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嵌入式系统开发技术复习资料（2017年）
一、考试题型
1、选择题（2分一个，共计15个，共计30分）
2、问答题（每题4分，共计30分）
3、阅读程序（共10分）
4、编程（共15分）
5、硬件电路编程（共15分）
二、选择题（覆盖全部学习课程）
1、下列描述中，不属于嵌入式系统特点的是_D_。
A.实时性强
B.专用性强
C.系统内核小
D.价钱便宜
2、下列不属于嵌入式实时操作系统的是（A ）。
A.UNIX
B. ucLinux
C. uC/OS II
D. windows CE
3、在ARM中，常用作程序计数器PC的寄存器是1）。
A.R12
B. R13
C. R14 I）. R15
4、A RM的异常中断优先级最高的是____ C _______ o
A.FIQ
B. IRQ
C. RESET
D. SWI
5、下列—C _________ 不是使用S3C2410A处理器的I/O端口时涉及到的特殊功能寄存器。
A.端口控制寄存器
B.端口数据寄存器
C.端口时钟寄存器
D.端口上拉电阻寄存器
6、S3C2410A处理器的存储器分为8个BANK空间，常用于SDRAM存储空间的起始地址是
B o
A. 0X20000000H
B. 0X30000000H
C. 0X40000000H
D. 0X50000000H
7、外部中断掩码寄存器清零时使能相应中断，置1时屏蔽中断，在复位的时候EINTMASK 的值是 A o
A、OXFFFFFOII
B、OXFFFFFF
C、OXFFFFFFFOII
D、OXFFFFFFFF
8、 当看门狗定时器减到零时，产生 D
PCLK 周期的复位信号。
A. 16 个
B. 32 个
C. 64 个
I). 128 个
9、 UART
串行通信中，一帧数据中的起始位有A 位。
A. 1位
B. 2
位
C. 3
位
D. 4
位
10、 S3C2410X
处理器的中断控制器可以接收 C
个中断请求。
A. 24 个
B. 32 个
C. 56 个 1). 64 个 11、 RS232-C 串口通信中,表示逻辑1的电平是(D )。
A^ 0v
3. 3v C 、+5v ?+ 15v
D 、—5v ?—15v 12、ARM 汇编语句 “ADD R0,
R2,
R3, LSL#1” 的作用是(A)o
A. R0 二 R2 + (R3 ? 1)
B. RO =( R2? 1) + R3
C. R3= R0+ (R2 ? 1)
D. (R3 ? 1)= R0+ R2
13、IRQ
中断的入口地址是(
C)o
A 、 0x00000000
B 、 0x00000008
C 、 0x00000018
D 、 0x00000014
14、和PC
系统机相比嵌入式系统不具备以下哪个特点(C)。
A 、系统内核小
B 、
专用性强 C 、可执行多任务 D
、
系统精简 15、ADD RO, Rl, #3 属于 (A)寻址方式。
A.立即寻址
B. 多寄存器寻址
C.寄存器直接寻址
D.
相对寻址
16、GET
伪指令的含义是 (A)
A.包含一个外部文件
B.
定义程序的入口
C.定义一个宏
D
声明一个变量 18、ARM
公司是专门从事 (
A
)
A 、基于RISC 技术芯片设计开发
Bs ARM
芯片生产
C 、软件设计
D 、ARM 芯片销售
19、ARM9系列微处理器是( C )
四级流水线结构A、三级流水线结构B
、
C、五级流水线结构I）、六级流水线结构
20、在所有工作模式下，（A）都指向同一个物理寄存器，即各模式共享
A、R0-R7
B、R0-R12
C、R8-R12
D、R13, R14
21、当异常发生时，寄存器（A）用于保存CPSR的当前值，从异常退出时则可由它来恢复CPSR.
A、SPSR
B、R13
C、R14
D、R15
22、IRQ屮断的优先级别是（ D ）。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
23、LDR R2, [R3,#128]的寻址方式是（ C ）。
A.寄存器寻址
B.寄存器移位
C.变址寻址
D.间接寻址
24、ARM处理器的工作模式有（C ）种。
A. 5
B.6
C. 7
D.8
25、能实现把立即数0X3FF5000保存在R0中的指令是（C ）
A、LDR RO, = 0X3FF5000
B、LDR RO, 0X3FF5000
C、MOV RO, 0X3FF5000
D、MOV RO, =0X3FF5000
R1TR0], R2TR0+4], R3-[RO+8], R4-[R0+12]
Rl-[R0], R2-[ROT], R3-[R0-2], R4TR0—3]
Rl —[R0], R2—[R0+1], R3-[RO+2], R4-[RO+3]
R1<-[RO], R2TR0-4], R3<-[R0-8], R4-[RO-12]
26、ARM 指令LDMIA RO, {Rl, R2, R3, R4 }实现的功能是（
27、对ARM处理器说法不正确的是（ D ）。
A、小体积、低功耗、低成本、高性能
B、支持Thumb （16位）/ARM （32位）双指令集
C、只有Load/Store指令可以访问存储器
D、寻址方式多而复杂
28、下列描述不属于RISC计算机的特点的是（C）o
A.流水线每周期前进一步。
33、指令MSR CPSR_C, R0实现的功能是（B
34、同CISC 相比，下面哪一项不属于RISC 处理器的特征（ D ）
A 、采用固定长度的指令格式，指令规整、简单、基本寻址方式有2?3种。
B 、减少指令数和寻址方式，使控制部件简化，加快执行速度。
C 、数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指 令
的执行效率，同时简化处理器的设计。
D 、RISC 处理器都采用哈佛结构。
36、在下列ARM 处理器的各种模式中，只有（ A ）模式不可以自由地改变处理
B. 更多通用寄存器。
C. 指令长度不固定，执行需要多个周期。
D.
