题目
嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、______、—处______、______等四个部分组成。13•为了提高的开发的效率,降低开发难度,提高重用性,经验告诉 大家;______是开发嵌入 式系统软件的必由之路。14•为了提高运行速度和稳定可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固 化在______中,而不是存贮于______—中。15•—般而言,嵌入式系统的构架可以分为4个部分:处理器、______、输入/输出和软件,一般软件亦分为______和应用软件两个主要部分。16.由于嵌入式系统本身不具备自我开发能力,即使设计完成以后用 户通常也是不能对其程序功能进行修改的,须有一套________仿真调试系统才能进行交叉开发。名词解释1.BSPBSP设计板级支持包(BSP)的冃的主要是为驱动程序提供访问硬 件设备寄存器的函数包,从而实现对操作系统的支持。类似于PC机上的BIOS,是一个承上启下的软件层次。由嵌入OS和用户开 发相结合取得。BSP-般是在嵌入式系统上固化存放。2.DSPDSP(Digital Signal Processor),数字信号处理器,一种特别用于快速 处理数字信号的微处理器。DSP处理器对系统结构和指令进行了 特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行 速度也较高。3.EMCUEMCU:(Embedded Microcontroller Unit)嵌入式微控制器的简称, 就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般 以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、Watch Dog.I/O、串行口、脉宽 调制输出、A/D、D/A、Flash RAM> EEPROM等各种必要的功能和 外设。4.IDEIDE(lntegrate Development Environment)称为集成开发工具环境,目前常用的ARM IDE工具是专为基于ARM RISC的处理器而设计 的,它可加速并简化嵌入式开发过程中的每一个环节,使得开发 人员只需通过一个集成软件开发环境就能研制出ARM产品。在整 个开发周期中,开发人员无需离开该开发环境,使得开发人员有 更多的精力投入到代码编写上。IDE为管理和开发项目提供了简 单、多样化的图形用户界面。用户可以使用它为ARM和Thumb处理器开发用C、C++或ARM汇编语言编写的程序代码。5.J1AGJTAG(Join Test Active Group)这是IEEE 1149.1标准。基于JTAG的调 试方法是口前ARM开发中采用最多的一种方式。基于JTAG的调 试系统连接比较方便,实现价格比较便宜,实现了完全非插入式 调试,且不使用片上资源,不需要目标存储器,不占用目标系统 的任何端口,可以做到实时仿真。6.RSICReduce Instruct Set Computero精简指令集计算机。它提高了微处 理器的效率,RISC的最大特点是指令长度固定,指令格式种类少, 寻址方式种类少,大多数是简单指令并都能在一个时钟周期内完 成,易于设计超标量与流水线,寄存器数量多,大量操作在寄存 器之间进行。7.RTOSRTOS是RealTime Operation System的简写。成为实时操作系统。&SOCSystem On Chip称为片上系统。SOC是20世纪90年代后期出现 的一种新的嵌入式集成器件。9. UMLUML(Urdfied Modeling Language,统一建模语言)是一种用于描述、 构造软件系统以及商业建模的语言,它综合了在大型、复杂系统的 建模领域得到认可的优秀软件工程方法。10・微内核微内核嵌入式操作系统中,经过划分功能,用很短的结构(几到 几十千字节)实现最基本和很具体的功能,此结构成为微内核结 构。11.总线竞争总线竞争就是在同一总线上,同一时刻,有两个以上器件要通过 总线输出数据和状态。发生总线争用现象。可能会造成总线上数据或 逻辑混乱。简答题1.简述RISC(精简指令集计算机)的特点。精简指令集计算机。它提高了微处理器的效率,但需要更复杂的 外部程序。RISC的最大特点是指令长度固定,指令格式种类少, 寻址方式种类少,大多数是简单指令并都能在一个时钟周期内完 成,易于设计超标量与流水线,寄存器数量多,大量操作在寄存 器之间进行。2.