嵌入式软件基础

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嵌入式系统设计的基础知识

嵌入式系统设计的基础知识嵌入式系统是指嵌入到其他设备中，完成特定功能的计算机系统。

常见的嵌入式系统包括智能手机、数字电视机顶盒、汽车电子、工业自动化等领域。

因为嵌入式系统通常空间、能耗、成本要求都非常严苛，所以它们和通用计算机相比有很多不同之处。

本文将从嵌入式系统设计的角度，介绍嵌入式系统设计的基础知识。

一、嵌入式系统的硬件设计基础知识嵌入式系统的硬件设计是指对嵌入式系统的各个硬件组成部分进行设计、选型、集成、排布的过程。

嵌入式系统的硬件设计必须考虑以下几个方面。

1.芯片选型单片机（MCU）是嵌入式系统常用的芯片，由于嵌入式系统对芯片的集成度要求很高，常用的MCU都集成了很多模拟和数字外设如模数转换器（ADC）、通用异步收发器（UART）、同步串行收发器（SPI）、I2C接口等，可以很方便地与外部设备进行通讯。

当然，其他器件如FPGA、DSP等也可以作为嵌入式系统的芯片。

2.电源选择嵌入式系统的电源选择不仅要考虑芯片的输入电压特性，还要考虑嵌入式系统的整体功耗和稳定性，特别是对于多电压需求的系统更要注意电源的设计。

3.尺寸和布局嵌入式系统的尺寸和布局既要考虑外部尺寸限制，又要考虑内部线路的布局和信号的传输特性。

因为一旦系统原型被制作出来，改动就会变得十分困难，这就要求硬件设计人员对布局的精确把握和对参数的准确计算。

4.时钟电路嵌入式系统内的各个部件需要同步，通常需要一个精确的时钟电路驱动。

在时钟电路的设计中，要考虑功耗、抗干扰性等因素。

二、嵌入式系统的软件设计基础知识嵌入式系统的软件设计是指嵌入式系统的固件设计、操作系统选择和软件架构的设计等多个方面。

在开发嵌入式系统时，软件设计是非常重要的一个环节。

1.固件设计在开发嵌入式系统时，需要编写固件程序，这是嵌入式系统的基础软件。

固件程序通常被编写在C语言或某些汇编语言中。

编写固件程序时，需要考虑程序的规模、执行速度、可维护性、代码安全性等多重因素。

嵌入式软件工程师入门基础知识

嵌入式软件工程师入门基础知识嵌入式软件工程师是一种高端的职业，他们的作用是制造、设计和开发最先进的嵌入式系统。

这些系统常常在一些设备上使用，如智能手机、电视机、电子设备和工业设备等等。

作为嵌入式软件工程师，必须要具备一定的基础知识，以下是一些入门基础知识。

1. 学习嵌入式系统基础知识嵌入式软件工程师要首先掌握嵌入式系统的基础知识，如处理器、微控制器、嵌入式操作系统等等。

这些基础知识是开发嵌入式系统所必须的。

2. 掌握编程语言作为一名嵌入式软件工程师，必须熟练掌握C和C ++等编程语言，这两种语言是嵌入式系统开发所必须的编程语言。

3. 熟悉电子电路知识为了能够设计和开发嵌入式系统，嵌入式软件工程师还需要熟练掌握电子电路的知识。

这些知识包括数字电路、模拟电路、信号处理、嵌入式系统电路设计等等。

4. 掌握常用的开发工具开发嵌入式系统时，需要使用各种各样的工具，如调试器、编译器、仿真器等等。

嵌入式软件工程师必须要掌握这些工具，以便在开发嵌入式系统时能够使用这些工具。

5. 学会如何进行测试和调试在嵌入式系统开发中，测试和调试是非常重要的环节。

嵌入式软件工程师必须要学会使用各种测试和调试工具，以便能够快速地找出问题并进行修复。

6. 掌握版本控制系统在嵌入式系统开发中，版本控制系统是非常重要的。

这些系统可以让嵌入式软件工程师进行源代码管理，并且可以方便地协作开发项目。

总之，嵌入式软件工程师必须要具备一定的基础知识，包括嵌入式系统基础知识、编程语言、电子电路知识、常用的开发工具、测试和调试以及版本控制系统等等。

掌握这些知识可以帮助嵌入式软件工程师在开发嵌入式系统时更加得心应手。

软考嵌入式软件工程师考试大纲

软考嵌入式软件工程师考试大纲软考嵌入式软件工程师考试大纲主要包括以下几个方面：一、嵌入式系统基础知识1. 计算机科学基础* 数制及转换：二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换* 数据的表示：数的机内表示（原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出）* 字符、汉字、声音、图像的编码方式* 校验方法和校验码（奇偶验码、海明校验码、循环校验码）* 算术和逻辑运算：计算机中的二进制数运算方法* 逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简* 计算机系统结构和重要部件的基本工作原理：CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理* 常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理* I/O接口的功能、类型和特点* 虚拟存储存储基本工作原理，多级存储体系* 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识：诊断与容错* 系统可靠性分析评价* 计算机系统性能评测方法2. 嵌入式系统硬件知识* 数字电路和逻辑电路基础* 组合电路和时序电路二、嵌入式系统软件知识1. 操作系统基础知识2. 嵌入式软件开发环境与工具3. 嵌入式软件设计模式与架构设计4. 嵌入式软件系统分析与评估5. 嵌入式软件测试与可靠性技术6. 嵌入式软件系统安全与防护7. 嵌入式软件系统维护与升级8. 嵌入式软件系统应用开发与实例分析9. 嵌入式软件系统新技术与发展趋势10. 其他相关领域知识：如物联网、智能家居等新兴领域的知识。