独立的Load 和Store 指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。
29、存储一个32位数0x2168465到2000H-2003H 四个字节单元中，若以大端模式存储, 则2000II
存储单元的内容为（D ）o
A 、 0x21
B 、 0x68
C 、 0x65
D 、 0x02
30、存储一个32位数0x876165到2000H ?2003H 四个字节单元中，若以小端模式存储, 则
2000H
存储单元的内容为（C ）o
A. 0x00
B. 0x87 C 、 0x65 D 、 0x61
31、若 R1二2000H, (2000H)二0x86, (2008H)二0x39, 后
R0
的值为(D )o
则执行指令LDR
RO, [Rl, #8] !
A. 0x2000
B. 0x86 C- 0x2008
I). 0x39
32、在上机实验中,ADS 开发环境下,
调试程序用 （A ）软件
B> Debug
Gcc
D 、 Make
A 、 传送RO 的内容到CPSR 中,更新CPSR
B 、 传送RO
的内容到CPSR 屮，但仅修改其控制域 C 、
传送CPSR 的内容到R0
D 、 传送CPSR
的控制域内容到R0
35、(
D ）伪指令用于定义一个代码段或数据段。
A 、 RLIST
B 、DCB
C 、MAP
D 、 A REA
A、用户模式(User)
B、系统模式(System)
终止模式(Abort) D、中断模式(IRQ)
A、地址总线的宽度为32位
B、处理的数据长度只能为32位
器的工作模式。
37、通常所说的32位微处理器是指( C
C、CPU字长为32位I)、通用寄存器数目为32个
38在ARM体系结构中，要从主动用户模式(User)切换到超级用户模式(Supervisor), 应采用( C )方法。
A、直接修改CPU状态寄存器(CPSR)对应的模式
B、先修改程序状态备份寄存器(SPSR)到对应的模式，再更新CPU状态
C、使用软件屮断指令(SWI)
D、让处理器执行未定义指令
39、寄存器R13除了可以做通用寄存器外，还可以做(C )。
A、程序计数器
B、链接寄存器
C、栈指针寄存器I)、基址寄存器
40、FIQ中断的入口地址是(A)o
A、OxOOOOOOlC
B、0x00000008
C、0x00000018
D、0x00000014
41、ARM指令集和Thumb指令集分别是(D )位的。
A. 8 位，16 位
B. 16 位，32 位
C. 16 位，16 位
D. 32 位，16 位
42、ARM寄存器组有(D )个寄存器。
A、7
B、32
C、6
D、37
42、若R1 二2000H, (2000H)二0x28, (2008H)二0x87,则执行指令LDR R0, [R1, #8] !
后R0的值为(D )o
A. 0x2000
B. 0x28
C. 0x2008
D. 0x87 43、寄存器R15除了可以做通用寄存器外，还可以做(A)
A.程序计数器pc
B.链接寄存器
C.堆栈指针寄存器
D.基址寄存器
44、A RM指令集是(B)位的。
A. 16
B. 32
C. 8 I). 24
45、假设R 1=0x31, R2=0x2 则执行指令ADD RO,R1,R2 LSL #3 后,R0 的值是(C)
A. 0x33
B. 0x34
C. 0x39
D. 0x38
46、寄存器R13除了可以做通用寄存器外，还可以做(C)
A、程序计数器
B、链接寄存器
C、栈指针寄存器
D、基址寄存器
47、A RM寄存器组有(C )个状态寄存器
A、7
B、32
C、6 I)、37
48、和PC机系统相比下列哪个不是嵌入式系统独具的特点(C)
A、系统内核小
B、专用性强
C、可执行多任务
D、系统精简
49、嵌入式系统有硬件和软件部分构成，以下(C)不属于嵌入式系统软件。
A.系统软件
B.驱动
C. FPGA编程软件
D.嵌入式中间件
50、下列CPSR寄存器标志位的作用说法错误的是(D)。
A. N：负数
B. Z:零
C. C:进位
D. V:借位
51、有如下程序
main ()
{
int x=l, a=0, b=0;
switch (x)
{
case 0: b++;
case 1: a++;
case 2: a++;b++;
printf (/?a=%d, b=%d \ n，z, a, b);
该程序的输出结果是(A)o
A. a=2 , b=l
B. a=l, b=l
C. a=l, b=0 1). a二2, h=2
52、若已定义的函数有返冋值，则以下关于该函数调用的叙述中错误的是(I))。
A.函数调用可以作为独立的语句存在
B.函数调用可以作为一个函数的实参
C.函数调用可以出现在表达式中
D.函数调用可以作为一个函数的形参
53、以下说法正确的是(C)o
A.C语言程序总是从第一个的函数开始执行
B.在C语言程序中，要调用函数必须在main ()函数中定义
C.C语言程序总是从main ()函数开始执行
I). C语言程序屮的呃in ()函数必须放在程序的开始部分
54、寄存器R15用作( B )o
A.栈指针寄存器
B. 程序计数器
C.当前程序状态寄存器
D. 基地址寄存器
三、指令测试题
1、写一条ARM指令，完成操作rl二r2 * 4
M0VR1, R2,LSL#2
2、初始值R2=5, R3=4, R4=3,执行指令SUBS R2, R3, R4, LSR
#2后，寄存器R2, R3的值分别是多少？
答：SUBSR2, R3, R4, LSR#2中SUB为减法指令、LSR为右移
指令符,LSR#2为R4右移两位相当于R4除以4,所以综上所述: R2=R3-R4/4=4-4/4=4,R3 保持不变R3=4o
3、说明指令STMIA rl2!, {rO-rll}的操作功能。
4、请写一段程序，关闭中断;
5、请写一段程序，开启中断;
6、请写一段程序, 改变处理器的工作状态;
三、程序测试题
1、有如下程序段，画出程序流程图，并回答执行程序以后R0的
值是多少。
num EQU
2
MOV rO, #1
MOV rl, #6
MOV r2, #3
BL arithfunc
stop
B
arithfunc
stop
CMP rO, #num
MOVHS pc, lr
ADR r3, JumpTable
LI)R pc, [r3,rO,LSL#2]
JumpTable
DCD DCD (.WORD)
(.WORD)
DoA ；注意：使用ADS开发工具用伪指令DCD
DoS ；使用GNU开发工具用伪指令.WORD
DoA
ADI) MOV rO,
PC,
rl
lr
r2
DoS
SUB MOV END rO,
pc, lr
r2
答:
start
RO为0执行DoA，R0为0执行DoS,流程图略。R0=5o
2、有程序段如下，实现下面流程图，试补充编写ARM汇编代码。
程序段：
MOV rO, #15
MOV rl, #9 start
CMPrO, rl
