嵌入式系统开发技术基本知识点(打印版)

嵌入式系统开发技术基本知识点

第一章嵌入式系统概论

一：定义：嵌入式系统是一种嵌入在设备（或系统）内部，为特定应用而设计开发的专用计算机系统。国内普遍认为：嵌入式是以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可裁剪、使用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的功用计算机系统。

2特点①专用性②隐蔽性③资源受限④高可靠性⑤实时性⑥软件固化。3嵌入式系统是由硬件和软件两部分组成的。硬件的主体是中央处理器和存储器，它们通过输入/输出（I/O）接口和输入/输出设备与外部世界联系。

二:处理器能够按照指令的要求高速度完成二进制数据和逻辑运算的部件。组成：由运算器、控制器、寄存器、高速缓冲存储器（Cache）等部件组成。

三：①中央处理器（CPU）：负责运行系统软件和应用软件的主处理器②其余的都是协处理器：如数字信号处理器（DSP）、通信处理器、图形处理器。

四：地位：CPU是任何计算机不可或缺的核心部件。CPU的字长有4位、8、16位（最多）、32位（技术发展的主流）、64位之分。字长指的是CPU中通用寄存器和定点运算器的宽度。

CPU的性能主要表现为程序（指令）执行速度放入快慢。影响执行速度的因素①主频（CPU时钟频率）②指令系统③高速缓冲存储器的容量和结构④逻辑结构。

五：存储器的任务是存储程序和数据。它分为内置存储器和扩充存储器两部分。内置又分为片内存储器和片外存储器两部分。扩充存储器通常做成插拔形式，需要时才插入宿主设备使用。

存储器大多数是由半导体集成电路组成。按照其存取特性，分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）,其中RAM又可分为动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）.

动态随机存取存储器（DRAM）：电路简单，集成度高，功耗小，成本低，但速度稍慢。

静态随机存取存储器（SRAM）：电路较复杂，集成度低，功耗较大，成本高，但工作速度快（适合用作指令和数据的高速缓冲存储器）无论是DRAM，SRAM当关机或断电时，其中的信息都将随着丢失，属于易失性存储器。

ROM是一种能够永久或半永久性地保存信息的存储器，也叫非易失性存储器。

外部世界都是系统的输入/输出（I/o）他们要么是向嵌入式系统输入信息，要么是接收嵌入式系统的输出信息，或者两者兼有之。

按其服务对象分①用于人机交互的设备②用于机机交互的设备。从数据传输速率看，有低速和高速之分；从传输方式来看，有串行和并行。从是否需要物理连接来看，有有线和无线。从是否需要能连接多个设备来看有总线式和独占式。

数据总线简称总线，它是嵌入式系统各组件之间进行数据传输的一个传输通路，它由传输线和控制电路组成，能为连接在总线上的系统内

或系统外的各个组件提供数据传输和相应的控制服务。

嵌入式系统其硬件的核心是CPU，嵌入式系统的中CPU一般具有4个特点：①支持实时处理；②低功耗；③结构可扩展；④集成了测试电路。

类型：⑴微处理器：是一种可编程的多用途器件（有4、8、16、32、64位主流）。

⑵数字信号处理器(DSP)：是一种专用于数字信号处理的微处理器。DSP有两种解决方案①DSP经过单片化和电磁兼容（EMC）改造在同一芯片中集成了包括数字基带，SRAM、射频、电源管理等功能部件，成为专门的嵌入式DSP；②在通用未处理器中扩展DSP功能，或者在单片机（或SOC）中增加DSP协处理器内核。

DSP可分为两大类：①定点DSP②浮点DSP。

⑶微控制器（单片机）：除CPU外，芯片还集成ROM/EEPROM、RAM、总线、定时器、看门狗、I/O接口、A/D转换器、D/A转换器、网络通信接口等各种必要的功能部件和外设接口。特点（体积减小、功耗和成本降低）

⑷片上系统（SOC）：能够将计算机或其他一些电子系统的全部电路集成在单个芯片上。SOC芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路。大多数32位的嵌入式处理芯片均为SOC，SOC渐渐成为集成电路设计的主流发展趋势。

① SOC可以和PLD/FPGA相结合，用可编程逻辑把系统制作在一芯片上（特点：设计灵活、可裁剪、可扩充、可升级、并具备可编程）

②系统级封装，将多个不同功能的有源器件和无源器件以高密度装配技术封装在一个集成电路外壳内，实现一个更完整的嵌入式系统。嵌入式系统的分类：

按用途：①军用②民用③工业用。

按时实性：①非实时性②软实时性③硬实时性。

按产品形态：①系统级产品②板级产品③片级产品。

按复杂程度：①低端系统②中端系统③高端系统。

嵌入式系统的发展方向：向着更高性能、更小功率、更低成本发展。连通性和多媒体化将是嵌入式系统技术上的两个主要发展趋势。

嵌入式系统是先进的微电子技术、微机电技术与计算机技术和通信技术相结合的产物。

微电子技术实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的，它以半导体集成电路为核心。

集成电路根据它所含的（如晶体管、电阻、电容等）的数目多少分类：小规模<100 中规模100~3000 大规模3000~10万超大规模10万~100万极大规模>100万

硅锭切片硅抛光片氧化、光刻、掺杂晶圆晶片切割晶片测试晶片封装成品测试成品销售

集成电路的特点:体积小、重量轻、可靠性高。

集成电路的工作速度主要取决于组成门电路的晶体管的尺寸。

体管的尺寸越小，其极限工作频率越高，门电路的开关速度就越快。摩尔定律：单块集成电路的集成度平均每18~24个月翻一番。

微机电系统(MEMS)在芯片上融合了光、机械、电子等多类不同技术的构件。

SOC的类型

①通用SOC芯片

只有一个CPU或(DSP)，称为单核SOC。

含有多个CPU和/或DSP称为多核SOC。

②专用SOC芯片:是嵌入式系统开发商依据待开发产品的特殊要求，向半导体企业定制的SOC芯片。

SOC芯片的制作工艺类型

①定制的嵌入式处理芯片(ASIC/ASSP)：基于ASIC的SOC以大规模门电路阵列为基本元素作布线重构（适用于复杂度不高的芯片研制是一种短周期、低成本的开发途径）

②现场可编程嵌入式处理芯片（CPLD/FPGA）:特点自由配置、灵活可扩展、逻辑门数目已达千万。芯片可反复的编程、擦除、使用。开发过程便捷、风险低、周期更短。

③ SOC芯片的开发流程分为4个阶段：①总体设计②逻辑设计③综合和仿真④芯片制造

集成电路IC设计文件储藏在数据库中：IC设计文件按其功能复杂程度分为3类：①逻辑门级（各种基本门电路）②寄存器传输级（寄存器、多路选择器、译码器、数据转换器）③行为级（CPU、DSP、存储器、总线与接口电路）