三、嵌入式系统开发实践1. 嵌入式系统开发流程与方法论2. 嵌入式系统硬件平台选型与评估3. 嵌入式系统软件开发环境搭建与配置4. 嵌入式系统软件设计、编码与调试技术5. 嵌入式系统测试与可靠性评估方法6. 嵌入式系统维护与升级策略制定与实践操作7. 嵌入式系统安全防护措施实施方案设计与实践操作8. 其他相关领域实践经验分享与案例分析。

嵌入式开发的基础步骤

嵌入式开发的基础步骤1.需求分析在进行嵌入式开发之前，首先要明确系统的需求。

这包括确定系统的功能、性能和可靠性要求，以及与外部设备和用户进行交互的接口要求。

2.系统设计系统设计是嵌入式开发的关键步骤之一、在系统设计阶段，开发人员需要确定系统的整体架构和硬件和软件的组成部分。

这包括选择适合的处理器、内存和其他外围设备，并设计系统的电路板布局。

3.硬件设计硬件设计是嵌入式开发中的重要环节。

在硬件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求设计电路板，并确定各个芯片和接口的连接方式。

硬件设计还包括选择适当的传感器和执行器，并确定它们的接口和控制方式。

4.软件设计软件设计是嵌入式开发的核心步骤之一、在软件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求编写软件代码。

这包括编写驱动程序、控制算法和用户界面等。

一般来说，嵌入式软件开发使用的编程语言包括C、C++和汇编语言等。

5.软硬件集成软硬件集成是将软件和硬件组合在一起，使其能够共同工作的过程。

在软硬件集成阶段，开发人员需要将编写的软件代码加载到嵌入式系统中，并通过调试和测试来确保软硬件的正确集成和协同工作。

6.系统测试系统测试是确保嵌入式系统按照设计要求正常运行的重要步骤。

在系统测试阶段，开发人员需要进行功能测试、性能测试和可靠性测试等。

这包括测试系统的输入输出功能、处理能力和稳定性等。

7.调试和优化在嵌入式开发的过程中，可能会遇到各种问题，例如软件错误、硬件故障和性能不足等。

在调试和优化阶段，开发人员需要通过分析和调试系统来解决这些问题，并进行性能优化以提高系统的稳定性和效率。

8.生产和部署在开发完成并经过测试后，嵌入式系统可以进入生产阶段。

在生产和部署阶段，开发人员需要将系统的硬件和软件复制到相应的设备中，并进行部署和安装。

这通常包括制造设备、编写用户手册和提供技术支持等。

总结起来，嵌入式开发的基础步骤包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、软硬件集成、系统测试、调试和优化以及生产和部署。

嵌入式系统-2-嵌入式软件基础

嵌入式软件体系结构
无操作系统的体系结构--轮询结构
轮询结构是最简单的结构，程序一次检查每个I/O设备，并且为需要服务的设备提供服务。
特点：没有中断，没有共享数据，无须考虑延迟时间。例如在数字万用表中用于连续的测量并可改变显示的内容。
缺点： • 如果一个设备需要比微处理器在最坏情况下完成一个循环的时间更短的响
嵌入式系统
第一部分嵌入式系统基础
1.3 嵌入式系统软件基础
嵌入式软件分类嵌入式软件体系结构嵌入式软件开发嵌入式软件开发实例
嵌入式软件分类
嵌入式软件
单线程程序
• 分支多 • 技术差系统
多任务系统
单机多任务系统
分布式系统
• 操作系统： Linux、μC/OS-II/III、VxWorks、Android、IOS、WinCE • 硬件平台： ARM、单片机、FPGA、DSP、POWERPC、XScale • 编程语言： C、C++、Object-C、Java、汇编
缺点：若某个较低优先级的运行时间较长，就有可能影响较高优先级函数的响应时间。
嵌入式软件体系结构
无操作系统的体系结构--有限状态机（FSM，Finite State Machine）
控制门状态的有限状态机示意图：
优点： • 对小系统便于编程和理解。 • 以快速执行。 • 只是通过改变输出功能来改变机器的响应。
缺点：所有的任务代码以同样的优先级来执行。
嵌入式软件体系结构
无操作系统的体系结构--函数队列调度结构
在这种结构中,中断程序在一个函数指针队列中添加一个函数指针,以供程序调用,主程序仅需要从该队列中读取相应的指针并且调用相关的函数。
优点：该结构没有规定主程序必须按中断程序发生的顺序来调用函数，主函数可以根据任何达到目的的优先级方案来调用函数，这样人和需要更快响应的任务代码都可以被更早地执行。

