嵌入式系统设计作业及答案范文
嵌入式习题答案(DOC)
第一章习题答案1.什么是嵌入式系统?请列举几个常见的嵌入式系统。
答:根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置(Devices used to control,monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants).这主要是从产品的应用角度加以定义的,由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。
目前被我国科学家普遍认同的定义是: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,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统.常见的嵌入式系统:手机,DVD,路由器,核磁共振仪,全自动洗衣机。
2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别?答:(1) 以应用为中心;(2)以计算机技术为基础(3)软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格(5)软件的固件化(6)需要专用的开发工具3。
嵌入式系统的发展分为哪几个阶段?答:第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段.第二阶段:以嵌入式CPU为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。
第三阶段:以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。
第四阶段:以基于Internet为标志的嵌入式系统。
4。
请列举嵌入式系统的主要应用领域。
答:(1)工业控制领域(2)交通运输领域(3)消费电子产品(4)家电领域(5)通信领域(6)商业和金融领域(7)环境监测领域(8)医疗领域(9)建筑领域(10)军事国防领域(11)航天航空领域第二章习题答案1.简述简单嵌入式系统与复杂嵌入式系统的主要区别。
答:简单嵌入式系统很早就已经存在,这类嵌入式系统因为软硬件复杂度都很低,一般不使用操作系统,例如常用的单片机系统。
对于复杂的嵌入式系统,它的开发模式发生了极大的改变。
一个复杂的嵌入式系统不仅硬件系统的开发比单片机复杂了许多,更重要的是在该系统中采用了嵌入式操作系统,其应用软件的开发转变为使用操作系统标准接口的计算机工程领域的应用软件开发。
嵌入式作业题答案
嵌入式系统原理及应用作业题答案第1章嵌入式系统概述1. 什么是嵌入式系统?嵌入式系统的组成?答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
组成:嵌入式处理器、外围设备、操作系统、应用软件。
2. 典型的嵌入式处理器有哪些?3. 答:微处理器、微控制器、DSP处理器、片上系统SOC。
4. 典型的RTOS操作系统有哪些?5. 答:嵌入式LinUX、卩CLinUX、WindoWS Embedded CE、WindoWS Embedded ComPaCt 7 > μC/OS-II > μC/OS-III、VXWorks、eCos 等。
6. 列举身边的嵌入式应用产品?7. 嵌入式系统的设计可以分成四个阶段:需求分析、架构设计和概要设计、详细设计和开发、测试反馈。
第2章COrteX-M体系结构8. ARM COrteX系统的处理器分为: A 、__________ R ____ 、____ M ____ 。
9. ARM COrteX-M3为32位微控制器,请问32位指的是CPlJ字长。
10. 3、COrteX-M3处理器能够以小端格式或大端格式访问存储器中的数据字,而访问代码时始使用小端格式______11. ARM COrteX-M3体系结构采用哈佛总线结构,拥有独立的指令总线和数据总线,可以让取指与数据访问并行进行。
12. CM3寄存器分为通用寄存器,包括R0~R15和特殊功能寄存器,包括程序状态寄存器、异常屏蔽寄存器、控制寄存器。
13. 寄存器R13是堆栈指针寄存器。
14. 寄存器R14是程序连接寄存器。
15. 寄存器R15是程序PG16. CM3的堆栈指针分为__MSP__ _=PSP r O存储器堆栈堆栈分为:向上生长(即向高地址方向生长)的递增堆栈;向下生长(即向低地址方向生长),称为递减堆栈。
[嵌入式系统设计(基于STM32F4)][徐灵飞][习题解答] (13)
《嵌入式系统设计(基于STM32F429)》第13章课后题参考答案1.常用的DAC电路结构有哪些?答:权电阻网络DAC、R–2R倒T形电阻网络DAC、电流型网络DAC2.分辨率为12位,参考电压为3.3V的DAC,想要输出1.2V的电压,请问输出这一电压对应的数字信号是多少?答:(1.2/3.3)*4095 = 14893.STM32F429微控制器的DAC有哪些触发方式(转换启动方式)?答:(1)、软件触发:通过写DAC的数据保持寄存器触发DAC转换(2)、硬件信号触发:通过定时器TRGO 事件或外部中断线9触发。
4.请问寄存器DHR和DOR之间有什么关系?答:DHR:数据保持寄存器。
可读写。
DOR:数据输出寄存器。
只读。
程序一般操作的是DHR寄存器。
5.DAC单通道的数据格式有哪些?答:(1)对于DAC单通道x,有三种可能的方式。
8位右对齐:软件必须将数据加载到DAC_DHR8R x[7:0]位(存储到DHR x[11:4]位)。
12位左对齐:软件必须将数据加载到DAC_DHR12L x[15:4]位(存储到DHR x[11:0]位)。
12位右对齐:软件必须将数据加载到DAC_DHR12R x[11:0]位(存储到DHR x[11:0]位)。
(2)对于DAC双通道,有以下可能的方式。
8位右对齐:将DAC通道1的数据加载到DAC_DHR8RD[7:0]位(存储到DHR1[11:4]位),将DAC通道2的数据加载到DAC_DHR8RD[15:8]位(存储到DHR2[11:4]位)。
12位左对齐:将DAC通道1的数据加载到DAC_DHR12RD[15:4]位(存储到DHR1[11:0]位),将DAC通道2的数据加载到DAC_DHR12RD[31:20]位(存储到DHR2[11:0]位)。
12位右对齐:将DAC通道1的数据加载到DAC_DHR12RD[11:0]位(存储到DHR1[11:0]位),将DAC通道2的数据加载到DAC_DHR12RD[27:16]位(存储到DHR2[11:0]位)。
《嵌入式系统》实验报告指导书(含答案).
