嵌入式系统与结构
计算机体系结构与嵌入式系统的关系与应用
计算机体系结构与嵌入式系统的关系与应用计算机体系结构是指计算机系统中各个部分组成和相互关系的结构。
嵌入式系统是指集成在各种电子产品中的特定计算功能的系统。
计算机体系结构和嵌入式系统之间存在着密切的关系，同时也有着广泛的应用。
一、计算机体系结构对嵌入式系统的影响计算机体系结构的设计直接影响到嵌入式系统的性能和稳定性。
首先，计算机体系结构的选择决定了嵌入式系统的数据处理能力。
不同的体系结构对数据运算的方式和速度有不同的要求，因此在设计嵌入式系统时，需要根据实际需求选择合适的计算机体系结构。
其次，计算机体系结构对嵌入式系统的能耗也有较大影响。
在嵌入式系统中，能耗是一个非常重要的指标。
计算机体系结构的设计可以通过优化指令集、控制逻辑等方式减少功耗，从而延长嵌入式系统的使用时间。
最后，计算机体系结构的可扩展性也对嵌入式系统的发展起到重要作用。
随着科技的进步和市场需求的变化，嵌入式系统需要不断升级和扩展功能。
而计算机体系结构的设计应当能够支持新的硬件设备的集成和功能的增加。
二、嵌入式系统在计算机体系结构中的应用嵌入式系统在计算机体系结构中有着广泛的应用。
首先，嵌入式系统在存储系统中发挥着重要作用。
通过嵌入式系统的设计和控制，存储系统可以提供高性能和高可靠性的存储服务。
其次，嵌入式系统在计算机网络中的应用也非常广泛。
嵌入式系统可以实现网络设备的智能控制和管理，提高网络性能和可靠性。
例如，路由器、交换机等网络设备中嵌入的嵌入式系统可以实现数据包的转发和路由选择，以及网络性能的监控和管理。
此外，嵌入式系统还广泛应用于多媒体系统中。
通过嵌入式系统的设计，多媒体系统可以实现音视频的编码和解码，图像的处理和展示等功能。
嵌入式系统的高性能和低功耗特点使得多媒体系统可以在有限的资源下实现高质量的多媒体处理。
另外，嵌入式系统在智能设备中的应用也越来越重要。
例如，智能手机、智能家居等设备中的嵌入式系统可以实现语音识别、图像识别、人工智能等高级功能，为用户提供更加便捷的使用体验。
嵌入式系统体系结构
嵌入式系统体系结构嵌入式系统体系结构所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。
下面是店铺整理的关于嵌入式系统体系结构，欢迎大家参考!嵌入式系统体系结构：嵌入式系统的组成包含了硬件层、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。
4、应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。
嵌入式芯片体系结构介绍1.嵌入式微处理器(Micro Processor Unit，MPU)嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。
它的特征是具有32位以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。
但与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。
嵌入式系统与结构 吉大考试题库答案
嵌入式系统与结构1：假设r0＝0x01，r1＝0x03，正确执行MOV r0，r1后，r0的值为？3.0x03 2：ARM上实现内存管理的单元叫什么？1.MMU3：ARM采用多少位的体系结构？2.32位4：Thumb指令集的长度是多少？2.16位5：下列描述中，哪些是正确的？1.ARM包含除法硬件6：程序状态寄存器CPSR的C位表示什么？3.运算结果产生进位7：指令MOV r0，r1，LSL，＃3中，LSL的作用是？2.逻辑左移8：下列哪条指令，可以实现将地址单元（r1＋r2×4）的数据读到r0？1.LDR r0，[r1,r2,LSL ×2]9：ARM使用什么样的总线协议？1.AMBA10：用户模式下的可见通用寄存器个数为多少个？2.16个11：处理器上电默认进入哪种状态？1.ARM12：提供了安全解决方案的ARM系列产品是以下系列中的哪一种？2.SecurCore13：当前程序状态字寄存器的名称是什么？1.CPSR14：CPSR寄存器的作用是什么？1.存储当前的处理器状态15：下面所列指令，哪一条指令语法格式正确？2.ADD r1，r2，r316：ARM汇编指令中，用于实现减法运算的是哪条指令？2.SUB17：ARM上实现内存管理的单元叫什么？1.MMU18：ARM的全称是什么？1.Advanced RISR Machines19：下列哪些指令可以协处理器的访问？1.MRC20：ARM用于响应快速外部中断的处理器模式叫什么？1.FIQ21：下面哪条指令使用了ARM中的桶型移位寄存器？3.STR r0，[r1,r2,LSL #2] 22：ARM共有几种处理器模式？1.723：假设r0＝0x05，r1＝0x03，正确执行SUB r0，r0，r1后，r0的值为？