ARM指令中（堆栈指针SP ）。
R14也称（程序连接寄存器LR）在程序里的作用是（程序计数器PC的备份）。
当发生中断或异常时，对应分组寄存器分别是（R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值）。
4、ARM微处理器支持两种指令集：（ARM）和（Thumb）。
5、寄存器R15用作（程序计数器PC）。
该寄存器在ARM状态下，（位[1:0]为00），位[31:2]用于保存PC；在Thumb状态下，（位[0]为0），位[31:1]用于保存PC。
6、CPSR用作( 状态寄存器 )，CPSR可在任何运行模式下被访问。
每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为（程序状态保存寄存器SPSR）。
7、Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集，程序可以直接访问的通用寄存器是（R0—R7,PC,SP,LR,CPSR）。
8、ARM指令中条件执行功能是通过（指令中添加条件码）来实现的，包含的条件码位于指令的最高（四）位。
9、试列举五种以上常见的嵌入式操作系统：（μC/OS-II）、（Vxworks）、（WinCE）、（Linux/μCLinux）、（PalmOS）。
10、计算机结构中，哈佛结构和冯?诺依曼结构的主要区别是（指令与数据分开），ARM7采用（冯?诺依曼结构），ARM9采用（哈佛结构）。
11、ARM处理器采用（Thumb指令）操作来访问SFR。
<SFR内部寄存器>12、在ARM汇编语言程序设计中，语句一般是由（指令操作码）、（指令的条件码）、（目标寄存器编码）和（包含第一个操作数的寄存器编码）组成。
二、名词解释：1、ARM处理器：先进的RISC指令集处理器。
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。
嵌入式系统设计期末考试复习重点
? 总线定时方式有三种：同步定时、异步定时、半同 步定时。
? GCC的编译流程分为 4个步骤，分别为：预处理、编 译、汇编、链接。
? ARM核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器， 有小部分作为专用寄存器， R15寄存器用于存储 PC， R13通常用来存储 SP。
器ICE ? 运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或
软件开发环境嵌入式操作系统
问题10. Qtopia Core的底层图形接口是什么？ 它的驱动程序的实现分为哪两个方面？
1）FrameBuffer 2）一方面是对LCD以及其相关部件的初始化，包括画 面缓冲区的创建和对DMA通道的设置。另一方面是对 画面缓冲区的读写。
5. 堆栈寻址
? 堆栈寻址：堆栈是一种数据结构，按先进后出 （FILO，First In Last Out ）的方式工作，使用 一个称作堆栈指针的专用寄存器指示当前的操 作位置，堆栈指针总是只向栈顶。
6. 重调度过程
?重调度过程：重调度过程是一段系统程序，用 于判定任务优先级和任务的执行状态。一旦任 务的状态发生变化，就会引起切换。
问题8.嵌入式GUI的实现一般要划分为几个模 块？简述各个模块的功能
1）GUI用户接口模块：为上层应用软件开发人员提 供方便、易用的 API接口函数。
2）GUI 对象模块： GUI 对象模块对窗口环境中的逻 辑对象进行组织管理。
3）GUI基本图形模块：在该模块中实现了对显示输 出设备的操作，如画点、画线、画矩形等基本功能 ，还有对字符的解析输出以及对图形的解析输出。
? 在Windows CE 中可使用CreateThread() 函数创建 一个新线程。
嵌入式系统-复习题资料
嵌⼊式系统-复习题资料⼀、1、某⽂件属性显⽰为 drwxr-xr-x，则该⽂件是（ A ）。
A、⽬录⽂件B、普通⽂件C、链接⽂件D、管道⽂件2、在linux中，通常作为⽤户⼯作⽬录的是（ C ）。
A、 /bootB、/etcC、 /homeD、/bin3、下列命令中，⽤于显⽰系统进程列表的命令是（ D ）。
