北航嵌入式系统大纲2015解读.doc

嵌入式系统考试大纲 （根据2015年课件整理） 嵌入式系统是“以应用为中心，以软硬件适用可靠性成本体积功耗” 例子：电梯控制系统、交通灯银行ATM 嵌入、专用计算机 嵌入 专用性：软硬 计算机：实现 单片机属于嵌入式系统，但只有处理速度不能目前RTOS）的 单片机系统多为4位、8位、16位机，不适合难以 嵌入式系统强调基于平台的设计、软硬件单片机 嵌入式系统设计的核心是软件设计（占%左右，单片机 嵌入式系统一般专用于特定任务，而 嵌入式系统使用多种类型的处理器，系统硬件资源比PC机少的多，但种类 嵌入式系统常有实时约束，常使用另外成本约束且故障 嵌入式系统得到多种微处理器体系的支持； 嵌入式系统需要专用工具和方法进行开发设计。 5．嵌入式处理器分为哪几类，说明定义及特点？ 嵌入式处理器主要分为5类，分别为嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit）Microcontroller Unit)、嵌入式DSP处理器EDSP(Embedded Digital Signal Processor)、嵌入式片上系统SOC(System On Chip)和嵌入式可编程片上系统SOPC(System On Programmable Chip)。 嵌入式微处理器（MPU）：嵌入式可以”通用微处理器。 特点：功能但降低只保留在抗电磁干扰可靠性 嵌入式微控制器（MCU）：嵌入式芯片内部集成EPROM、RAM、总线总线定时I/O、串行口A/D等各种必要功能和外设。 特点：一个每种不同这样从而单片化体积功耗可靠性 嵌入式DSP：嵌入式其在具有 嵌入式SOC:嵌入式SOC是追求产品系统最大包容的集成器件。绝大 特点：结构简洁、体积功耗低 嵌入式SOPC：嵌入式SOC），即它是系统易可结合了FPGA的优点。 特点：采用超深亚微米工艺技术、使用一个或以上的嵌入式处理器、设计方式可裁剪可扩充可具有 定义：能够对外部事件做出及时响应的系统。响应时间要有保证。 特点：（1）多任务 （2）有线程优先级（是否为进程） （3）多种中断级别 分类：硬实时系统：对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就会引起系统崩溃或致命的错误。 软实时系统：对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，它并不会导致系统出现致命的错误或崩溃，只是降低系统的吞吐量。 7．嵌入式系统的特点？ （1）嵌入式系统是面向具体应用的产品。 （2）嵌入式软件特征：实时性、高质量、高可靠、程序固化。 （3）需要软、硬件开发工具和系统软件。 （4）需要应用专家参与开发。 （5）嵌入式系统分散而不可垄断。 8．按表现形式和实时性嵌入式系统的分类？ （1）按表现形式（硬件范畴） ?芯片级嵌入（含程序和算法的处理器、单片机） ?模块级嵌入（系统中的某个核心模块） ?系统级嵌入（系统中的电路板） （2）按实时性要求（软件范畴） ?非实时系统（PDA） ?软实时系统（消费类产品） ?硬实时系统（导引头等工业和军工系统） 9．软硬件协同设计的目的？其涉及的内容有哪些？ 目的：缩短开发周期、取得更好的设计效果、满足苛刻的设计限制。 内容：系统任务描述、软硬件划分、软硬件协同综合、软硬件协同仿真和系统集成。 10．用框图简述嵌入式开发的流程？ 11．冯·诺依曼结构与哈佛结构的区别？ 传统的微处理器采用的冯诺依曼结构将指令和数据存放在统一存储空间中，统一编址，指令和数据通过同一总线访问。 哈佛结构是不同于冯诺依曼结构的一种并行体系结构，特点是程序和数据存储在不同的存储空间，每个存储器独立编址、独立访问。与之对应的是系统中设置的两条总线（程序总线和数据总线），是数据吞吐量大大增高。 12．嵌入式硬件系统包括那些部分，与一般的计算机处理系统有什么区别？ 包括：嵌入式处理器、存储器、总线、通信接口、输入输出设备、电源及辅助设备。 区别：相比一般的计算机处理系统，集成度高、非标准化、接口非常复杂。 13．总线的定义及主要参数，举至少三个总线例子。 定义：总线是把处理器与存储器、I/O设备相连接的信息通道，是数据、地址和控制信息的公共通路，总线并不仅仅指的是一束信号线，而应包含相应的通信协议。 主要参数：带宽、位宽、工作时钟频率。 总线例子：PC总线、PCI总线、ISA总线、EISA总线等。 14．按编程工艺分FPGA分为哪几类，简要说明其各自特点？ ? 熔丝或反熔丝编程器件－－Actel的FPGA器件 – 体积小，集成度高，速度高，易加密，抗干扰，耐高温 – 只能一次编程，在设计初期阶段不灵活 ? SRAM－－大多数公司的FPGA器件 – 可反复编程，实现系统功能的动态重构 – 每次上电需重新下载，实际应用时需外挂EEPROM 用于保存程序