2.0x02 24：ATPCS中规定，使用哪个寄存器存放堆栈基地址？2.r1325：如何禁止IRQ中断？1.将CPSR寄存器的I位置126：ATPCS中规定，用哪些寄存器传递参数？1.r0～r327：ARM上电后进入哪种模式？2.管理模式28：什么样的ARM指令可以条件执行？1.所有的29：ATPCS中规定，使用哪个寄存器存放程序的返回地址？1.r1430：Thumb指令集的长度是多少？1.1631：当程序直接改写cpsr来切换模式时，cpsr会被复制到spsr？2.不会32：下列哪些指令可以访问程序状态寄存器？1.MRS33：ARM中位于主存储器和内核之间的快速存储器叫什么？1.Cache34：ARM使用那个寄存器存放程序的返回地址？1.R1435：ARM指令中对立即数的操作有一定限制，下面所列立即数中，属于合法立即数的是哪一个？4.0xff4：下列那个寄存器被当作程序计数器pc？4.r155：对MMU和MPU的区别描述正确的是？4.MMU除有内存单元保护功能外，还具有虚拟地址到物理地址的映射功能7：ARM中哪个异常优先级最高？1.Reset9：ARM上电执行下列哪种异常？1.Reset。
ARM嵌入式体系结构与接口技术
AT91SAM7SE512, AT91SAM7X128, AT91SAM7X256, AT91SAM7XC128, AT91SAM7XC256,
AT91SAM9260, AT91SAM9261/3 ，AT91SAM9G20
LH75400, LH75401, LH75410, LH75411
.
23
ARM芯片厂商
2、PCB设计仿真阶段
需要在EDA仿真设计平台下，设计系统原理图及
PCB，并对PCB板上的信号完整性、EMI等进行
仿真，根据仿真结果来对PCB进行合理的布局布
线调整，完成PCB的设计
PCB图
原理图
⑧ 要求开发、设计人员有较高的技能
.
7
通用计算机与嵌入式系统对比
特征
形式和类型
通用计算机
•
组成
•
嵌入式系统
看得见的计算机。
按其体系结构、运算速度
和结构规模等因素分为大
、中、小型机和微机。
•
通用处理器、标准总线和
外设。
软件和硬件相对独立。
•
看不见的计算机。
形式多样，应用领域广泛
，按应用来分。
uCLinux、RT-Linux、Embedix、
XLinux、PoketLinux、红旗嵌入式Linux等
.
17
1.4 嵌入式系统开发概述
系统总体开发
嵌入式存储器及系统结构
上面那个系统的外围器件比较多,电路也比较复杂. 对于很多的嵌入式系统,如小型手持设备而言,出于硬件成 本,PCB板面积等因素的考虑,往往去掉其它一些器件. 比如,在自带Nand Flash的情况下,可用NandFlash代替 EEPROM和NorFlash.如有些MCU自带USB控制器和 LCD Driver,RTC等,就可以省去这些外围电路.但需要 一个MCU/MPU能直接运行的Bootloader程序对存放在 NandFlash的程序进行引导.该BootLoader程序必须带有 NandFlash驱动. 对于另外一些MPU,由于自身并不带有RAM和ROM,就需 要扩展相应的电路. 对于某些MCU/MPU,其内置的ROM自带有Bootloader.
嵌入式存储器及系统结构嵌入式系统结构嵌入式系统体系结构嵌入式系统软件结构嵌入式系统的组成结构嵌入式系统的结构嵌入式系统的存储结构嵌入式系统结构图嵌入式系统数据结构嵌入式存储器
嵌入式存储器及系统结构
李 立华 2007.04.13
目录
1.嵌入式存储器简介 嵌入式存储器简介
1.1 常用存储器简介
1.嵌入式系统存储器 1.嵌入式系统存储器
对NandFlash而言,h读写流程图.
写数据
读数据
事实上,在写数据时,还要先对擦除NandFlash. 在送地址和数据时,NandFlash通过I/O总线依次送入地址和数据,而 且读写是以块为单位进行操作. 这样,如果要访问NandFlash内的数据,必段以块中的页为单位,根据 所指定的块和页将该页的数据读入内存,然后根据内存中的相对地址 对该数据进行访问. 该原理和PC机的硬盘工作机理很相似. 如果需要将NandFlash作程序存储器,需要注意以下事项: (1)由于NandFlash出错和出现坏块的机会比NorFlash大得多,而程序出 错后的问题往往是致命的.所以必须有错误冗余校验机制和纠错机制. (2)由于MCU/MPU不能直接对NandFlash程序和数据进行访问,所以必 须有一个BootLoader程序将NandFlash程序映射到RAM中才可以执行. 也就是说在该单片机系统中,必须有一个ROM存储引导程序.该引 导程序一般说来是很精巧的. 在该BootLoader,必须包含NandFlash读驱动程序. 需要注意的是,该处的BootLoader和我们PC机的Boot是有区别的,而 更像PC机的BIOS程序. (3)用NandFlash存储程序的系统一般都用于程序量比较大,且要求带有 NandFlash存储器的系统.