A、 locateB、mvC、 catD、ps4、表⽰⽬标⽂件的扩展名⼀般是（ B ）。
A、.cB、 .oC、 .hD、 .i5、在Makefile的⼯程管理中，（ C ）表⽰第⼀个依赖⽂件的名称。
A、 $*B、$+C、$<D、 $?6、以下不属于嵌⼊式系统特点的是 B 。
A 、不具备⼆次开发能⼒B 、⾯向通⽤应⽤ C、软硬件裁剪 D、软件固化于芯⽚7、对嵌⼊式板进⾏在线交叉调试（ICD⽅式），所使⽤的连接接⼝⽅式为（ D ）。
A、USBB、⽹络接⼝C、串⼝D、 JTAG8、linux与开发板串⾏调试⽅式中，所使⽤到的⼯具软件是（ A ）A、 minicomB、超级终端C、arm-linux-gccD、 gdb9、在Linux内核源代码中，与处理器体系结构有关的⼦⽬录是（ C ）。
A、/includeB、/initC、/archD、drivers10、下列⽂件系统，不是嵌⼊式系统的⽂件系统格式的是（ B ）A、cramfsB、ntfsC、romfsD、jffs11、以下属于Linux⽂件系统格式的是（ A ）A、EXT3B、FATC、FAT32D、NTFS12、某⽂件属性显⽰为–rwxr-xr-x，则该⽂件是（ B ）。
A、⽬录⽂件B、普通⽂件C、链接⽂件D、管道⽂件13、在linux中，通常作为存放系统配置⽂件的⽬录是（ B ）。
A、 /bootB、/etcC、 /homeD、/bin14、下列命令中，⽤于给特定进程发送信号的命令是（ C ）。
A、 locateB、mvC、 killD、 cat15、在Makefile的⼯程管理中，（ D ）表⽰⽬标⽂件的完整名称。
嵌入式系统复习资料(二)(2024)
引言：嵌入式系统是指具有特定功能的计算机系统，其硬件与软件紧密结合，常用于控制、监测、嵌入和处理不同的设备和系统。
随着技术的发展，嵌入式系统不断得到广泛应用，因此对嵌入式系统的理解和学习变得越来越重要。
本文是嵌入式系统复习资料的第二部分，将重点介绍嵌入式系统的硬件设计、实时操作系统、电源管理、外设接口和通信技术等方面的内容。
概述：本文将对嵌入式系统复习资料的第二部分进行详细阐述。
我们将介绍嵌入式系统的硬件设计，包括处理器选择、芯片架构、开发板和引脚映射等方面的内容。
然后，我们将讨论实时操作系统的基本概念、特性和常见的实时操作系统。
接着，我们将深入探讨电源管理的重要性、功耗优化和电源模式等内容。
接下来，我们将介绍常用的外设接口，如串口、SPI、I2C和GPIO，并讨论它们的应用和配置。
我们将介绍嵌入式系统中常用的通信技术，如UART、CAN和Ethernet，并讨论它们的特性和应用。
正文内容：1.嵌入式系统的硬件设计1.1处理器选择1.2芯片架构1.3开发板选择1.4引脚映射1.5嵌入式系统的性能评估2.实时操作系统2.1实时操作系统的基本概念2.2实时操作系统的特性2.3常见的实时操作系统：FreeRTOS、RTOS、VxWorks等2.4实时任务调度算法2.5多任务与中断处理3.电源管理3.1电源管理的重要性3.2嵌入式系统的功耗优化技术3.3电源管理模式：睡眠、待机和运行模式3.4电池管理3.5嵌入式系统的供电电路设计4.外设接口4.1串口（UART）4.2SPI接口4.3I2C接口4.4GPIO接口4.5外设接口的应用和配置5.通信技术5.1UART通信5.2CAN总线通信5.3Ethernet通信5.5无线通信技术：WiFi、蓝牙和Zigbee总结：本文详细介绍了嵌入式系统复习资料的第二部分内容，包括嵌入式系统的硬件设计、实时操作系统、电源管理、外设接口和通信技术等方面的内容。
通过学习这些知识，我们可以更好地理解和应用嵌入式系统，提高系统的性能和可靠性。
(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。
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。
嵌入式系统设计 复习资料
1，嵌入式系统特点：2，(1)什么是RTOS:.1RTOS是一个内核典型的单片机程序在程序指针复位后，首先进行堆栈、中断、中断向量、定时器、串行口等接口设置、初始化数据存储区和显示内容，然后就来到了一个监测、等待或空循环，在这个循环中，CPU可以监视外设、响应中断或用户输入。