嵌入式基础知识

1、指针与引用的区别：非空区别：在任何情况下都不能用指向空值的引用，引用必须指向某个对象。

指针可以指向空合法性区别：在使用引用之前不需要判断它的合法性，使用指针之前需要判断它的合法性。

防止指向空值的指针。

可修改区别：指针可以指向不同的对象，引用始终指向初始化时的对象，不可修改。

2、指针和引用的应用范围：考虑到存在不指向任何对象的可能与需要在不同的时刻指向不同的对象则用指针，否则用引用。

（引用的效率高于指针）。

3、实时系统的定义：在特定的时间内完成特定的任务。

4、实时系统的特性实时性，可靠性，交互性，独立性，多路性。

5、变量在内存中的区别：局部变量存储在栈区全局变量在静态数据库Static静态变量在堆区6、TCP/IP协议的主要层次结构:应用层传输层网络层数据链路层物理层7、IP地址的组层:网络号、主机号两部分组成8、软件测试的方法：黑盒：针对系统功能的测试白盒：测试函数功能，够函数的接口9、static有什么用途？（请至少说明两种）1)在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。

2) 在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问。

它是一个本地的全局变量。

3) 在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。

那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用10、全局变量和局部变量在内存中是否有区别？如果有，是什么区别？全局变量储存在静态数据库，局部变量在堆栈。

11、什么是平衡二叉树？左右子树都是平衡二叉树且左右子树的深度差值的绝对值不大于1。

12、堆栈溢出一般是由什么原因导致的？没有回收垃圾资源及层次太深的递归调用。

13、什么函数不能声明为虚函数？constructor函数不能声明为虚函数。

14、冒泡排序算法的时间复杂度是什么？时间复杂度是O(n^2)。

15、写出float x 与“零值”比较的if语句。

嵌入式软件开发笔试题目

嵌入式软件开发笔试题目
嵌入式软件开发笔试题目主要考察以下几个方面：
1.嵌入式系统基础：包括嵌入式系统的概念、特点、结构、组成、开发流程等。

2.嵌入式软件设计：包括嵌入式软件的设计方法、设计原则、设计规范等。

3.嵌入式软件开发语言：包括C、C++、Java等嵌入式软件开发语言的语法、关
键字、库函数等。

4.嵌入式软件开发工具：包括编译器、调试器、仿真器等嵌入式软件开发工具
的使用方法。

5.嵌入式软件开发常见问题：包括内存管理、中断处理、多任务处理等嵌入式
软件开发常见问题的解决方法。

以下是一些常见的嵌入式软件开发笔试题目：
嵌入式系统基础
1.什么是嵌入式系统？
2.嵌入式系统的特点是什么？
3.嵌入式系统的结构是什么？
4.嵌入式系统的组成是什么？
5.嵌入式系统的开发流程是什么？
嵌入式软件设计
1.嵌入式软件的设计方法有哪些？
2.嵌入式软件的设计原则有哪些？
3.嵌入式软件的设计规范有哪些？
嵌入式软件开发语言
1.C语言的关键字有哪些？
2.C++语言的关键字有哪些？
3.Java语言的关键字有哪些？
嵌入式软件开发工具
1.编译器的功能是什么？
2.调试器的功能是什么？
3.仿真器的功能是什么？
嵌入式软件开发常见问题
1.内存管理的策略有哪些？
2.中断处理的流程是什么？
3.多任务处理的策略有哪些？。

