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嵌⼊式系统设计复习题LZY

1、根据嵌⼊式系统的实时性强弱，嵌⼊式系统是如何分类的？结合具体的应⽤

场合，对它们的特点分别加以描述。

根据嵌⼊式系统的实时性要求分为：

⾮实时系统（如PDA）；

软实时系统（如消费类产品）；

硬实时系统（⼯业实时控制系统）

实时系统是⼀个能够在指定时间内完成系统功能并对外部或内部事件做出响应的系统；

实时逻辑的正确性不仅依赖于计算结果的正确性还取决于输出结果的时间。

强实时系统,其系统响应时间在毫秒或微秒级。

⼀般实时系统,其系统响应时间在⼏秒的数量级上,其实时性的要求⽐强实时系统要差⼀些。

弱实时系统,其系统响应时间约为数⼗秒或更长。这种系统的响应时间可能随系统负载的轻重⽽变化。

2、结合嵌⼊式系统的组成结构，详细描述嵌⼊式系统开发的具体⼯作有哪些？

在嵌⼊式硬件和嵌⼊式软件之间有⼀个接⼝层次，这个接⼝层为什么层？其具体的开发特点是什么？

嵌⼊式系统的组成部分是嵌⼊式系统硬件平台、嵌⼊式操作系统（RTOS）和嵌⼊式系统应⽤。

嵌⼊式系统硬件平台是以嵌⼊式处理器为核⼼，由存储器、I/O单元电路、通信模块、外部设备等必要的辅助接⼝组成的。

驱动层BSP/HAL硬件抽象层/板极⽀持包。

操作系统提供商为了屏蔽这些硬件平台的差异，紧紧⽤标准C语⾔把操作系统不依赖于具体硬件的共性部分实现了，⽽把依赖

于硬件的部分（如存储器种类、外部设备的配置、地址分配等）留给⽤户编写，⽽操作系统仅仅规定了⼀个标准的规范。

⽤户编写的这部分代码为⽤户的具体硬件和标准化的操作系统之间提供了⼀个接⼝和⽀持平台，这部分代码称为板级⽀持包

（BoardSupportPackage，BSP）或硬件抽象层（HardwareAbstractionLayer，HAL）。

3、嵌⼊式处理器的种类有哪些？如能给出具体的代表性芯⽚请给出芯⽚的型

号及⽣产⼚家。

嵌⼊式处理器是嵌⼊式系统的硬件核⼼。嵌⼊式处理器根据它的结构和应⽤特点可以分成四类：

嵌⼊式微控制器（MicroControllerUnit,MCU)，⽬前主要的嵌⼊式微处理器有：ARM、MIPS、Aml86/88、386EX、

PowerPC、68000系列。

嵌⼊式微处理器(EmbeddedMicroProcessorUnit,EMPU），8051便是最著名的MCU。

DSP处理器（DigitalSignalProcessor,DSP)，TI公司TMS320C2000/5000/6000系列DSP是该类产品中最著名的。

⾼度集成的⽚上系统（SystemonChip,SoC)，⽚上系统（SoC）就是结合了许多功能模块，将整个嵌⼊式系统做在了⼀个芯

⽚上的系统。ARM/MIPS/DSP或其他微处理器核加上通信接⼝单元（如：通⽤串⾏接⼝UART、USB、TCP/IP、

IEEE1394、

蓝⽛模块接⼝等）构成SoC。

4、嵌⼊式交叉开发环境的组成是怎样的？嵌⼊式系统开发为什么需要这样的

交叉开发环境⽽通⽤计算机的开发不需要?

（1）嵌⼊式交叉开发环境的组成:嵌⼊式交叉开发环境⼀般将由个⼈电脑，PC端嵌⼊式开发软件（如⽀持ARM的

mdk,ads,rvds等等），⽀持硬件调试的硬件调试器及其配套的驱动软件（如j-link），当然，最重要的还要有嵌⼊式硬件系统即

通俗所谓的开发板。

（2）按嵌⼊式系统的定义，嵌⼊式系统的软硬件将是可剪裁的以适⽤于各种不同的要求。这样的话，由于硬件平台千差万

别，开发其编译器将变得不可能，即便开发出来，可能也需要及其繁琐的配置，⼤⼤降低了软件的可⽤性。另外就是使⽤也不

⽅便，⼤多数嵌⼊式系统不会配备像PC机⼀样适于输⼊的键盘和较⼤的屏幕。

5、ARM有哪些⼯作状态？如何进⾏状态切换？

ARM状态：32位，这种状态下执⾏字对准的ARM指令；

Thumb状态：16位，这种状态下执⾏半字对准的Thumb指令。

ARM处理器在两种⼯作状态之间可以利⽤BX指令⽅便地进⾏切换。

（1）进⼊Thumb状态。当操作数寄存器的状态位（位[0]）为1时，执⾏BX指令进⼊Thumb状态。如果处理器在Thumb状态进

⼊异常，则当异常处理(IRQ﹑FIQ﹑Undef﹑Abort和SWI)返回时，⾃动转换到Thumb状态。

（2）进⼊ARM状态。当操作数寄存器的状态位（位[0]）为0时，执⾏BX指令进⼊ARM状态。处理器进⾏异常处理(IRQ﹑FIQ

﹑Reset﹑Undef﹑Abort和SWI)。

6、ARM有哪7种⼯作模式？各⾃的⽤途是什么？其中哪些是特权模式？哪些是

异常模式？系统开机时应该为这些⼯作模式做哪些准备？