这段主程序可以看作是一个内核，内核负责系统的初始化和开放、调度其它任务，相当于C语言中的主函数。
RTOS就是这样的一个标准内核，包括了各种片上外设初始化和数据结构的格式化，不必、也不推荐用户再对硬件设备和资源进行直接操作，所有的硬件设置和资源访问都要通过RTOS 核心。
硬件这样屏蔽起来以后，用户不必清楚硬件系统的每一个细节就可以进行开发，这样就减少了开发前的学习量。
一般来说，对硬件的直接访问越少，系统的可靠性越高。
RTOS是一个经过测试的内核，与一般用户自行编写的主程序内核相比，更规范，效率和可靠性更高。
对于一个精通单片机硬件系统和编程的“老手”而言，通过RTOS对系统进行管理可能不如直接访问更直观、自由度大，但是通过RTOS管理能够排除人为疏忽因素，提高软件可靠性。
另外，高效率地进行多任务支持是RTOS设计从始至终的一条主线，采用RTOS管理系统可以统一协调各个任务，优化CPU时间和系统资源的分配，使之不空闲、不拥塞。
针对某种具体应用，精细推敲的应用程序不采用RTOS可能比采用RTOS能达到更高的效率；但是对于大多数一般用户和新手而言，采用RTOS是可以提高资源利用率的，尤其是在片上资源不断增长、产品可靠性和进入市场时间更重要的今天。
2.RTOS是一个平台RTOS建立在单片机硬件系统之上，用户的一切开发工作都进行于其上，因此它可以称作是一个平台。
采用RTOS的用户不必花大量时间学习硬件，和直接开发相比起点更高。
RTOS还是一个标准化的平台，它定义了每个应用任务和内核的接口，也促进了应用程序的标准化。
应用程序标准化后便于软件的存档、交流、修改和扩展，为嵌入式软件开发的工程化创造了条件、减少开发管理工作量。
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嵌入式系统设计大学总复习卷面部分一、选择题1、下面流行的操作系统中，哪个操作系统是实时操作系统（C ）A WINDOWSB OSC LINUXD DOS2、嵌入式系统硬件平台的裸机（没有预装系统软件的情况下），初始引导程序下载到硬件平台的接口是（ A ）ＡJTAG B 串口 C USB D 以太网接口3、非线性闪存存储器是（B ）A NOR FLASHB NAND FLASHC EEPROMD EPROM4、上电复位后，支持微处理器能够直接运行的的存储器是（ C ）A SDRAMB NAND FLASHC NOR FLAHD SRAM5、ADS开发工具的哪个软件商推出的（B ）A MICROSOFTB ARMC TID IBM二、填空1、设备驱动程序在大多数嵌入式系统中起着重要作用，因为它们提供了应用程序和设备之间的软件层。
2、设备驱动程序通常包含中断处理程序和设备服务子程序两部分。
3、嵌入式系统中___A__、__C___、___D___等都属于字符设备，典型的块设备有_____B_____、____E______等。
A．按键B．硬盘C．触摸屏D．手写板E．CD-ROM4、系统中不同的设备有___A __主设备号，主设备号 A 设备使用___A__驱动程序。
A．相同的B．不同的5、CS8900A有两种工作模式：MEMORY模式和IO模式。
三、名词解释：1、BOOT LOADER引导加载程序2、DSP数字信号处理3、GUI图形用户界面4、GPIO通用输入输出5、ICE实时在线仿真器6、RISC精简指令集计算机7、ADS ARM开发工具8、Embedded嵌入式9、MMU内存管理单元10、CISC复杂指令集计算机11、宿主机指要安装虚拟机软件的计算机，你花钱买的物理机12、ARM先进精简指令13、SOC片上系统14、IIC集成电路总线15、IIS串行数字音频总线16、JTAG联合测试行动小组17、BSP位流处理器18、RTOS实时多任务操作系统19、NAND FLASH非线性闪存存储器20、NOR FLASH线性闪存存储器四、简答题：1什么叫嵌入式系统？嵌入式系统的定义是什么？1一个嵌入式系统就是一个硬件和软件的集合体，它包括硬件和软件两部分。
嵌入式系统一般定义为以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。