经过验证的IC具有固定的不可再分解的功能特性

相应的数据库称为核库，核库中的设计文件属于知识产权（IP）保护范畴，所以它们也被称为知识产权核或IP核

IP核通常分为3种

①软核：使用硬件描述语言(HDL)描述的IP核。特点：灵活性较大。常用于功能仿真。优势：使用软核有利于按目标产品的要求进行创新和技术改进，但后续工作量很大。

②固核：与工艺相关的包含具体结构信息的IP核，它以逻辑综合后的RTL描述和可综合网表的形式提供。

③硬核;是已被投片测试验证的IC的掩膜版图和全套工艺文件，它允许设计者直接将其集成在SOC中。特点;使用方便、见效快、缺乏设计灵活。

从重用频度、灵活性。优选次序：软核、固核、硬核。

从性能规范，上市时间，开发工作量，成本：优选次序：硬核、固核、软核。

SOC的开发大多以IP核为基础，在单个芯片上集成处理器、存储器、各种接口等组价，组成一个相当完整的计算机系统，以满足特定嵌入式应用领域的需求。

IP核是开发SOC的重要保证。

IP核的复用优点：减少研发成本、缩短研发时间。是实现快速设计，尽早投放市场的有效途径。

所有的SOC芯片都包含CPU.

ARM的授权内容包括;芯片内核设计技术、完整的软件开发工具、ARM

CPU的芯片销售权。

文本是计算机中最常用的一种数字媒体。

将文字或符号输入嵌入式系统的途径主要有两种：

①一种是基于汉子拼音的键盘输入。

②用手指(专门的笔)在触摸屏上进行书写。

特点：无论是那种途径输入的数字文本在系统内部都是采用二进制编码表示。

目前计算机中使用得最广泛的西文符集及其编码是ASCII字符集和ASCII码。

基本的ASCII字符集共有128个字符，包括96个可打印字符和32个控制字符，每个字符使用7个二进制位进行编码。

我国目前广泛使用的汉子编码国家标准有GB2312和GB18030。

GB2312国标字符集中包含3755个一级常用汉字和3008个二级常用汉字，还有682个图形符号。这些汉字和图形符号在计算机内部都采用2个字节(16个二进制位)

GB18030字符集与国际标准UCS/Unicode字符集基本兼容，它包括90套书写符号，共约11万字符，汉字7万多个。

GB18030采用不等长的编码方法①单字节编码（128个）表示ACSII 字符②双字节编码（23940个）表示汉字。

国际标准UCS/Unicode编码方案：UTF-8（采用的是单字节可变长编码）和UTF-16（采用的是双字节可变长编码）。

数字文本是以文字及符号为主的一种数字媒体。

数字文本的分类:

按排版格式：①简单文本（一连串字符组成）②丰富格式文本（能对字体、字号、颜色、走向进行设定）

按文本内容的组织方式：①线性文本（按顺序阅读）②超文本（像网页一样）

文本的制作和展现

文本必须满足正确、清晰、美观、便于使用等要求。

以文本编辑和排版为主要功能的软件成为文字处理软件（如WPS、Microsoft Word）

PDF将文字、字型、颜色、排版格式、图形、超链、声音和视频等信息都封装在一个文件中，既适合网络传输，也适合印刷出版，它既跨平台，又是一个开放的标准，2007年12月成为ISO32000国际标准。文本展现方式：⒈打印输出⒉屏幕上阅读

文本展现的大致过程：①对文本格式描述进行解释②生成字符和图、表的位图图像③传送到显示器或打印机输出。

字符的形状有两种描述方法：①点阵法（用点）②轮廓法（用线）

图像是表达信息的另一种媒体，它直观明了、生动形象。嵌入式系统中使用的数字图像也称为取样图像、点阵图像、位图图像。

图像获取过程的核心是模拟信号的数字化，它的处理步骤大体分为4步：

①扫描（将画面划分为M*N个网格，每个网格成为取样点）

②分色（将每个取样点的颜色分解成红绿蓝3个基色注意：如果不

是彩色图像，则不必进行分色）

③取样（测量每个取样点的每个分量的亮度值）

④量化（对取样点每个分量的亮度值进行A/D转换，即把模拟量用数字量表示）

图像的获取方式：数码照相机和扫描仪

每个取样点是组成图像的基本单位，成为像素。彩色图像的像素通常是由R、G、B、这3个分量组成，灰度图像只有一个亮度分量。

灰度图像用一个矩阵表示；彩色图像用一组（通常是3个）表示。每个矩阵成为一个位平面。矩阵的行数称为图像垂直分辨率，矩阵的列数称为图像水平分辨率。

图像大小：就是图像的分辨率

位平面数目：即像素颜色分量的数目

像素深度：指每个像素用多少个二进制位来表示如单色图像，若其像素深度是8位，则不同亮度等级为，又如R、G、B三基色组成的彩色图像，若3个分量中的像素位数都是8位，则该图像深度为24，图像中不同颜色数目最多为，1600多种，则会称为真彩色图像。颜色模型：指彩色图像所使用的颜色描述方法。