嵌入式软件基础6-窗口系统

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6 嵌入式窗口系统
嵌入统的影响嵌入式窗口系统的特点嵌入式窗口系统的结构与基本功能几种主要的嵌入式窗口系统
3
6.1 嵌入式系统对窗口系统的影响
嵌入式系统的类型对窗口系统的影响嵌入式系统的硬件资源对窗口系统的影响嵌入式系统的类型直接影响到窗口系统的存在与否。按照嵌入
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6 嵌入式窗口系统
嵌入式窗口系统的作用本章主要内容嵌入式窗口系统是一种用于控制嵌入式系统中的显示设备与输
入设备的软件系统。从最终用户的角度来看，嵌入式窗口系统通过窗口、菜单、对话框、滚动条、图标、按钮等界面对象提供了一种与系统进行交互的机制。从应用程序开发者的角度来看，它提供了一系列用于构造图形用户界面的编程机制，包括各种库函数和界面对象，通过这些编程机制，可在设备独立的条件下开发界面友好的应用程序。
鼠标几乎是唯一的指针设备，这种情况在嵌入式系统中有了很大变化。“笔”在一些嵌入式系统中成为了最主要的指针设备。 “笔”的功能与作用看似与鼠标基本一样，但实际上并不如此。它们虽然都是指针设备，但不同的是：鼠标总是与屏幕上的光标相对应，由光标指出指针设备在屏幕上的当前位置。因此在用鼠标对屏幕上的一个界面对象进行操纵之前要先移动鼠标，将光标指向该对象。而“笔”则无所谓什么当前位置，在用 “笔”对一个界面对象进行操纵时只需直接点击该界面对象即可。
式系统的嵌入程度，可将嵌入式系统分为深度嵌入的嵌入式系统、中度嵌入的嵌入式系统、浅度嵌入的嵌入式系统3类。深度嵌入的嵌入式系统在运行的过程中不与用户进行交互，用户也不易察觉计算机的存在。在这类嵌入式系统上根本不需要窗口系统。因此窗口系统只可能使用在中度嵌入和浅度嵌入的嵌入式系统上。
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6.1 嵌入式系统对窗口系统的影响

《嵌入式系统基础》课程教学大纲

嵌入式系统基础课程教学大纲（EmbeddedMicroprocessorSystem）学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务本课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业选修课程。

通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统的基础知识，熟悉典型的嵌入式微处理器及嵌入式操作系统，掌握嵌入式系统的一般设计方法与开发过程，具备初步的嵌入式系统的软硬件设计开发能力，为嵌入式系统的实际应用打下基础。

二、课程教学的基本要求（一）掌握嵌入式系统的基本概念、基本组成及发展、嵌入式处理器及嵌入式操作系统分类（二）掌握ARM嵌入式微处理器体系结构、ARM指令系统及ARM汇编语言（H）掌握嵌入式1inUX 操作系统内核结构及文件系统（四）掌握嵌入式系统的一般设计流程、典型开发环境及开发工具（五）掌握基于ARM嵌入式微处理器的典型接口设计（六）初步掌握基于嵌入式1inUX操作系统的软件设计三、课程的教学内容、重点和难点第一章嵌入式系统基础知识一、嵌入式系统简介二、嵌入式处理器第二章嵌入式系统一般设计方法一、嵌入式系统的层次结构二、嵌入式系统的设计流程第三章ARM处理器体系结构及指令系统一、ARM微处理器的体系结构二、指令系统三、基于ARM体系的汇编语言程序设计第四章基于ARM处理器的硬件平台设计一、基于微处理器的嵌入式系统的硬件设计二、存储系统的分析与设计三、通用I/O接口的设计第五章嵌入式1inux操作系统一、1i1IUX及其应用二、嵌入式1inux内核三、嵌入式1inUX文件系统第六章嵌入式1inux系统的Boot1oader设计一、Boot1oader的基本概念二、Boot1oader的具体实现重点：Boot1oader的基本概念难点：BOOt1Oader的具体实现第七章嵌入式1inux程序设计基础一、嵌入式1inUX开发基础二、1inUX的常用工具三、嵌入式1inUX操作系统的开发工具四、交叉开发环境重点：嵌入式1inUX操作系统的开发工具、难点：交叉开发环境第八章嵌入式1inux系统的驱动开发一、1inUX下的设备驱动程序简介二、设备驱动程序的开发过程三、典型设备驱动程序设计分析第九章嵌入式网络程序设计一、嵌入式以太网基础知识二、以太网接口设计三、1in1IX网络编程实现重点：以太网接口设计、1inUX网络编程实现难点：1inUX网络编程实现第十章嵌入式1inux图形用户界面编程一、1inux图形开发基础二、嵌入式1inIIX图形用户界面简介四、课程各教学环节要求（一）作业根据课程学习需要，安排适当课外作业。