2嵌入式系统是如何分类的？2根据不同的分类标准，嵌入式系统有不同的分类方法。
按嵌入式微处理器的位数分类：嵌入式系统可分为4位、8位、16位、32位和64位等；按软件实时性需求分类：可分为非实时系统、软实时系统和硬实时系统。
按嵌入式系统的复杂程度分类：嵌入式系统可分为小型嵌入式系统、中型嵌入式系统和复杂嵌入式系统。
3什么是实时操作系统？3实时多任务操作系统简称实时操作系统，主要用来完成嵌入式实时应用的任务调度和控制等核心功能。
这些功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS的系统调用，或者叫做RTOS的API。
4列出并说明嵌入式系统不同于其他计算机系统的主要特征。
4答：主要特征有：系统内核小，专用性强，运行环境差异大，嵌入式系统专门的开发工作和环境，系统精简和实时性操作系统，可靠性要求高。
5在日常生活中，你接触过哪些嵌入式产品？他们都有些什么功能？5 mp3、智能微波炉、手机、智能冰箱6ARM微处理器有哪几种运行模式？其中哪些是特权模式，哪些又是异常模式？6ARM微处理器支持7种运行模式，分别为：用户模式；快速中断模式；外部中断模式；管理模式；数据访问终止模式；系统模式；未定义指令中止模式。
除用户模式以外，其余的所有6种模式称之为非用户模式，或特权模式；而除去用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式，常用于处理中断或异常。
7ARM体系结构的存储器格式有哪几种？7答：ARM体系结构可以用两种方法存储字数据，称之为大端格式和小端格式。
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：低地址中存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字节。
8多数ARM系统硬件均有NAND FLASH 接口，指出该接口的用途。
NAND FLASH 接口本质上是一个I/O接口，数据总线宽度8bit,没有地址总线另外多出CLE 和ALE这两个信号来区分总线上的数据类别，当系统对NAND FLASH设备发出相关的命令和参数。
然后再读出需要的数据。
9ARM指令分为ARM 32位和Thumb 16位指令集，指出两个指令集的特点和区别。
9Thumb指令集是将ARM指令集的一个子集重新编码而形成的一个指令集。
ARM指令长度为32位，Thumb指令长度为16位。
这样，使用Thumb指令集可以得到密度更高的代码，这对于需要严格控制产品成本的设计非常有意义。
10一个32位的数：12345678H分别以大端和小端两种模式存储在0~3的字节单元中，画出这32位二进制数的存储形式。
10大端存放12、34、56、78小端存放78、56、34、1211ARM指令的特点中，带有条件执行功能，指出带条件执行有什么优点？当程序状态寄存器中的条件码标志满足指定条件时，带条件码的指令才能执行。
利用条件执行通常可以省去单独的判断ARM指令，因而可以减少代码尺寸并提高程序效率。
12指出ARM的7种寻址方式。
12ARM指令系统支持的基本寻址方式有7种：立即数寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、相对寻址。
他们的特点分别是：立即数寻址：操作数本身就在指令中给出。
寄存器寻址：指令中地址码给出的是寄存器编号。
寄存器间接寻址：寄存器中的值作为操作数的地址，操作数本身存放在存储器中。
基址变址寻址：将寄存器的内容与指令中给出的地址偏移量相加，从而得到一个操作数的有效地址，用于访问基址附近的存储器单元。
多寄存器寻址：块拷贝寻址。
堆栈寻址：用堆栈作为地址。
相对寻址：以程序计数器PC的当前值为基地址，指令中的地址标号作为偏移量，将两者相加之后得到操作数的有效地址。
13ARM指令集中，有乘加指令，该指令有什么特点？MLA指令的作用与MUL类似，不同之处是把Rn的值加到结果上并把结果放置到目的寄存器Rd.其中操作数1和2均为32位的有符号数或无符号数。
该指令在做运算求累加和时特别方便。