一幅图像的数据量计算公式：

数据压缩类型

①无损压缩（是指使用压缩以后的数据还原图像时，重建的图像与原始图像完全相同，没有一点误差）

②有损压缩（是指使用压缩后的图像数据进行还原时重建的图像与原始图像虽然有一些误差，但是不影响人们对图像含义的正确理解和使用

名称压缩编码方法性质应用特点

BMP RLE 无损Windows应用标准图像

TIF RLE、LZW 无损桌面出版支持多种压缩和不同类型图像GIF LZW 无损互联网颜色数目少，文件特小，适合互联网传输

JPEG DCT 大多有损数码相机、互联网静止图像数据压缩编码的国际标准

PNG LZ77 无损互联网、桌面出版支持真彩

音频数字化：

①取样：把时间上连续的声音信号离散为不连续的一系列的样本（取样频率不应低于声音信号最高频率的两倍）

②量化：把每个样本的模拟值转换成数字量表示（量化精度越高，声音的保真度越好）

③编码：经过取样和量化得到的数据必须进行数据压缩（以减少数据量，便于计算机进行存储、处理、传输）

比特率也称码率，它指的是每秒钟的数据量，码率的计算公式：

音频格式文件扩展名编码类型源图像格式应用

WAV .wav 未压缩MPEG-1 VCD,数码相机，数字摄像机FLAC .flac 无损压缩 H.261 视频通信

APE .ape 无损压缩 MPEG-2(MP@ML) DVD、数字卫星电视转播

M4A .m4a 无损压缩 MPEG-2 High Profile 高清晰度电视

MP3 .mp3 有损压缩 MPEG-4 ASP 监控器、手机

WMA .wma 有损压缩 MPEG-4 AVC 应用较广

AC3 .ac3 有损压缩

AAC .aac 有损压缩

MPEG是一种国际标准格式

通信的基本任务是传递信息。组成要素①信源②信道③信宿

电或（光）信号有两种形式：①模拟信号②数字信号

模拟信号传输特点：抗干扰差、传输质量不稳定。

数字通信特点：抗干扰能力强、差错可控制、可靠性好、易加密、安全易保证。

通讯系统分为有线通信和无线通信

光纤通信特点：通信容量大、传输距离远、不易受雷电高压线电磁感应影响，保密性强、重量轻、便于运输和铺设。

无线通信存在着易被窃听，易受干扰等。

调制和解调技术

调制：信息传输时，利用信源信号去调整载波的某个参数，这样的过程称为调制。

解调：接收方把载波所携带的信息检测出来恢复为原始的信号形式，这个过程称为解调。

对载波进行调制使用的设备称为调制器，它在发送端使用。接收端则会使用解调器以恢复出被传输的原始信号。由于大多数情况下通信总是双向进行的，所以调制器和解调器往往做在一起。这样的设备被称为调制解调器

多路复用技术：让多路信号同时共用一条传输线进行传输。

多用复用技术分类：

①时分多路复用：按事先规定的顺序轮流使用同一传输线路进行信号传输。

②频分多路复用:将不同频率复合成一个信号，在同一传输线路上进行传输。

交换技术：即通话前经过拨号接通双方的线路，通话后在释放。特点：在通话的全部时间内用户始终占用端到端的传输信道。

目的：更有效的利用线路资源。

分组交换（包交换）：源计算机把需要传输的数据划分为若干块，为每块数据附加上源计算机和目的计算机地址、数据块的编号、校验信息等有关信息（称为头部），组成一个一个包，然后以包为单位通过传输网络向目的计算机发送。

分组技术的优势：①大大提高传输线路的利用率（不会发生一台终端长时间地占有传输线路而使其他终端没有机会传输数据的情况②提高了通信的可靠性。

分组技术的缺点：成本变大、信息量过大，时延可能很明显。

计算机网络是利用通信设备、传输线路和网络软件，把地理上分散的许多计算机及其他智能设备以相互通信和共享资源为目的连接起来的一个系统。（只要使用二进制编码形式表示，都可以在计算机网络中进行传输）

计算机的网络组成：①计算机等智能电子设备②数据通信链路③通信协议（规则、约定或标准）④网络软件（实现网络通信协议）

计算机网络类型：

按传输介质：有线网和无线网

按使用性质：公用网和专用网

按使用范围和对象：企业网、政府网、金融网、校园网等

按覆盖地域范围：局域网、城域网、广域网

以太局域网特点：①为一个单位所拥有、自建自管、地理范围有限。

②使用专门铺设的传输介质进行联网和数据通信。

③数据传输速率高，延迟时间短，误码率低。

局域网中的每一台终端设备都有各自的各自的标识（称为该设备的物理地址或MAC地址），以便相互通信。

局域网采取分组交换技术

数据帧的组成

发送设备MAC地址接收设备MAC地址控制信息有效荷载校验信息

集线器或以太网交换机为中心构成。

早期流行的使用是集线器组成的以太网，也称为总线式以太网或共享式以太网。

现在流行的是使用交换机组成的交换式以太网。

无论是总线式还是交换式以太网，网络中的每个终端设备都需要配置以太网卡。每块网卡都有一个全球唯一一个48个二进制位组成的MAC 地址，该地址就是网卡所在终端的物理地址。网卡的主要任务是负责发送和接收数据帧。

无线局域网：

无线局域网（WLAN）是以太网与无线通信技术相结合的产物。它借助无线电波进行数据传输，工作原理与有线以太网基本相同，最大的优点是能方便地移动计算机的位置或改变网络的组成。

无线局域网主要是2.4GHz和5.8GHz两个频段，采用扩频方式通信，具有抗干扰、抗噪声和抗信号衰减能力，能够较好的防止信息被窃听和窃取，通信比较安全。

无线局域网采用的主要协议是IEEE.802.11（俗称WIFI）

其中传输速率有11Mb/s、54 Mb/s、108 Mb/s之分

无线接入点（WAP或AP）提供从无线终端设备对有线局域网和从有线局域网对无线终端设备的访问。

无线AP覆盖距通常可达100~300m室内一般仅为30m

无线局域网的另外一种构建方式是无线自组网，它不需要AP。

构建无线局域网的另一种技术是蓝牙。它是一种短距离、低速率、低成本的无线通信技术（2.4HZ,传输速率为1Mb/s）。

TCP/IP中的IP协议定义的主机这一概念，它指的是任何按照 TCP/IP 协议连接到网络的终端。

解决计算机统一的编址、数据包格式转换的等一系列的问题就是能够使用TCP/IP协议和路由器。

主机可以是PC机、手机、平板电脑，也可以是服务器或网络打印机设备。所有主机使用一种统一格式地址（简称IP地址）进行标识。32位的IP地址总是用4个十进制数表示已个IP，十进制数之间采用小数点予以隔开。

更方便的方法是使用具有特定寒衣调额特定的符号来表示互联网中的主机地址。

嵌入式系统原理与应用复习知识点总结

第一章 1、嵌入式系统的应用范围：军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业 控制。 2、嵌入式系统定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件 与硬件可裁剪，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。（嵌入式的三要素：嵌入型、专用性与计算机系统）。 3、嵌入式系统的特点：1)专用性强；2）实时约束；3）RTOS；4）高可靠性；5） 低功耗；6）专用的开发工具和开发环境；7）系统精简； 4、嵌入式系统的组成： （1）处理器：MCU、MPU、DSP、SOC； （2）外围接口及设备：存储器、通信接口、I/O 接口、输入输出设备、电源等；（3）嵌入式操作系统：windows CE、UCLinux、Vxworks、UC/OS; （4）应用软件：Bootloader 5、嵌入式系统的硬件：嵌入式微处理器（MCU、MPU、DSP、SOC），外围电路， 外部设备； 嵌入式系统的软件：无操作系统（NOSES），小型操作系统软件（SOSE）S，大型 操作系统软件（LOSES）注：ARM 处理器三大部件：ALU、控制器、寄存器。 6、嵌入式处理器特点：（1）实时多任务；（2）结构可扩展；（3）很强的存储区 保护功能；（4）低功耗； 7、DSP处理器两种工作方式：（1）经过单片机的DSP可单独构成处理器；（2） 作为协处理器，具有单片机功能和数字处理功能； 第二章 1、IP核分类：软核、固核、硬核； 2、ARM 处理器系列：（1）ARM7系列（三级流水，thumb 指令集，ARM7TDMI）; (2)ARM9系列（DSP处理能力，ARM920T）（3）ARM/OE（增强DSP）（4）SecurCone 系列（提供解密安全方案）；（5）StrongARM系列（Zntle 产权）；（6）XScale系列（Intel 产权）；（7）Cortex 系列（A：性能密集型；R：要求实时性；M：要求低 成本） 3、ARM 系列的变量后缀：（1）T：thumb 指令集；（2）D：JTAG调试器；（3）快