SUBLT rl,rl,rO SUBGT rO,rO,rl BNE start
stop
B stop
END
3、写一段ARM汇编程序：循环累加队列myarray中的所有元素，直到碰上零值元素，结果放在r4中。程序框架如下，补充代码完成上述功能。（15分）AREA total, CODE READONLY
ENTRY
start
MOV r4, #0
ADR rO, myarray
;在此补充代码
4、这是一个由源程序strtest, c和scopy. s组成的混合程序项目，通过调用strcopy 完成字符串复制，程序代码如下。要求阅读程序，在程序屮的注释符“//”后，说明该句程序的作用，并说明extern和EXPORT伪指令的在程序中的作用。
5、请解释下列程序中的各条指令：
x equ 45 y equ 64 stack_top equ 0x1000
AREA example ,code read only
Code 32
entry
start:
mov sp, #stack_top
mov rO, #x
str 『0, [sp]
mov 「0#y
Idr rl, [Sp]
add r0, r0, rl
stop:
str r0, [sp]
b stop
6、ARM指令集的每一条指令都是4字节的，下面是一段中断入口程序，在空白处填上该中断的类型和中断向量。
ENTRY
B Startup ; 复位中断，0x00 1分
B UndefHandle ；未定义指令中断，0x04 1分
B SWIHandle ; 软中断，0x08 1分
B PAbtHandle ；预取中止，OxO
C 1分
B DAbtHandle ; 数据中止，0x00000010
NOP; ; 系统保存未用，0x00000014
B IRQHandle ; IRQ 中断，0x18 1分
B FIQHandle ；快速中断，Oxl
C 1分
五、简答题
答：嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括?宿主机
?冃标机（评估电路板）
?基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE
?运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境?嵌入式操作系统
2、ARM核中什么寄存器用于存储PC? R13通常用来存储什么？R14 通常用来存储什么？
答：R15用于程序计数寄存器PC, R13通常用来做堆栈指针寄存器，
R24通常用来做链接寄存器，保存函数调用的返回地址
3、什么是大端格式，什么是小端格式，在RAM920T内核的系统中，常采用什
么模式？
答：大端模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中；
小端模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中。
4、简述S3C2410的I/O端口的控制寄存器，数据寄存器、上拉电阻允许寄存
器的作用？
5、S3C2410的中断模式有哪两种，如何设置中断模式？
6、S3C2410 UART的波特率如何确定的？
7、ARM处理器有几种工作模式？并做说明每种工作模式的含义。
8、冃前使用的嵌入式操作系统主要有哪些？请举出四种较常用的。
9、ARM系统中的堆栈有四种，如下图。请按图标出四种堆栈的类型。ATPCS
编程规范约定使用的堆栈是哪一种？
10、请根据实验环境环境，阐述如何搭建一个嵌入式开发环境？
11、简述再进行基于ARM核的嵌入式系统软件开发时，ATPCS函数调用规
则。
12、简述嵌入式系统的概念、组成及特点。
答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可剪裁软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。其特点有
?嵌入式系统通常是面向特定应用的
?嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物
?嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余
?嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也
是和具体产品同步进行
?为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中
嵌入式系统本身不具备自举开发能力
13、比较Nandflash 与Norflash 的异同？
答：其主要区别如下：
（1）.性能比较（2分）
Nor的读速度比Nand稍快一些。
Nand的写入速度比Nor快很多。Nand的4ms擦除速度远比Nor的5s快。
大多数写入操作需要先进行擦除操作。
Nand的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。
（2） .容量和成本（2分）
Nor Flash占据了容量为1?16MB闪存市场的大部分，而Nand Flash只是用在8?128MB的产品当中，这也说明Nor主要应用在代码存储介质中，Nand适合于数据存储。
（3） .接口差别（2分）
Nor Flash带有SRAM接口，有够的足地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。
Nand器件使用复杂的I/O 口来串行存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。
14、简述BL、SWK STM、LDM、MOV、MVN 的含义。
15、ARM常见的寻址方式有哪些？
16、ARM有哪几种异常类型？
17、BIC指令的作用是什么？
BIC指令用于将第一个操作数Rn的各位与第二个操作数中相应位的反码进行“与” 操作，并把结果放置到目的寄存器Rd屮。
18、如何在特权模式下用ARM汇编指令使能IRQ中断
MRS RO, CPSR
AND RO, RO,OX3F
MSRCPSR_c,RO
19、在存储和加载中，“！“的功能是什么？
! -可选后缀，若选最后该后缀，则当数据传送完毕之后，将最后的地址写入基址寄存器Rn,否则Rn的内容不改变。
20、在执行SWI指令时会发生什么？
SWI指令产生软件中断，用于用户调用操作系统的系统例程，长称为“蓝控调用”。它将处理器置于监控模式（SVC）,从地质0x08开始执行指令。操作系统在SWI的异常处理程序中提供相应的系统服务。
21、SWP指令的优点是什么？
SWP指令用于将一个内存单元的内容读取到一个目的寄存器中，同时将另一个源寄存器R没得内容写入到该内存单元中，交互指令把字或者无符号字节的读取和存入组合在一条指令屮，当源寄存器和H的奇存器为同一寄存器时，指令交互该得存器和存储器的内容，因此本指令一般用于共享的信号量、数据结构之间进行互斥的访问。
22、BX指令和BL指令有什么不同?
