計算機(jī)答案,調(diào)整過的

1、一、計算機(jī)控制系統(tǒng)部分1. 已知廣義被控對象:, 給定T=1s，針對單位階躍輸入設(shè)計最小拍無紋波控制系統(tǒng), 并畫出系統(tǒng)的輸出波形圖。解：廣義對象脈沖傳遞函數(shù)為可以看出，G(z)的零點(diǎn)為-0.718(單位圓內(nèi))、極點(diǎn)為1(單位圓上)、0.368(單位圓內(nèi))，故w=0,v=0(單位圓上除外), m=1。針對階躍輸入進(jìn)行設(shè)計，故p=1。于是可設(shè) 解得 。閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為 則 （圖略）2、根據(jù)采樣過程的特點(diǎn)，可以將采樣分為哪幾種類型？ 周期采樣、同步采樣、非同步采樣、多速采樣、隨機(jī)采樣 3、采樣保持器LF398工作原理圖如下圖，試分析其工作原理。答：LF398的電路原理：放大器A2作為比較器來控制開

2、關(guān)K的通斷，若IN+的電壓高于IN-的電壓，則K閉合，由A1、A3組成跟隨器，并向CH端外接的保持電容充電；IN+的電壓低于IN-的電壓時，則K斷開，外接電容保持K斷開時刻的電壓，并經(jīng)A3組成的跟隨器輸出至Aout。4.、什么是振鈴現(xiàn)象？如何消除振鈴現(xiàn)象？答：所謂振鈴(Ringing)現(xiàn)象，是指數(shù)字控制器的輸出以二分之一采樣頻率大幅度衰減的振蕩。有兩種方法可用來消除振鈴現(xiàn)象。第一種方法是先找出D(z)中引起振鈴現(xiàn)象的因子(z=-1附近的極點(diǎn))，然后令其中的z=1，根據(jù)終值定理，這樣處理不影響輸出量的穩(wěn)態(tài)值。第二種方法是從保證閉環(huán)系統(tǒng)的特性出發(fā)，選擇合適的采樣周期T及系統(tǒng)閉環(huán)時間常數(shù)Tc，使得數(shù)

3、字控制器的輸出避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的振鈴現(xiàn)象。5、已知廣義被控對象:, 給定T=1s 針對單位斜坡輸入設(shè)計最小拍有紋波控制系統(tǒng), 并畫出系統(tǒng)的輸出波形圖。解：由已知條件，被控對象含有一個積分環(huán)節(jié)，有能力產(chǎn)生單位斜坡響應(yīng)。求廣義對象脈沖傳遞函數(shù)為可以看出，G(z)的零點(diǎn)為-0.718(單位圓內(nèi))、極點(diǎn)為1(單位圓上)、0.368(單位圓內(nèi))，故u=0,v=0(單位圓上除外),m=1。根據(jù)穩(wěn)定性要求，G(z)中z=1的極點(diǎn)應(yīng)包含在e(z)的零點(diǎn)中，由于系統(tǒng)針對等速輸入進(jìn)行設(shè)計，故p=2。為滿足準(zhǔn)確性條件另有e(z)=(1-z-1)2F1(z),顯然準(zhǔn)確性條件中已滿足了穩(wěn)定性要求，于是可設(shè) 解得 。閉環(huán)脈沖

4、傳遞函數(shù)為 則 （圖略）。6、與連續(xù)控制系統(tǒng)相比，計算機(jī)控制系統(tǒng)具有哪些特點(diǎn)？答：與連續(xù)控制系統(tǒng)相比，計算機(jī)控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：(1) 計算機(jī)控制系統(tǒng)是模擬和數(shù)字的混合系統(tǒng)。(2) 在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律是由計算機(jī)通過程序?qū)崿F(xiàn)的（數(shù)字控制器），修改一個控制規(guī)律，只需修改程序，因此具有很大的靈活性和適應(yīng)性。(3) 計算機(jī)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬電路不能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜控制規(guī)律。(4) 計算機(jī)控制系統(tǒng)并不是連續(xù)控制的，而是離散控制的。(5) 一個數(shù)字控制器經(jīng)?？梢圆捎梅謺r控制的方式，同時控制多個回路。(6) 采用計算機(jī)控制，如分級計算機(jī)控制、集散控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，便于實(shí)現(xiàn)控制與管理一體化，使工

