调试嵌入式系统设计中的串行总线
《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习题及答案
《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习题及答案第一章嵌入式系统概述嵌入式系统的共性：特定的使用场合或工作环境，是某个大型系统的一部分，完成一个具体的功能，专用性强，应用于特定的平台；功耗低，且一般要求高实时性和高可靠性，系统程序一般都是固化在内存中，以提高运行速度和可靠性；功能单一，模块的设计和实现较为简单；人机交互界面简单；开发时往往有上位机和下位机或主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。
MCU：Micro Control Unit，嵌入式微控制器（俗称单片机），把CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O、中断系统、定时器/计时器、各种功能外设等资源集成到一个芯片上的微型计算机系统。
MPU：Micro Processor Unit，嵌入式微处理器。
MPU是由通用计算机中的CPU（微处理器）演变而来，可以理解为增强版的CPU，即不带外围功能器件。
ARM：是一家公司，也是一类技术和产品的统称。
ARM公司设计的芯片主要涉及嵌入式移动设备领域，指令集更加紧凑简单，功耗和成本更低，在移动消费电子领域占据着很大的市场份额。
嵌入式系统开发流程：需求分析、系统总体设计、系统软硬件设计、系统测试第二章ARM Cortex-M3内核与STM32微控制器ARM存储模式（2种）小端模式：数据的低字节存放在内存低地址处，数据的高字节存放在内存高地址处。
大端模式：数据的高字节存放在内存低地址处，数据的低字节存放在内存高地址处。
注意书上的相关例子！ARM指令集架构系统设计有两种方式：RISC（Reduced Instruction Set Computer）精简指令集计算机CISC（Complex Instruction Set Computer）复杂指令集计算机流水线技术：每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术，称为流水线技术。
ARM Cortex-M3微控制器采用的三级流水线：取指—译码—执行流水线的技术指标通常用吞吐率、加速比和效率三项指标来衡量。
软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试卷及答案指导(2025年)
2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试卷(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、嵌入式系统通常指的是什么？A、运行在个人计算机上的操作系统B、运行在专用硬件平台上的软件系统C、用于数据处理的通用软件D、用于网络通信的软件系统2、以下哪个概念不属于嵌入式系统设计的关键要素？A、实时性B、资源优化C、可靠性D、用户界面友好性3、题干：在嵌入式系统中，通常使用哪种类型的微处理器？A. 通用微处理器B. 嵌入式微处理器C. 数字信号处理器D. 光子微处理器4、题干：在嵌入式系统设计中，以下哪种通信接口通常用于高速数据传输？A. SPI（串行外设接口）B. I2C（两线式串行接口）C. CAN（控制器局域网）D. USB（通用串行总线）5、以下关于嵌入式系统设计的基本概念，错误的是：A. 嵌入式系统通常由硬件和软件两部分组成B. 嵌入式系统通常具有实时性要求C. 嵌入式系统设计过程中，硬件和软件的设计往往是相互独立的D. 嵌入式系统通常具有有限的资源6、在嵌入式系统设计中，以下哪个技术用于提高系统的可靠性和稳定性？A. 双机热备份B. 软件冗余C. 实时操作系统D. 硬件冗余7、嵌入式系统中的中断服务程序（ISR）通常采用以下哪种优先级管理方式？A. 固定优先级B. 动态优先级C. 分级优先级D. 无优先级8、在嵌入式系统中，以下哪种存储器在系统运行时不能被重新编程？A. ROM（只读存储器）B. RAM（随机存储器）C. EEPROM（电可擦可编程只读存储器）D. Flash Memory（闪存）9、嵌入式系统中的“中断服务程序”（Interrupt Service Routine，ISR）主要作用是什么？10、以下哪项不是嵌入式系统设计中常见的硬件抽象层（HAL）的功能？11、题目：嵌入式系统通常由哪些主要组成部分构成？A. 微处理器、存储器、输入输出接口、电源B. 微控制器、操作系统、通信接口、应用软件C. 处理器、总线、内存、I/O设备D. 中央处理器、外部设备、操作系统、编程语言12、题目：以下哪个是嵌入式系统的典型应用？A. 智能家居系统B. 计算机操作系统C. 高速互联网交换机D. 大型数据库管理系统13、嵌入式系统中的中断服务程序（ISR）通常具有哪些特点？A. 优先级固定，不可改变B. 执行时间短，响应速度快C. 可由用户自定义执行流程D. 必须在主程序中显式调用14、在嵌入式系统中，以下哪种存储器类型适合用于存储程序代码？A. RAMB. ROMC. EEPROMD. Flash Memory15、嵌入式系统中的实时操作系统（RTOS）与传统操作系统的主要区别是什么？16、在嵌入式系统中，为什么通常使用C语言进行编程？17、嵌入式系统中的中断处理通常采用哪种方式来确保中断服务程序（ISR）能够及时响应？A. 优先级中断B. 中断嵌套C. 中断向量表D. 硬件优先级18、在嵌入式系统设计中，下面哪个不是影响系统实时性的因素？A. CPU的性能B. 外设的响应速度C. 操作系统的调度策略D. 电源的稳定性19、题目：嵌入式系统设计中，实时操作系统（RTOS）与传统操作系统的区别主要在于：A. 实时性要求B. 用户界面C. 处理器架构D. 存储管理 20、题目：在嵌入式系统设计中，以下哪项技术不属于嵌入式系统硬件设计领域？A. 硬件电路设计B. 微处理器选型C. 软件编程D. 电源设计21、题目：在嵌入式系统中，以下哪个组件是负责处理CPU和外设之间的数据传输？A. 总线控制器B. 存储器控制器C. 通信接口D. 输入输出设备22、题目：以下哪种技术常用于嵌入式系统的实时性能优化？A. 多任务处理B. 代码优化C. 事件驱动D. 硬件加速23、嵌入式系统中，以下哪个部件负责存储和管理程序代码和数据处理？A. 微处理器（CPU）B. 外部存储器（如硬盘、U盘）C. 存储器（RAM、ROM）D. 输入输出设备（如键盘、显示器）24、以下哪种通信接口在嵌入式系统中广泛应用于串行通信？A. USBB. I2CC. SPID. CAN25、题目：以下哪个是嵌入式系统的基本组成部分？A. 处理器、存储器、输入输出设备B. 电源、控制器、执行器C. 硬件、软件、接口D. 系统软件、应用软件、网络26、题目：以下哪个不是嵌入式系统的特点？A. 实时性B. 可靠性C. 便携性D. 开放性27、嵌入式系统设计过程中，功耗管理是一个重要环节，以下哪种方法不是降低功耗的有效措施？A. 提高处理器的主频以加快任务处理速度B. 使用动态电压调节技术C. 在不使用时关闭不需要的外设D. 使用低功耗的硬件组件28、在嵌入式系统开发中，RTOS是指什么？A. 实时操作系统B. 可编程逻辑控制器C. 图形用户界面D. 高级程序设计语言29、嵌入式系统中的“裸机”指的是什么？30、以下哪个不是嵌入式系统的特点？A. 实时性B. 专用性C. 网络通信能力D. 系统资源丰富31、在嵌入式系统中，以下哪种存储器是非易失性的，并且可以进行电擦除和重写？A. SRAMB. DRAMC. EEPROMD. Flash32、关于中断处理，下列哪一项描述是不正确的？A. 中断向量表存放了中断服务程序的入口地址。