嵌入式技术基础与实践_习题参考答案

单片机习题参考答案 第1章概述习题参考答案 1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？ 答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM 等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 简述嵌入式系统的特点以及应用领域。 答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。 3．比较MCU与CPU的区别与联系。 答：CPU是一个单独的PC处理器。而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说，MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU紧紧是一个处理器而已。 4．举例说明嵌入式系统在日常生活中的应用。 答：日常数码产品：手机，MP3，U盘，相机等。 日常工业类：冰箱，空调，微波炉，汽车等。 5．C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。 答：相比底端汇编，更简单易学；与高级语言如（C++，C#，java等）相比，执行效率高，编译后的编码体积小，而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码；对位的操纵能力很强。6．阅读光盘中【第01章(概述)阅读资料】中的“嵌入式C语言工程简明规范”，用一页纸给出嵌入式C语言工程简明规范的要点。 答：此规范主要针对单片机编程语言和08编译器而言，包括命名、注释、编码规范性等内容。建议在一个工程或者一个项目中尽量遵循相同的代码规范，而不是说你只能拥有一个代码规范。 （1）命名规则：命名清晰明了，有明确含义，使用完整单词或约定俗成的缩写。通常，较短的单词可通过去掉元音字母形成缩写；较长的单词可取单词的头几个字母形成缩写。即"见名知意"；命名风格要自始至终保持一致；命名中若使用特殊约定或缩写，要有注释说明；为了代码复用，命名中应避免适用与具体项目相关的前缀；应使用英语命名。 （2）注释：注释基本原则就是有助于对程序的阅读理解，说明程序在"做什么"，解释代码的目的、功能和采用的方法。一般情况源程序有效注释量在30％左右。注释语言必须准确、易懂、简洁。边写代码边注释，修改代码同时修改相应的注释，不再有用的注释要删除。汇编和C中都用"//"，取消";" 不使用段注释" /* */ "（调试时可用）。 使用文件注释必须说明文件名、项目名称、函数功能、创建人、创建日期、版本信息等相关信息。修改文件代码时，应在文件注释中记录修改日期、修改人员，并简要说明此次修改的目的。所有修改记录必须保持完整。文件注释放在文件顶端，用"/*……*/"格式包含。

(完整版)单片机知识点总结

单片机考点总结 1.单片机由CPU、存储器及各种I/O接口三部分组成。 2.单片机即单片微型计算机，又可称为微控制器和嵌入式控制器。 3.MCS-51系列单片机为8位单片机，共40个引脚，MCS-51基本类型有8031、8051 和8751. （1）I/O引脚 （2）8031、8051和8751的区别: 8031片内无程序存储器、8051片内有4KB程序存储器ROM、8751片内有4KB程序存储器EPROM。 （3）

4.MCS-51单片机共有16位地址总线，P2口作为高8位地址输出口，P0口可分时复用 为低8位地址输出口和数据口。MCS-51单片机片外可扩展存储最大容量为216=64KB，地址范围为0000H—FFFFH。（1.以P0口作为低8位地址/数据总线；2. 以P2口作为高8位地址线） 5.MCS-51片内有128字节数据存储器（RAM），21个特殊功能寄存器（SFR）。（1）MCS-51片内有128字节数据存储器（RAM），字节地址为00H—7FH; 00H—1FH: 工作寄存器区； 00H—1FH: 可位寻址区； 00H—1FH: 用户RAM区。 （2）21个特殊功能寄存器（SFR）（21页—23页）;

（3）当MCS-51上电复位后，片内各寄存器的状态，见34页表2-6。 PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H, TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H, TL0=00H, TH1=00H, TL1=00H, SCON=00H, P0～P3=FFH 6. 程序计数器PC：存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址，即当前PC值或现行值。程序计数器PC是16位寄存器，没有地址，不是SFR. 7. PC与DPTR的区别：PC和DPTR都用于提供地址，其中PC为访问程序存储器提供地址，而DPTR为访问数据存储器提供地址。 8. MCS-51内部有2个16位定时/计数器T0、T1，1个16位数据指针寄存器DPTR，其中MOVE DPTR, #data16 是唯一的16位数据传送指令，用来设置地址指针DPTR。（46页） 定时/计数器T0和T1各由2个独立的8位寄存器组成，共有4个独立寄存器：TH1、TL1、TH0、TL0,可以分别对对这4个寄存器进行字节寻址，但不能吧T0或T1当作1个16位寄存器来寻址。即：MOV T0，#data16 ；MOV T1，#data16 都是错的，MOV TH0，#data；MOV TL0，，#data是正确的。 9.程序状态字寄存器PSW（16页） （1）PSW的格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW D0H （2）PSW寄存器中各位的含义； Cy:进位标志位，也可以写为C。 Ac:辅助进位标志位。