嵌入式软件基础知识

嵌入式软件基础知识嵌入式软件，听起来好像挺高大上的，其实啊，就像是给各种智能设备做“大脑”的东西。

咱就拿手机来说吧，手机能干那么多事儿，拍照、聊天、玩游戏啥的。

这背后可都是嵌入式软件在起作用呢。

它就像一个超级管家，默默地指挥着手机里各个部件该怎么干活儿。

你想啊，如果手机没有这个“管家”，那各个零件就跟没头的苍蝇似的，不知道自己该干啥，手机也就成了一块没用的砖头。

那嵌入式软件到底是怎么跑到这些设备里去的呢？这就涉及到编程啦。

编程就好比是给这个“大脑”编写一套指令集。

就像你教一个小孩子做事儿一样，你得一步一步告诉他怎么做。

对于嵌入式软件来说，程序员就是那个老师，代码就是告诉设备怎么做的“话语”。

比如说，你要让手机的摄像头拍张照片，就得通过编程告诉摄像头什么时候打开，怎么对焦，怎么调整光线等等。

嵌入式软件的编程语言也有不少呢。

C语言就像是个老大哥，在嵌入式领域地位很高。

为啥呢？因为它很接近硬件底层，能直接跟硬件打交道。

这就好比是一个经验丰富的工匠，他能直接摆弄那些机器零件。

C++呢，比C语言又高级一点，有点像升级版的工匠工具包，功能更多更强大。

还有汇编语言，这可是相当“底层”的语言，就像是在最原始的机械上直接操作那些小齿轮一样，难度很大，但有时候能实现非常精细的控制。

在开发嵌入式软件的时候啊，可不能马虎。

就像盖房子，你要是地基没打好，那房子肯定不稳当。

嵌入式软件要是有个小错误，可能整个设备就出大问题了。

我有个朋友啊，他搞嵌入式软件开发的。

有一次，就因为一个小小的符号写错了，结果整个设备就没法正常工作了。

就这么一个小符号，就像一颗老鼠屎坏了一锅粥一样，让所有的努力都白费了。

调试也是嵌入式软件开发中很重要的一环。

这就像是侦探破案一样。

设备出问题了，你得一点点去找原因。

有时候可能是内存泄漏，就像一个水桶有个小漏洞，水慢慢就流光了。

你得找到这个漏洞在哪里，然后把它补上。

有时候可能是程序逻辑错了，就像你本来要去东边的商店，结果走错方向去了西边，那肯定买不到你想要的东西。

基于STM32的嵌入式软件开发基础-实验指导书（经典）

基于STM32的嵌⼊式软件开发基础-实验指导书（经典）实验⼀基于STM32的嵌⼊式软件开发基础实验⼀、实验⽬的1 、掌握嵌⼊式软件开发流程2 、学会使⽤嵌⼊式软件开发⼯具3 、学会使⽤⽆限循环架构开发简单的嵌⼊式应⽤程序4 、学会使⽤单步⁄全速运⾏、设置断点和观察变量⁄寄存器等⽅法调试嵌⼊式应⽤程序5 、掌握通⽤数字输⼊输出（GPIO）和系统定时器（SysTick）的软件开发⽅法6 、理解发光⼆极管（LED）和按键（Push Button）的驱动原理7 、掌握常⽤的延时（Delay）实现技巧⼆、实验环境1 、硬件：ALIENTEK STM32F103嵌⼊式开发板2 、软件：REALVIEW MDK或IAR EWARM三、实验内容1 、LED点亮实验：使⽤GPIO的相关知识，设计基于⽆限循环架构的嵌⼊式应⽤程序，点亮开发板上绿⾊LED和红⾊LED；2 、流⽔灯实验⼀：使⽤GPIO和延时循环，设计基于⽆限循环架构的嵌⼊式应⽤程序，使开发板上的绿⾊LED和红⾊LED先后轮流闪烁；3 、按键控制LED实验：使⽤GPIO的相关知识，设计基于⽆限循环架构的嵌⼊式应⽤程序，实现以下功能：1 ）当按下WK_UP按键时，开发板上的绿⾊LED点亮；当释放WK_UP按键时，开发板上的绿⾊LED熄灭；2 ）当按下KEY1按键时，开发板上的红⾊LED点亮；当释放KEY1按键时，开发板上的红⾊LED熄灭；3 ）当同时按下WK_UP和KEY1按键时，开发板上的红⾊LED和黄⾊LED同时点亮；当同时释放WK_UP和KEY1按键时，开发板上的红⾊LED和黄⾊LED同时熄灭；4 、流⽔灯实验⼆：使⽤GPIO和SysTick的相关知识，设计基于⽆限循环架构的嵌⼊式应⽤程序，使开发板上的绿⾊LED和红⾊LED先后轮流闪烁，每个LED点亮和熄灭的时间各为1s，并在程序中定义⼀个8位⽆符号变量来记录红⾊LED闪烁的次数；调试程序，在REALVIEW MDK或IAR EWARM的调试界⾯中，通过在程序中设置断点，并打开变量观察窗⼝，加⼊对应的变量，全速运⾏，随着红⾊LED的闪烁，跟踪⽤来记录红⾊LED闪烁次数的8位⽆符号变量的变化情况；四、硬件设计1 、发光⼆极管（LED ）与嵌⼊式微控制器（STM32F103）的接⼝电路2 、按键与嵌⼊式微控制器（STM32F103）的接⼝电路五、软件设计1 