嵌入式系统设计师练习题及答案解析
嵌入式系统设计师练习题及答案第一套 (1)嵌入式系统设计师练习题及答案第二套 (5)嵌入式系统设计师练习题及答案第三套 (16)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第四套 (27)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第五套 (45)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第六套 (59)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第七套 (67)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第八套 (75)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第九套 (81)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十套 (90)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十一套 (99)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十二套 (106)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十三套 (115)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十四套 (126)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十五套 (139)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十六套 (154)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十七套 (161)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十八套 (169)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十九套 (177)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十套 (189)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十一套 (199)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十二套 (212)嵌入式系统设计师练习题及答案第一套1、以下关于CPU的叙述中，错误的是A.CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往相应的部件进行控制B.程序计数器PC除了存放指令地址，也可以临时存储算术/逻辑运算结果C.CPU中的控制器决定计算机运行过程的自动化D.指令译码器是CPU控制器中的部件2、以下关于Cache的叙述中，正确的是A.在容量确定的情况下，替换算法的时间复杂度是影响Cache命中率的关键因素B.Cache的设计思想是在合理成本下提高命中率C.Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等D.CPU中的Cache容量应大于cPu之外的Cache容量3、风险预测从两个方面评估风险，即风险发生的可能性以及A.风险产生的原因B.风险监控技术C.风险能否消除D.风险发生所产生的后果4、许多程序设计语言规定，程序中的数据都必须具有类型，其作用不包括A.便于为数据合理分配存储单元B.便于对参与表达式计算的数据对象进行检查C.便于定义动态数据结构D.使于规定数据对象的取值范围及能够进行的运算5、在计算机系统中，对程序员是透明的。
嵌入式开发板PS2_RS232串口调试接线方式
PS2到db-9串口通讯之接线方式（调试嵌入式系统，通讯要求长度1米以内，计算机为db-9串口，嵌入式主机为ps2接口，通讯协议rs232）。
要从PS2改到RS232串口，只需要将 1_TX、 4_GND、 6_RX三条线。
（1）接到串口的RX，(6)接到串口的TX，（4）接到串口的GND。
注意的一点是RS232的通讯协议需将发送端与接收端交叉连接（切记）。
另PS2 针脚图RS232 针脚图附录：电脑主板常用接口介绍定义PS2、USB接口、网卡、串口、并口、VGA针脚定义以下为仅为主板各接口的针脚定义，外接出来的设备接口则应与主板对应接口针脚定义相反，如鼠标的主板接口定义为6——数据，4——VCC，3——GND，1——时钟，鼠标线的接口定义则与之相反为5——数据，3——VCC，4——GND，2——时钟；其他外接设备与此相同。
刚接触电脑的朋友面对着计算机后背那密密麻麻的各种接口和一大把连接线往往会不知所措；接触电脑久的朋友有的时候想搞一些小点子，但常常会找不到各种接口的针脚定义；如果你有以上的经历，那么这一篇文章想必会给您带来一点帮助，那就是外部接口大集合。
首先是ATX 20-Pin电源接口电源接口，根据下图你可方便判断和分辨。
现在为提高CPU的供电，从P4主板开始，都有个4P接口，单独为CPU供电，在此也已经标出。
鼠标和键盘绝大多数采用PS/2接口，鼠标和键盘的PS/2接口的物理外观完全相同，初学者往往容易插错，以至于业界不得不在PC'99规范中用两种不同的颜色来将其区别开，而事实上它们在工作原理上是完全相同的，从下面的PS/2接口针脚定义我们就可以看出来。
上图的分别为AT键盘（既常说的大口键盘），和PS2键盘（即小口键盘），如今市场上PS2键盘的数量越来越多了，而AT键盘已经要沦为昨日黄花了。
因为键盘的定义相似，所以两者有共同的地方，各针脚定义如下：1、DATA 数据信号2、空3、GND 地端4、＋5V5、CLOCK 时钟6 空（仅限PS2键盘）USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口是由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司于1994年底联合提出的接口标准，其目的是用于取代逐渐不适应外设需求的传统串、并口。
I2C总线驱动在嵌入式系统中的两种实现,I2C,嵌入式,AR.