实验一熟悉嵌入式LINUX开发环境1、实验目的熟悉UP-TECHPXA270-S的开发环境。
学会WINDOWS环境与嵌入式Linu环境共享资源的基本方法。
2、实验内容学习UP-TECHPXA270-S系统的使用、XP和虚拟机之间传送文件方法以及UP-TECHPXA270-S和虚拟机之间共享目录的建立方法。
3、预备知识了解UP-TECHPXA270-S的基本结构和配置,Linux基本知识。
4、实验设备硬件:UP-TECHPXA270-S开发板、PC机(内存500M以上)。
软件:PC机操作系统RADHAND LINUX 9+MIMICOM+RAM LINUX操作系统5、实验步骤(1)、在虚拟机下练习Linux常用命令。
(注意以下操作只能在[root@BC root]#,也就是root文件夹下运行,不然会导致系统不能启动)a. 学习命令通过“man ***”和“*** --help”得到的命令使用方法。
b.学习并掌握如下命令:ls,cd ,pwd,cat,more,less,mkdir, rmdir ,rm,mv,cp,tar,ifconfig(2)、XP与虚拟机之间传送文件(Samba服务器建立、网络设置、文件传送);(3)、了解系统资源和连线;(4)、开发板与虚拟机之间共享目录建立(设置NFS、开发板IP设置、目录挂载),挂载文件;(5)vi(vim)的使用(6)输入qt,启动桌面,按CTRL+C退出6、实验报告要求(1)、XP和虚拟机之间传送文件步骤;虚拟机共享XP文件:选择虚拟机设置,设置要共享的文件启动Linux进入/mnt/hgfs即可看到共享文件夹服务器设置——samba服务器(设置需要共享的目录)XP共享虚拟机文件:服务器设置——samba服务器(设置需要共享的目录)确保网络的PING通(即在同一局域网):1.虚拟机的192.168.1.234(RH9)2.XP的为192.168.1.1253.在XP 下点击开始-》运行(\\192.168.1.234)4.用户名bc密码123456以上实现了Linux虚拟机(RH9)和XP的文件的共享(2)、开发板与虚拟机之间建立共享目录以及文件挂载步骤;1.服务器设置——nfs服务器(设置需要共享的目录)2.设置开发板的ip地址:ifconfig eth0 192.168.1.53.在实验箱终端里输入mount -t nfs -o nolock 192.168.1.234:/up-techpxa270/exp /mnt/nfs4./mnt/nfs即为共享目录(3)、请画出虚拟机、PC机和ARM实验箱之间的硬件连接图;(4)、在Linux中怎样配置网络;系统设置->网络,在新的选项卡中(5)、实验中遇到的问题与解决过程。
单片机嵌入式系统原理及应用课后答案
单片机嵌入式系统原理及应用课后答案【篇一:单片机原理及嵌入式系统设计第一次作业习题】1、用8位二进制数表示出下列十进制数的补码:+65 、—115[+65]补:0100 0001[-115]补:1100 11012 、写出十进制数12.4用的bcd码和二进制数:bcd码:0001 0010.0100 二进制数:1100.0110011001100110(结果保留16位小数) 3 、当采用奇校验时,ascii码1000100和1000110的校验位d7应为何值?这2个代码所代表的字符是什么?答:分别为0和1,代表字符分别是d和f4、计算机由(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)五部分组成。
5、画出微机的组成框图,说明三总线的作用。
数据总线db:在控制总线的配合下传递cpu的输入/输出数地址总线ab:选择芯片或选择芯片中的单元,以便cpu通过控制总线让数据总线与该单元之间单独传输信息控制总线cb:配合数据总线与地址总线起作用,负责传递数据总线或地址总线的有效时刻和数据总线的传输方向等信息6、8位微机所表示的无符号数、带符号数、bcd码的范围分别是多少?答:8位微机所表示的无符号数范围:0~255带符号数范围:-128~+127bcd码范围:0~997、1001001b分别被看作补码、无符号数、ascii码、bcd码时,它所表示的十进制数或字符是什么?答:分别是补码73,无符号数73,bcd码498、举例说出单片机的用途。