、LED 点亮实验程序：程序（略）2 、流⽔灯实验⼀程序：程序（略）3 、按键控制LED 实验程序：程序（略）4 、流⽔灯实验⼆程序：程序（略）六、实验结果1 、LED 点亮实验结果：⽤⽂字或图⽚描述该程序运⾏的结果2 、流⽔灯实验⼀结果：⽤⽂字或图⽚描述该程序运⾏的结果3 、按键控制LED 实验结果：⽤⽂字或图⽚描述该程序运⾏的结果4 、流⽔灯实验⼆结果：⽤⽂字或图⽚描述该程序运⾏的结果（调试界⾯中断点设置和变量观察窗⼝的截图） PA8 PD2PA15 PA13实验⼆基于STM32的嵌⼊式软件开发⾼级实验⼀、实验⽬的1 、了解中断控制器（NVIC）的内部结构和⼯作原理2 、深⼊理解中断机制，学会编写中断服务函数3 、学会使⽤中断服务函数开发基于前后台架构的较复杂的嵌⼊式应⽤程序4 、掌握串⾏通信的原理，掌握通⽤同步串⾏收发器（USART）的软件开发⽅法5 、熟悉模数转换的过程和性能指标，掌握模数转换器（ADC）的软件开发⽅法⼆、实验环境1 、硬件：ALIENTEK STM32F103嵌⼊式开发板2 、软件：REALVIEW MDK或IAR EWARM三、实验内容1 、LED闪烁实验：使⽤NVIC（含SYSTICK）和GPIO的相关知识，编写中断服务函数，并开发基于前后台架构的嵌⼊式应⽤程序，使开发板上绿⾊LED每1s闪烁⼀次；2 、串⼝输出实验：使⽤USART的相关知识，设计基于⽆限循环架构的嵌⼊式应⽤程序，通过USART1向PC 的串⼝发送“Hello World!”，其中USART1和串⼝的波特率设置为115200bps，数据格式设置为8位数据位、⽆奇偶校验位、1位停⽌位和⽆数据流控制；在PC上运⾏串⼝调试助⼿，找到对应的COM⼝并作设置波特率和数据格式后打开，再运⾏开发板上的程序，观察串⼝调试助⼿中接收区的数据，验证程序的运⾏结果；3 、MCU温度检测实验：使⽤NVIC（含SYSTICK）、USART和ADC的相关知识编写程序，编写中断服务函数，并开发基于前后台架构的嵌⼊式应⽤程序，每隔1s通过⽚内温度传感器和模数转换器（ADC）检测MCU的温度并通过USART1将其输出到PC的串⼝上；在PC上运⾏串⼝调试助⼿，找到对应的COM⼝并作相应设置后打开，再运⾏开发板上的程序，观察PC上串⼝调试助⼿中接收区的数据变化情况，验证程序的运⾏结果；四、硬件设计1 、发光⼆极管（LED）与嵌⼊式微控制器（STM32F103）的接⼝电路PA8PD22 、按键与嵌⼊式微控制器（STM32F103）的接⼝电路3 、嵌⼊式微控制器（STM32F103）的温度传感器和ADC 的模块图五、软件设计1 、LED 闪烁实验：程序（包括主函数源⽂件和中断服务函数源⽂件）2 、串⼝输出实验：程序（略）3 、MCU 温度检测实验：程序（包括主函数源⽂件和中断服务函数源⽂件）六、实验结果 1 、LED 闪烁实验：⽤⽂字或图⽚描述该程序运⾏的结果2 、串⼝输出实验：⽤⽂字或图⽚描述该程序运⾏的结果（程序运⾏中PC 上串⼝调试助⼿的截图） 3 、MCU 温度检测实验：⽤⽂字或图⽚描述该程序运⾏的结果（程序运⾏中PC 上串⼝调试助⼿的截图）PA15。

嵌入式软件单元测试基础概述

环境、接头工艺流程全面掌控并渗透到电缆接程和关键尺寸要求，在接头过程中，施工人员
化中的应用 … ．世界标准化与质量管
理．１９９８（１１）．
头安装施工过程的各个环节，电缆接头施工各
环节安装人员要不断反馈关键尺寸，待工作负
过程质量管理理念引入电缆接头安装施工中，
（含现场照片）、接头施工人员信息，如图４
所示。
在整个质量管理体系中电缆接头安装工作负责
电缆接头工作负责人根据记录单内容确
人是起关健作用的人物，工作负责人要对施工认工作准备情况信息，向施工人员告知工艺流
目的包括以下三个方面：
（１）验证软件单元是否能够正确实现软
件详细设计中的功能、性能、接口、边界和其
他设计约束等要求；
（２）通过单元测试，发现软件的错误，
考核覆盖率的达标情况。
（３）为软件产品质量的评价提供依据。
２测试的组织管理
功能。该系统在北京京供塔园电力工程有限公司示范应用，应用本系统后，电缆接头安装
与软件．２００７（３）．
【５］张建龙，赵嵩正，徐恒．基于．ＮＥＴ的大
型工程项目管理系统设计与实现［Ｊ】．航
空计算技术，２００８（３）．
软件开发・ＳｏｆｔｗａｒｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
软件单元是计算机软件配置项设计中的