简述嵌入式产品研发方案报告的主要内容应有哪几方面?1)需求分析,国内外发展概况及趋势等;2)研发的可行性论证3)软硬件功能和技术型指标;4)关键性问题和采用的技术路线5)研发投入(人力财力物力)6)研发进程3・简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。1在嵌入式系统的开发过程中,一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程;2然后通过交叉编译和链接,将程序转换成目标平台(嵌入式 系统)可以运行的二进制代码;3接着通过嵌入式调试系统调试正确;4最后将程序下载到目标平台上运行。要注意:选择合适的开发工具和调试工具,对整个嵌入式系统的 开发都非常重耍。4.简述嵌入式系统的定义和组成结构。嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并软硬件可 剪裁、功能、,可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式 等方面符合要求的专用计算机系统。嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执 行部分、嵌入式软件等四个部分组成。5.简述嵌入式系统的发展趋势。(1)发展行业性的嵌入式硬件平台,制定行业标准。(2)随着相关技术的发展,SOC将成为应用主流。(3)发展功能更加强大的开发工具和嵌入式操作系统,支持复杂 度越来越高的嵌入式应用软件的开发。(4)面向网络互联的嵌入式系统成为必然趋势。(5)嵌入式系统向新的嵌入式计算模型方向发展。6.简述嵌入式系统的特点。(1)专用的计算机系统(功能具体专用,非通用性)(2)代码固化(程序固化,软件特定)(3)实时性要求(大多数嵌入式系统是实时系统)(4)可靠性要求(讲究稳定可靠)(5)操作系统的支持(嵌入操作系统的优势)(6)专门的开发工具、环境和方法(7)知识集成系统(系统软硬件的行业性,技术性要求高)7.简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。在嵌入式系统的开发过程中,要考虑到实时性、可靠性、稳定性、 可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规范、抗干扰、物理尺 寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。&简述提高软件可靠性的方法。嵌入式系统可靠性的基本指标有:可靠度、失效率、平均故障间 隔时间、和平均修复时间和利用率等。9.简述硬件抽象层的功能和作用。硬件抽象层的目的是为了将硬件抽象化,即通过程序来控制诸如CPU、I/O、存储器等硬件的操作,从而使得系统的设备驱动程序与硬 件无关。引入彼件抽象层的概念可以大大提高系统的可移植性。10.简述掌握设计Flash Memory的优点,分类以及使用方法。Flash Memory(按块擦除存储器)是存储器技术的最新发展。Flash Memory综合了目前为止的所有存储器器件的优点,主要特点是在不 加电情况下能长期保存信息,同时又能在线进行快速擦除与重写。理想的Flash存储器应具有密度高、读/写速度快、价格低和非易 失性的特点。兼有功耗低、可靠性高等特点。11.举例说明嵌入式系统的应用领域。工业领域:智能仪表、工控设备、汽车电了等军事国防领域网络技术:网络设备、电子商务等消费电子:智能家电、智能玩具、通信设备、移动存储等12.嵌入式系统用户程序的基本要求?在完成用户需求的功能的基础上,追求高稳定可靠性、力求运行 速度快、拥有优秀的交互界面,促使用户使用方便、并具备容错性、 可有开放性和扩展性、有较高的性能价格比。
嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、______、—处______、______等四个部分组成。13•为了提高的开发的效率,降低开发难度,提高重用性,经验告诉 大家;______是开发嵌入 式系统软件的必由之路。14•为了提高运行速度和稳定可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固 化在______中,而不是存贮于______—中。15•—般而言,嵌入式系统的构架可以分为4个部分:处理器、______、输入/输出和软件,一般软件亦分为______和应用软件两个主要部分。16.由于嵌入式系统本身不具备自我开发能力,即使设计完成以后用 户通常也是不能对其程序功能进行修改的,须有一套________仿真调试系统才能进行交叉开发。