答:比如马路上红路灯的时间控制;洗衣机的洗涤、甩干过程的自动控制等9、举例说明cpu执行指令的过程。
答:计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。
即取指令、分析指令、执行指令。
根据程序计数器pc中的值从程序存储器读出现行指令,送到指令寄存器。
将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码,分析其指令性质。
如指令要求操作数,则寻找操作数地址。
计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程,直至遇到停机指令可循环等待指令。
[嵌入式系统设计(基于STM32F4)][徐灵飞][习题解答] (4)
《嵌入式系统设计(基于STM32F429)》第4章课后题参考答案1.尝试分析一下STM32F4系列微控制器从复位到main()启动过程。
答:复位后。
(1)从存储空间0x00000000处去除栈顶指针到MSP。
(2)从存储空间0x00000004出读取复位终端服务程序入口地址到PC。
(3)执行SystemInit函数,初始化系统时钟和外部存储器接口。
(4)执行__main函数,完成堆栈区域初始化。
(5)点转到main()函数,执行应用程序(C代码)2.请写出复位异常向量、SVC异常向量和SysTick向量地址。
答:复位异常向量地址:0x00000004SVC异常向量地址:0x0000002CSysTick向量地址:0x0000003C3.请写出启动文件中定义的SysTick、外部中断0和USART1中断的中断服务函数名。
答:SysTick中断服务函数名:SysTick_Handler外部中断0中断服务函数名:EXTI0_IRQHandlerUSART1中断的中断服务函数名:USART1_IRQHandler4.请编写中断EXTI0_IRQHandler的中断服务程序,使用C程序实现,只需要空函数。
答:void EXTI0_IRQHandler (void){}5.尝试说明在发生EXTI0_IRQHandler中断时,内核响应的过程。
答:(1)处理器在当前堆栈上把程序状态寄存器、程序计数寄存器、链接寄存器、R12、R3~R0八个寄存器自动依次入栈。
(2)读取向量表中的EXTI0服务程序入口地址(EXTI0_IRQHandler)。
(3)根据向量表更新程序计数寄存器的值(EXTI0服务程序入口地址->PC)。
(4)加载新程序计数寄存器处的指令(步骤(2)~步骤(4)与步骤(1)同时进行)。
(开始执行中断服务程序)(5)更新链接寄存器为EXC_RETURN(EXC_RETURN表示退出异常后返回的模式及使用的堆栈)。
2023年计算机软考《嵌入式系统设计工程师》经典习题及答案
2023年计算机软考《嵌入式系统设计工
程师》经典习题及答案
尊敬的读者,以下是2023年计算机软考《嵌入式系统设计工程师》的一些经典题和答案。
1. 题一
题目:什么是嵌入式系统设计?
答案:嵌入式系统设计是指将计算机系统嵌入到其他电子设备中,并以该设备的特定功能为目标进行设计和开发的过程。
通常,嵌入式系统设计需要考虑硬件与软件的结合,以满足设备的功能需求。
2. 题二
题目:请简要说明嵌入式系统设计的步骤。
答案:嵌入式系统设计的步骤包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、集成与测试以及部署与维护。
需求分析阶段确定系统的功能需求和性能要求;系统设计阶段确定系统的整体架构和
模块划分;硬件设计阶段设计硬件电路和电子元器件;软件设计阶
段编写嵌入式软件程序;集成与测试阶段将硬件和软件进行集成并
进行系统测试;部署与维护阶段部署嵌入式系统并进行后期维护。
3. 题三
题目:请简述嵌入式系统设计中常用的开发工具。
答案:嵌入式系统设计中常用的开发工具包括开发板、集成开
发环境(IDE)、仿真器、调试器等。
开发板是嵌入式系统的硬件
平台,提供了丰富的接口和开发工具;IDE是用于编写、编译和调
试嵌入式软件的集成开发环境;仿真器用于将软件加载到嵌入式系
统进行仿真和测试;调试器用于调试嵌入式程序,定位和解决问题。
以上是一些2023年计算机软考《嵌入式系统设计工程师》经
典题及答案。
希望对您的备考有所帮助!祝您顺利通过考试!