BX带状态切换的跳转指令，完成跳转到指令中所指定的目标地址，目标地址处的指令既可以是ARM指令，也可以是Thumb指令。
BL带返冋状态的跳转指令，她适用于子程序的调用，跳转范围限制在当前指令的-32 M ?+ 3 2 MZ间。
三、编程题目
1、这是一个由源程序strtest, c和scopy. s组成的混合程序项目，通过调用strco py完成字符串复制，程序代码如下。要求阅读程序，在程序中的注释符“//”后, 说明该句程序的作用，并说明extern和EXPORT伪指令的在程序中的作用。
2、请解释下列程序中的各条指令：
x equ 45
y equ 64
stack_top equ 0x1000
AREA example ,code read only
Code 32
entry
start:
mov sp, # stack_top
mov r0, #x
str r0, lsp]
mov r0, #y
ldr rl, rsp]
add rO, r0, rl
str r0, [sp]
stop:
b stop end （10 分）
2、编程实现将从地址src开始的num个字的数据复制到地址dst去，要求每次复制八个字，
如果不足八个字，每次复制一个字。
AREA example4, code,readonly num equ 25 entry （1 分）
Start
Idr rO, =src
ldr r2, =dst
mov r2, ttnum （2 分）
Blockcopy
movs r3,r2,lsr #3
beq wordcopy
stmfd sp!, {r4-Rll} （2 分）
Copy
ldmia r0!> {r4-rll} stmia rl!, {r4-rll} subs r3, r3, #1
Bne copy （2 分）
Wordcopy
ands r2, r2, #7 beq stop （2 分）
Copyloop
ldr r3,[rO],#4
str r3, [rl], #4 （2 分）
subs r2,r2, #1
Bne copyloop （2 分）
Stop
b.
area oridate, data, readwrite （2 分）
Src deb 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4 Dst space 25*4
End
4、如何用C语言实现开关中断开中断
void open_irq（）
{
?-asm
{
MRS RO, CPSR
BIC RO, RO, #OX1F
ORR RO,RO, #0X13
MSR CPSR_c,RO
MRS RO, CPSR
AND RO, RO,OX3F
MSR CPSR_c,RO
}
}
关中断
void open_irq（）
{
-asm
{
MRS RO, CPSR
BIC RO, RO, #OX1F
ORR RO,RO, #0X13
MSR CPSR_c,RO
MRS RO, CPSR
ORR RO, R0,0XC0
MSR CPSR_c,RO
}
}
5、比较3个数的大小，并排序
AREA EXAMPLE2,CODE
ENTRY
MOV RO,#10
MOV Rl,#30
MOV R2,#20
START
CMP RO,R1
BLE LBL_a
CMP R0,R2
MOVGT R3,R0
MOVLE R3,R2
LBL_a
CMP R1,R2
MOVGT R3,R1
MOVLE R3 R2
LB「B
B .
END
6、CMP指令的操作数是什么？写一个程序，判断R1的值是否大于0X30,是则将R1减去0X30 CMP指令用于将第一个操作数寄存器Rn的值减去第二个操作数，根据操作的结果更新CPSR 中的相应条件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。
MOV R0,#0X30
CMP R1,#OX3O
SUBGTR1,R1,RO
7、如何实现类似于C语言中的if-then-else功能的ARM代码段？程序功能为求最大公约数，相应的C语言代码如下：
GCD
CMP RO Z R1
SUBGT RO,RO,R1
SUBLT R1Z R1,R0
BNEGCD
MOVPC,LR
8、用ARM汇编实现比较两个串的大小，代码执行前，R0指向第1个串，R1指向笫2 个串，代码执行后，R0中保存比较结果，如果两个串相同，R0为0；如果第1个串大于第2个串，R0>0；如果第1个串小于第2个串，R0 Strcmp LDRB R2JR0J41 LDRB R34R1]Z#1 CMP R2,#0 ；判断第一个字符串是否已经搜索完 CMPNE R3,#0 ；判断第一个字符串是否已经搜索完 BEQ RETURN CMP R2,R3 BEQStrcmp ；如果两个相等，继续比较 RETURN SUB R0,R2,R3 ；如果不相等，判断二者的关系。 MOV PC,LR 9、用ARM汇编实现简单的数据块复制。程序一次将8个字数据从R0作为收地址的一段连续的内存单元复制到R1作为首地址的一段连续的内存单元。代码执行前R0为源数据区首地址，R1为目标数据区首地址，R2为将要复制的字数。 AREA example4,code,reado nly num equ 25 entry Start Idr rO,=src Idr rl,=dst mov 2#num Blockcopy mo vs r3z r2,lsr #3 beq wordcopy stmfd sp!,{r4-Rll} Copy Idmia r0!,{r4-rll} stmia rl!z{r4-rll} subs r3,r3,#l Bne copy Wordcopy ands r2,r2,#7 beq stop Copyloop Idr r3,[r0],#4 str r3,[rl],#4 subs r2,r2,#l Bne copyloop Stop b. area oridate, data,readwrite Src dcd 0,l,2,3,4,5,6,7,8,9,0,l,23,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4 Dst space 25*4 end 这个程序需要注意的地方就是，最后一次拷贝的数据可能不是8个，那就需要单个的拷贝。 10、对N个数进行从小到大排序 AREA exampleS^code,readonly Num EQU 10 ETN RY START LDR RO,=src MOV R2,# Num -1 LOOP1 LDR R4,[R0,R2,LSL #2] SUBS R3,R2,#1 LOOP2 LDRPLR5,[R0,R3,LSL#2] 1.嵌入式系统的定义：一般都认为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，可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功能有严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的特征：（1）通常是面向特定应用的。具有功耗低、体积小和集成度高等特点。（2）硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能满足功能、可靠性和功耗的苛刻要求。（3）实时系统操作支持。（4）嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也同步进行。（5）为了提高运行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片中。 3.ARM嵌入式微系统的应用：工业控制、网络系统、成像和安全产品、无线通信、消费类电子产品。 4.ARM嵌入式微处理器的特点：（1）体积小、低功耗、低成本、高性能。（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，兼容8位/16位器件。