I2C总线驱动在嵌入式系统中的两种实现，I2C，嵌入式，ARM，软件模拟1引言I2C总线(Inter-ICBus)是一种通用的串行总线，是用于IC器件之间连接的二线制总线。
他通过串行数据线(SerialDataLines，SDL)及串行时钟线(SerialClockLine，SCL)两线在连接到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件。
一个或多个微控制器以及外围器件可以通过I2C总线接口非常方便的连接在一起构成系统。
这种总线结构的连线和连接引脚少，器件间总线简单。
结构紧凑，因此其构成系统的成本较低；并且在总线上增加器件不1 引言I2C总线(Inter-IC Bus)是一种通用的串行总线，是用于IC器件之间连接的二线制总线。
他通过串行数据线(SerialData Lines，SDL)及串行时钟线(Serial ClockLine，SCL)两线在连接到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件。
一个或多个微控制器以及外围器件可以通过I2C总线接口非常方便的连接在一起构成系统。
这种总线结构的连线和连接引脚少，器件间总线简单。
结构紧凑，因此其构成系统的成本较低；并且在总线上增加器件不会影响系统的正常工作，所有的I。
C 器件共用一套总线，因此其系统修改和可扩展性好。
即使有不同时钟速度的器件连接到总线上，时间同步机制也能够很方便地确定总线时钟，因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。
2 I2C总线原理2．1 I2C工作原理I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。
每个连接到总线的器件都可以通过惟一的地址与主机通讯，主机可以作为主机发送器或主机接收器。
他是一个真正的多主机总线，如果两个或更多主机同时初始化，数据传输可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏。
串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100kb／s，快速模式下可达400 kb／s，高速模式下可达3.4 Mb／s。
《嵌入式系统导论》考试课复习资料
《嵌入式系统导论》考试课复习资料一、选择题1．操作系统内核是指（）A.操作系统的调度部分B.操作系统的驱动C.操作系统的存储管理D.操作系统的核心部分4. SoC形成或产生的过程不包括以下哪个方面（）A. 单片集成系统的软硬件协同设计和验证，以实现系统功能为主要目的B. 逻辑面积计数的使用和产能占有比例的有效提高，即开发和研究IP核生成及复用技术C. 系统软件的建模与开发，即对IP核的配套D. 超深亚微米（VDSM），纳米集成电路的设计理论和计数，即与底层技术的结合5. VxWorks 操作系统是WindRiver公司推出的一种32位嵌入式实时操作系统，下面不是它优点的是（）A. VxWorks源码开源，用户的开发成本低。
B.简洁、紧凑、高效的内核。
C.支持多任务，实时性强。
D.较好的兼容性和对多种硬件环境的支持。
6.下面是PowerPC架构嵌入式微处理器的不是主要特点是（）A.独特的分支出来单元可以让指令预期效率大大提高。
B.超标量的设计。
C.适合大量向量运算，指针现行寻址的智能化算法。
D.可处理“字节非对齐”的数据存储。
7. 下列选项中，不是实时操作系统必须满足的条件是（）A.具有可抢占的内核B.中断可嵌套C.任务调度的公平性D.具有优先级翻转保护8. BSP作为一种嵌入式软件，他的主要特点是（）A：与硬件无关，与操作系统有关B：与硬件和操作系统都相关C：与硬件有关，与操作系统无关D：与操作系统和硬件都无关问答题1.什么叫嵌入式系统？2.画出嵌入式系统软件的层次结构。
3.画出嵌入式系统的结构6.根据你的理解，简述硬件设计的过程和软件设计的过程。
7.在嵌入式系统实现阶段，需要选择开发平台，通常开发平台的选择包括哪些内容？9.嵌入式系统产品开发中和完成开发后，为什么要进行测试？嵌入式系统的测试主要包括哪些内容？有哪些测试方法？一、选择题5．VHDL是（）A.硬件描述语言B.软件描述语言C.构件描述语言D.软件开发工具8．将系统启动代码读入内存是（）的主要职责A.内存管理；B. VFS；C.Boot Loader； D：虚拟内存9． CAN总线是指（）A.控制器局域网B.网络传输协议C.数据标准D.软硬件接口10．属于LCD三种显示方式的是（）A.投射型、反射型、透射型B.投射型、透反射型、透射型C.反射型、透射型、透反射型D.投射型、反射型、透反射型二、填空题2．ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有______、______。
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践嵌入式系统是一种专门设计用于控制特定任务的计算机系统。
通信接口是嵌入式系统中非常重要的一个组成部分，它负责将系统与外部设备进行数据传输和通信。
在本文中，我们将介绍一些常见的嵌入式系统通信接口，并探讨它们的特点以及在实践中的应用。
串口是嵌入式系统中最简单且最常见的通信接口之一。
它通过一组电线来进行数据传输，包括一个传输数据线、一个接收数据线和一个用于控制信号的线。
串口通信速度相对较慢，但它在短距离通信和与其他设备（如传感器、显示器等）的数据传输中非常便捷。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是另一个常见的嵌入式系统通信接口。
它通常用于连接多个芯片或传感器，使它们可以在同一总线上进行通信。
I2C接口只需两根传输数据的线（SDA和SCL），并且可以通过对设备进行编址来与不同的设备进行通信。
I2C通信速度相对较快，适合连接多个设备的应用场景。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速的串行通信接口，常用于连接嵌入式系统和外围设备（如存储器、显示器、模拟转换器等）。
SPI接口可以同时传输和接收数据，具备多主机和多从机的功能。
它通过四根线（SCK、MISO、MOSI、SS）来进行通信，其中SCK是时钟线，MISO是主机接收线，MOSI是主机传输线，SS是片选线。
SPI通信速度非常快，适用于对实时性要求较高的场景。
CAN（Controller Area Network）是一种用于实时通信的串行总线协议。