——
注意:本文中所提供的题及答案仅供参考,真实的考试内容以
官方发布为准。
基于STM32CubeMX和HAL驱动库的嵌入式系统设计01-各章作业答案_13
b) 在原有的代码基础上增加:
1、 利用串口通信的轮询方式,实现对 Nucleo 开发板上指示灯 LD2 的控制。发送小写字符“o”,开启 指示灯 LD2,发送小写字符“c”,关闭指示灯 LD2。 实现代码:
第九章作业二
2、 在进阶任务“实现简单的帧格式通信”中增加一个设备码:0x02 表示按键,功能码:0x01 表示获 取按键的状态,请编程实现。 实现代码: a) 添加、定义一个GPIO_PinState 类型的变量
故为获取10hz的方波将计数器设定为如下参数参数不唯一这里用定时器输出pwm波来模拟方波使用定时器3的通道一输出pwm对应引脚为pa6将pwm的比较值设置为计数器重载值的一半以此产生占空比为50的pwm波即所需的方波
第七章作业
1、将基础任务中引脚 PC13 的外部中断触发方式修改为上升沿触发,完成按键检测程序的编 写,观察指示灯状态变化的时刻,并分析原因。
实现代码(8 分):
原因分析(2 分): 现象是指示灯在松手后才进行状态翻转。NUCLEO 开发板上的用户按键未按下时 MCU 上对应的引脚
为高电平,反之则为低电平。用户从按下到释放按键,引脚的电平变化为:高→低→高。又因为中断触 发模式设置为上升沿(低→高)变化时触发,故指示灯在按键释放时才进行状态翻转。
嵌入式系统设计考试试题及答案
嵌入式系统设计考试试题及答案本文为嵌入式系统设计考试试题及答案,旨在帮助读者加深对嵌入式系统设计知识的理解与应用。
以下将提供一系列试题,每个试题后将给出答案及详细解析,以便读者进行自测与学习。
通过认真阅读本文并完成相应的练习,读者可以提升自己在嵌入式系统设计领域的能力与水平。
让我们一起开始吧!试题一:嵌入式系统的定义是什么?答案及解析:嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,被嵌入在正在控制的产品或系统中,作为其功能和控制的核心部分。
该系统通常具有专用的功能,并以实时、可靠和高效的方式处理任务。
嵌入式系统一般由处理器、内存、外设及实时操作系统组成,并与外部环境交互。
它被广泛应用于各个领域,如工业控制、汽车、医疗设备、家用电器等。
试题二:请列举嵌入式系统设计的主要挑战。
答案及解析:嵌入式系统设计面临着多个挑战,包括但不限于以下几个方面:1. 实时性:许多嵌入式系统需要满足实时性的要求,即在规定的时间内完成任务。
因此,在设计过程中需要合理分配系统资源,保证任务的准时执行。
2. 能耗管理:对于便携式嵌入式设备来说,能耗是一个重要的考量指标。
设计者需要在提供功能和性能的同时,尽可能降低系统的能耗。
3. 硬件资源限制:嵌入式系统的硬件资源通常有限,包括处理器性能、内存容量、存储空间等。
设计者需要在资源受限的情况下,合理利用有限的资源进行系统设计。
4. 可靠性和安全性:嵌入式系统通常在严苛的环境下工作,如高温、湿度等。
同时,系统的安全性也是一个关键因素。
因此,在设计过程中需要考虑到系统的可靠性和安全性,并采取相应的措施保证系统运行的稳定性和安全性。
5. 软件开发:嵌入式系统的软件开发往往面临着复杂多样的硬件平台和严格的实时要求。
设计者需要熟练掌握相关编程语言与开发工具,能够高效地进行软件开发与调试。
试题三:请简要描述嵌入式系统设计的开发流程。
答案及解析:嵌入式系统设计的开发流程通常包括以下几个阶段:1. 需求分析与系统设计:在这个阶段,设计团队与客户一起明确系统的需求和目标,制定系统的整体架构和功能模块划分,并进行详细的系统设计。
嵌入式系统开发大作业
嵌入式系统开发大作业《嵌入式系统开发》大作业题目:嵌入式系统发展前景班级:姓名:学号:2014年11月24日前言在电子计算机发展的初期,计算机一直是“供养”在特殊机房中的大型、昂贵的专用设备,主要是实现一些特殊的数值计算.随着计算机的发展,微处理器表现出的智能化水平引起了设备制造、机电控制等专业人士的兴趣,他们将微处理器嵌入到一个控制对象的体系中,实现对象体系的智能化控制.这一应用极大地提高了系统的可控性和智能化.为了区别于原有使用在PC领域的计算机,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机.因此,嵌入式计算机诞生于微处理器发展时代.早期嵌入式计算机是将一个计算机嵌入到一个具体应用的控制对象的体系中去,这是嵌入式系统发展的起点,也标志着计算机进入了通用计算机与嵌入式计算机两大分支并行发展的时代,从而导致20世纪末计算机应用的高速发展,并由此引发了计算机分类方式的变化.一、嵌入式简介嵌人式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。
嵌人式系统与通用计算机系统的本质区别在于系统应用不同,嵌人式系统是将一个计算机系统嵌人到对象系统中。
这个对象可能是庞大的机器,也可能是小巧的手持设备,用户并不关心这个计算机系统的存在。
嵌人式系统一般包含嵌人式微处理器、外围硬件设备、嵌人式操作系统和应用程序四个部分。
嵌人式领域已经有丰富的软硬件资源可以选择,涵盖了通信、网络、工业控制、消费电子、汽车电子等各种行业。
工具.二、嵌入式系统的分类2.1 从硬件范畴按表现形式分类以核心部件来划分:(1)嵌入式微处理器:Am186/88,MIPS,ARM,Power PC,68000,SC-400,386EX 等;(2)嵌入式微控控制器主要有8051,P51XA,MCS-251,MCS-96/196/296,C166/167,683000和ARM系列等;(3)嵌入式DSP处理器:代表性的产品主要是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列;(4)嵌入式片上系统:分为通用和专用两类,通用系列包括Infineon的TriCore,Motorola的M-Core等.专用的片上系统一般用于某个或者某类系统中,不为一般用户所知.2.2 从软件范畴按实时性要求分类(1)非实时系统:如PDA,手机等;(2)软实时系统:如消费类产品等;(3)硬实时系统:如工业和军工系统产品.三、嵌入式操作系统在嵌人式软件中,操作系统具有极其重要的意义,这一点与PC是相同的,尤其是嵌人式系统一般将所有软件(操作系统和应用软件)整体设计并一次性安装,因此嵌人式操作系统的地位较之于PC其实更加重要和突出。
