嵌入式系统设计师考试复习笔记.docx

嵌入式工程师考试题目作者daoshi_000日期2010-2-21:39:00嵌入式系统设计师考试笔记之嵌入式系统基础知识欧浩源（[e-mail]）20080818一、引言自《嵌入式系统设计师考试复习笔记之存储管理篇》在嵌入式在线的博客出现后意外的得到很多朋友的关注和评论收到不少朋友的邮件问一些有关考试的问题希望得到我的复习笔记的其他部分。我非常感谢他们他们的热切关注使我有了继续往下写的无限动力使我萌生了将我以前的复习笔记、考试经验结合大纲教程并重新按《教程》的章节顺序整理一份适合考生复习的笔记手册笔记后面再分析历年的真题按章节考点找出相关的考题进行分析希望能和有兴趣的人们一起讨论讨论。嵌入式系统设计师的一天考试分为上午和下午部分两部分的考试方式、试题难度、考点分布和复习方法都是不同的。这次我们讨论的是嵌入式系统基础知识我本人觉得这部分出下午大题的可能性不大主要是分布在上午的75道选择题之中。从历年的真题和考试大纲来看上午的选择题主要考查一些基本概念重要原理的理解一些关键技术和一些重要的原理引申出来的简单计算。根据这些考试特点复习的时候可以采用适当的策略当然每个人的方法都是不一样的适合自己的办法才是最好的办法。方法大家可以自己慢慢去体会我的也不多说了通过笔记和真题分析就可以体现处理。对于很多关键的知识点和基本概念除了记住之外还要彻底理解否则出题的时候会进行一些变换或者引申一些计算那么就算你知道考那个考点可能你也做不好。在复习的过程中你要记住：你不是要考一个很高的分数而是要考一个通过的分数在复习过程中可以放弃一些内容只要保证在大部分基本概念关键技术重要原理和历年考点上都把握住能够拿到需要的分数就可以了。二、复习笔记1、嵌入式系统的定义（1）定义：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）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。（3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。2、嵌入式系统的组成：硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层（1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈使处理速度更快。（2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP）：它将系统上层软件和底层硬件分离开来使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况根据BSP层提供的接口开发即可。BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。片级初始化：纯硬件的初始化过程把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。系统级初始化：以软件为主的初始化过程进行操作系统的初始化。B、设计硬件相关的设备驱动。（3）系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。（4）应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。3、实时系统（1）定义：能在指定或确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。（2）区别：通用系统一般追求的是系统的平均响应时间和用户的使用方便；而实时系统主要考虑的是在最坏情况下的系统行为。（3）特点：时间约束性、可预测性、可靠性、与外部环境的交互性。（4）硬实时（强实时）：指应用的时间需求应能够得到完全满足否则就造成重大安全事故甚至造成重大的生命财产损失和生态破坏如：航天、军事。（5）软实时（弱实时）：指某些应用虽然提出了时间的要求但实时任务偶尔违反这种需求对系统运行及环境不会造成严重影响如：监控系统、实时信息采集系统。（6）任务的约束包括：时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。4、实时系统的调度（1）调度：给定一组实时任务和系统资源确定每个任务何时何地执行的整个过程。（2）抢占式调度：通常是优先级驱动的调度如uCOS。优点是实时性好、反应快调度算法相对简单可以保证高优先级任务的时间约束；缺点是上下文切换多。（3）非抢占式调度：通常是按时间片分配的调度不允许任务在执行期间被中断任务一旦占用处理