嵌入式系统原理与设计考试答案

1、什么是嵌入式系统？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、嵌入式微处理器一般就具备那些特点？対实时多任务有很强的支持能力具有功能很强的存储区保护功能具有可扩展的处理器结构嵌入式微处理器功耗很低3、什么是中间层？又称硬件抽象层或板级支持包。4、简述冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构的定义与不同。冯.诺依曼体系结构又称普林斯顿体系结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在同。哈佛体系结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储结构时的访存瓶颈。哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。5冯。诺依曼体系结构和哈佛体系结构。复杂指令集处理器和精简指令集处理器CISC：微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令的功能外，还通过预存于制度存储器（ROM）列初级指令运算来完成所需功能。这种设计形式被称为CISC结构1）指令格式不固定，指令长度不一致，操作数可多可少寻址方式复杂多样，以利于程序编写采用微程序结构，执行每条指令均需一个微指令序列每条指令需要若干个机器周期才能完成，指令越复杂，花费IE机器周期越多。RISC持操作系统和高级语言。（1）指令数目少，在通道中只包含最有用的指令执行时间短，确保数据通道快速执行每一条指令使CPU硬件结构设计更为简单每条指令都采用标准字长。嵌入式软件体系结构有哪几种类型，优缺点如何？4轮转结构：优点：结构简单，没有中断，没有共享数据，无需考虑延迟时间。缺点如果一个设备需要比微处理器在最坏情况下完成一个循环的时间更短的响应时间，那么这个系统将无法工作。即使所要求的响应时间不是绝对的截止时间带中断的轮转结构：优点：可对优先级进行更多的控制，中断程序可以获得很快的响应。缺点：所有任务代码以同样的优先级来执行。函数队列调度结构：优点：没有规定main可以根据任何可以达到实时操作系统结构：1器的，而并不需要使用共享变量来达到这个目标。在代码中并没有用循环来决定下一步要做什么。以将一个正在执行的低级任务程序挂起，以便运行另一个高优先级任务程序。获得好一点的响应性能的。通用处理器与嵌入式处理器有哪些相同和不同的地方？Intel的PentiumAMDAthlon处理器。嵌入式处理器都是精简指令集计算机（RISC）体系。其中ARM处理器占了很大一部分市场份额，主要包括如下几个系列：ARM7、ARM9、ARM10、ARM11、XScale。CISC和RISC是CPU80/20（CISC指令集中只有大约20的指令被反复使用上明显优于CISC，可以使处理器流水线高效地执行，使编译器更易于生成优化代码。嵌入式操作系统有哪些特点，怎样选择嵌入式操作系统？嵌入式系统特性：功能特定性、规模可变性、实时性与稳定性具有专门的开发工具和开发环境。选择操作系统时，可以遵循以下原则：市场进入时间可移植性可利用资源系统定制能力成本中文支持开发工具的支持ARM7种运行模式。ARM7种运行模式，分别为：用户模式User,Us快速中断模式FIQ,fi(IRQ,irq)：用户通常的中断使用。特权模式(Supervisor,svc)：供操作系统使用的一种保护模式。数据访问终止模式(Abort,abt)：用于虚拟存储及存储保护。未定义指令中止模式(Undefined,und)：用于支持通过软件仿真硬件的协处理器系统模式(System,sys)：用于运行特权级的操作系统任务。简述看门狗电路的工作过程。利用ARM正常工作时，定时复位计数器，使得计数器的值不超过某一值；当ARM不能正常工作时，由于计数器不能被复位，因此其计数会超过某一值，从而产生复位脉冲，使得ARM恢复正常工作状态。简述行列键盘的扫描工作过程。键和错误判断等情况。内存管理的主要任务是什么？地址重定位内存分配内存保护存储器扩展实时系统的定义实时操作系统是一种能在限定时间内对输入进行处理并做出响应的计算机处理系统。根据响应时间的限定的严格格度分为硬实时操作系统和软实时操作系统。试画出任务状态的转换图。休眠DORMAN：指任务驻留在存储空间内，还没有被操作系统激活；就绪(READY)：任务运行的条件已经满足，进入任务等待列表，通过调度进入运行。挂起或等待(WAITING)：任务被阻塞，等待事件的发生。运行(RUNNING)：任务获得CPU使用权，执行相应的代码等待等待/挂起删除任务获得邮箱；或获得队列；或获得信号量或等待超时申请邮箱；或申请队列；或申请信号量;延时创建任务开始任务退出中断休眠就绪运行中断服务程序中断删除任务删除任务简述文件管理的主要任务。目录管理文件读写管理文件读取控制存储器空间管理简述BootLoader的作用。初始化处理器初始化必备的硬件下载系统映像初始化操作系统并准备执行UART的工作原理。先将数据写入发送FIFO中，然后UART会自动将FIFO到“（先发最低位地发送到TXDn（根据设定的格式、插入开始位。校验位和停止位将RXDn数据线上的数据一位一位（同样是先发最低位）FIFO即可从中读取数据。嵌入式操作系统中的任务控制方式有哪几种，分别简单介绍。不可剥夺型内核与非占先式调度不可剥夺型内核的异步事件由中断服务来处理主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。不可剥夺型内核采用的调度方法称为非占先式调度可剥夺型内核与占先式调度可剥夺型内核中，最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。uC/OS-II的内核包括哪几部分？调度策略是什么？内核：uC/OS-II提供任务管理、任务间的通信与同步、任务调度、中断管理和时间管理等基本功能。调度策略：基于优先级的调度。简述软件测试的目的和作用。精心的测试用例选取来达到这一目的。软件测试的更高层次的目标应体现质量改进、验证与确认、可靠性评估。简述黑盒测试优点。比较简单，不需要了解程序内部哦代码及实现。与软件的内部实现无关。基于需求，从用户角度出发，能很容易地知道用户用到哪些功能，会遇到哪些问题。基于软件开文档，所以也能够知道软件实现了文档中的哪些功能。在做软件自动化测试时较为方便简述系统软件层的组成及各部分的作用。操作系统：嵌入式应用软件的基础和开发平台。图形用户接口：是屏幕产品的视觉体验和互动操作部分网络系统及通用组件模块：操作系统的重要组成部分。软件缺陷的定义从产品内部看，软件缺陷是软件产品开发或维护过程中所粗在的错误、毛病等各种问题。从外部来看，软件缺陷是系统所需要实现的某种功能的失效或违背。软件测试的定义测试（A）一个或多个测试用例