嵌入式系统课后习题-部分答案(PDF)
第一章1-1.简述嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
1-2.简述嵌入式系统的组成。
从体系结构上看,嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。
其中嵌入式处理器通常是单片机或微控制器,支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等,嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。
嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。
嵌入式系统硬件平台为各种嵌入式器件、设备(如ARM 、PowerPC、Xscale、MIPS等);嵌入式操作系统是指在嵌入式Linux、uCLinux、WinCE等。
1-3.ARM7处理器使用的是(ARMv4)指令集。
ARM7内核采用冯·诺依曼体系结构,数据和指令使用同一条总线。
内核有一条3级流水线,执行ARMv4指令集。
1-6.ARM9采用的是(5)级流水线设计。
存储器系统根据哈佛体系结构(程序和数据空间独立的体系结构)重新设计,区分数据总线和指令总线。
第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。
ARM处理器共有7种工作模式:用户模式(User)、快速终端模式(FIQ)、外部中断模式(IRQ)、特权模式(svc)、数据访问中止模式(Abort)、未定义指令中止模式(Undef)、系统模式(System)。
除用户模式外其他6种模式称为特权模式。
在特权模式下,程序可以访问所有的系统资源,也可以任意地进行处理器模式切换。
再除去系统模式,其余5种模式又称为异常模式。
2-2.ARM核有多少个寄存器?ARM处理器有如下37个32位长的寄存器:(1)30个通用寄存器;(2)6个状态寄存器:1个CPSR(Current Program Status Register,当前程序状态寄存器),5个SPSR(Saved Program Status Register,备份程序状态寄存器);(3)1个PC(Program Counter,程序计数器)。
(完整word版)嵌入式系统原理与应用习题答案
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----WangYiwei由于我正在学习“嵌入式系统原理与应用——基于ARM微处理器和Linux操作系统”这门课程,网络上找不到课后习题答案。
因此本人通过认真地做习题,不懂百度,查阅相关书籍等途径,整理了一份答案,可供各位参考。
注意:答案并不一定完全正确,有异议的答案欢迎提出来大家一起探讨。
1.8 练习题P141.选择题(1)A说明:嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面:1.产品种类不断丰富,应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低,体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素(2)D说明:常见的嵌入式操作系统: VxWorks,Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux。
(3)A说明:VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。
2.填空题(1)嵌入式计算机(2)微处理器外围电路外部设备(3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序(4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器3.简答题(1)简述嵌入式系统的定义和特点答:定义: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、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点:专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。
(2)简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后,可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段;第二阶段是以嵌入式微处理器为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统;第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统,也是嵌入式应用开始普及的阶段;第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。
(3)简述MCU和DSP的区别MCU是微控制器,DSP是数字信号处理器。
MCU相当于小型的电脑,内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线,所以集成度高是它的特点。
