嵌入式系统原理及接口复习要点及思考题答案计

各位：根据掌握要点认真复习，后面附有作业题答案。

第1章掌握要点

1.1.1节嵌入式系统的概念

1.1．3节嵌入式系统的特点

1.3节嵌入式处理器

1.4节嵌入式系统的组成（看课件，有补充的容）

补：1.嵌入式系统开发过程？

2.嵌入式系统调试常用的基本方法

3.交叉编译和交叉调试

4.嵌入式操作系统

第2章掌握要点

2.1节计算机体系结构分类

2.3.1节ARM和Thumb状态

2.3.2节RISC技术

2.3.3节流水线技术

2.4.1 ARM存储系统

2.4.2 Cache:写通、写回、读操作分配cache、写操作分配cache、工作原理、地址映像

2.4.3节ARM存储系统

补充: (见课件)

1. ARM简介：ARM的命名方式、5种变形

2.理解片Flash的3种编程方法。

3.理解ARM7芯片存储器存储空间分布。（8个bank，每个bank32MB）第3章掌握要点

3.1节ARM编程模式：处理器模式、处理器工作状态、寄存器组织、

异常中断

3.2节指令格式和寻址方式

3.3节指令系统：掌握和熟练应用课件所讲的指令、可编程序段

第5章掌握要点

5.1节键盘接口：行扫描法原理、掌握编写驱动程序

5.2节LED显示器接口：理解工作原理，掌握编写驱动程序

5．5.1节UART异步串行接口：异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序

第1章作业题答案：

1.什么是嵌入式系统？

•第一种，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”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。

•第二种，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、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专

用计算机系统。

两种定义之一即可。

2.与通用型计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？

⏹通常是面向特定应用的；

⏹空间和各种资源相对不足，必须高效率地设计，量体裁衣、去除

冗余；

⏹产品升级换代和具体产品同步，具有较长的生命周期；

⏹软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身；

⏹不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发

3.举例介绍嵌入式微处理器有哪几类？

（1）嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。

（2）嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)

嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。

（3）嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola 摩托罗拉的DSP56000 系列。

（4）嵌入式片上系统(System On Chip)

4.从硬件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成？画出简图。

•嵌入式核心芯片，EMPU——嵌入式微处理器、EMCU——嵌入式微控制器、EDSP——嵌入式数字信号处理器、ESoC——嵌入式片上系统。

•用以保存固件的ROM（非挥发性只读存储器）。

•用以保存程序数据的RAM（挥发性的随机访问存储器）。

•连接微控制器和开关、按钮、传感器、模/数转化器、控制器、LED（发光二极管）、显示器的I/O端口。

5.嵌入式微处理器和嵌入式微控制器分别由哪些部件组成，两者有何区别。

答：嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。

嵌入式微处理器=运算器+控制器+寄存器组+总线，在应用中必须装配

在专门设计的电路板上，在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件。

嵌入式微控制器=cpu核+存储器+I/o接口+辅助电路（时钟、A/D、D/A 等）

嵌入式微处理器与嵌入式微控制器的区别：嵌入式微处理器只含有核，嵌入式微控制器除含有核外，部还包含ROM、RAM存储器以及各种外设接口、辅助电路等。

6．嵌入式操作系统通常含有几层，主要实现何功能。

嵌入式操作系统通常包括:

（1）驱动层：硬件相关的底层驱动软件和设备驱动接口；如：LCD 、触摸屏的驱动及接口。

（2）操作系统层：系统核（基本模块），扩展模块（可裁剪）。基本模块包含存管理、文件管理和进程调度；扩展模块包含网络模块、图形驱动、数据库驱动等。

（3）应用层：应用程序接口。

7.嵌入式系统开发过程？

答：嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分。流程如图所示。

嵌入式系统开发流程图

8.嵌入式系统调试常用的基本方法？

答：常用的三种方法：模拟调试（Simulator）、全仿真调试（Emulator）、BDM/JTAG调试（BDM/JTAG Debugger）。

模拟调试：调试器和待调试的嵌入式软件都在主机上运行，由主机提