哈尔滨工业大学嵌入式系统课程考试知识点.doc

- . z 2011年秋季 嵌入式系统课程复习提纲 整理人： 工大A02-6068寝 FuriO .C Chapter 1 嵌入式系统的定义，嵌入式系统的体系构造，嵌入式系统的组成，嵌入式系统的特点。 定义：以应用为中心，以计算机技术为根底，软硬件可以剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、本钱、体积、重量、功耗严格要求的专用计算机系统。简而言之，就是含有处理器的专用软硬件系统，具有自主信息处理能力。 体系构造：硬件层-中间层-操作系统层-应用层 硬件层：嵌入式处理器、储存器系统、中断控制器、定时/计时器、DMAC、UART、USB控制器、LCD控制器 中间层：板级支持包 操作系统层：嵌入式操作系统〔文件子系统、图形子系统、网络子系统、其他应用模块〕 应用层：用户应用程序 组成：嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统、用户应用软件系统四局部组成。 特点：嵌入专用、综合性强、设计高效、程序固化、需要独立开发系统、生命周期长、可靠性高、 本钱低、资源受限、功耗低。 嵌入式处理器的构造：哈佛构造Vs冯诺依曼构造。 哈佛构造：将程序指令和数据分开储存构造；存储器地址独立编址、独立；四总线制提高吞吐率〔程序、数据分别有相对独立的数据和地址总线〕；取值与执行能力并行。 冯诺依曼构造：指令存储器与数据存储器一体化设计；指令地址和数据地址统一编制；高速运算时，存储传输通道有瓶颈。 信息存储中的大端模式，小端模式。ARM处理器支持哪种模式. 大端储存：低地址储存字数据的高字节。 小端储存：低地址储存字数据的低字节。 arm处理器支持这两种储存模式。 嵌入式处理器的分类及性能特点。 分类：嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统 ～微处理器：嵌入式处理器 保存和嵌入式应用严密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能局部，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、本钱低、可靠性高的优点。 ～微控制器〔单片机〕：和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和本钱下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。 ～DSP处理器：　DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统构造和指令算法方面进展了特殊设计，具有很高的编译效率和指令的执行速度。在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。其运算速度比MPU快了几十倍，在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。 ～片上系统：SOC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块。而且SOC具有极高的综合性，在一个硅片内部运用VHDL等硬件描述语言，实现一个复杂的系统。用户不需要再像传统的系统设计一样，绘制庞大复杂的电路板，一点点的连接焊制，只需要使用准确的语言，综合时序设计直接在器件库中调用各种通用处理器的标 准，然后通过仿真之后就可以直接交付芯片厂商进展生产。由于绝大局部系统构件都是在系统内部，整个系统就特别简洁，不仅减小了系统的体积和功耗，而且提高 了系统的可靠性，提高了设计生产效率。 常见的嵌入式操作系统。哪种应用最广泛. 常见嵌入式操作系统：嵌入式Linu*,WindowsCE,V*Works 目前应用最广泛的是Linu* 嵌入式系统性能评价有何特点。流行的测试基准有哪些。 性能评价特点：评价没有统一规*，不同目的、不同人员、采取不同的度量工程和测试方法，对测试结果会有不同的解释。 流行的测试基准：MIPS测试基准、Dhrystone测试基准，EEMBC测试向量 Chapter 2 嵌入式系统设计方法，嵌入式系统设计特点。 嵌入式系统设计方法： 基于EDA(PCB)和ICE的设计方法 基于EDA(PLD)和EOS的设计方法 基于IP核的系统级设计方法 嵌入式系统设计特点〔与通用系统设计相比〕： 嵌入式系统通常是面向特定应用的系统 软/硬件协同并行开发 需要穿插开发环境 可利用的系统资源相对较少 实时嵌入式操作系统的多样性 程序需要固化到硬件系统中 嵌入式软件开发难度较大 嵌入式硬件设计需要考虑哪些方面，处理器选择时需要考虑哪些方面。 嵌入式硬件设计：体系构造设计、硬件选择、硬件布局 处理器选择：应用领域与用户需求，性能，工具链，开发难度，I/O接口，处理器储存系统选择〔MMU，容量，SDRAM〕，市场因素〔价格、是否易购置，技术支持与售后〕 什么是穿插编译，为什么需要穿插编译。 穿插编译：简单的说，就是在一个平台上生成另一平