嵌入式系统硬件体系结构设计
嵌入式系统硬件体系结构设计一、嵌入式计算机系统体系结构体系主要组成包括：硬件层中涵盖嵌入式微处理器、存储器（sdram、rom、flash等）、通用设备USB和i/oUSB（a/d、d/a、i/o等）。
在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。
其中操作系统和应用程序都可以固化在rom中。
硬件层与软件层之间为中间层，也称作硬件抽象化层（hardwareabstractlayer，hal）或板级积极支持纸盒（boardsupportpackage，bsp），它将系统上层软件与底层硬件拆分开去，并使系统的底层驱动程序与硬件毫无关系，上层软件开发人员无须关心底层硬件的具体情况，根据bsp层提供更多的USB即可展开研发。
该层通常涵盖有关底层硬件的初始化、数据的输出/输入操作方式和硬件设备的布局功能。
3.系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（real-timeoperationsystem，rtos）、文件系统、图形用户USB（graphicuserinterface，gui）、网络系统及通用型组件模块共同组成。
rtos就是嵌入式应用软件的基础和研发平台。
功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。
一个嵌入式系统装置通常都由嵌入式计算机系统和继续执行装置共同组成，而嵌入式计算机系统就是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层共同组成。
继续执行装置也称作被控对象，它可以拒绝接受嵌入式计算机系统收到的掌控命令，继续执行所规定的操作方式或任务。
本网关硬件环境以单片机s3c2440芯片和dm9000以太网控制芯片为主，实现rj45接口和rs232接口的数据传输。
内容包括硬件环境的初始化，数据的收发控制，封包解包设计，操作系统的移植等。
硬件框图就是直观的将每个功能模块列举，也就是一个基本的模块女团，可以简约的每个模块的功能彰显出。
ARM嵌入式系统结构与编程习题答案(全)
ARM嵌入式系统结构与编程习题答案（全）《arm嵌入式系统结构与编程》习题答案第一章绪论1.国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义就是什么？如何认知？答：国内嵌入式行业一个普遍认同的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能，可靠性，成本，体积，功耗严格要求的专业计算机系统。
从这个定义可以看出嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的剪裁利用。
因此有人把嵌入式系统比作是一个针对特定的应用而“量身定做”的专业计算机系统。
2．嵌入式系统从何时产生的，详述其发展历程。
答：从20世纪70年代单片机的出现到目前各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。
嵌入式系统的发生最初就是基于单片机的。
intel公司1971年研发出来第一片具备4十一位总线结构的微处理器4004，可以说道就是嵌入式系统的原始社会阶段。
80年代初的8051就是单片机历史上难忘的一页。
20世纪80年代早期，发生了商业级的“实时操作系统内核”，在实时内核下撰写应用软件可以并使新产品的沿着更慢，更节省资金。
20世纪90年代实时内核发展为实时多任务操作系统。
步入21世纪以来，嵌入式系统获得了很大的发展。
在硬件上，mcu的性能获得了很大的提高，特别就是arm技术的发生与健全，为嵌入式操作系统提供更多了功能强大的硬件载体，将嵌入式系统推至了一个崭新的阶段。
3．当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些，请举出两例，并分析其特点。
答：主要有嵌入式linux和嵌入式实时操作内核uc/os-ii嵌入式linux操作系统就是针对嵌入式微控制器的特点而量身定做的一种linux操作系统，包含常用的嵌入式通信协议和常用驱动，积极支持多种文件系统。
主要存有以下特点：源码对外开放，不易移殖，内核大，功能强大，运转平衡，效率高等。
uc/os是源码工卡的实时嵌入式系统内核，主要有以下特点：源码公开，可移植性强，可固化，可剪裁，占先式，多任务，可确定性，提供系统服务等。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计
微处理器的存储器系统
03
嵌入式系统设计
专用性
嵌入式系统通常针对特定的应用进行设计和优化。
定义
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到设备中，以控制、监视或帮助操作该设备。
实时性
嵌入式系统需要能够在特定的时间内响应外部事件或执行特定任务。
指令集
指令中操作数的有效地址的确定方式。
寻址方式
指令在存储器中的表示方式。
指令格式
指令在二进制代码中的表示方式。
指令编码
微处理器的指令集体系结构