它一般用于汽车、工业控制和航空等领域。
CAN接口使用DLC（数据连接层）和物理层来实现通信。
它具有高可靠性和抗干扰性，并且能够在复杂的电磁环境下工作。
CAN通信速度较快，可以在多设备之间进行高效的数据传输和通信。
除了上述常见的嵌入式系统通信接口，还有许多其他的接口，如 Ethernet、USB、Bluetooth等，它们在不同的应用场景中具有各自的特点和优势。
嵌入式系统中常见的外设接口与控制方法
嵌入式系统中常见的外设接口与控制方法嵌入式系统是一种特殊类型的计算机系统，它被设计用于特定的应用领域，通常需要与外部设备进行交互。
外设接口是嵌入式系统与外部设备之间的物理连接通道，而控制方法则是嵌入式系统用于管理和控制外设的软件和算法。
在嵌入式系统中，常见的外设接口包括串行接口、并行接口、USB接口、以太网接口和无线接口等。
每种接口都具有不同的特点和应用场景。
串行接口是一种通过一个bit传输数据的接口，它使用单个传输线路来传输数据。
串行接口具有低功耗、简单和成本低等特点，在嵌入式系统中被广泛应用。
常见的串行接口标准包括RS-232、RS-485和I2C等。
RS-232是一种常见的标准，用于在计算机和外设之间传输数据。
RS-485接口适用于在长距离传输数据，常用于工业自动化系统。
I2C接口是一种简单的串行接口，广泛用于连接各种外设，如传感器和存储器等。
并行接口是一种同时传输多个bit的接口，它使用多个传输线路来传输数据。
并行接口具有高带宽和高速度的优势，适用于要求高速数据传输的应用。
常见的并行接口标准包括PCI、PCIe和ISA等。
PCI接口用于连接计算机和外部设备，广泛应用于桌面电脑和服务器等系统。
PCIe接口是一种新一代的高速扩展总线接口，用于连接图形卡和其他高性能设备。
ISA接口是一种老式的并行接口，现已不常见。
USB接口是一种通用的串行总线接口，它是嵌入式系统中最常见的接口之一。
USB接口具有热插拔、高带宽和灵活性等优势，广泛应用于各类外设。
USB接口分为多个版本，包括USB 1.0、USB 2.0和USB 3.0等。
USB 1.0接口适用于低速和全速设备，如键盘和鼠标等。
USB 2.0接口提供高速传输速度，可以连接数码相机和移动存储设备等。
USB 3.0接口是当前最新的USB标准，具有更高的传输速度和功率输出能力。
以太网接口是一种用于连接计算机网络的接口，它使用以太网协议传输数据。
以太网接口广泛应用于嵌入式系统中的网络通信功能，如网络交换机和路由器等。
泰克4000系列示波器FlexRay总线演示(3GC-21711-1)
Wave Inspector －卷动 / 缩放
调节外部 Pan 旋钮，卷动解码记录区域的放大区域
FlexRay 总线事件表演示
按 B1 按钮 把 Event Table 设置成 On 使用多功能旋钮 消息 ， 滚动Event Table
/partners
4000 系列 FlexRay 总线解码
电压
净荷长度: 表示帧中传送的数据长度。 包头 CRC: 包含着从包头段部分计算得出的 CRC。
时间
3GC-21711-1
/partners
泰克 4000 系列示ay 总线触发演示
按 B1 按钮
演示培训速查资料
FlexRay_BP
4000 系列示波器，带有 DPO4AUTOMAX 应用密码
按 Default Setup 按钮 按 Acquire 按钮 把 Record Length 设置成 100k 按 Trigger Menu 按钮 把 Trigger Mode 设置成 Normal 把 Trigger Level 设置成 1.0 V 把 Horizontal Scale 设置成 100µs/div 把 CH1 Vertical Scale 设置成 1.00 V 把 CH1 水平基线指示符 放在显示中心线上方一格处
周期数量: 保持随着每次通信周期开始而递增的值。 数据(净荷): 包含帧传送的数据(最大 254 字节)。 包尾 CRC: 防止不正确地修改包头和净荷。 FES (帧尾): 就位用包尾 CRC 后面，用 表示。 DTS (动态追踪序列): 表示一个动态帧。 CID (信道空闲检测): 表示通信结束。 (空闲: BP=BM) Data_0: BP 和 BM 之间正的差分电压。 Data_1: BP 和 BM 之间负的差分电压。 Idle_LP (LowPower): 偏置到接地，对 BP 或 BM 不提供电流。 Idle：偏置到电压，对 BP 或 BM 不提供电流。 BP (Bus Plus)和 BM (Bus Minus): 用来平衡差分通信网络的线路。
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践嵌入式系统是一种集成了硬件和软件的计算系统，旨在满足特定应用需求。
通信接口在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色，它们允许不同组件之间进行数据传输和交互。
本文将对嵌入式系统中常见的通信接口进行介绍，并提供实际应用实践。
1. 串行通信接口串行通信接口通过逐位传输数据来实现通信。
它在嵌入式系统中非常常见，因为它可以使用少量的引脚来传输大量的数据。
常见的串行通信接口包括RS232、RS485、SPI（串行外设接口）、I2C（双向串行总线）等。
RS232是一种常见的串行通信接口，广泛应用于计算机和外围设备之间的通信。
它使用一对差分信号线进行数据的传输。
实践中，我们可以通过串口连接电脑和嵌入式系统，实现数据的收发和调试。
RS485是一种多点通信标准，可以连接多个设备。
它适用于在远距离传输数据的情况下，可达数千米的传输距离。
在实践中，我们可以使用RS485实现远程传感器的数据采集或远程监控系统的数据传输。
SPI是一种同步串行通信接口，常用于嵌入式系统中的外设和主控制器之间的通信。
它使用四根信号线（主机输入、主机输出、时钟和片选）来实现数据传输。
常见的SPI外设包括存储器芯片、传感器和显示器等。
在实践中，我们可以通过SPI接口读取传感器数据或控制外部设备。
I2C是一种双向串行总线，适用于通过两根信号线（数据线和时钟线）连接多个设备。
它使用地址和数据进行通信，并支持多主机模式。
在嵌入式系统中，我们可以使用I2C总线连接不同的传感器、存储器和其他外设。
实践上，可以使用I2C总线读取温度传感器的数据或与其他设备进行通信。
2. 并行通信接口并行通信接口可以同时传输多个位的数据，它们可以提供更高的传输速率，但需要更多的引脚。
常见的并行通信接口包括ATA（并行ATA）、PCI（周边组件互连）、PCIe（PCI Express）等。
