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《嵌入式系统开发》习题

习题1

1.什么是嵌入式系统？有何特点？

答：嵌入式系统的概念有很多种，在嵌入式系统领域中比较认同的嵌入式系统的概念

是：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，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。

嵌入式系统的特点：

⑴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。

⑵系统内核小。由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置中，系统资源相对有限，

所以内核较之传统的操作系统要小得多。

⑶专用性强。

⑷系统精简。

⑸系统软件（OS）要求具有高实时性。

⑹嵌入式软件开发要走向标准化，需要使用多任务的操作系统。

⑺嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。

2.嵌入式系统可以分为几层？每一层各完成哪些功能？

答：嵌入式系统由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。

硬件层：以嵌入式微处理器为核心，存储器用以存储数据和执行代码，相关的设备接

口和I/O接口，这些组成了一个嵌入式系统的基础，实现逻辑运算，算术运算等。

中间层：将系统上层软件和底层硬件进行分离，封装成标准的接口，在上层软件开发人

员无需知道底层硬件的具体情况，完成的任务是底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作、

硬件的配置等功能。

软件层：主要由RTOS、文件系统、图形用户接口、网络系统和通用的组件模块组成，

是软件开发的基础。

功能层：用来完成被控对象的控制功能。

3.嵌入式系统中硬件抽象层有什么特点？

答：硬件抽象层是介于硬件层与软件层之间的中间层，它将系统上层软件与底层硬

件分离开来，具有以下两个特点：

⑴硬件相关性：因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性，而作为上层软件与

硬件平台之间的接口，硬件抽象层需要为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。

⑵操作系统相关性：不同的操作系统具有各自的软件层次结构，因此，不同的操作系

统具有特定的硬件接口形式。

4.简述嵌入式处理器的硬件组成？

答：随着集成电路集成度的不断提高，嵌入式系统板级的硬件电路模块也越来越多

的集成到芯片内部，目前处理器芯片内部的电路模块组成如下：

⑴处理器内核，以CPU为核心，有的还包含MMU（存储器管理单元）、Cache（高速

缓存）、ICE（在线仿真）等电路模块。

⑵DSP/协处理器，对于多媒体处理的处理器，内部一般有DSP（数字信号处理）、浮

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点运算、图像加速等协处理器。

⑶RAM/ROM，在单片机处理器中，处理器芯片内部一般集成了ROM（只读存储器）

和RAM（可读可写存储器）。

⑷处理器内部控制电路，如PLL（锁相环）、复位、DMA（直接存储器存取）、中断

控制器、低功耗控制、看门狗等电路。

⑸芯片内部接口电路，如GPIO（通用输入、输出）接口、I2C（双向两线制的串行总

线）接口、IIS（音频总线）接口、SPI（串行外设接口）、USB（通用串行总线）接口、LCD

（液晶显示）接口、ADC/DAC