高速缓存（Cache）：用于存储经常访问的数据，提高数据访问速度。
主存储器（Main Memory）：用于存储程序和数据，是微处理器可以直接访问的存储器。
控制系统中的微处理器
微处理器具有运算速度快、集成度高、可编程性强等优点，能够提高控制系统的稳定性和可靠性。
微处理器在控制系统中的优势
微处理器在控制系统中的应用
通信系统中的微处理器微处理器 Nhomakorabea通信系统中主要用于信号处理、协议转换、数据加密等功能，保障通信的稳定性和安全性。
微处理器在通信系统中的优势
微处理器具有高速的数据处理能力和灵活的可编程性，能够满足通信系统的复杂需求。
硬件设计
根据系统设计，编写嵌入式系统的程序和固件。
软件设计
02
01
03
04
05
嵌入式系统的设计流程
04
微处理器在嵌入式系统中的应用
1
2
3
微处理器在控制系统中发挥着核心作用，通过接收输入信号，经过处理后输出控制信号，实现对被控对象的精确控制。
嵌入式系统――体系结构、编程与设计
嵌入式系统――体系结构、编程与设计嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计用来完成特定的任务。
它通常集成在其他产品或系统中，比如汽车、家电、医疗设备等等。
嵌入式系统的体系结构、编程和设计是关键的方面，决定了系统的性能和功能。
嵌入式系统的体系结构是指系统的硬件组成和组织方式。
嵌入式系统通常采用定制化的硬件设计，与通用计算机系统有所不同。
它们通常具有较小的体积和较低的功耗要求，并且需要满足特定的实时性和可靠性需求。
嵌入式系统的体系结构包括处理器、存储器、外设等组件的选择和组织方式，以及系统的总线结构、中断处理等。
嵌入式系统的编程是指为系统编写软件的过程。
由于嵌入式系统的硬件和软件紧密耦合，编程需要考虑硬件的特性和限制。
常见的嵌入式系统编程语言包括C、C++、汇编等，开发工具包括编译器、调试器等。
在编程过程中，需要理解并利用系统提供的接口和功能来实现所需的功能。
此外，由于嵌入式系统通常对资源有限，编程需要注意优化代码，减小系统的资源占用。
嵌入式系统的设计是指系统功能和性能的设计。
在设计过程中，需要明确系统的需求和目标，并根据需求选择合适的硬件和软件组件。
设计还需要考虑系统的实时性、可靠性和安全性等方面的要求。
此外，设计还需要考虑系统的可维护性和可扩展性，以便在后续的升级和维护过程中更加方便和高效。
嵌入式系统的体系结构、编程和设计是相互关联的，它们共同决定了系统的性能和功能。
在嵌入式系统开发过程中，需要综合考虑这些方面，以满足系统的需求并提供良好的用户体验。
同时，嵌入式系统的开发也需要团队合作，包括硬件工程师、软件工程师、测试工程师等的协同工作。
总结起来，嵌入式系统的体系结构、编程和设计是嵌入式系统开发过程中的关键方面。
通过合理的体系结构设计、优化的编程和精心的系统设计，可以实现嵌入式系统的高性能和丰富的功能，从而满足用户的需求。
嵌入式系统的发展将继续推动物联网、智能家居、智能交通等领域的发展，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
《ARM嵌入式系统结构与编程》习题答案
1章绪论1.国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么？如何理解？答：见教材1.1节。
2.嵌入式系统是从何时产生的，简述其发展历程。
答：见教材1.1节。
3.当前最常见的源码开放的嵌入式操作系统有哪些，请举出两例，并分析其特点。
答：见教材1.2.1节的嵌入式Linux和嵌入式实时操作内核UC /OS-I 。
4.举例说明嵌入式设备在工控设备中的应用。
答：见教材1.3节的“工业控制领域”。
5.未来嵌入式技术的发展趋势有哪些？答：见教材1.4节的嵌入式技术的发展趋势。
2章ARM技术与ARM体系结构1．简述ARM处理器内核调试结构原理。
答：对教材1.2节的图2-1进行描述。
2.分析ARM7TDMI-S各字母所代表的含义。
答：参考教材2.1．2 ARM核版本命名规则说明。
3．ARM处理器的工作模式有哪几种，其中哪些为特权模式，哪些为异常模式，并指出处理器在什么情况下进入相应的模式。
ARM处理器共有7种工作模式：用户模式：非特权模式，也就是正常程序执行的模式，大部分任务在这种模式下执行。
在用户模式下，如果没异常发生，不允许应用程序自行改变处理器的工作模式，如果有异常发生，处理器会自动切换工作模式FIQ模式：也称为快速中断模式，支持高速数据传输和通道处理，当一个高优(fast)中断产生时将会进入这种模式。
IRQ模式：也称为普通中断模式，:当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式。
在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种。
通常的中断处理都在IRQ 模式下进行。
SVC模式：称之为管理模式，它是一种操作系统保护模式。
当复位或软中断指令执行时处理器将进入这种模式。
中止模式：当存取异常时将会进入这种模式，用来处理存储器故障、实现虚拟存储或存储保护。