要求目的寄存器Rd:=Rm*Rs+Rn,要求目的寄存器Rd不应该与操作数寄存器Rm相同，R15用于操作数或目的寄存器。
14指出嵌入式系统的应用场合和领域。
嵌入式系统应用遍布日常生活手机、空调、冰箱、汽车、飞机、导弹。
也在很多领域得到广泛的使用，如国防、通信、工业控制、办公自动化领域等。
15嵌入式操作系统的主要任务有哪些？15答：嵌入式操作系统通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。
嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序16需求分析阶段细分为哪几个步骤？每个步骤完成什么工作？16答：需求分析阶段可细分为四个阶段：需求与规格说明：通过与客户进行交流，了解用户的意图，明确客户需求，整理成正式的规格说明，这些规格说明里包含了进行系统体系结构设计所需要的足够信息。
确认需求：确认这一系列的需求不仅需要理解什么是用户需要的，而且需要理解他们是如何表达这些需求的。
简单的需求表格：将复杂而费时的工作用相对少量的格式清晰、简单的需求表格来表示，在考虑系统基本特征时可以将这个表格作为检查表。
需求的内部一致性：在写完需求分析以后，应该对它们的内部一致性进行检查。
17ARM内核中内嵌桶形移位器有什么好处？17内嵌桶形移位器是一个硬件部件，在一个输入寄存器被一条指令使用之前，内嵌桶形移位器可以处理该寄存器中的数据。
它扩展了许多指令的功能，以此改善了内核性能，提高了代码密度18简单介绍OMAP5912微处理器的特点和功能。
答：OMAP5912处理器是一种双核应用处理器。
基于双核结构，OMAP5912具有极强的运算能力和极低的功耗，一方面，产品性能高、省电；另一方面，同其它OMAP处理器一样，采用开放式、易于开发的软件设施，支持广泛的操作系统，可以通过API及用户熟悉且易于使用的工具优化其应用程序。
OMAP5912处理器功能有：视频和图像处理。
高级语言处理应用。
音频处理图形和视频加速。
数据处理19嵌入式系统的硬件由哪几个部分组成？19答：嵌入式系统的硬件系统是由嵌入式处理器、存储器、I/O接口电路、通信模块以及其他外部设备组成的。
其核心是嵌入式处理器。
存储器是构成嵌入式系统硬件的重要组成部分。
20常用的嵌入式处理器通常分成哪几类？20答：嵌入式系统中的处理器通常分为三大类，即微处理器、微控制器和数字信号处理器。
微处理器是指功能较强大的CPU，它不是为任何特定的计算目标而设计的。
因此这种芯片通常用于个人计算机与服务器。
微控制器是针对嵌入式系统而设计的，它将CPU、存储器以及其他外设都集成在同一片电路板上。
数字信号处理器中的CPU是针对快速离散时间信号处理计算的。
因此，DSP非常适用于音频及视频通信。
现代的芯片生产工艺已经允许将重要处理器的内核和各种外围的芯片器件整合在一起，以进一步降低功耗，达到专用的需求，这时，便出现了片上系统SoC。
21常用的操作系统有哪些？并指出其特点是什么？常用在什么场合？21答：常用的嵌入式RTOS分三大类：商用系统、专用系统和开放系统。
商品化的嵌入式实时操作系统，主要有WindRiver的Vxworks和pSOS+，3Com的Palm OS以及Microsoft 的Windows CE等。
专用操作系统功能相对较弱，但针对性强，其安全可靠性大都超过普通商用系统，如应用于手机的嵌入式操作系统SymbianOS。
开放系统的典型代表是嵌入式Linux 和 C/OS-Ⅱ。
22嵌入式系统设计过程包括哪几个阶段，每个阶段的主要工作有哪些？22答：以自顶向下的角度来看，系统设计包括五个阶段，从系统需求分析开始；第二步是规格说明，在这一步，我们对需设计的系统功能进行更细致地描述，这些描述并不涉及系统的组成；第三步是系统结构设计，在这一阶段以大的构件为单位设计系统内部详细构造，明确软、硬件功能的划分；第四步是构件设计，它包括系统程序模块设计、专用硬件芯片选择及硬件电路设计；第五步是系统集成，在完成了所有构件设计的基础上进行系统集成，构造出所需的完整系统。
23试比较RISC和CISC体系结构的异同，为什么ARM内核要采用RISC体系结构？23答：ARM体系结构是在不牺牲性能的同时尽可能简化处理器。