嵌入式课程设计大作业
嵌入式课程设计大作业一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握嵌入式系统的基本原理和设计方法,能够独立完成嵌入式系统的设计与实现。
具体来说,知识目标包括:理解嵌入式系统的概念、组成和分类;掌握嵌入式处理器的工作原理和体系结构;熟悉嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统;了解嵌入式系统的设计流程和开发工具。
技能目标包括:能够使用嵌入式处理器进行系统设计和编程;能够使用嵌入式操作系统进行应用开发;能够使用常见的嵌入式开发工具和调试技术。
情感态度价值观目标包括:培养学生的创新意识和团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本原理、嵌入式处理器、嵌入式操作系统和嵌入式系统设计流程。
具体来说,教学大纲如下:1.嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的概念、组成和分类,理解嵌入式系统在现代社会中的广泛应用。
2.嵌入式处理器:学习嵌入式处理器的工作原理和体系结构,掌握嵌入式处理器的基本性能指标和选型方法。
3.嵌入式操作系统:了解嵌入式操作系统的原理和特点,学习常用嵌入式操作系统的基本使用方法和编程技巧。
4.嵌入式系统设计流程:掌握嵌入式系统的设计流程,包括需求分析、系统设计、硬件选型、软件设计和系统测试等环节。
5.嵌入式系统开发工具:学习常见的嵌入式开发工具和调试技术,掌握使用这些工具进行嵌入式系统开发的方法。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法进行授课,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过这些教学方法的综合运用,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的实际操作能力。
1.讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本原理和设计方法,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生进行课堂讨论,引导学生思考和分析问题,提高学生的解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析典型的嵌入式系统案例,使学生了解嵌入式系统的实际应用和设计技巧。
4.实验法:安排学生进行实验操作,使学生在实践中掌握嵌入式系统的原理和设计方法。
嵌入式系统实训报告范文3篇
嵌入式系统实训报告范文嵌入式系统实训报告范文精选3篇(一)以下是一份嵌入式系统实训报告范文,供参考:实训报告课程名称:嵌入式系统实训姓名:XXX学号:XXXX日期:XXXX年XX月XX日一、实训目的和背景嵌入式系统是一种专门用于控制和执行特定任务的计算机系统。
本次实训旨在通过设计、搭建并测试一个简单的嵌入式系统,帮助学生理解嵌入式系统的根本原理和应用,并提供理论时机来加深对嵌入式系统的理解和应用才能。
二、实训内容1. 系统设计本实训的目的是设计一个简单的温度监测系统。
该系统包括一个传感器用于检测环境温度,并将温度值传输到单片机上进展处理。
单片机再将处理后的数据显示在LCD屏幕上。
2. 硬件搭建根据系统设计,我们首先需要准备以下硬件器件:传感器、单片机、LCD屏幕、电等。
实际搭建时,我们按照电路图连接各个硬件器件,并进展电接入和信号连接的测试。
3. 软件编程完成硬件搭建后,接下来需要进展软件编程。
我们使用C语言来编写嵌入式系统的程序。
主要编程内容包括读取传感器数据、对数据进展处理和计算、将计算结果显示在LCD屏幕上等。
4. 系统测试完成软件编程后,我们进展系统测试。
主要测试内容包括:检测传感器是否能准确读取温度数据、单片机是否能正确处理数据、LCD屏幕是否正常显示等。
通过测试,可以评估系统的稳定性和可靠性。
三、实训收获通过参与本次实训,我收获了以下几点:1. 对嵌入式系统的理解更加深化:通过实操,我对嵌入式系统的原理和应用有了更深化的理解。
2. 掌握了硬件搭建和连接的技能:我学会了如何搭建和连接硬件器件,进步了理论操作才能。
3. 锻炼了软件编程才能:通过编写嵌入式系统的程序,我熟悉了C语言的应用,并提升了编程才能。
4. 增加了问题解决才能:在搭建和编程过程中,遇到了一些困难和问题,通过不断调试和学习,我学会了如何解决问题和排除故障。
综上所述,本次嵌入式系统实训对于进步我的理论操作才能、编程才能和问题解决才能具有重要意义。
嵌入式系统(第二版)第一至第五章课后答案
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。
(完整word版)嵌入式系统设计大学教程_习题与解答
嵌入式系统设计大学教程习题与解答第1章嵌入式系统设计基本概念(绪论)1、嵌入式系统的定义是什么?你是如何理解嵌入式系统的? (P3)答: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。
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。
其中硬件包括嵌入式处理器/控制器/数字信号处理器(DSP)、存储器及外设器件、输入输出(I/O)端口、图形控制器等;软件部分包括操作系统软件(嵌入式操作系统)和应用程序(应用软件),由于应用领域不同,应用程序千差万别。
2、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。
(P3~P4)答:主要特征有:•系统内核小:由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置,系统资源相对有限,所以内核较传统的操作系统要小得多。