未定义指令异常模式：当执行未定义指令时会进入这种模式，主要是用来处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真，因为未定义指令多发生在对协处理器的操作上。
《ARM嵌入式系统结构与编程》习题答案 邱铁编著
《ARM嵌入式系统结构与编程》邱铁编著. 清华大学出版社.年月第版 年月第二次印刷20093120108 《ARM嵌入式系统结构与编程》第1~4章思考与练习题答案 此答案仅供教师教学用 第1章绪论思考与练习题答案 1. 国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么 如何理解答 见教材1.1节。
2. 嵌入式系统是从何时产生的 简述其发展历程。
答 见教材1.1节。
3. 当前最常见的源码开放的嵌入式操作系统有哪些 请举出两例 并分析其特点。
答 见教材1.2.1节的嵌入式Linux和嵌入式实时操作内核μC /OS-II。
4. 举例说明嵌入式设备在工控设备中的应用。
答 见教材1.3节的“工业控制领域”。
5. 未来嵌入式技术的发展趋势有哪些 答 见教材1.4节的嵌入式技术的发展趋势。
第2章 ARM技术与ARM体系结构思考与练习题答案 1 简述ARM处理器内核调试结构原理。
答 对教材1.2节的图2-1进行描述。
2 分析ARM7TDMI-S各字母所代表的含义。
答 参考教材2 1 2 ARM核版本命名规则说明。
课后答案网《ARM嵌入式系统结构与编程》邱铁编著. 清华大学出版社. 年月第版 年月第二次印刷200931201083 ARM处理器的工作模式有哪几种 其中哪些为特权模式 哪些为异常模式并指出处理器在什么情况下进入相应的模式。
答 ARM处理器共有7种工作模式用户模式 非特权模式 也就是正常程序执行的模式 大部分任务在这种模式下执行。
在用户模式下 如果没异常发生 不允许应用程序自行改变处理器的工作模式 如果有异常发生 处理器会自动切换工作模式FIQ模式 也称为快速中断模式 支持高速数据传输和通道处理 当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式。
IRQ模式 也称为普通中断模式 :当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式。
在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种。
通常的中断处理都在IRQ模式下进行。
嵌入式系统计算机组成与体系结构考试
嵌入式系统计算机组成与体系结构考试（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统主要由哪两部分组成？A. CPU和存储器B. 存储器和I/O设备C. CPU和I/O设备D. CPU和总线2. 嵌入式系统的基本体系结构包括哪几个层次？A. 物理层B. 数据链路层C. 网络层D. 传输层E. 应用层3. 嵌入式微处理器中，存储器的地址空间分配通常采用哪种方式？A. 分段B. 分页C. 混合D. 重叠4. 嵌入式系统中，广泛使用的通信协议标准有哪些？A. TCP/IPB. UDPC. ICMPD. ARPE. PPP5. 嵌入式系统硬件平台的主要特点是什么？A. 高性能B. 低功耗C. 可靠性高D. 易于升级6. 嵌入式系统中，实现程序调试的方法通常有哪些？A. 内部调试B. 外部调试C. 在线调试D. 离线调试7. 嵌入式系统应用程序开发通常使用哪种编程语言？A. C语言B. C++语言C. Java语言D. Python语言8. 嵌入式系统中，实现数据压缩和解压缩的常见算法有哪些？A. LZW算法B. Huffman编码C. Run-Length编码D. Deflate算法9. 嵌入式系统中，实现多线程的几种技术有哪些？A. 使用POSIX线程库B. 使用Windows APIC. 使用实时操作系统(RTOS)D. 使用汇编语言直接实现10. 嵌入式系统硬件抽象层(OSAL)的主要功能是什么？A. 提供标准的API接口B. 管理硬件资源C. 实现设备驱动D. 提供任务调度功能11. 嵌入式系统的基本组成是什么？A. CPU、内存、外设和接口B. CPU、存储器、外部设备和连线C. CPU、存储器、总线和接口D. CPU、存储器、总线和外部设备12. 嵌入式系统的硬件层包括哪些部分？A. CPUB. 存储器C. 总线D. I/O设备13. 嵌入式系统的软件层包括哪些部分？A. 操作系统B. 驱动程序C. 中间件D. 应用程序14. 嵌入式系统的运行环境通常是什么？A. 实时操作系统B. 批处理操作系统C. 微内核操作系统D. 混合操作系统15. 嵌入式系统的设计原则包括哪些？A. 可靠性、稳定性、可扩展性和效率B. 可靠性、稳定性、可扩展性和功耗C. 可靠性、稳定性、可扩展性和成本D. 可靠性、稳定性、可扩展性和安全性16. 嵌入式系统的开发流程通常是什么？A. 需求分析、设计、编码、测试、维护B. 需求分析、设计、编码、测试、部署C. 需求分析、设计、编码、测试、上线D. 需求分析、设计、编码、测试、退役17. 嵌入式系统的应用领域有哪些？A. 消费电子B. 工业控制C. 医疗设备D. 交通物流18. 