ATA是一种常见的并行通信接口，用于连接存储设备（例如硬盘驱动器）和主机系统。
泰克加快嵌入式设计调试的每个阶段
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并 行 总 线 内 容 的 大 量 触 发 器 支 持 对 总 线 操 作 的 快 速 验 证 ，并 使 工 程 师 迅 速 追 踪 至嵌 入 式 设 计 系 统 中 的 系统 级 问 题 成 为 可 能 。提 供 业 内 最 佳 波 形 导 航 的 内Ｎ￣ ｖ ｎｐ ｃｏ搜索 功 能可 自动 查找 多达 Ｗａ ｅＩｓｅ ｔｒ
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Ｍ Ｈｚ 模拟 带 宽 和５ＧＳｓ 样 率 到 针 对 高端 长 度范 围从 １． ｓ ２ Ｍ ５
直 到 用 于 深 入 分 析 和 调 试 的２ ０ 。 每 个型 号都 有 ５Ｍ
软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试题及解答参考(2025年)
2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1.下列哪个选项不属于嵌入式系统的特点？A. 特殊用途B. 资源受限C. 需实时性D. 可独立运行E. 功能单一2.以下哪种结构属于嵌入式系统常见的分层结构模型之一？A.君主专制结构B.分级管理结构C.层叠结构D.联邦结构E.单元结构3、以下关于嵌入式系统设计要求的说法正确的是（）。
A．嵌入式系统要有特色功能，所以不需要有专用处理核心 B．嵌入式系统的性能不一定是最高的，但它们的可靠性一定是最高的 C．嵌入式系统设计不会针对特定的应用要求定制化产品 D．嵌入式系统设计的实时性和专用性，能够使系统满足应用中的各种需要4、ARM处理器有严格的时钟频率和工作频率，若clock频率为16MHz，则工作频率不能低于（）。
A．4MHz B．8MHz C．16MHz D．32MHz5.（单选题）在嵌入式系统中，以下关于微处理器的叙述中，哪一项是不正确的？A. 微处理器是嵌入式系统的核心部件。
B. 微处理器的时钟频率直接决定了其运算速度。
C. 所有微处理器的指令集架构都是完全相同的。
D. 微处理器的功耗取决于其复杂性和工作方式。
6.（多选题）关于嵌入式系统的内存管理，以下哪些说法是正确的？A. 嵌入式系统的内存管理通常采用静态分配方式。
B. 动态内存分配在嵌入式系统中很少使用，因为容易造成资源泄露和碎片化问题。
C. 嵌入式系统的内存优化主要涉及合理分配内存空间和降低功耗两个方面。
D. 在嵌入式系统中，垃圾回收机制与操作系统的内存管理机制紧密相关。
7.嵌入式系统的基本概念嵌入式系统是一种专用的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，以实现特定的功能。
它通常包括微处理器、内存、输入/输出接口等组件。
请简述嵌入式系统的特点。
8.嵌入式操作系统的分类嵌入式操作系统可以分为多种类型，主要包括实时操作系统（RTOS）、多任务操作系统和单任务操作系统。
嵌入式系统设计师模拟试题+参考答案
嵌入式系统设计师模拟试题+参考答案一、单选题（共110题，每题1分，共110分）1.在划分模块时，一个模块的作用范围应该在其控制范围之内。
若发现其作用范围不在其控制范围内，则_不是适当的处理方法。
A、将受判定影响的模块下移到控制范围内B、将判定所在模块合并到父模块中，使判定处于较高层次C、将父模块下移，使该判定处于较高层次D、将判定上移到层次较高的位置正确答案：C2.在嵌入式系统设计中，一般包含多种类型的存储资源，比如ROM、EEPROM、NAND Flash、Nor Flash、DDR、SD卡等。
下面关于这些资源的描述中，正确的是_A、EEPROM是电不可擦除的ROMB、Nand Flash上面的代码不能直接运行，需要通过加载的过程C、NORFlash上面的代码不能直接运行，需要通过加载的过程D、ROM是用来存储数据的，其上面的数据可以随意更新，任意读取正确答案：B3.PKI体制中，保证数字证书不被篡改的方法是_A、用CA的私钥对数字证书签名B、用CA的公钥对数字证书签名C、用证书主人的私钥对数字证书签名D、用证书主人的公钥对数字证书签名正确答案：A4.A computer program, or just a program, is a sequence of_, written to perform as pecified task with a computer.A、languagesB、instructionsC、programsD、functions正确答案：B5.以下关于容错技术的叙述中，错误的是_A、从余度设计角度出发，系统通常采用相似余度或非相似余度实现系统容错B、从结构角度出发，容错结构有单通道加备份结构、多通道结构C、通常硬件实现容错常用的有恢复块技术和N版本技术D、系统容错技术，主要研究系统对故障的检测、定位、重构和恢复正确答案：C6.某软件公司项目组的程序员在程序编写完成后均按公司规定撰写文档，并上交公司存档。
嵌入式系统开发技术考试 选择题 45题
1. 在嵌入式系统中，以下哪种存储器通常用于存储启动代码？A. RAMB. ROMC. FlashD. EEPROM2. 嵌入式系统中的实时操作系统（RTOS）主要特点是什么？A. 高吞吐量B. 高可靠性C. 实时响应D. 易于开发3. 以下哪个不是嵌入式系统的特点？A. 专用性B. 实时性C. 通用性D. 资源受限4. 在嵌入式系统设计中，以下哪种编程语言最常用？A. PythonB. JavaC. CD. JavaScript5. 嵌入式系统中的中断处理程序应该具备哪些特点？A. 长执行时间B. 低优先级C. 快速响应D. 高复杂性6. 在嵌入式系统中，以下哪种通信协议常用于设备间的短距离通信？A. TCP/IPB. BluetoothC. EthernetD. HTTP7. 嵌入式系统中的 bootloader 主要功能是什么？A. 系统监控B. 程序加载C. 数据存储D. 硬件测试8. 在嵌入式系统中，以下哪种调试技术最常用？A. 打印调试B. 断点调试C. 性能分析D. 代码覆盖9. 嵌入式系统中的任务调度算法不包括以下哪种？A. 时间片轮转B. 优先级调度C. 最短作业优先D. 循环调度10. 在嵌入式系统中，以下哪种内存管理技术可以提高内存利用率？A. 静态分配B. 动态分配C. 固定分区D. 单一分区11. 嵌入式系统中的看门狗定时器主要用于什么？A. 系统时钟B. 任务调度C. 系统复位D. 数据存储12. 在嵌入式系统中，以下哪种总线协议常用于连接外设？