南工大ARM嵌入式系统参考复习题1教程文件

南工大A R M嵌入式系统参考复习题1

ARM嵌入式系统设计参考复习题（2017-11） 主要知识点： 第一章 1.嵌入式系统： “以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，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” 根据应用的要求，沿着“体积小、低功耗、高可靠”方向发展，对运算速度、存储容量没有统一要求。三要素：嵌入、专用、计算机。 2.嵌入式系统有哪些部分组成？ 一般由硬件层，中间层（HAL或BSP）和软件层组成。 粗略划分：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统(可选)、嵌入式应用软件 稍细划分：嵌入式处理器、外围设备、驱动程序、嵌入式操作系统、应用接口、嵌入式应用软件 3.嵌入式系统特点：①系统内核小②专用性强③系统精简④高实时性。 4.嵌入式处理器的分类： 嵌入式微处理器（MPU）：就是和通用计算机的处理器对应的CPU，可以认为是“增强型”通用微处理器。 嵌入式微控制器（MCU）：就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线，总线逻辑、定时/计数器、Watchdog、I/O、串行口、A/D等各种必要功能和外设。 嵌入式DSP处理器（DSP）：是专门用于信号处理方面的处理器，在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令执行速度。 嵌入式片上系统（SOC）：是追求产品系统最大包容的集成器件。绝大多数系统构件都在一个系统芯片内部。 第二章 1. ARM：是Advance RISC Machine 的缩写，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 2. 在ARM9TDMI中“9TDMI”的含义： 9：采用版本为9的ARM微处理器 T：支持16为压缩指令集Thumb，D：支持片上Debug，称为D变种 M：内嵌硬件乘法器 Multiplier，称为M变种 I：嵌入式ICE，支持片上断点和调试，称为I变种。 3. ARM Cortex-A8处理器的三种工作状态： ARM状态，处理器执行32位的字对齐的ARM指令；Thumb状态：处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令和ThumbEE状态：执行16位的半字对齐的Thumb指令集变种。 8种工作模式：用户模式（usr)、快速中断模式（fiq）、外部中断模式（irq）、管理模式（svc)、中止模式（abt）、未定义模式（und）、系统模式（sys）和监控模式（mon）。特权模式：除usr之外的其它的7种工作模式都是特权模式。异常模式：除usr和sys之外的其它的6种工作模式都是持权模式。 4. ARM A8寄存器分成哪几类？各类有哪些寄存器？寄存器LR有什么用途？ 分两类：33个通用寄存器和7 个状态寄存器。 33个通用寄存器：R0～R15；R13_svc、R14_svc；R13_abt、R14_abt；R13_und、R14_und；R13_irq、R14_irq；R8_fiq-R14_fiq、R13_mon、R14_mon；。7 个状态寄存器：CPSR；SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq和 SPSR_mon。 LR （R14）：也称作子程序链接寄存器或链接寄存器LR，当执行BL子程序调用指令时，R14中得到R15（程序计数器PC）的备份。其他情况下，R14用作通用寄存器。与之类似，当发生中断或异常时，对应的分组寄存器R14_svc、R14_irq、 R14_fiq、R14_abt、R14_und和R14_mon用来保存R15的返回值。 5.CPSR各位是意义：

arm嵌入式系统基础教程课后答案.doc

arm 嵌入式系统基础教程课后答案【篇一：arm 嵌入式系统基础教程习题答案周立功】 /p> 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

嵌入式知识点整理

第一章 一：嵌入式系统基础知识 第二章 一：CM3 1.Cortex-M3 是一个32 位处理器内核。内部的数据路径是32 位的，寄存器是32 位的，存储器接口也是32 位的。CM3 采用了哈佛结构，拥有独立的指令总线和数据总线。 2.程序计数寄存器 R15 ：程序计数寄存器，指向当前程序地址。 3.特殊功能寄存器 （1）程序状态字寄存器组（PSRs）记录ALU 标志（0 标志，进位标志，负数标志，溢出标志），执行状态，以及当前正服务的中断号； （2）中断屏蔽寄存器组：PRIMASK 失能所有的中断、FAULTMASK 失能所有的fault、BASEPRI 失能所有优先级不高于某个具体数值的中断； （3）控制寄存器（CONTROL ），定义特权状态（见后续章节对特权的叙述），并且决定使用哪一个堆栈指针； 4.Cortex-M3 处理器支持两种处理器的操作模式，还支持两级特权

操作。 两种操作模式：（1)处理者模式(handler mode) 异常服务例程的代码—包括中断服务(2）线程模式（thread mode）普通应用程序的代码； 两级特权：特权级和用户级，提供一种存储器访问保护机制，使得普通用户程序代码不能意外地，甚至是恶意地执行涉及到要害的操作。 复位后，处理器默认进入线程模式，特权级访问； a.在 CM3 运行主应用程序时（线程模式），既可以使用特权级， 也可 以使用用户级；但是异常服务例程必须在特权级下执行； b.在特权级下，程序可以访问所有范围的存储器，并且可以执行所 有指 令，包括切换到用户级； c.从用户级到特权级的唯一途径就是异常，用户级的程序必须执行 一条系统调用指令(SVC)触发 SVC 异常，然后由异常服务例程接管，如果批准了进入，则异常服务例程修改 CONTROL 寄存器，才能在用户级的线程模式下重新进入特权级； 5.异常以及异常类型 异常:在 ARM 编程领域中，凡是打断程序顺序执行的事件，都被称为异常(exception) 。包括：外部中断、不可屏蔽中断、指令执行了“非法操作”或者访问被禁的内存区间产生的各种错误 fault。

嵌入式系统开发技术常考重点知识点汇总(2018年全国计算机等级考试三级教程)

2018年全国计算机等级考试三级教程嵌入式系统开发技术 常考重点知识点汇总 作者：LightoDeng 吉林大学2018年8月19日 第一章 嵌入式系统概论 1.1嵌入式系统的定义、特点、分类，以及嵌入式系统的逻辑组成。 定义：嵌入式系统是以应用为中心，及计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等多种约束的专用计算机系统。 （1）6个特点： 专用性 隐蔽性（嵌入式系统是被包装在内部） 资源受限（要求小型化、轻型化、低功耗及低成本，因此软硬件资源受到限制） 高可靠性（任何误动作都可能会产生致命的后果） 软件固化（软件都固化在只读存储器ROM中，用户不能随意更改其程序功能） 实时性 （2）逻辑组成：硬件（CPU、存储器、I/O设备及I/O接口、数据总线）+软件 1）处理器（运算器、控制器、寄存器、高速缓冲存储器Cache） 目前所有的处理器都是微处理器 嵌入式系统可包含多个处理器，中央处理器（CPU）和协助处理器（数字信号 处理器DSP、图像处理器、通信处理器） 现在嵌入式系统中使用最多的还是8位和16位的CPU，但32位和64位是技 术发展的主流 2）存储器（随机存储器RAM和只读存储器ROM） 3）I/O设备与I/O接口 4）数据总线 5）软件 （3）分类 按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类： 低端系统 采用4位或8位单片机，在工控领域和白色家电领域占主导地位，如计算器、遥控器、充电器、空调、传真机、BP机等。