（3）使用单周期指令，指令简洁规整。（4）大量使用寄存器，大多数数据都在寄存器中完成，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。（5）寻址方式简单灵活，执行效率高。（6）固定长度的指令格式。 5.嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、用户软件构成。 2.哈佛体系结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间。 3.嵌入式处理器主要有四种嵌入式微处理器（EMPU）、嵌入式微控制器（MCU）、嵌入式数字信号处理器（DSP）、嵌入式片上系统（SoC) 4.ARM7采用3级流水线结构，采用冯·诺依曼体系结构；ARM9采用5级流水线结构，采用哈佛体系结构。 5.ARM处理器共有37个32bit寄存器，包括31个通用寄存器和6个状 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。 嵌入式系统开发技术 设计报告 组长： 成员： 中国石油大学（华东）计算机与通信工程学院计算机科学系 二0 年12 月 一、引言 OpenCV的全称是：Open Source Computer Vision Library。OpenCV是一个基于（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。它轻量级而且高效——由一系列C 函数和少量C++ 类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。它的应用领域非常广泛，包括人机互动、物体识别、图像分割、人脸识别、机器视觉、汽车安全驾驶等。随着手机性能的不断提高，OpenCV往安卓上移植已经成为可能，安卓设备移植上OpenCV之后将能够进行复杂的图像处理和视频分析工作，人们不必拘泥于使用固定的设备进行图像以及视频的处理，从而增加了处理的灵活性。 本课程设计实现的就是OpenCV到安卓的移植以及在安卓上实现一个简单的图像处理应用。Android应用程序是通过Android SDK（Software Development Kit）利用Java编程语言进行开发，同时也可以通过JNI调用C动态库，不过这种开发方式存在技术障碍，伴随着Android NDK(Native Development Kit)的问世，使得“JA V A+C”的开发方式走向成熟。 二、总体设计 1、功能描述 本课程设计分为以下四个模块，各模块功能介绍如下： Android-OpenCV项目： OpenCV中大部分重要API在该项目中已经封装成了JA V A接口，为安卓上的OpenCV开发提供C、C++函数支持。 Android NDK： 它包括从C / C++生成原生代码库所需要的工具和build files，能够将一致的原生库嵌入可以在Android设备上部署的应用程序包文件（application packages files ，即.apk文件）中，支持所有未来Android平台的一些列原生系统头文件和库。在本课程设计中担任重要角色，包括交叉编译OpenCV源代码、编译测试程序等。 Cygwin: Windows下模拟Linux操作环境，在其中执行NDK编译。 Eclipse： Android开发环境，开发android程序，生成可执行的.apk文件,连接真机或虚拟机进行调试。 2、设计特色 本课程设计的特色在于成功的将android-opencv移植到eclipse开发环境中去，实现了在android设备开发图像处理、视频分析应用，提高了android设备的使用价值。编译环境采用Android NDK+Cygwin，方便开发者在windows环境下开发“java+c”程序。 3、体系结构 嵌入式系统应用实例——智能家居 智能家居 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居主机 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 什么是嵌入式软件开发?嵌入式系统软件开发所需要学习那些知识? 随着智能化和信息化网络化的不断发展,嵌入式技能已经日趋成为一种新时代新技术革命的关键。对于嵌入式系统和嵌入式软件开发人员来说,这份职业无疑是种高端应用技术的结合。是一个很有前景的职业。 嵌入式趋势来势汹涌,目前为止已经被很多企业所应用,对于这方面人才的需求更是倍感吃紧。关于嵌入式具体应用不做详细的解说,在这里有必要强调一下,嵌入式软件开发是含义,和要想在嵌入式软件开发中取得不菲的成绩所需掌握那些最基础的知识。 嵌入式技术执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机,而且运行的是固化的软件,嵌入式技术及应用是计算机应用技术的新发展,具有广泛的应用领域和发展前景,就业形势看好。 嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,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是由单个程序实现整个控制逻辑,笼统地来说,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。 这么多的应用可见嵌入式系统的前景和人才需求是相当大的,在最近几年中关于这一类的培训也层出不穷,所涉及到的课程和知识点相对来说还是有点差异的,在深圳达内福田培训中心网站上看到了关于嵌入式系统软件开发所需要掌握的几大知识点,感觉划分的很细致。 主要包含以下8个核心部分 1.Linux操作系统核心 三级嵌入式系统开发技术-5 (总分：100.00，做题时间：90分钟) 一、填空题(总题数：44，分数：100.00) 1.当前，智能手机之类的高端嵌入式系统应用，其主要特征是硬件采用 1位的CPU，软件配置了功能丰富的操作系统和图形用户界面。 （分数：4.00） 解析：32 2.SoC芯片是一种超大规模集成电路，它的开发过程极其复杂，其中大部分工作都是借助于EDA工具完成的，EDA的中文名称是 1。 （分数：4.00） 解析：电子设计自动化 3.在IC行业，已完成并经过验证的IC电路具有固定的不可再分解的功能特性，人们称之为“核”，它们属于知识产权保护的范畴，所以也称为知识产权核或 1核。 （分数：4.00） 解析：IP 4.某人使用电子书阅读器阅读一部中文长篇小说，其电子文本的格式为.txt，文件的实际大小为236KB，该小说包含的汉字大约有 1万字。 （分数：4.00） 解析：11.8 5.数字视频的数据量非常大，存储和传输时必须进行数据压缩。目前在VCD、DVD、数字有线电视、卫星电视等应用领域中广泛采用的压缩编码标准是国际标准化组织(ISO)制订的，其名称为 1。 （分数：4.00） 解析：MPEG 6.通过无线局域网(WLAN)接入Internet是目前无线上网的途径之一。WLAN技术采用IEEE 802.11协议，技术日益成熟，性能不断提高，目前普遍使用的IEEE 802.11n协议可以支持的数据传输速率已经达到 1，甚至更高。 （分数：4.00） 解析：108Mb/s 7.ARM公司把它的系列处理器划分为五个大的系列，分别是以ARM7/9/11为代表的经典ARM处理器、以Cortex-M等为代表的 1处理器、以Cortex-R等为代表的 2处理器、以Cortex-A5/A8/A9/A15为代表的应用Cortex处理器以及以SecureCore为代表的 3处理器。 （分数：2.00） 解析：ARM Codex嵌入式 ARM Codex实时嵌入式专家 8.在ARM处理器中，通用寄存器有R0～R15，其中无论何种模式、无论什么状态下都可以作为通用寄存器使用的寄存器是1，作为堆栈指针SP使用的寄存器是R13，作为程序链接寄存器LR的是R14，作为程序计数器PC的是R15。 （分数：2.00） 解析：R0～R7寄存器 9.经典ARM处理器复位后自动进入的地址为 1，外部快速中断的向量地址为0x0000001C。 基于ARM的嵌入式系统的应用技术 摘要：较详细地分析了基于 ARM的嵌入式系统的技术特点,嵌入式系统的开发设计过程、体系结构,以及硬件和软件的设计方法。 关键词：嵌入式系统；ARM；体系特点 嵌入式系统具有便利灵活、性能价格比高、嵌入性强等特点,可以嵌入到现有任何信息家电和工业控制系统中。从软件角度来看,嵌入式系统具有不可修改性、系统所需配置要求较低、系统专业性和实时性较强等特点。 1、嵌入式系统的技术特点 1.1系统精简 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。 1.2专用性强 嵌入式系统中的 CPU与通用型 CPU的最大不同就是前者大多工作在为特定用户群设计的系统中。通常,嵌入式系统 CPU都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用 CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于整个系统设计趋于小型化。 1.3高实时性 为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。 1.4专用开发环境 嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后,用户如果需要修改其中的程序功能,也必须借助于一套开发工具和环境。 2、嵌入式系统的开发设计 2.1系统需求分析 根据项目需求,确定设计任务和设计目标,对系统的功能、性能、生产成本、功耗、物理尺寸及重量等方面进行设定,并根据这些需求分析,制定可行性分析报告. 2.2体系结构设计 描述系统如何实现系统的整体功能需求,包括对系统硬件、软件和执行装置的功能划分,系统硬件和软件的组成及设备的选型等。在嵌入式系统的开发设计中,通常很难把系统的硬件和软件完全分开,因此,在考虑系统整体设计时,应先考虑系统软件的结构,然后再设计系统的硬件体系结构和实现方法. 2.3硬件软件的协同设计 根据体系结构设计结果,对系统的硬件、软件进行详细设计。这一步骤通常也称为“构件设计”。在体系结构设计中,描述的是需要什么样的构件,而在构 嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统 学号：20097610144 班级：09级1班 姓名：王丹 我国嵌入式技术的现状与发展 嵌入式系统是计算机的一种应用形式，通常指埋藏在宿主设备中的微处理机系统，此类计算机一般不被设备使用者在意，亦称埋藏式计算机，典型机种如微控制器、微处理器和DSP等。 随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能（电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中，对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元，2000年达到13000亿美元，预计2005年，销售额将达18000亿美元。 进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB（数字电视广播）技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播（DAB）也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。像前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面，GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很 大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。 目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，日用范围也将日益广阔。对于企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等，这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用于ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。近期长虹推出的ADSL产品，结合网络，控制，信息，这种智能化，网络化将是家电发展的新趋势。 硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究，已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统，已进入我国市场的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台Delta System，中科院推出的Hopen嵌入式操作系统（虽然还不够完善）。同时由于是研究热点，所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源，从各大厂商的开发文档，到各种驱动，程序源代码，甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于我们从事这方面的研发，无疑是个资源宝库。对于软件设计来说，不管是上手还是进一步开发，都相对来说比较容易。这就使得很多生手能够比较快的进入研究状态，利于发挥大家的积极创造性。 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。 嵌入式系统发展与应用 引言 不论是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提电话、自动柜员机（ATM），还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器（PLC），甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用，通过将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断发展，在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化。而后，随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，形成了基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式。 1嵌入式系统的概念与发展 1.1 嵌入式系统的概念 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。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。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。 1.2 嵌入式系统发展 纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段： （1）无操作系统阶段 嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、设备指示等功能通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序，因此严格地说还谈不上系统的概念。