嵌入式系统的核心技术包括哪些？A. 微处理器技术B. 微控制器技术C. 操作系统技术D. 网络通信技术19. 嵌入式系统的开发工具包括哪些？A. 集成开发环境（IDE）B. 编程语言C. 开发板D. 制冷器20. 嵌入式系统的未来发展趋势是什么？A. 人工智能B. 5G通信C. 物联网D. 虚拟现实21. 嵌入式系统的基本组成是什么？A. CPU、内存、外设和接口B. CPU、存储器、外部设备和总线C. CPU、存储器、输入输出设备D. CPU、存储器、接口和通信总线22. 嵌入式系统的核心组成部分是什么？A. CPUB. 内存C. 存储器D. 总线23. 嵌入式系统中，CPU的主要特点是什么？A. 高速运算能力B. 高功耗C. 低功耗D. 高性能24. 嵌入式系统中，存储器的主要类型有哪些？A. RAMB. ROMC. Flash MemoryD. Hard Disk25. 嵌入式系统中，外部设备的主要作用是什么？A. 输入数据到系统B. 输出数据到用户C. 控制系统的运行D. 存储数据26. 嵌入式系统中，总线的类型有哪些？A. 控制总线B. 数据总线C. 地址总线D. 多总线27. 嵌入式系统的设计原则是什么？B. 安全性C. 实时性D. 低功耗28. 嵌入式系统的应用领域有哪些？A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 医疗设备D. 汽车电子29. 嵌入式系统的发展趋势是什么？A. 微型化B. 集成化C. 人工智能化D. 云计算化30. 嵌入式系统的开发流程通常包括哪些阶段？A. 需求分析B. 设计C. 编程D. 调试E. 测试F. 生产31. 嵌入式系统的基本组成是什么？A. CPU、内存、外设和接口B. CPU、存储器、外部设备和总线C. CPU、存储器、输入输出设备D. CPU、存储器、外部设备和操作系统32. 嵌入式系统的硬件层包括哪些？A. CPUB. 存储器D. 输入输出设备33. 嵌入式系统的核心是哪一个部件？A. CPUB. 存储器C. 总线D. 操作系统34. 嵌入式系统中，存储器的主要作用是什么？A. 存储程序B. 控制执行C. 存储数据D. 存储指令和数据35. 嵌入式系统中，外部设备的作用是什么？A. 输入数据到系统B. 输出数据到用户C. 控制执行D. 存储数据36. 嵌入式系统的总线通常用于连接哪些部件？A. CPU、存储器和外部设备B. CPU、存储器和显示器C. CPU、存储器和打印机D. CPU、存储器和键盘37. 嵌入式系统中，操作系统的功能包括哪些？A. 进程管理B. 内存管理C. 文件管理D. 设备管理38. 嵌入式系统的实时性主要依赖于哪一个组成部分？A. CPUB. 存储器C. 总线D. 操作系统39. 嵌入式系统的安全性主要依赖于哪一个组成部分？A. CPUB. 存储器C. 总线D. 操作系统40. 嵌入式系统的设计原则包括哪些？A. 可靠性B. 安全性C. 实时性D. 低功耗二、问答题1. 什么是嵌入式系统？请简述其特点。
ARM嵌入式系统结构与编程,课后练习及答案
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统?嵌入式系统：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。
3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。
嵌入式电路基础知识
嵌入式电路基础知识嵌入式电路是一种集成了处理器、存储器和其他功能电路的特殊电路系统，通常用于控制和管理电子设备的各种功能。
本文将介绍嵌入式电路的基础知识，包括嵌入式系统的结构、常见的嵌入式处理器和常用的嵌入式开发工具。
一、嵌入式系统的结构嵌入式系统由三个基本组成部分构成：处理器、存储器和输入输出设备。
处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指令和控制系统的各个功能。
存储器用于存储程序和数据，包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）两种类型。
输入输出设备用于与外部环境进行交互，如显示器、键盘、传感器等。
二、常见的嵌入式处理器嵌入式处理器根据其体系结构可以分为CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）两种类型。
CISC处理器指令集复杂，可以执行较为复杂的操作，适用于需要高性能的应用场景。
RISC处理器指令集简化，执行速度较快，适用于对性能要求不高但功耗要求低的应用场景。
常见的嵌入式处理器有ARM、MIPS和PowerPC等。
三、常用的嵌入式开发工具嵌入式开发工具是用于嵌入式系统设计和开发的软件工具。
常见的嵌入式开发工具包括集成开发环境（IDE）、编译器、调试器和仿真器等。
IDE是一个集成了编程编辑器、编译器、调试器和其他开发工具的软件平台，可以提供开发者所需的一站式开发环境。
编译器用于将高级语言代码转换为机器语言代码，使处理器能够执行相应的指令。
调试器用于调试和测试嵌入式系统，帮助开发者定位和修复系统中的错误。