5、業(yè)企業(yè)的自動化程度進(jìn)一步提高。7、增量型PID控制算式具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：(1)計算機(jī)只輸出控制增量，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的變化部分，因而誤動作影響小；(2)在i時刻的輸出ui，只需用到此時刻的偏差，以及前一時刻，前兩時刻的偏差ei-1， ei-2和前一次的輸出值ui-1，這大大節(jié)約了內(nèi)存和計算時間；(3)在進(jìn)行手動-自動切換時，控制量沖擊小，能夠較平滑地過渡。8、如何利用試湊法調(diào)整PID算法的參數(shù)？答：(1)先整定比例部分：將比例系數(shù)KP由小調(diào)大，并觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)趨勢，直到得到反映快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。如果系統(tǒng)沒有靜差或靜差已小到允許范圍之內(nèi)，同時響應(yīng)曲線已較令人滿意，那只須用比例調(diào)節(jié)器即可，最

6、優(yōu)比例系數(shù)也由此確定。(2)如果在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)的靜差不能滿足設(shè)計要求，則須加入積分環(huán)節(jié)。整定時一般先置一個較大的積分時間系數(shù)TI,同時將第一步整定得到的比例系數(shù)KP縮小一些(比如取原來的80%)，然后減小積分時間系數(shù)使在保持系統(tǒng)較好的動態(tài)性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的靜差得到消除。在此過程中，可以根據(jù)響應(yīng)曲線的變化趨勢反復(fù)地改變比例系數(shù)KP和積分時間系數(shù)TI,從而實(shí)現(xiàn)滿意的控制過程和整定參數(shù)。(3)如果即使有比例積分控制器消除了偏差，但動態(tài)過程仍不盡滿意，則可以加入微分環(huán)節(jié)，構(gòu)成PID控制器。在整定時，可先置微分時間系數(shù)TD為零，在第二步整定的基礎(chǔ)上，增大微分時間系數(shù)TD，同時相應(yīng)地改變比例

7、系數(shù)KP和積分時間系數(shù)TI，逐步試湊，以獲得滿意的調(diào)節(jié)效果和控制參數(shù)。9、與應(yīng)用了傳統(tǒng)的通用計算機(jī)的數(shù)字產(chǎn)品相比，嵌入式系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？答：系統(tǒng)內(nèi)核??；系統(tǒng)精簡；高實(shí)時性和高可靠性；智能化和網(wǎng)絡(luò)化；專用性強(qiáng)；需要有專用的開發(fā)工具和環(huán)境。10、簡述開關(guān)量光電耦合輸入電路中，光電耦合器的作用。答：從工業(yè)現(xiàn)場獲取的開關(guān)量或數(shù)字量的信號電平往往高于計算機(jī)系統(tǒng)的邏輯電平，即使輸入開關(guān)量電壓本身不高，也有可能從現(xiàn)場引入意外的高壓信號，因此必須采取電隔離措施，以保障計算機(jī)系統(tǒng)的安全。常用的隔離措施是采用光電耦合器件實(shí)現(xiàn)的。11. 何為積分飽和現(xiàn)象？答：在標(biāo)準(zhǔn)PID位置算法中，控制系統(tǒng)在啟動、停止或者大幅度提

8、降給定值等情況下，系統(tǒng)輸出會出現(xiàn)較大的偏差，這種較大偏差，不可能在短時間內(nèi)消除，經(jīng)過積分項(xiàng)累積后，可能會使控制量u(k)很大，甚至超過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的極限umax。另外，當(dāng)負(fù)誤差的絕對值較大時，也會出現(xiàn)u<umin的另一種極端情況。顯然，當(dāng)控制量超過執(zhí)行機(jī)構(gòu)極限時，控制作用必然不如應(yīng)有的計算值理想，從而影響控制效果。這類現(xiàn)象在給定值突變時容易發(fā)生，而且在起動時特別明顯，故也稱“起動效應(yīng)”。12. 已知廣義被控對象為： 其中，T=1s。期望的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)中的時間常數(shù)取為Tc=0.5s,應(yīng)用大林算法確定數(shù)字控制器。解：廣義對象脈沖傳遞函數(shù)為閉環(huán)系統(tǒng)理想脈沖傳遞函數(shù)為得大林控制器如下13、如何消

9、除積分飽和現(xiàn)象？答：減小積分飽和的關(guān)鍵在于不能使積分項(xiàng)累積過大。因此當(dāng)偏差大于某個規(guī)定的門限值時，刪除積分作用，PID控制器相當(dāng)于一個PD調(diào)節(jié)器，既可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)又可以消除積分飽和現(xiàn)象，不致使系統(tǒng)產(chǎn)生過大的超調(diào)和振蕩。只有當(dāng)誤差e在門限之內(nèi)時，加入積分控制，相當(dāng)于PID控制器，則可消除靜差，提高控制精度。14、給出常規(guī)的直接設(shè)計法或離散化設(shè)計法的具體設(shè)計步驟。答：直接設(shè)計法或稱離散化設(shè)計法的具體設(shè)計步驟如下：(1) 根據(jù)已知的被控對象，針對控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求及其它約束條件，確定理想的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)；(2) 確定數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)；根據(jù)D(z)編制控制算法程序。15、信號