名词解释1.BSPBSP设计板级支持包(BSP)的冃的主要是为驱动程序提供访问硬 件设备寄存器的函数包,从而实现对操作系统的支持。类似于PC机上的BIOS,是一个承上启下的软件层次。由嵌入OS和用户开 发相结合取得。BSP-般是在嵌入式系统上固化存放。2.DSPDSP(Digital Signal Processor),数字信号处理器,一种特别用于快速 处理数字信号的微处理器。DSP处理器对系统结构和指令进行了 特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行 速度也较高。3.EMCUEMCU:(Embedded Microcontroller Unit)嵌入式微控制器的简称, 就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般 以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、Watch Dog.I/O、串行口、脉宽 调制输出、A/D、D/A、Flash RAM> EEPROM等各种必要的功能和 外设。4.IDEIDE(lntegrate Development Environment)称为集成开发工具环境,目前常用的ARM IDE工具是专为基于ARM RISC的处理器而设计 的,它可加速并简化嵌入式开发过程中的每一个环节,使得开发 人员只需通过一个集成软件开发环境就能研制出ARM产品。在整 个开发周期中,开发人员无需离开该开发环境,使得开发人员有 更多的精力投入到代码编写上。IDE为管理和开发项目提供了简 单、多样化的图形用户界面。用户可以使用它为ARM和Thumb处理器开发用C、C++或ARM汇编语言编写的程序代码。5.J1AGJTAG(Join Test Active Group)这是IEEE 1149.1标准。基于JTAG的调 试方法是口前ARM开发中采用最多的一种方式。基于JTAG的调 试系统连接比较方便,实现价格比较便宜,实现了完全非插入式 调试,且不使用片上资源,不需要目标存储器,不占用目标系统 的任何端口,可以做到实时仿真。6.RSICReduce Instruct Set Computero精简指令集计算机。它提高了微处 理器的效率,RISC的最大特点是指令长度固定,指令格式种类少, 寻址方式种类少,大多数是简单指令并都能在一个时钟周期内完 成,易于设计超标量与流水线,寄存器数量多,大量操作在寄存 器之间进行。7.RTOSRTOS是RealTime Operation System的简写。成为实时操作系统。&SOCSystem On Chip称为片上系统。SOC是20世纪90年代后期出现 的一种新的嵌入式集成器件。9. UMLUML(Urdfied Modeling Language,统一建模语言)是一种用于描述、 构造软件系统以及商业建模的语言,它综合了在大型、复杂系统的 建模领域得到认可的优秀软件工程方法。10・微内核微内核嵌入式操作系统中,经过划分功能,用很短的结构(几到 几十千字节)实现最基本和很具体的功能,此结构成为微内核结 构。11.总线竞争总线竞争就是在同一总线上,同一时刻,有两个以上器件要通过 总线输出数据和状态。发生总线争用现象。可能会造成总线上数据或 逻辑混乱。简答题1.简述RISC(精简指令集计算机)的特点。精简指令集计算机。它提高了微处理器的效率,但需要更复杂的 外部程序。RISC的最大特点是指令长度固定,指令格式种类少, 寻址方式种类少,大多数是简单指令并都能在一个时钟周期内完 成,易于设计超标量与流水线,寄存器数量多,大量操作在寄存 器之间进行。2.简述嵌入式产品研发方案报告的主要内容应有哪几方面?1)需求分析,国内外发展概况及趋势等;2)研发的可行性论证3)软硬件功能和技术型指标;4)关键性问题和采用的技术路线5)研发投入(人力财力物力)6)研发进程3・简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。1在嵌入式系统的开发过程中,一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程;2然后通过交叉编译和链接,将程序转换成目标平台(嵌入式 系统)可以运行的二进制代码;3接着通过嵌入式调试系统调试正确;4最后将程序下载到目标平台上运行。要注意:选择合适的开发工具和调试工具,对整个嵌入式系统的 开发都非常重耍。4.简述嵌入式系统的定义和组成结构。嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并软硬件可 剪裁、功能、,可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式 等方面符合要求的专用计算机系统。嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执 行部分、嵌入式软件等四个部分组成。5.简述嵌入式系统的发展趋势。(1)发展行业性的嵌入式硬件平台,制定行业标准。(2)随着相关技术的发展,SOC将成为应用主流。(3)发展功能更加强大的开发工具和嵌入式操作系统,支持复杂 度越来越高的嵌入式应用软件的开发。(4)面向网络互联的嵌入式系统成为必然趋势。(5)嵌入式系统向新的嵌入式计算模型方向发展。6.简述嵌入式系统的特点。(1)专用的计算机系统(功能具体专用,非通用性)(2)代码固化(程序固化,软件特定)(3)实时性要求(大多数嵌入式系统是实时系统)(4)可靠性要求(讲究稳定可靠)(5)操作系统的支持(嵌入操作系统的优势)(6)专门的开发工具、环境和方法(7)知识集成系统(系统软硬件的行业性,技术性要求高)7.简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。在嵌入式系统的开发过程中,要考虑到实时性、可靠性、稳定性、 可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规范、抗干扰、物理尺 寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。&简述提高软件可靠性的方法。嵌入式系统可靠性的基本指标有:可靠度、失效率、平均故障间 隔时间、和平均修复时间和利用率等。9.简述硬件抽象层的功能和作用。硬件抽象层的目的是为了将硬件抽象化,即通过程序来控制诸如CPU、I/O、存储器等硬件的操作,从而使得系统的设备驱动程序与硬 件无关。引入彼件抽象层的概念可以大大提高系统的可移植性。10.简述掌握设计Flash Memory的优点,分类以及使用方法。Flash Memory(按块擦除存储器)是存储器技术的最新发展。Flash Memory综合了目前为止的所有存储器器件的优点,主要特点是在不 加电情况下能长期保存信息,同时又能在线进行快速擦除与重写。理想的Flash存储器应具有密度高、读/写速度快、价格低和非易 失性的特点。兼有功耗低、可靠性高等特点。11.举例说明嵌入式系统的应用领域。工业领域:智能仪表、工控设备、汽车电了等军事国防领域网络技术:网络设备、电子商务等消费电子:智能家电、智能玩具、通信设备、移动存储等12.嵌入式系统用户程序的基本要求?在完成用户需求的功能的基础上,追求高稳定可靠性、力求运行 速度快、拥有优秀的交互界面,促使用户使用方便、并具备容错性、 可有开放性和扩展性、有较高的性能价格比。
题目解答
答案
存储系统 设及接口 专用软件 基于嵌入式操作系统,采用模块化方式 CPU或只读存储体 可移动外存储体 存储部分 嵌入式操作系 统 开发和
解析
本题主要考查嵌入式系统的基础组成、开发流程、关键组件及相关概念等知识。需结合题目中提供的嵌入式系统组成结构、开发特点、硬件软件分类等信息,填补空白部分。
填空题详解
- 嵌入式系统组成:根据题目描述“嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、____、____、______等四个部分组成”,结合嵌入式系统的典型组成(微处理器、存储与I/O、外设与执行、嵌入式软件),填补为“存储系统;设备及接口;专用软件”。
- 嵌入式软件开发必由之路:题目提到“为了提高开发效率,降低开发难度,提高重用性……必由之路”,结合嵌入式软件开发的行业经验,答案为“基于嵌入式操作系统,采用模块化方式”。
- 软件固化存储:题目指出“嵌入式系统中的软件一般都固化在______中,而不是存贮于______中”,嵌入式软件通常固化在ROM/Flash等非易失性存储器中,而非移动存储,故答案为“CPU或只读存储体;可移动外存储体”。
- 嵌入式系统构架与软件分类:题目提到“构架分为4个部分:处理器、____、输入/输出和软件,软件分为______和应用软件”,构架中的存储部分对应“存储部分”,软件分为“嵌入式操作系统”和应用软件。
- 交叉开发调试系统:题目指出“嵌入式系统不具备自我开发能力能力……须有一套________仿真调试系统”,结合嵌入式开发常识,需“开发和”(此处可能为输入不完整,根据上下文应为“开发和调试”,但原答案为“开发和”)。