•专用性强:嵌入式系统通常是面向特定任务的,个性化很强,其中软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行软件系统的移植。
•运行环境差异大:嵌入式系统使用范围极为广泛,其运行环境差异很大。
•可靠性要求高:嵌入式系统往往要长期在无人值守的环境下运行,甚至是常年运行,因此对可靠性的要求特别高。
•系统精简和高实时性操作系统:•具有固化在非易失性存储器中的代码:为了系统的初始化,几乎所有系统都要在非易失性存储器中存放部分代码(启动代码)。
为了提高执行速度和系统可靠性,大多数嵌入式系统常常把所有代码(或者其压缩代码)固化,存放在存储器芯片或处理器的内部存储器件中,而不使用外部存储介质。
•嵌入式系统开发工作和环境:嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境。
3、简述嵌入式系统的体系结构。
(P5)答:嵌入式系统自底向上包含四个部分:硬件平台、嵌入式实时操作系统(RTOS)、硬件抽象层(HAL)和嵌入式实时应用程序。
硬件抽象层位于操作系统和硬件之间,包含了系统中与硬件相关的大部分功能。
《嵌入式系统开发》习题答案
《嵌入式系统开发》习题习题11.什么是嵌入式系统?有何特点?答:嵌入式系统的概念有很多种,在嵌入式系统领域中比较认同的嵌入式系统的概念是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统的特点:⑴嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
⑵系统内核小。
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置中,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。
⑶专用性强。
⑷系统精简。
⑸系统软件(OS)要求具有高实时性。
⑹嵌入式软件开发要走向标准化,需要使用多任务的操作系统。
⑺嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。
2.嵌入式系统可以分为几层?每一层各完成哪些功能?答:嵌入式系统由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。
硬件层:以嵌入式微处理器为核心,存储器用以存储数据和执行代码,相关的设备接口和I/O接口,这些组成了一个嵌入式系统的基础,实现逻辑运算,算术运算等。
中间层:将系统上层软件和底层硬件进行分离,封装成标准的接口,在上层软件开发人员无需知道底层硬件的具体情况,完成的任务是底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作、硬件的配置等功能。
软件层:主要由RTOS、文件系统、图形用户接口、网络系统和通用的组件模块组成,是软件开发的基础。
功能层:用来完成被控对象的控制功能。
3.嵌入式系统中硬件抽象层有什么特点?答:硬件抽象层是介于硬件层与软件层之间的中间层,它将系统上层软件与底层硬件分离开来,具有以下两个特点:⑴硬件相关性:因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性,而作为上层软件与硬件平台之间的接口,硬件抽象层需要为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。
⑵操作系统相关性:不同的操作系统具有各自的软件层次结构,因此,不同的操作系统具有特定的硬件接口形式。
嵌入式系统设计课程大作业
嵌入式系统设计课程大作业嵌入式系统设计课程大作业2022年上学期嵌入式系统设计课程大作业1、讲述下列相关名词的含义ARM、xscale、PXA255、RISC、体系结构答:1)ARM:英国的一家公司;时下流行的一种体系结构。
2)XScale:ARM架构v5TE指令集的CPU。
3)PXA255:XScale的内核版本。
4)RISC:Reduced Instruction Set Computing,即精简指令集,一种CPU 的设计概念;与之相对的是CISC,即复杂指令集5)体系结构:嵌入式系统硬件与软件的连接;它确定嵌入式系统设计的部件、部件功能、部件间借口的设计,并集中于嵌入式系统的核心部分——处理器的运算与内存的存取。
2、画出嵌入式硬件系统组成的模块结构图3、讲述基于linux的嵌入式平台的搭建过程答:Linux嵌入式平台的搭建符合嵌入式平台搭建的普通过程,但是详细到Linux 嵌入式平台,又有些许不同,其搭建过程如下:1)处理器以及硬件开发平台的挑选以处理器为主,结合考虑硬件平台的状况。
处理器考虑的问题包括应用类型及I/O接口、主频和功耗、对不同类型存储器的支持、封装等;硬件平台的挑选和设计包括内存和外围存储器、输入输出接口以及设备等几项主要内容。
2)操作系统的挑选因为已经选取了Linux操作系统,因此此处主要是内核版本的选取以及对内核功能的裁剪。
3)开发环境的选取即开发工具的选取,主要是指开发软件的选取,比如常用的minicom。
4)开发实施首先,Bootloader的烧制。
目的是对硬件系统基本功能的支持,比如串口通信。
第二,内核文件的制作。
接下来,内核文件的拷贝。
此时,可以通过串口或者网口实施传输,能够大幅度提高传输速度。
最后,在主机使用开发软件,完成对硬件系统的开发工作。
包括硬件驱动程序、上层的应用程序、系统的集成与调试等。
4、如下为xscale处理器的内核框图:简述内核框图中每个模块的名称及指标。
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嵌入式系统设计作
业及答案
第0章绪论
1、什么是数字系统设计技术?