10、隔離的主要方法。答：信號隔離方法主要有變壓器隔離和光電隔離，變壓器隔離適用于模擬信號隔離，光電隔離則特別適合數(shù)字信號的隔離。16、增量型PID的差分控制算式。答：增量型PID控制算式可以寫為17、如何消除比例和微分飽和現(xiàn)象？答：“積分補(bǔ)償法”。其中心思想是將那些因飽和而未能執(zhí)行的增量信息積累起來，一旦有可能再補(bǔ)充執(zhí)行。這樣，動態(tài)過程也得到了加速。即，一旦u超限，則多余的未執(zhí)行的控制增量將存儲在累加器中；當(dāng)控制量脫離了飽和區(qū)，則累加器中的量將全部或部分地加到計算出的控制增量上，以補(bǔ)充由于限制而未能執(zhí)行的控制。第二部分1、 計算機(jī)控制系統(tǒng)的類型（圖及工作原理） （1）類型有：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)，直接

11、數(shù)字控制系統(tǒng)，監(jiān)督計算機(jī)控制系統(tǒng)，分級計算機(jī)控制系統(tǒng)。（圖及工作原理見PPt1）操作指導(dǎo)系統(tǒng)是指：計算機(jī)的輸出不直接用來控制被控對象，只是每隔一定時間，計算機(jī)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集，將系統(tǒng)的一些參數(shù)經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后送入計算機(jī)進(jìn)行計算及處理，然后進(jìn)行報警、打印和顯示。操作人員根據(jù)這些結(jié)果去改變調(diào)節(jié)器的給定值或直接操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接數(shù)字控制系統(tǒng)是：計算機(jī)用于工業(yè)過程控制最普遍的一種方式。計算機(jī)通過檢測元件對一個或多個系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，并經(jīng)過輸入通道送入計算機(jī)。計算機(jī)根據(jù)規(guī)定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出控制信號直接去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。監(jiān)督計算機(jī)控制系統(tǒng)是：在SCC系統(tǒng)中，由

12、計算機(jī)按照描述生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型，計算出最佳控制輸出送給模擬調(diào)節(jié)器或者DDC計算機(jī)，最后由模擬調(diào)節(jié)器或者DDC計算機(jī)控制生產(chǎn)過程，從而使生產(chǎn)過程始終處于最佳工作狀態(tài)。分級計算機(jī)控制系統(tǒng)：裝置控制級（DDC級）、工廠集中控制級 、車間監(jiān)督級（SCC級） 企業(yè)管理級各工作原理圖如下： 2、 名詞解釋（CIMS，DDC，SOC，MCU，MPU，DCS，數(shù)字濾波）CIMS：是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)及其軟件，將工廠中的全部生產(chǎn)環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)控制、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程等所需使用的各種分散的自動化系統(tǒng)有機(jī)的集成起來，消除“自動化孤島”，實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)

13、的總體高效率、高柔性的智能制造系統(tǒng)。DDC：系統(tǒng)是計算機(jī)用于工業(yè)過程控制最普遍的一種方式。計算機(jī)通過檢測元件對一個或多個系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，并經(jīng)過輸入通道送入計算機(jī)。計算機(jī)根據(jù)規(guī)定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出控制信號直接去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。SOC ：是一種基于IP（Intellectual Property）核嵌入式系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。MCU：又稱單片微型計算機(jī)或者單片機(jī)，是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機(jī)，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制MPU：是主板芯片組中起主導(dǎo)作用的

14、最重要的組成部分，在計算機(jī)中起到轉(zhuǎn)接橋的作用，轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù)DCS：它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計算機(jī)，通信、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態(tài)方便數(shù)字濾波是：把A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)通過軟件按照一定的算法進(jìn)行平滑加工等處理，再送給控制程序運(yùn)算，以增強(qiáng)其有效信號、消除或減小各種干擾和噪聲，從而提高控制精度和系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性3、開關(guān)量光電耦合輸入電路及工作原理工作原理：從工業(yè)現(xiàn)場獲取的開關(guān)量或數(shù)字量的信號電平往往高于計算機(jī)系統(tǒng)的邏輯電平，即使輸入開關(guān)量電壓本身不高，也有可能從現(xiàn)場引入意外的高壓信號，因此必