仿真器可以模拟嵌入式系统的运行环境，帮助开发者在没有实际硬件的情况下进行系统开发和测试。
四、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个领域，如消费电子、汽车、医疗设备、工业自动化等。
在消费电子领域，嵌入式系统被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能电视等设备中，实现各种功能和服务。
在汽车领域，嵌入式系统用于车载导航、车载娱乐、车辆控制等方面，提升驾驶体验和安全性能。
在医疗设备领域，嵌入式系统被应用于医疗监护、手术辅助和健康管理等方面，为医疗行业带来创新和便利。
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∙作业详细信息∙单选题∙多选题∙判断题∙填空题作业>>详细信息∙学期：141511∙课程名称：嵌入式系统与结构∙作业名称：嵌入式系统与结构∙本次作业成绩：0分作业综合成绩：0分∙本次题目信息:多选题:15 单选题:35∙多选题个数：15个完成次数：1次∙单选题个数：35个完成次数：1次∙指导教师：张晋东所在学院：算机科学与技术学院∙EMail：zhangjindong_100@作业>>单选题1.r132.r143.r154.cpsr1.debug2.支持Thumb指令3.多媒体处4.支持Jazelle加速1.PowerPC2.SecurCore3.OMAP4.AT911.72.83.94.101.会2.不会3.根据程序的执行状态决定是否影响4.根据执行的指令决定是否影响1.Data Abort2.指令预取异常3.IRQ中断请求4.FIQ中断请求1.37个2.16个3.38个4.39个1.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.r12.r143.spsr4.cpsr1.MPU除有内存单元保护功能外，还具有虚拟地址到物理地址的映射2.两种功能相同，可以在不同的芯片上集成不同的模块3.MMU的功耗比MPU低4.MMU除有内存单元保护功能外，还具有虚拟地址到物理地址的映射1.32位2.16位3.除MOV指令32位外，其他指令均为16位4.可以通过编译器的选项设定其是16位还是32位1.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.r142.r133.cpsr4.spsr1.算术右移2.逻辑左移3.逻辑右移4.循环右移1.Advanced RISR Machines2.A Run Machine3.Advanced Research Man4.Addressed Red Middle1.ADD r1，r0，r0，LSL #12.ADD r1，r0，r0，LSL #33.MOV r1, r0，LSL #14.MOV r1，r0，LSL #31.FIQ2.IRQ3.Data Abort4.SWI1.0x012.0x023.0x034.0x041.R142.r123.cpsr4.spsr1.FIQ2.IRQ3.Data Abort4.SWI1.80MHz2.150MHz3.260MHz4.335MHz1.NE2.EQ3.GE4.LT1.运算结果为负2.运算结果为03.运算结果产生进位4.结果溢出1.Reset2.未定义指令3.IRQ4.FIQ1.1字节2.2字节3.3字节4.4字节1.Reset2.未定义指令3.IRQ4.FIQ1.r0～r72.r0～r123.r0～r374.r0～r41.不相等2.相等3.大于4.等于1.LDR r0，[r1,r2,LSL ×2]2.LDR r0，[r2,r1,LSL ×2]3.STR r0，[r1,r2,L SL ×2]4.STR r0，[r2,r1,LSL ×2]1.Cache2.MMU3.MPU4.SDRAM1.存储当前的处理器状态2.程序计数寄存器3.中断状态寄存器4.堆栈指针寄存器1.STR r0，[r1,#100]2.STR r0，[r1,#200]3.STR r0，[r1,#300]4.STR r0，[r1,#400]1.0xffffffff2.0x000000003.0x111100004.0000ffff1.LDR r0，[r1, #2]2.LDR r0，[r2]3.STR r0，[r1,r2,LSL #2]4.STR r0，[r2, #2]!作业>>多选题作业>>判断题作业>>填空题∙作业详细信息∙单选题∙多选题∙判断题∙填空题作业>>详细信息∙学期：141511∙课程名称：嵌入式系统与结构∙作业名称：嵌入式系统与结构∙本次作业成绩：0分作业综合成绩：0分∙本次题目信息:多选题:15 单选题:35∙多选题个数：15个完成次数：2次∙单选题个数：35个完成次数：2次∙指导教师：张晋东所在学院：算机科学与技术学院∙EMail：zhangjindong_100@作业>>单选题1.PowerPC2.MIPS3.Firecold4.xscale1.Reset2.未定义指令3.IRQ4.FIQ1.CPSR2.SPSR3.MCR4.MSR1.