A. USBB. PCIC. I2CD. HDMI13. 嵌入式系统中的电源管理技术不包括以下哪种？A. 休眠模式B. 动态电压调整C. 多核调度D. 时钟门控14. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的安全性？A. 加密算法B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法15. 嵌入式系统中的实时时钟（RTC）主要用于什么？A. 系统调度B. 时间同步C. 数据存储D. 任务管理16. 在嵌入式系统中，以下哪种文件系统最常用？A. FAT32B. NTFSC. EXT4D. HFS+17. 嵌入式系统中的DMA（直接内存访问）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 内存管理18. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可靠性？A. 冗余设计B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法19. 嵌入式系统中的SPI（串行外设接口）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 内存管理20. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的性能？A. 缓存技术B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法21. 嵌入式系统中的CAN（控制器局域网络）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 内存管理22. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可扩展性？A. 模块化设计B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法23. 嵌入式系统中的UART（通用异步收发传输器）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 内存管理24. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可维护性？A. 文档化设计B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法25. 嵌入式系统中的PWM（脉宽调制）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 模拟信号生成26. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可测试性？A. 自动化测试B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法27. 嵌入式系统中的ADC（模数转换器）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 模拟信号转换28. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可移植性？A. 标准化接口B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法29. 嵌入式系统中的DAC（数模转换器）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 数字信号转换30. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可配置性？A. 参数化设计B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法31. 嵌入式系统中的GPIO（通用输入输出）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 数字信号控制32. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可观察性？A. 日志记录B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法33. 嵌入式系统中的I2S（集成电路内置音频总线）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 音频信号传输34. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可调试性？A. 调试接口B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法35. 嵌入式系统中的SDIO（安全数字输入输出）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 存储卡接口36. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可升级性？A. 固件更新B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法37. 嵌入式系统中的USB（通用串行总线）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 外设连接38. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可管理性？A. 远程管理B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法39. 嵌入式系统中的Ethernet（以太网）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 网络连接40. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可监控性？A. 系统监控B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法41. 嵌入式系统中的HDMI（高清晰度多媒体接口）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 视频信号传输42. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可扩展性？A. 插件架构B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法43. 嵌入式系统中的PCI（外设组件互连）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 扩展卡连接44. 在嵌入式系统中，以下哪种技术用于提高系统的可维护性？A. 模块化设计B. 压缩算法C. 编码算法D. 解码算法45. 嵌入式系统中的SPI（串行外设接口）主要用于什么？A. 数据传输B. 任务调度C. 中断处理D. 外设连接答案：1. B2. C3. C4. C5. C6. B7. B8. B9. C10. B11. C12. C13. C14. A15. B16. A17. A18. A19. A20. A21. A22. A23. A24. A25. D26. A27. D28. A29. D30. A31. D32. A33. D34. A35. D36. A37. D38. A39. D40. A41. D42. A43. D44. A45. D。
嵌入式系统中扩展串行口的几种方法
为 ０００ 时写命令字 引脚 ＭＳ 为 １ ＳＰ２３３８ 唤醒 但由于 ＳＰ２３３８ 的唤
ＳＴＡＤＤ２￣ＳＴＡＤＤ０ 为 ０００ 时读命令 醒时间需要 ２５ｍｓ 左右 故用于芯片
字 进行工作方式设置时 芯片的 唤醒的数据将不会被主机接收 因
帧格式和母串口工作波特率与上一 此 可以先发送一个字节数据用于
134 2006.7 电子设计应用
万方数据
嵌入式系统
讯 并且通讯过程完全由主机控制 的帧格式为１１ｂｉｔ 母串口波特率为
的系统 多通道模式下 各子串口 ７２００ｂｐｓ
波特率相同 允许所有子串口同时
基于 ＳＰ２３３８ 的串行口扩展
与母串口通讯 母串口以子串口波
Ｓ Ｐ ２ ３ ３ ８ 是采用低功耗 Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ
参考文献 １． 刘毓梅等 通过异步串口扩 展芯片 ＧＭ８１２３／２５ 的原理和应用 成都国腾微电子公司 ２００４ ２．李华艾编 Ｍｃｓ－５系列单片机 实用接口技术 北京航空航天大学 出版社 ２００１
136
133 发出一个中断 调用中断例 程 利用掉电保护电路所维持的工 作时间保存当前打印位置 系统停 止工作 待重新上电后检测到 打 印未完成 标志 则读出最后一张 发票明细数据 从断电时记录的位 置继续打印出一张完整的发票 并 清除标志
相似文献(10条)
数据安全性处理 税控收款机集商务 税控 管 理等功能于一体 对数据的传输和 存储要求相当高 需要能够正确地 传输 存储 生成及反馈数据 因 此 对安全性的要求也相当高 本 系统的安全性设计从以下几个方面 来体现 系统中采取了用户权限分级管
理的方法 设置了三种具有不同操 作权限的角色 系统管理员 收款 员 税务稽查员 用户与角色关联 用户密码采用 ６ 位 ￣８ 位数字 密码 以密文形式存储在Ｆｌａｓｈ内 进入相 应的用户模式都要通过对应的密码 校验 才能够登录税控收款机 执 行本用户级的相应操作
异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线
异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线(USB)等，这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
本文详细介绍了嵌入式系统设计的串行总线、驱动器和物理接口的特性，并为总线最优选择提供性能比较和选择建议。
由于在消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用中增加了嵌入式功能，对低成本、高速和高可靠通信介质的要求也不断增长以满足这些应用，其结果是越来越多的处理器和控制器用不同类型的总线集成在一起，实现与PC软件、开发系统(如仿真器)或网络中的其它设备进行通信。
目前流行的通信一般采用串行或并行模式，而串行模式应用更广泛。
微处理器中常用的集成串行总线是通用异步接收器传输总线、串行通信接口、同步外设接口(SPI)、内部集成电路(I2C)和通用串行总线，以及车用串行总线，包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)。
这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
本文将对嵌入式系统设计的串行总线、驱动器和物理接口这些要求提供一个总体介绍，为选择最优总线提供指导并给出一个比较图表(表1)。
为了说明方便起见，本文的阐述是基于微处理器的设计。
串行与并行相比串行相比于并行的主要优点是要求的线数较少。
例如，用在汽车工业中的LIN串行总线只需要一根线来与从属器件进行通信，Dallas公司的1-Wire总线只使用一根线来输送信号和电源。
较少的线意味着所需要的控制器引脚较少。
集成在一个微控制器中的并行总线一般需要8条或更多的线，线数的多少取决于设计中地址和数据的宽度，所以集成一个并行总线的芯片至少需要8个引脚来与外部器件接口，这增加了芯片的总体尺寸。
相反地，使用串行总线可以将同样的芯片集成在一个较小的封装中。
另外，在PCB板设计中并行总线需要更多的线来与其它外设接口，使PCB 板面积更大、更复杂，从而增加了硬件成本。
利用数字示波器调试嵌入式I2C总线的方法
利用数字示波器调试嵌入式I2C总线的方法
I2C 总线是PHLIPS 公司上世纪80 年代推出的一种两线式串行总线，最初为音频、视频设备所开发，如今则多在各种嵌入式系统中用于连接微控制
器及其外围设备。
I2C 总线仅需采用两根通信线（一根为串行数据线“SDA”，一根为串行
时钟线“SCL”），而传输速率在高速模式下可达3.4Mbit/s，并且是多主总线。
每一个挂接在I2C 总线上的I2C 器件均可通过唯一的地址进行访问。
在嵌入式系统开发中应用I2C 总线可有效缩减元器件面积、改善抗干扰
能力及增强设计的兼容性。
当然，在享受其设计便利性的同时，信号的复杂性
也将提高系统调试的难度。
本文阐述了在实际开发中所遇到的I2C 通信问题及使用示波器分析问题
和解决问题的方法。
分析过程中采用了RIGOL 公司最新推出的DS6104 示波器，其具体特性包括：高达1GHz 带宽，足以满足常用标准总线的带宽需求；5GSa/s 实时采样率，确保不会遗漏信号细节；每秒18 万次的波形捕获率，最大概率捕获感兴