中端系统 采用8位/16位/32位单片机，主要用于普通手机、摄像机、录像机、电子游戏机等。 高端系统 采用32位/64位单片机，主要用于智能手机、调制解调器、掌上计算机、路由器、数码相机等。 1.2嵌入式处理芯片 嵌入式处理芯片有4种产品类型：微处理器、数字信号处理器、微控制器、片上系统 微处理器 比较笨重，常用于工业控制领域 数字信号处理器（DSP）：专用于数字信号处理的微处理器，使用哈佛结构存储器，支持单指令多数据并行处理（SIMD）的特殊指令 微控制器（单片机MCU）：相比于微处理器，集成度更高，体积小，功耗低 片上系统（SoC）：系统级芯片，半导体加工工艺进入深微纳米时代。SoC将嵌入式系统的几乎全部功能都集中到一块芯片上，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和输入输出等多种功能。 1.3S O C芯片 （1）微电子技术 1）集成电路的分类: 大规模集成电路LSI，超大规模集成电路VLSI，极大规模集成电路ULS 嵌入式处理芯片大多属于VLSI和ULSI 2）集成电路制作工艺 集成电路的制造大约需要几百道工序，工艺复杂且技术难度非常高。集成电路是在硅衬底上制作而成的。硅衬底是将单晶硅锭经切割、研磨和抛光后制成的像镜面一样光滑的圆形薄片，它的厚度不足1mm，其直径可以是6、8、12英寸甚至更大这种硅片称为硅抛光片，用于集成电路的制造。 制造集成电路的工艺技术称为硅平面工艺，包括氧化、光刻、掺杂等多项工序。把这些工序反复交叉使用，最终在硅片上制成包含多层电路及电子元件的集成电路。 集成电路的特点：体积小、重量轻、可靠性高。其工作速度主要取决于逻辑门电路的晶体管的尺寸。尺寸越小，工作频率就越高，门电路的开关速度就越快。 摩尔定律：单块集成电路的集成度平均每18~24个月翻一番 （2）通用SoC和专用SoC 通用SoC 半导体企业通过自主开发处理器内核或购买其他企业的处理器内核的IP授权，按照目标领域功能要求所开发的SoC芯片系列 专用SoC 嵌入式系统开发商依据待开发产品的特殊要求，向半导体企业定制的SoC芯片。为委托方所专有，无法在市场采购到。如苹果公司的系列芯片。 （3）开发流程 1）总体设计可以采用系统设计语言System C（或称IEEE 1666，它是C++的扩充）或System Vetilog语言对SoC芯片的软硬件作统一的描述，按照系统需求说明书确定SoC的性能能参数，并据此进行系统全局的设计。

(完整版)通用PC系统与嵌入式系统的区别.doc

通用 PC系统与嵌入式系统的区别.txt精神失常的疯子不可怕，可怕的是精神正常的疯子！ 一什么是嵌入式系统 嵌入式系统一般指非 pc 系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用 为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格 要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于pc 中 bios 的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要 求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统 及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。 嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上pda、移动计算设备、电视机顶盒、 手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安 全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。 嵌入式系统的硬件部分，包括处理器 / 微处理器、存储器及外设器件和 i/o 端口、图形控制器等。嵌 入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而 大多使用eprom、eeprom 或闪存 (flash memory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件 ( 要求实时和多任务操作 ) 和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制 着应用程序编程与硬件的交互作用。 二嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般具备 4 个特点： (1) 对实时和多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时 操作系统的执行时间减少到最低限度；(2) 具有功能很强的存储区保护功能，这是由于嵌入 式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强 大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断；(3) 可扩展的处理器结构，以能迅速地扩展 出满足应用的高性能的嵌入式微处理器；(4) 嵌入式微处理器的功耗必须很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，功耗只能为mw 甚至μ w 级。 据不完全统计，目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000 种，流行的体系结构有 30 多个系列。其中 8051 体系占多半，生产这种单片机的半导体厂家有20 多个，共 350 多种衍生产品，仅 philips 就有近 100 种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器，越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64kb 到 16mb，处理速度为 0.1~2000mips ，常用封装 8~144 个引脚。 根据现状，嵌入式计算机可分成下面几类: (1) 嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微处理器采用“增强型”通用微处理器。由于嵌入式系统通常应用于环境比较恶劣的 环境中，因而嵌入式微处理器在工作温度、电磁兼容性以及可靠性方面的要求较通用的标准 微处理器高。但是，嵌入式微处理器在功能方面与标准的微处理器基本上是一样的。根据实

嵌入式技术基础与实践(第3版)课后习题1-8章答案

试阅： hello ---------------------正文 第一章 1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？ 答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域（举例）。 答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。 一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。 日常数码产品：手机，MP3，U盘，相机等。 日常工业类：冰箱，空调，微波炉，汽车等。 3．比较MCU与CPU的区别与联系。 答：CPU是一个单独的PC处理器。而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说，MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU仅仅是一个处理器而已。 4. 总结嵌入式系统常用术语。 硬件：封装，印刷电路板，动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器，只读存储器，闪速存储器，模拟量与开关量。 通信：并行通信，串行通信，串行外设接口，集成电路互连总线，通用串行总线，控制器局域网，背景调试模式，边界扫描测试协议，串行线调试技术。 功能模块及软件：通用输入/输出，A/D与D/A，脉冲宽度调制器，看门狗，液晶显示，发光二级管，键盘，实时操作系统。 5．C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。 答：相比底端汇编，更简单易学；与高级语言如（C++，C#，java等）相比，执行效率高，编译后的编码体积小，而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码；对位的操纵能力很强。

(完整word版)计算机三级嵌入式知识点(2),推荐文档

计算机三级嵌入式考试知识点整理 （计算机三级嵌入式考试只考选择题和填空题） 1.嵌入式系统的设计的三个阶段之一：1. 设计 2.实现 3.测试 2.RISC架构的ARM微处理器的一般特点：1. 体积小、低功耗 2.大量使用寄 存器3. 寻址方式灵活简 3.通常所讲的交叉编译就是在X86架构的宿主机上生成适用于ARM架构的格式 (elf)的可执行代码 4.Boot Loader阶段1所完成的步骤的是:1. 硬件设备初始化 2. 拷贝 Boot Loader的阶段2到RAM空间中3. 设置堆栈 5.ARM的7种运行状态之一:1. 快中断状态2. 中断状态3. 无定义状态4.管 理状态5.快速中断状态6.系统状态7.用户状态 6.命令可以把server的/tmp mount到client的/mnt/tmp并且是： mount-o ro server:/tmp/mnt/tmp 7.哪个GUI是由中国人主持的一个自由软件项目：MinuGUI 8.嵌入式图形用户接口（GUI）的主要特点：1. 运行时占用的系统资源少 2.模 块化结构，便于移植和定制3.可靠性高 9.RISC指令系统特点的是:1. 指令长度固定，指令种类少2.设置大量通用 寄存，访问存储器指令简单3. 选取使用频率较高的一些简单指令 10.通常所说的32位微处理器是指CPU字长为32位 11.在嵌入式软件交叉调试过程中，宿主机与目标机之间的连接与通信方式有:1. 串口2.并口3.网络4.JTAG 12.ADD R0,R1,[R2]属于寄存器间接寻址 13.ADD R0,R0,#1属于立即寻址 14.数据字越长则精度越高 15.典型的计算机系统结构是冯诺依曼体系结构 16.将传统的计算机系统芯片化，是嵌入式系统诞生后的∑发展模式发展模式 17.RISC指令系统特点的是：1. 大量使用寄存器2.采用固定长度指令格式3. 使用单周期指令4.寻址方式多 18.与通用操作系统相比嵌入式操作系统还必须具有的特点是：1. 强稳定性， 弱交互性2. 较强实时性 19.嵌入式系统产品：1. PDA 2.ATM机 3. 机顶盒 20.开源的嵌入式操作系统的是嵌入式linux 21.虚拟文件系统的是vfs 22.嵌入式系统通常执行特定功能 23.在嵌入式产品需求分析阶段完成的任务是操作系统和硬件选型 24.ARM处理器异常工作模式的是1. 快速中断模式2. 未定义模式 3. 数据访问 终止模式 25..嵌入式软件开发与通用软件开发增加了代码固化环节 26.嵌入式系统调试方式中不占用系统资源的调试方式是ICE在线仿真器 27.ARM汇编程序中实现程序跳转的方式使用跳转指令 28.ADD R0,R1,[R2]中的第二操作数属于寄存器间接寻址方式 29.烧写到FLASH里的是.bin格式的文件 二、填空题 1.ARM内核有（T）（D）（M）（I）四个功能模块。