这一阶段嵌入式系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉，因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用，但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。 （2）简单操作系统阶段 20世纪80年代，随着微电子工艺水平的提高，Ic制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I／O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一片VLSI中，制造出面向I ／0设计的微控制器，并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时，嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的操作系统开发嵌入式应用软件，大大缩短了开发周期、提高了开发效率。 （3）实时操作系统阶段 20世纪9O年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统进一步飞速发展，而面向实时信号处理算法的DSP产品则向着高速度、高精度、低功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也不断扩大，逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS)，并开始成为嵌入式系统的主流。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备了 三级嵌入式系统开发技术-3 (总分：100.00，做题时间：90分钟) 一、综合题(总题数：4，分数：100.00) 1.以下不完整的程序完成的功能是取内存单元0x38000000的值(无符号数)，如果该值超过0x80000000，则循环累加队列中的所有元素(由Array2指示)，直到遇到结束标志0xAA55为止，结果放在R4，R0指向队列头，使用命令LDR R1，[R0，#2]!来装载，累加结束转到NEXT2；否则把一个含64个带符号的16位数据组成的队列(由Array1指示)求平方和放到R5中。试填写ARM汇编程序片段中的空白，完善该程序。AREA MyExCode,CODE,READONLY ENTRY CODE32 ;32位ARM模式代码 Addr1 ______0x38000000 ; 定义Addr1地址为0x38000000 Data1 EQU 0x80000000 START LDR R1,=Addr1 ;将内存地址装入寄存器R1中 ______ ; 取内存数据到R0中 CMP R0，#0x80000000 ______ ; 超过0x80000000转向GOING1 MOV R7,#64 ;64个带符号数据，数据个数 LDR R0,=Array1 ;取数据队列首地址 MOV R5,#0 ;平方和初始化为0 NEXT1 ______ ; 取16位的数(半字)到R1且R0←R0+2 MUL R6,R1,R1 ;求数据平方放R6中 ______ ; 求平方和放R5中 ______ ; 数据个数减1 BNE______ ; 64个数据未处理完则继续 GOING1 MOV R4,#0 ;累加和初始化为0 ______ ; 取待累加的数据首地址到R0 LOOPM LDR R1,[R0,#2]! ;取待累加的数据放R1中，地址自动更新，R0=R0+2 ______ ; 判断是不是结束了(特征0xAA55) BEQ NEXT2 ;如果遇到结束标志则转NEXT2 ADD R4,R4,R1 ;累加数据到R4中 ______LOOPM ; 直接返回LOOPM继续累加 NEXT2 B START AREA BUFDATA,DATA,READWRITE ;定义一个可读/写的数据段BUFDATA Array1 DCW 0x0123,1,4,0x6789,0xof,… ;64个16位有符号数 Array2 DCD 0x11 ;若干个32位无符号数，以0为结束 DCD 0x22 DCD 0x33 … DCD 0 END ;整个程序结束 （分数：30.00） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：() 解析：EQU LDR RO，[R1] 计算机三级嵌入式系统开发技术真题及答案 一、选择题 1:下面关于嵌入式系统逻辑组成的叙述中，错误的是()。 A.嵌入式系统与通用计算机一样，也由硬件和软件两部分组成 B.硬件的主体是CPU和存储器，它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系 C.嵌入式系统的CPU主要使用的是数字信号处理器 D.嵌入式系统的软件配置有些很简单，有些比较复杂 2:下面关于数字信号处理器的叙述中错误的是()。 A.它是一种适用于数字信号处理的微处理器 B.它的英文缩写是DPS C.它支持单指令多数据(SIMD)并行处理的指令 D.它能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率 3:片上系统是嵌入式处理器芯片的一个重要品种，下列叙述中错误的是()。 A.SoC已经成为嵌入式处理器芯片的主流发展趋势 B.它是集成电路加工工艺进入到深亚微米时代的产物 C.片上系统使用单个芯片进行数据的采集、转换、存储和处理，但不支持I/O功能 D.片上系统既能把数字电路也能把模拟电路集成在单个芯片上 4:按照软硬件技术复杂程度进行分类，可以把嵌入式系统分为哪三大类?()。 A.高端系统、中端系统和低端系统 B.军用系统、工业用系统和民用系统 C.硬实时系统、准实时系统和非实时系统 D.片上系统、微控制器和数字信号处理器 5:半导体集成电路是微电子技术的核心。下面有关集成电路的叙述中错误的是()。 A.集成电路有小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模等多种，嵌入式处理器芯片一般属于大规模集成电路 B.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 C.集成电路大多在硅衬底上制作而成，硅衬底是单晶硅锭经切割、研磨和抛光而成的圆形薄片 D.集成电路中的电路及电子元件，需反复交叉使用氧化，光刻，掺杂和互连等工序才能制成 6:一幅1024 x 768的彩色图像，每个像素使用16位表示，采用压缩比为5倍的算法压缩图像数据之后，其数据量大约是多少MB?()。 A.0.3 B.0.5 C.1 2020年嵌入式系统设计师考试大纲内容 一、考试说明 1、考试目标 通过本考试的合格人员能根据项目管理和工程技术的实际要求，按照系统总体设计规格进行软、硬件实际，编写系统开发规格说明书等相应的文档；组织和指导嵌入式系统靠法实施人员实施硬件电路、编写和调试程序，并对嵌入式系统硬件设备和程序进行优化和集成测试，开发出符合系统总体设计要求的高质量嵌入式系统；具有工程师的实际工作能力和业务水平。 2、考试要求： （1）掌握科学基础知识； （2）掌握嵌入式系统的硬件、软件知识； （3）掌握嵌入式系统分析的方法； （4）掌握嵌入式系统设计与开发的方法及步骤； （5）掌握嵌入式系统实施的方法； （6）掌握嵌入式系统运行维护知识； （7）了解信息化基础知识、信息技术引用的基础知识； （8）了解信息技术标准、安全，以及有关法律的基本知识；（9）了解嵌入式技术发展趋势； （10）正确阅读和理解计算机及嵌入式领域的英文资料。 3、考试科目 （1）嵌入式系统基础知识，考试时间为150分钟，笔试，选择题；（2）嵌入式系统应用技术（案例分析），考试时间为150分钟，笔试，问答题。 二、考试范围 考试科目1：嵌入式系统基础知识 1.