嵌入式软件开发基础实验报告 4×4键盘控制

上海电力学院嵌入式软件开发基础实验报告题目：【ARM】 4x4 键盘控制实验专业：电子科学与技术年级：姓名：学号：一、实验目的通过实验掌握键盘控制与设计方法。

熟练编写ARM 核处理器S3C44B0X 中断处理程序。

二、实验设备硬件：Embest EduKit-III 实验平台，Embest ARM 标准/增强型仿真器套件，PC 机。

软件：Embest IDE Pro ARM 集成开发环境，Windows 98/2000/NT/XP三、实验内容使用实验板上5x4 用户键盘，编写程序接收键盘中断。

通过IIC 总线读入键值，并同将读到的键值发送到串口。

四、实验原理用户设计行列键盘接口，一般常采用三种方法读取键值。

一种是中断式，另两种是扫描法和反转法。

中断式在键盘按下时产生一个外部中断通知CPU，并由中断处理程序通过不同的地址读取数据线上的状态，判断哪个按键被按下。

本实验采用中断式实现用户键盘接口。

扫描法对键盘上的某一行送低电平，其他为高电平，然后读取列值，若列值中有一位是低，表明该行与低电平对应列的键被按下。

否则扫描下一行。

反转法先将所有行扫描线输出低电平，读列值，若列值有一位是低，表明有键按下；接着所有列扫描线输出低电平，再读行值。

根据读到的值组合就可以查表得到键码。

五、实验设计1. 键盘硬件电路设计(1) 键盘控制电路(2) 工作过程键盘动作由芯片ZLG7290 检测，当键盘按下时，芯片检测到后在INT 引脚产生中断触发电平通知处理器，处理器通过IIC 总线读取芯片中保存的键值。

六、实验操作步骤1. 准备实验环境使用Embest 仿真器连接目标板，使用Embest EduKit-III 实验板附带的串口线，连接实验板上的UART0 和PC 机的串口。

2. 串口接收设置在PC 机上运行windows 自带的超级终端串口通信程序（波特率115200、1 位停止位、无校验位、无硬件流控制）；或者使用其它串口通信程序。

嵌入式系统设计师考试笔记(完整整理版)

9、可编程逻辑器件基础（具体参见教程 51 到 61 页）这方面的内容，从总体上有个概念性的认识应该就可以了。
10、嵌入式系统中信息表示与运算基础（1）进位计数制与转换：这样比较简单，也应该掌握怎么样进行换算，有出题的可能。（2）计算机中数的表示：源码、反码与补码。正数的反码与源码相同，负数的反码为该数的源码除符号位外按位取反。正数的补码与源码相同，负数的补码为该数的反码加一。
2、嵌入式系统的组成：硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层（1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和 I/O 接口。嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器 Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。（2）中间层（也称为硬件抽象层 HAL 或者板级支持包 BSP）：它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据 BSP 层提供的接口开发即可。 BSP 有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。设计一个完整的 BSP 需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和 BSP 功能。片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。（3）系统软件层：由 RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。 RTOS 是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
总线频率：工作时钟频率以 MHz 为单位，工作频率越高，则总线工作速度越快，也即总线带宽越宽。总线带宽＝总线位宽×总线频率/8，单位是 MBps。常用总线：ISA 总线、PCI 总线、IIC 总线、SPI 总线、PC104 总线和 CAN 总线等。（3）只有具有三态输出的设备才能够连接到数据总线上，常用的三态门为输出缓冲器。（4）当总线上所接的负载超过总线的负载能力时，必须在总线和负载之间加接缓冲器或驱动器，最常用的是三态缓冲器，其作用是驱动和隔离。（5）采用总线复用技术可以实现数据总线和地址总线的共用。但会带来两个问题： A、需要增加外部电路对总线信号进行复用解耦，例如：地址锁存器。 B、总线速度相对非复用总线系统低。（6）两类总线通信协议：同步方式、异步方式。（7）对总线仲裁问题的解决是以优先级（优先权）的概念为基础。

第一章嵌入式系统基础

硬件
1.3 嵌入式操作系统
基本概念 ——实时操作系统（RTOS）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。在RTOS支持的系统中，每个任务均有一个优先级，RTOS根据各个任务的优先级，动态地切换各个任务，保证对实时性的要求。
1.2 嵌入式处理器
1.2.1嵌入式系统分类按表现形式分：（硬件范畴）
芯片级嵌入（含程序或算法的处理器）模块级嵌入（系统中的某个核心模块）系统级嵌入SOC（System on a chip）按实时性要求分：（软件范畴）非实时系统（PDA，Personal Digital Assistant 個人數字助理）软实时系统（消费类产品）硬实时系统（导引头等工业和军工系统）
是嵌入式软件的基本要求，软件固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。
（5）嵌入式软件开发走向标准化嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。
5、嵌入式系统应用领域
工业工控设备智能仪表汽车电子
军事国防军事电子
嵌入式应用
网络设备
电子商务网络
消费电子信息家电智能玩具通信设备移动存贮
第一章嵌入式系统基础
主要内容
嵌入式硬件平台微处理器、存储器、I/O… ARM和XScale的指令系统和体系结构
嵌入式操作系统特点、进程调度、存储管理… μC/OS, Linux的移植、设备驱动和应用开发
嵌入式应用开发基于μC/OS, Linux, WinCE等
使用教材
ARM9嵌入式系统设计与开发应用熊茂华杨震伦主编清华大学出版社

