马洪连-电路设计课后答案.doc

【1-1】嵌入式系统的定义是什么？简述嵌入式系统的主要特点。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，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【1-3】嵌入式系统基本架构主要包括哪几部分？由嵌入式微处理器、外围硬件系统和嵌入式操作系统及应用程序等部分组成 【1-4】举例说明嵌入式系统与通用PC的主要差异体现在哪些方面。 【1-5】嵌入式微处理器一般可分为有哪几种类型？各自有什么特点？微控制器、微处理器、数字信号处理器和片上系统MCU的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高2低功耗体积小、重量轻、成本低、可靠性高3 采用哈佛结构：采用数据总线与程序总线分离方式采用流水线技术配有专用的硬件乘法-累加器：可在一个周期内完成一次乘法和一次累加操作具有特殊的DSP指令：循环寻址、位码倒置。快速的指令周期支持多处理器结构省电管理和低功耗SOC最大的特点实现了软硬件无缝结合。 【1-6】嵌入式操作系统按实时性可分为几种类型？各自特点是什么？硬（强）实时和软（弱）实时系统1系统在指定的时间内未能实现某个确定的任务，会导致系统的全面失败，则被称为硬（强）实时系统。硬实时系统，其系统响应时间在毫秒或微秒级（数控机床、防滑刹车系统等）。硬实时系统通常在硬件上需要添加专门用于时间和优先级管理的控制芯片， uc/os和VxWorks是实时操作系统2在软实时系统中，虽然响应时间同样重要，但是超时却不会发生致命的错误。软实时系统则主要在软件方面通过编程实现现实的管理。比如Windows CE、Linux是一个多任务分时系统。一般软实时系统，其系统响应时间在毫秒或几秒的数量级上，其实时性的要求比强实时系统要差一些（电子菜谱的查询）。 【1-7】简述嵌入式软件系统的运行流程。 【1-8】嵌入式系统开发过程主要分为哪几个步骤？各步骤主要完成哪些工作？编辑-交叉编译、链接-定位和下载-调试 【1-9】在嵌入式系统开发中应该注意哪些事项？嵌入式系统开发的代码生成是在PC机上完成，但由于嵌入式目标平台的不同，就要求在开发机上的编译器能支持交叉编译（例如GCC） 、链接，然后将程序的代码下载到目标机上指定位置，然后还要交叉调试。调试器还是运行在宿主机的操作系统上，被调试的程序是放在目标机上，通过串口或网络接口相连接。【1-10】通过一个熟悉的嵌入式产品来描述其嵌入式系统的组成。 2-1】在嵌入式系统中，通常采用哪几种复位电路？并简述各自的特点。//复位电路主要类型有：积分型复位电路、专用复位集成器件电路等。1. 积分型复位电路产生的是低电平有效的复位信号，其典型电路如图所示。在实际应用中，可以将R、C的值增大以提高时间常数。并且，应用具有施密特输入的反相器以提高抗干扰性。2. 用复位芯片各种性能优良，有的内部还集成了上电复位、手动复位、低压监测和看门狗定时器等功能，例如MAX813L就是常用的一种.内部结构如所示。WDI喂狗信号输入端，喂狗定时1.6秒，WDO看门狗输出信号。 【2-2】在嵌入式微处理器中为什么要采用的多时钟电路？//在8位单片机中时钟电路产生的频率可直接作为单片机的主频工作，但在高频时易产生电磁干扰。 在嵌入式处理器上通常使用频率较低的基准时钟源，然后通过锁相倍频电路得到高频时钟在进行分频器进行分频，获得多时钟源来提供给系统使用。 【2-3】嵌入式存储系统与通用的微机中存储系统相比，主要有哪些方面不同？//(1)嵌入式系统由于体积的限制，尽量使用存储密度比较大的存储芯片。(2)嵌入式系统由于功耗的限制，在设计嵌入式系统的存储系统时需要考虑功耗问题。3)出于成本考虑，大多数嵌入式系统的存储器容量与软件的大小相匹配。4)如果嵌入式处理器中没有存储器，就进行扩充，通常需要扩充ROM子系统用于存储程序，RAM子系统用于存储中间数据，FlachROM子系统也可用于存储配置数据和常数。5)嵌入式系统的存储子系统通常设置成模块结构，包括ROM子系统、RAM子系统，每个子系统占用一定的存储空间。 【2-4】描述嵌入式系统中的存储系统结构、存储器分类以及各类存储器的常规特征// 多级存储器系统:寄存器组 —访问时间约为几个ns。片上RAM —与片外RAM比速度快、功耗小、容量小。读写时间约为几个ns。片上Cache —8—32KB,访问时间约为十几个ns。主存储器 —一般为几兆字节—1GB 的动态存储器，访问时间约 50ns。 【2-5】微处理器识别存储器单元是通过地址信号来完成的，说明10根、20根、30根地址引脚分别能访问的存储器容量。//2^10=1k 2^20=1M 2^30=1G 【2-6】简述在嵌入式系统中，NAND Flash与NOR Flash各自的特点及应用场