嵌入式系统基础知识总结

必读：嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识，希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 （1）定义：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、功耗严格要求的专用计算机系统。 （2）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 （3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含: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。

嵌入式系统原理与设计知识点整理

第一章嵌入式处理器 1嵌入式系统的概念组成： 定义：以应用为主，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。 组成：硬件：处理器、存储器、I / O设备、传感器 软件：①系统软件， ②应用软件。 2.嵌入式处理器分类特点： 分类：①MPU（Micro Processor Unit）微处理器。一块芯片，没有集成外设接口。部主要由运算器，控制器，寄存器组成。 ②MCU（Micro Controller Unit）微控制器（单片机）。一块芯片集成整个计算机系统。 ③EDSP（Embled Digital Signal Processor）数字信号处理器。运算速度快，擅长于大量重复数据处理 ④SOC（System On Chip）偏上系统。一块芯片，部集成了MPU和某一应用常用的功能模块 3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别： ①嵌入式处理器种类繁多，功能多样 ②嵌入式处理器能力相对较弱，功耗低 ③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力 ④嵌入式系统集成了外设接口 4.①哈佛体系结构：指令和数据分开存储————————（嵌入式存储结构） 特征：在同一机器周期指令和数据同时传输 ②·诺依曼体系结构：指令和数据共用一个存储器——（通用式存数结构） 数据存储结构（多字节）： 大端方式：低地址存高位；小端方式：高地址存高位 6.ARM指令集命名：V1~V8 （ARMV表示的是指令集）

7.ARM核命名：. 命名规则：ARM｛x｝｛y｝｛z｝｛T｝｛D｝｛M｝｛I｝｛E｝｛J｝｛F｝｛S｝｛x｝——系列（版本） ｛y｝——当数值为“2”时，表示MMU（存管理单元） ｛z｝——当数值为“0”时，表示缓存Cache ｛T｝——支持16位Thumb指令集 ｛D｝——支持片上Debug（调试） ｛M｝——嵌硬件乘法器 ｛I｝——嵌ICE（在线仿真器）——支持片上断点及调试点 ｛E｝——支持DSP指令 ｛J｝——支持Jazzle技术 ｛F｝——支持硬件浮点 ｛S｝——可综合版本 8. JTAG调试接口的概念及作用： ①概念：（Joint Test Action Group）联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。（P CB→印刷电路板IC→集成芯片） ②作用（1）硬件基本功能测试读写 （2）软件下载：将运行代码下载到目标机RAM中 （3）软件调试：设置断点和调试点 （4）FLASH烧写：将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念：（General Purpose I/O Ports）通用输入/输出接口，即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚，可分成A——H共8个组，（GPA，GPB，…GPH组） S3C2440共有130个引脚，可分成A——J共9个组，（GPA，GPB，…，GPH，GPJ 组） 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能，各位含义和用法 ①GPxCON寄存器（控制寄存器）——设置引脚功能 →GPACON（A组有23根引脚，一位对应一个引脚，共32位，拿出0~22位，其余没用） （若某一位是）0：（代表该位的引脚是一个）输出引脚 1：地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON（用法一致，两位设置一个引脚） 00：输入引脚 01：输出引脚 10：特殊引脚 11：保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器（数据寄存器）——设置引脚状态及读取引脚状态 若某一位对应的是输出引脚，写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。 若某一位对应的是输入引脚，读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

(完整版)单片机原理及应用期末考试必考知识点重点总结

单片机概述： 单片机是微单片微型计算机的简称，微型计算机的一种。 它把中央处理器（CPU）,随机存储器（RAM），只读存储器（ROM）,定时器\计数器以及I\O 接口，串并通信等接口电路的功能集成与一块电路芯片的微型计算机。 字长：在计算机中有一组二进制编码表示一个信息，这组编码称为计算机的字，组成字的位数称为“字长”，字长标志着精度，MCS-51是8位的微型计算机。 89c51 是8位（字长）单片机（51系列为8位） 单片机硬件系统仍然依照体系结构：包括CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、输入设备和输出设备、内部总线等。 由于一块尺寸有限的电路芯片实现多种功能，所以制作上要求单片机的高性能，结构简单，工作可靠稳定。 单片机软件系统包括监控程序，中断、控制、初始化等用户程序。 一般编程语言有汇编语言和C语言，都是通过编译以后得到机器语言（二进制代码）。 1.1单片机的半导体工艺 一种是HMOS工艺，高密度短沟道MOS工艺具有高速度、高密度的特点； 另一种是CHMOS工艺，互补金属氧化物的HMOS工艺，它兼有HMOS工艺的特点还具有CMOS的低功耗的特点。例如：8051的功耗是630mW,80C51的功耗只有110mW左右。1.2开发步5骤： 1.设计单片机系统的电路 2.利用软件开发工具（如：Keil c51）编辑程序，通过编译得到.hex的机器语言。 3.利用单片机仿真系统（例如：Protus）对单片机最小系统以及设计的外围电路，进行模拟的硬软件联合调试。 4.借助单片机开发工具软件（如：STC_ISP下载软件）读写设备将仿真中调试好的.hex程序拷到单片机的程序存储器里面。 5.根据设计实物搭建单片机系统。 2.1MCS-51单片机的组成：(有两个定时器) CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、并口）、内部总线和中断系统等。 工作过程框图如下： 运算器 组成：8位算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（Program Status Word）、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等。 功能：完成算术运算和逻辑运算