趣的信号；标配140M 深存储，同时满足总览全局和观察局部的需求；可录制
多达18 万帧的波形，奇异信号随意回放和分析；提供多种串行触发，
RS232、I2C、SPI、CAN、USB 等。
问题探讨
项目设计中计划采用Cypress 68013A 芯片来实现USB 器件功能。
68013A 是Cypress 公司出产的一款高速USB 器件，该芯片的参考设计是通过I2C 总线读取存储在EEPROM 中的固件程序来运行的，如图1 所示。
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降低了成本 降低了功率要求 减少了封装上的针脚数量 嵌入式时钟 差分信令，改善抗噪声能力 采用标准串行接口的器件大量供应
图 1. 逻辑分析仪采集的微控制器的时钟、地址总线、数据 总线和控制线。
尽管串行总线提供了大量的优势，但它们也给嵌入 式系统设计人员带来了某些重大挑战，因为它以串 行 方 式 传 送 信 息， 而 不 是 以 并 行 方 式 传 送 信 息。 本 应用指南讨论了嵌入式系统设计人员的常用挑战， 及怎样使用下述系列示波器中的功能迎接这些挑 战：DPO/DSA/MSO70000C/D、DPO7000C、MSO/ D P O5000、M S O4000、M S O / D P O4000B、M S O / DPO3000 和 MSO/DPO2000 系列。
调试嵌入式系统设计中的串行总线
调试嵌入式系统设计中的串行总线
应用指南
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应用指南
引言
今天，嵌入式系统几乎遍布在人类社会的每个角落。 嵌入式系统可以简单定义为属于大型系统或机器一部 分的一种专用计算机系统，其目的是为该系统或机器 提供监测和控制服务。典型的嵌入式系统在开机时会 开始运行某些专用应用，直到关闭时才会停止。当前 设计和生产的几乎每个电子设备都是嵌入式系统。嵌 入式系统实例包括：
即使是比较简单的串行标准，如 I2C，与并行协议相比， 观察总线上传输的内容仍要明显困难得多。
I2C 采用分开的时钟线和数据线，因此至少在本例中， 您可以使用时钟作为参考点。但是，您仍需要找到消 息开头 ( 数据变低，时钟为高 )，手动检查和记下每个 时钟上升沿上的数据值，然后把各个位整理成消息结 构。
电子闹表 自动柜员机 移动电话 计算机打印机 防抱死刹车控制器 微波炉 导弹使用的惯性引导系统 DVD 播放机 个人数字助理 (PDA) 工业自动化和监测使用的可编程逻辑控制器 (PLC) 便携式音乐播放机 可能还包括烤面包机…
嵌入式系统可能包含许多不同类型的设备，包括微处 理器、微控制器、DSP、RAM、EPROM、FPGA、模 数转换器、数模转换器和 I/O。这些设备在传统上一 直使用宽并行总线相互通信及与外部世界通信。然而 今天，嵌入式系统设计中使用的越来越多的构件将用 串行总线代替宽并行总线，原因如下：
这条消息包含帧头、标识符 ( 地址 )、数据长度代码、 数据、CRC 和帧尾及少量其它控制位。时钟嵌入在数 据中，使用填充位保证接收设备拥有数量充足的边沿 锁定时钟，这使情况变得进一步复杂化。即使是经过 训练的眼睛，也很难迅速了解这一消息的内容。现在 想象一下这是一条有问题的消息，一天只发生一次， 您需要触发采集这条消息。传统示波器和逻辑分析仪 不能有效处理这类信号。
在长采集中解码一条消息就会需要几分钟时间，而您 不知道这是不是实际要找的消息。如果不是，您需要 在下一条消息上重新开始这一麻烦的、容易出错的过 程。最好只触发查找的消息内容，但多年来示波器的 逻辑分析仪上使用的状态触发和码型触发并不能发挥 作用。它们是为了考察多条通道中同时发生的问题设 计的。为处理串行总线，其触发引擎深度必需有几千 种状态 ( 每个 bit 位一个状态 )。即使存在这种触发功能， 但为所有这些 bit 位逐个状态编程也不是件好玩的事。 必须找到一种更好的方式！应Fra bibliotek指南开始
地址 7 或 10 位
R/W 1位
确认 数据 0 确认 0 数据 1 确认 1 ..... 数据 N 确认 N 结束
1位 8位 1位 8位 1位
1位 8位 1位
图 4. I2C 消息结构。
I2C
背景知识 I2C 或“I squared C”是指集成电路间总线。它最初 是飞利浦公司在 20 世纪 80 年代研制的，为把控制器 连接到电视机上的外设芯片提供了一种低成本方式， 但之后其已经发展成为嵌入式系统设备之间通信的一 项全球标准。它采用简单的两线设计，广泛用于领先 芯片制造商生产的各种芯片中，如 I/O、模数转换器、 数模转换器、温度传感器、微控制器和微处理器，芯 片制造商则包括：Analog Devices, Atmel, Infineon, Cyprus, 英特尔 , Maxim, 飞利浦 , Silicon Laboratories, ST Microelectronics, 德州仪器 , Xicor 等等。
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调试嵌入式系统设计中的串行总线
图 2. 从 CAN 总线中采集的一条消息。
图 3. 从 I2C 总线中采集的一条消息。
并行结构与串行结构比较 在并行结构中，总线的每个组件都有自己的信号路径。 可能有 16 条地址线、16 条数据线、一条时钟线和各 种其它控制信号。通过总线发送的地址或数据值会通 过所有并行线路同时传送。因此，使用大多数示波器 和逻辑分析仪中的状态触发或码型触发功能触发关心 的事件相对简便。同时，可以简便地一目了然地了解 在示波器或逻辑分析仪显示屏上捕获的数据。例如， 在图 1 中，我们使用逻辑分析仪从微控制器中采集时 钟线、地址线、数据线和控制线。通过使用状态触发， 我们隔离了我们查找的总线。为“解码”总线上发生 的情况，我们需要查看每条地址线、数据线和控制线 的逻辑状态。在串行总线中，所有这些信息都必须以 串行方式在相同的少数导线 ( 有时是一条 ) 上发送。 这意味着一个信号可能包括地址信息、控制信息、数 据信息和时钟信息。例如，看一下图 2 中所示的控制 器区域网 (CAN) 串行信号。
现在有一种更好的方式。下面几节重点介绍了怎样使 用泰克示波器 1，测试嵌入式系统设计中使用的最常用 的低速串行标准。
注 1：支持的串行总线标准视示波器型号变化。如需了解不同泰克示波器支持的总线，请参阅附录 A 或访问 。
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