嵌入式基础简答题

嵌入式基础简答题一、基础知识1、什么是代码的临界区？答：代码的监界区是指处理时不可分割的代码，运行这些代码不允许被打断。

一旦这部分代码开始执行，则不允许任何中断打入。

2、什么是嵌入式系统？答：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、体积及功耗严格要求的专用计算机系统，具有完成复杂功能的硬件和软件且紧密耦合在一起的计算机系统。

3、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？答：运用在嵌入式系统上的实时操作系统，具有事件驱动和任务调度功能，且在有限时隙内能完成事件的响应和进程的切换，能可靠、实时、灵活地管理嵌入式系统上的各种资源和任务。

使用嵌入式操作系统，能方便实时应用软件的开发和有机地整合，能有效地管理和协调各项工作，因此是开发和运行非常重要的环境。

4、ARM状态与Thumb状态的互换以什么条件来判断？似举出状态从ARM到Thumb或从Thumb到ARM切换的例子。

答：其互换条件是执行BX 指令时，判断的最低一位b0是否为0或为1来确定的，当b0为0时，则执行的程序是ARM状态的32位指令程序，当b0为1时，则执行的程序是Thumb状态的16位指令程序。

如下例：；从ARM状态转变为Thumb状态LDR R0，Lable+1BX R0；从Thumb状态转变为ARM状态LDR R0, LableBX R05、ARM体系结构支持多少种处理器模式，分别是什么？答：ARM体系结构支持7种处理器模式，分别是用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。

6、子程序利用R14（LR），获得返回到主程序的下条指令，通常有直接输入法和堆栈方法，试填写下面两种方法的代码：MOV PC，LR或STMFD SP！，{, LR }LDMFD SP!, {, PC }7、什么是小端存储？什么是大端存储？答：小端存储就是其存储格式为保存的字最低地址的字节看作是最低位字节，最高地址字节被看作是最高位字节。

软件工程嵌入式培养方案

软件工程嵌入式培养方案一、培养目标1. 培养具备扎实的软件工程理论基础知识，熟练掌握软件工程的开发方法和流程；2. 培养掌握嵌入式系统开发技术，包括嵌入式系统设计、嵌入式系统软硬件接口，以及与嵌入式系统相关的传感器、执行器等外设的使用和管理；3. 培养具备跨学科综合能力，能够独立或团队协作开发嵌入式系统的软件工程师；4. 培养具有良好的职业素养和团队合作能力，能够适应不断变化的信息技术行业需求。

二、培养方案1. 基础课程学习（1）计算机基础：包括计算机组成原理、操作系统、数据结构、算法分析等相关课程，为学生打下扎实的计算机基础知识。

（2）软件工程理论基础：注重培养学生的软件架构设计能力，包括需求分析、设计模式应用、软件质量保证等。

（3）电子信息技术基础：学习电子线路原理、数字电路、模拟电路等基础知识，为学生掌握嵌入式系统硬件开发和相关外设使用奠定基础。

2. 专业课程学习（1）嵌入式系统概论：介绍嵌入式系统的概念、特点、应用以及相关开发工具和平台，让学生对嵌入式系统有一个整体的认识。

（2）嵌入式系统软件开发技术：包括嵌入式系统的实时操作系统、驱动程序开发、嵌入式系统编程语言等方面的知识，培养学生的软件开发能力。

（3）嵌入式系统硬件开发技术：涵盖嵌入式系统的处理器架构、外设接口标准、嵌入式系统硬件抽象层等内容，使学生能够独立完成嵌入式系统硬件设计。

（4）嵌入式系统应用开发：重点培养学生在嵌入式系统应用开发中的技术应用能力，包括传感器数据采集处理、无线通信技术、实时控制算法等方面的知识。

3. 实践教学环节（1）项目实践：组织学生参与嵌入式系统开发项目，让学生在实际项目中应用所学知识，提高实际操作能力。

（2）实验课程：通过设计实验任务，引导学生在教师指导下进行软件编程和硬件调试，增强学生实际操作能力。

（3）科研训练：鼓励学生积极参与科研项目或竞赛活动，提高学生创新能力和解决问题的能力。

4. 实习和毕业设计在学校安排学生到企业或科研单位进行嵌入式系统软硬件开发实习，锻炼学生在工程实践中的能力和团队合作能力。