嵌入式技术基础与实践复习题参考答案

嵌入式技术基础与实践（第二版） 习题参考答案 目录 嵌入式技术基础与实践（第二版） (1) 习题参考答案 (1) 第1章概述习题参考答案 (2) 第2章FreescaleS08微控制器习题参考答案 (3) 第3章第一个样例程序及工程组织习题参考答案 (4) 第5章串行通信接口SCI习题参考答案 (6) 第6章GPIO的应用实例—键盘、LED与LCD习题参考答案 (9) 第7章定时器模块习题参考答案 (10) 第8章串行外设接口SPI习题参考答案 (11) 第9章Flash存储器在线编程习题参考答案 (13)

第1章概述习题参考答案 1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？ 答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域。 答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。 4．比较MCU与CPU的区别与联系。 答：CPU是一个单独的PC处理器。而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说，MCU是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU紧紧是一个处理器而已。

嵌入式系统复习笔记

嵌入式系统复习笔记 -----增哥 注意点：本复习指导基本已包括所有的程序设计以及分析题，每个考点后面均有例题，例题前的所有知识点我已经把他写的尽量通俗易懂，把程序分析的方法也写明，希望大家用几个小时时间来看看，通过考试绝对没有问题！PS：本材料后面所写的参考页码均是以新版书为标准，用旧版书的同学麻烦自己写上旧版书的页码，知识点都是一样的！！！本人能力有限，如有错误，请见谅！！ 1、状态寄存器CPSR各bit的意义： 各位同学只需了解控制位bit0~bit7 T:为状态：0表示ARM状态，1表示Thumb状态 I、F表示IRQ中断FIQ中断的使能。1时中断禁止，0时中断使能（允许该中断）。 2、三个特殊用途寄存器SP(R13) LR(R14) PC(R15) R13（SP）：堆栈指针，保存当前处理器模式的堆栈栈顶。 R14（LR）：链接R，保存子程序（含发生异常）的返回地址。 R15（PC）：程序计数器，保存下一条指令的地址。 注意点：PC指针永远指向取值（什么意思？见第3点流水线） 3、ARM7的流水线 采用三级流水线，即取指→译码→执行 例：假设一共有三条指令： 0x4000 ADD PC,PC,#4 ；其中第二个PC指针的值为0x4008，将第二个 PC+4=0x400C赋给第一个PC指针（回答上述PC 指针永远指向取值的问题） 0x4004 SUB 0x4008 CMP 那么CPU实际执行为： 周期取指译码执行 T1 ADD T2 SUB ADD T3 CMP SUB ADD 解释：当第一CPU周期T1时先取址，取第一个指令的地址。 当第二CPU周期T2时取第二个指令的地址，然后译码，译的是第一个指令的码 当第三CPU周期T3时取第三个指令的地址，译第二个指令的码，执行第一个指令 所以：PC值=当前程序执行位置+8字节（如果CPSR中的T位为0，则+8；如果T位为1，则+4） 4、PLL频率的计算（P133）

嵌入式系统重点整理汇编

1.嵌入式系统：定义：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、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是应用于特定环境下执行面对专业领域的应用系统，其特点为：系统内核小，可裁剪；专业性强；系统精简；通常要求有高实时性的操作系统；嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境；一旦进入市场，就具有较长的生命周期。 嵌入式系统的典型组成： 按模块：中央处理器、外设、操作系统、应用 按体系结构：硬件层、中间层、操作系统、功能层 早期的嵌入式系统包含3个部分：硬件平台、嵌入式实时操作系统和应用程序；经过不断发展，在硬件平台和操作系统之间演化出了新的一层——硬件抽象层；硬件抽象层屏蔽了底层硬件的多样性，操作系统不再直接面对具体的硬件环境，而是由硬件抽象层代表的、逻辑上的硬件环境。板级支持包是大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案，是硬件抽象层的一种实现。 2.嵌入式系统软件体系结构：早期的嵌入式系统包含3个部分：硬件平台、嵌入式实时操作系统和应用程序；经过不断发展，在硬件平台和操作系统之间演化出了新的一层——硬件抽象层；硬件抽象层屏蔽了底层硬件的多样性，操作系统不再直接面对具体的硬件环境，而是由硬件抽象层代表的、逻辑上的硬件环境。板级支持包是大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案，是硬件抽象层的一种实现。 3.嵌入式系统的分类：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。按实时性要求分（软件范畴）：非实时系统（PDA），软实时系统，硬实时系统。嵌入式系统软件一般由嵌入式操作系统和应用软件组成；操作系统是连接计算机硬件与应用程序的系统程序，可分为：顺序执行系统（单任务系统，如DOS），分时操作系统：其特点包括多路性、交互性、“独占性”和及时性（UNIX），实时操作系统（RTOS）：计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，更取决于结果产生的时间，根据对产生时间要求的严格程度又可分为：硬实时操作系统，软实时操作系统。 4.嵌入式操作系统有RTOS和DTOS之分，说明RTOS的实时性含义 答：RTOS意指实时操作系统，RTOS的实时性并非是简单的要求嵌入式操作系统响应速度快，而是要求嵌入式操作系统对外部事件和软件任务请求的响应事件具有严格的确定性。 5.实时操作系统的特点：计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，更取决于结果产生的时间。 6.冯·诺伊曼与哈佛结构：冯·诺依曼结构：采用二进制代码表示数据和指令；采用存储程序工作方式，数据和程序都存储在存储器中；由存储器、运算器、控制器、I/O设备组成计算机硬件系统；总结：程序存储，程序执行。哈佛结构：采用分别用于存储数据和程序的两个存储器,两条总线的系统结构；各个部件有专用的数据、地址与控制总线；CPU和外设DMA的操作引入了某种并行度；区别：地址空间和数据空间分开与否。哈佛结构与冯·诺依曼结构的区别：使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存，以便实现并行处理；使用独立的两条总线，分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径，这两条总线之间毫无关联；冯·诺依曼体系结构的特点：数据与指令都存储在存储器中，被大多数计算机所采用，ARM7——冯·诺依曼体系。哈佛体系结构的特点：程序存储器与数据存储器分开，指令和数据可有不同的数据宽度，提供了较大的数据存储器带宽，适合于数字信号处理，大多数DSP都是哈佛结构，ARM9是哈佛结构。 7.中断的重要性：响应突发事件（异步事件）。对计算机发展的影响：使得计算机能解决客观世界的突发事情，如实时系统。使轮询系统到事件驱动系统成为可能。 8.编址方式：独立编址（I/O具有与内存不同的地址空间），统一编址（I/O与内存在同一地址空间） 9.指令：面向程序员（软件）。微指令：复杂指令由微指令有序序列实现（在CPU中实现）。区别：每条微指令所代表的都是很简单的基本操作；所有微指令的格式都很规则、简单、易于解码；取微指令的速度很快；微指令的执行速度很快。 10.机器码是是计算机能理解和执行的唯一语言.机器码的有序集合对应于高级语言的语句.机器码是指令的二进制表示形式.