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.Cache2.MMU3.MPU4.SDRAM1.2G2.4G3.1G4.8G1.MMU2.Cache3.MPU4.VFP1.Data Abort2.指令预取异常3.IRQ中断请求4.FIQ中断请求1.FIQ2.IRQ3.Data Abort4.SWI1.MRS2.MCS3.LDR4.STM1.Reset2.未定义指令3.IRQ4.FIQ1.AMBA2.CAN3.1553b总线4.TCP/IP1.r142.r133.cpsr4.spsr1.0x052.0x063.0x074.0x081.r0～r32.r0～r83.r8～r124.r0～r121.STR r0，[r1,#100]2.STR r0，[r1,#200]3.STR r0，[r1,#300]4.STR r0，[r1,#400]1.不相等2.相等3.大于4.等于1.ADD2.SUB3.SWI4.MOV1.r0～r152.r0～r15、cpsr3.r0～r15、cpsr、spsr4.r0~r371.将CPSR寄存器的I位置12.将CPSR寄存器的F位置13.将CPSR寄存器的T位置14.将CPSR寄存器的C位置11.37个2.16个3.38个4.39个1.37个2.10个3.12个4.72个1.3级2.4级3.5级4.6级1.162.323.644.721.NE2.EQ3.GE4.LT1.0xffffffff2.0x000000003.0x111100004.0000ffff1.72.83.94.101.从存储器装载一条指令2.识别将被执行的指令3.ALU处理指令4.把结果写会计算器1.0x1012.0x1023.0xff14.0xff1.ADD r1，r22.ADD r1，r2，r33.MOV r1，r2，r34.LDR r1，r21.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.FIQ2.IRQ3.数据异常4.SWI1.B2.BL3.BX4.MOV1.LDR r0，[r1, #2]2.LDR r0，[r2]3.STR r0，[r1,r2,LSL #2]4.STR r0，[r2, #2]!1.MMU2.cp153.MPU4.VFP作业>>多选题作业>>判断题作业>>填空题∙作业详细信息∙单选题∙多选题∙判断题∙填空题作业>>详细信息∙学期：141511∙课程名称：嵌入式系统与结构∙作业名称：嵌入式系统与结构∙本次作业成绩：0分作业综合成绩：0分∙本次题目信息:多选题:15 单选题:35∙多选题个数：15个完成次数：3次∙单选题个数：35个完成次数：4次∙指导教师：张晋东所在学院：算机科学与技术学院∙EMail：zhangjindong_100@作业>>单选题1.64位2.32位3.16位4.8位1.影响2.不影响3.根据指令的不同，影响情况不同4.根据程序执行状态，决定是否影响程序状态字寄存器1.PowerPC2.SecurCore3.OMAP4.AT911.37个2.16个3.38个4.39个1.CPSR2.SPSR3.MCR4.MSR1.NE2.EQ3.GE4.LT1.PowerPC2.MIPS3.Firecold4.xscale1.80MHz2.150MHz3.260MHz4.335MHz1.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.MOV r1，r22.CMP r1，r23.ADD r0，r1，r24.SUB r0，r1，r21.MRS2.MCS3.LDR4.STM1.ARM2.Thumb3.Jazelle4.由芯片的硬件连线决定1.72.83.94.101.r0～r152.r0～r15、cpsr3.r0～r15、cpsr、spsr4.r0~r371.流水线2.微代码3.电容放电4.电磁感应1.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.从存储器装载一条指令2.识别将被执行的指令3.ALU处理指令4.把结果写会计算器1.162.323.644.721.Reset2.未定义指令3.IRQ4.FIQ1.37个2.10个3.12个4.72个1.r0～r72.r0～r123.r0～r374.r0～r41.ADD2.SUB3.MUL4.MOV1.存储当前的处理器状态2.程序计数寄存器3.中断状态寄存器4.堆栈指针寄存器1.不相等2.相等3.大于4.等于1.用户模式2.管理模式3.IRQ模式4.数据异常模式1.AMBA2.CAN3.1553b总线4.TCP/IP1.RISC2.CISC3.x864.MIPS1.MPU除有内存单元保护功能外，还具有虚拟地址到物理地址的映射2.两种功能相同，可以在不同的芯片上集成不同的模块3.MMU的功耗比MPU低4.MMU除有内存单元保护功能外，还具有虚拟地址到物理地址的映射1.Cache2.MMU3.MPU4.SDRAM1.MMU2.cp153.MPU4.VFP1.r0～r32.r0～r83.r8～r124.r0～r121.0x052.0x063.0x074.0x081.FIQ2.IRQ3.Data Abort4.SWI1.0x052.0x063.0x074.0x081.2G2.4G3.1G4.8G 作业>>多选题作业>>判断题作业>>填空题。