计算机科学基础 1.1数制及转换 ·二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换 1.2数据的表示 ·数的机内表示（原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出） ·字符、汉字、声音、图像的编码方式 ·校验方法和校验码（奇偶验码、海明校验码、循环校验码） 1.3算术和逻辑运算 ·计算机中的二进制数运算方法 ·逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简 1.4计算机系统结构和重要部件的基本工作原理 ·CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理 ·常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理 ·I/O接口的功能、类型和特点 ·虚拟存储存储基本工作原理，多级存储体系 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：１．工业控制： 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。 ２．交通管理： 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。 ３．信息家电： 这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。 ４．家庭智能管理系统： 水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。 ５．POS网络及电子商务： 公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。 ６．环境工程与自然： 水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。 ７．机器人： 嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。 这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电生产厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。 1.3 嵌入式系统在机电产品方面的应用 相对于其他的领域，机电产品可以说是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。从最初的单片机到现在的工控机、SOC在各种机电产品中均有着巨大的市场。 工业设备是机电产品中最大的一类，在目前的工业控制设备中，工控机的使用非常广泛，这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备，其中以X86的MPU最多。工控的要求往往较高，需要各种各样的设备接口，除了进行实时控制，还须将设备状态，传感器的信息等在显示屏上实时显示。这些要求8位的单片机是无法满足的，以前多数使用16位的处理器，随着处理器快速的发展，目前32位、64位的处理器逐渐替代了16位处理器，进一步提升了系统性能。采用PC104总线的系统，体积小，稳定可靠，受到了很多用户的青睐。不过这些工控机采用的往往是DOS或者Windows系统，虽然具有嵌入式的特点，却不能称作纯粹的嵌入式系统。另外在工业控制器和设备控制器方面，则是各种嵌入式处理器的天下。这些控制器往往采用16位以上的处理器，各种MCU，Arm、Mips、68K系列的处理器在控制器中占据核心地位。这些处理器上提供了丰富的接口总线资源，可以通过它们实现数据采集，数据处理，通讯以及显示（显示一般是连接LED或者LCD）。最近飞利浦和ARM共同推出32位RISC嵌入式控制器，适用于工业控制，采用最先进的0.18微米CMOS嵌入式闪存处理技术，操作电压可以低至1.2伏，它还能降低25%到30%的制造成本，在工业领域中对最终用户而言是一套极具成本效益的解决方案。美国TERN工业控制器基于 嵌入式行业的就业前景和发展方向 嵌入式行业正以其应用领域广、人才需求大、就业薪资高、行业前景好等众多优势，获得越来越多IT开发人员的关注，大批研发工程师开始向其靠拢。以嵌入式领域的3G为例，目前我国的3G核心人才不足万人，基本上都受雇在几个运营商和设备厂商。市场急需的嵌入式开发人才以及3G时代所需的增值业务开发人才非常抢手。 权威部门统计，我国嵌入式人才缺口每年50万人左右，其中嵌入式15万，移动增值可能35万。随着车载电子应用、手持娱乐终端在国内的普及，今年以来国内外企业纷纷加大了对嵌入式业务的投入，相关人才需求也逐渐加大。 今年3月，据英才网指数统计显示，计算机/信息服务共提供82069个空缺职位，占当月所有空缺职位总数的30.37%，排名第一。 根据前程无忧网发布的调查报告，嵌入式软件开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一，具有10年工作经验的高级嵌入式工程师年薪在30万元左右。即使是初级的嵌入式软件开发人员，平均月薪也达到了4000—6500元，中高级的嵌入式工程师月薪平均超过10000元。 嵌入式软件开发就业前景： 一：嵌入式软件开发可谓是软件项目开发的掌舵者，一名优秀的嵌入式软件开发应当具有较强的逻辑思维能力，对于技术的发展有敏锐的嗅觉。 二：嵌入式软件开发虽然要求技术全面，但无须偏执于门门技术都精通，任何嵌入式软件开发都有自己的技术特长和偏向，对于自己手中的技术，嵌入式软件开发可有精通-掌握-熟悉-了解之分，根据工作需要和职业发展的具体情况来划分。 三：据统计，嵌入式软件开发的人才需求一直保持全年行业需求的最高，月月居十大热门行业榜首，嵌入式软件开发招聘始终维持在15%－20%左右的市场份额。从行业人才需求看，嵌入式软件开发技术人才水涨船高，软件人才需求最为火爆。 XX邮电大学研究生堂下考试答卷 考试科目嵌入式系统开发技术 一、【实验题目】 实验题目：QT程序设计之数码管 二、【实验目的】 实验目的： 1、学会开发板的挂载； 2、掌握数码管驱动程序的编写方法； 3、熟练并掌握QT程序设计的控制界面设计方法； 4、学会对QT应用程序进行条件编译和下载； 5、通过QT应用程序，可操控数码管进行加1计数或者 减1计数。 三、【实验步骤】 1、先进行开发板的挂载： ①安装交叉编译器：将压缩包cross-4.2.2-eabi.tar.bz2解压 到/usr/local/arm目录下即可。 ②编译UBOOT：将压缩包uboot1.1.6_FORLINX_6410.tgz 解压到/forlinux目录下，并用make smdk6410_config进行配置,然后用make编译。 ③编译Linux-2.6.28: 将压缩包 linux2.6.28_FORLINX_6410.tgz解压到/forlinux录下，用make menuconfig命令，依次进入Device Drivers->Graphics support->Support for frame buffer drivers->Select LED Type目录下，选择液晶屏类型，分辨率为640×480。按Esc推出并保存。然后用make zImage命令编译内核。 ④在电脑上查看设备端口号，并用超级终端建立连接。在ubuntu上配置IP地址为172.24.58.11并重启开发板，在超级终端界面中快速按下空格键，输入setenv bootargs"root=/dev/nfsnfsroot=172.24.58.11:/forlinux/root ip= 172.24.58.22:172.24.58.11:172.24.58.1:255.255.255.0::eth 0:console=ttySAC0,115200"后按下回车，并输入saveenv 保存配置。 ⑤重启开发板，超级终端界面显示如下即挂载成功嵌入式系统原理与应用技术
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