在解决了对不同目标信息的数字化编码、数字化传输、数字化解码的基本理论、算法定义和协议规范之后,对其如何进行系统的构成,如何以最优化的性能(如速度)、最低廉的成本(如芯片面积、集成密度等)来实现该系统的技术。
2、什么是集成电路IC?
集成电路(IC)是指经过一系列特定的加工工艺,将多个晶体管、电阻、电容等器件,按照一定的电路连接集成在一块半导体单晶片(如Si或GaAs)或陶瓷等基片上,作为一个不可分割的整体完成某一特定功能的电路组件
3、什么是集成电路IP?
集成电路IP是经过预先设计、预先验证,符合产业界普片认同的设计规范和设计标准,具有相对独立功能的电路模块或子系统。
其具有知识含量高、占用芯片面积小、运行速度快、功耗低、工艺容差性大等特点,能够复用(Reuse)于SOC、SOPC或复杂ASIC 设计中。
4、什么是SOC?
SOC,即嵌入式系统发展的最高形式——片上系统。
从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上;从广义角度讲, SOC是一个微小型系统,
第1章嵌入式系统基础知识
1、计算机系统的三大应用领域是什么?
服务器市场,桌面市场,嵌入式市场
2、通用计算机与嵌入式系统的对比是什么?
3、分别从技术角度和系统角度给出嵌入式系统的定义
技术角度: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。
是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统
系统角度:嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统
4、嵌入式系统的特点是什么?
从三要素说:嵌入式:嵌入到对象体系中,有对象环境要求
专用性:软、硬件按对象要求裁减
计算机系统:实现对象的智能化功能
功耗限制、低成本、多速率、环境相关性、系统内核小、专用性强、不可垄断性、产品相对稳定性
具有实时性
5、请从嵌入式系统软件复杂程度来对嵌入式系统进行分类?
循环轮询系统,有限状态机系统,前后台系统,单处理器多任务系统,多处理器多任务系统
6、常见电平标准有哪些?理解电平匹配的含义。
TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc:5V:VOH>=2.4V;VOL<=0.5V VIH>=2V;VIL<=0.8V LVTTL(Low Voltage TTL)
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的
Vcc:3.3V:VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V
Vcc:2.5V:VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor Vcc:5V:VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V LVCMOS (Low Voltage CMOS)
LVCMOS又分3.3V、2.5V以及更低电压的
Vcc:3.3V:VOH>=3.2V;VOL<=0.1V;VIH>=2.0V;VIL<=0.7V
Vcc:2.5V:VOH>=2.0V;VOL<=0.1V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V ECL:Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路
Vcc=0V,Vee:-5.2V : VOH=-0.88V;VOL=-1.72V;VIH=-1.24V;VIL=-1.36V
PECL(Positive ECL )
Vcc=5V: VOH=4.12V;VOL=3.28V;VIH=3.78V;VIL=3.64V
LVPECL(low voltage PECL )
Vcc=3.3V; VOH=2.42V;VOL=1.58V;VIH=2.06V;VIL=1.94V LVDS:Low Voltage Differential Signaling
低压差分信号传输
LVDS使用注意:能够达到600M以上,PCB要求较高,差分线要求严格等长。
差分幅度输出为350mV~400mV,输入阈值为100mV
7、什么是集成电路的封装?封装考虑的主要因素有哪些?常见的封装有哪些?
封装指把硅片上的电路管脚, 用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。
需考虑的因素:安装半导体集成电路芯片用的外壳
安放、固定、密封、保持芯片和增强电热性能
内部芯片与外部电路的连接
常见封装:DIP( Dual In-line Package ) 双列直插封装
PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) 带引线的塑料芯片载体
PQFP( Plastic Quad Flat Package)塑料方形扁平封装
SOP( Small Outline Package)小外型封装
PGA(Pin Grid Array Package),插针网格阵列封装
BGA(Ball Grid Array Package),球珊阵列封装
CSP(Chip Size Package),芯片级封装
8、名词解释:ASIC、CPLD、FPGA、VerilogHDL,并谈谈CPLD和。