15、須采取電隔離措施，以保障計算機(jī)系統(tǒng)的安全。常用的隔離措施是采用光電耦合器件實(shí)現(xiàn)的。上圖給出了兩種開關(guān)量光電耦合輸入電路，它們除了實(shí)現(xiàn)電氣隔離之外，還具有電平轉(zhuǎn)換功能。4、光電耦合器件原理與使用原理：光電耦合器件是一種常用且非常有效的電隔離手段，由于它價格低廉、可靠性好，被廣泛地用于現(xiàn)場設(shè)備與計算機(jī)系統(tǒng)之間的隔離保護(hù)。根據(jù)輸入級的不同，用于開關(guān)量隔離的光電隔離器件可分為三極管型、可控硅型等幾種，但其工作原理都是采用光作為傳輸信號的媒介，實(shí)現(xiàn)電氣隔離。使用：當(dāng)輸入側(cè)流過一定的電流IF 時，發(fā)光二極管開始發(fā)光，它觸發(fā)光敏三極管使其導(dǎo)通；當(dāng)撤去該電流時，發(fā)光二極管熄滅、三極管截止。這樣，就實(shí)現(xiàn)了以光路

16、來傳遞信號，保證了兩側(cè)電路沒有電氣聯(lián)系，從而達(dá)到了隔離的目的。 5、使用光電隔離器件的注意事項(xiàng)答： 輸入側(cè)導(dǎo)通電流 頻率特性 輸出端工作電流 輸出端暗電流 隔離電壓 電源隔離 6、繼電器式開關(guān)量輸出電路及其工作原理 工作原理：繼電器經(jīng)常用于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的開關(guān)量輸出功率放大，即利用繼電器作為計算機(jī)輸出的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過繼電器的觸點(diǎn)控制較大功率設(shè)備或控制接觸器的通斷以驅(qū)動更大功率的負(fù)載，從而完成從直流低壓到交流(或直流)高壓、從小功率到大功率的轉(zhuǎn)換。使用繼電器輸出時，為克服線圈反電勢，常在繼電器的線圈上并聯(lián)一個反向二級管。繼電器輸出也可以提供電氣隔離功能，但其觸點(diǎn)在通斷瞬間往往容易產(chǎn)生火花而引起

17、干擾，還是必須予以注意的，一般可采用阻容電路予以吸收。7 多路復(fù)用方式A/D轉(zhuǎn)換圖及其原理工作原理：圖2.16所示電路工作時，由計算機(jī)控制多路模擬開關(guān)選擇某一路模擬信號，將其送至采樣保持器，再經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換處理變?yōu)閿?shù)字量，從而完成該路模擬輸入的采樣與轉(zhuǎn)換工作8、模擬量信號輸入的光電隔離原理圖及其特點(diǎn)特點(diǎn)：這種隔離保證了模擬量信號輸入部分和計算機(jī)數(shù)字處理系統(tǒng)之間的徹底的電氣隔離，而且由于是在數(shù)字接口部分隔離，使得其實(shí)現(xiàn)簡單、造價低廉。9帶光電隔離的多通道復(fù)用方式D/A轉(zhuǎn)換的原理圖及其特點(diǎn)特點(diǎn)：為了消除公共地線帶來的干擾，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，應(yīng)采用光電隔離措施來隔離計算機(jī)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場被

18、控設(shè)備。10、在A/D轉(zhuǎn)換器前使用采樣保持器有什么作用？在進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時，如果模擬信號的頻率較高，就會由于A/D轉(zhuǎn)換器的孔徑時間(即轉(zhuǎn)換時間)而造成較大的轉(zhuǎn)換誤差，克服的方法是在A/D轉(zhuǎn)換器之前設(shè)置采樣保持電路。采樣保持器平時處于“采樣”狀態(tài)，跟蹤輸入信號變化；進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前使其處于“保持”狀態(tài)，則在A/D轉(zhuǎn)換期間一直保持轉(zhuǎn)換開始時刻的模擬輸入電壓值；轉(zhuǎn)換結(jié)束后，又使其變?yōu)椤安蓸印睜顟B(tài)。11 采樣定理答：采樣定理: 如果連續(xù)信號具有有限頻譜，其最高頻率為,則對進(jìn)行周期采樣且采樣角頻率時，連續(xù)信號可以由采樣信號唯一確定，亦即可以從無失真地恢復(fù)。12、采樣周期的選擇從理論上講，采樣頻率越高就越

19、能如實(shí)反映被采樣的連續(xù)信號的特征信息。但是，從計算機(jī)控制系統(tǒng)角度來講，選取過高的采樣頻率會使系統(tǒng)對硬件的要求過高，造成成本攀升，并且還會使干擾對系統(tǒng)的影響明顯上升。因此，應(yīng)該綜合考慮計算機(jī)控制系統(tǒng)中采樣周期的選擇問題。13、PID控制規(guī)律（算法公式、特點(diǎn)、改進(jìn)、參數(shù)整定）（寫出增量型PID控制算式，并說明對微分項(xiàng)的改進(jìn)可采取什么措施？）(PPt5)算法公式：特點(diǎn)：（1）計算機(jī)只輸出控制增量，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的變化部分，因而誤動作影響?。?）在i時刻的輸出ui，只需用到此時刻的偏差，以及前一時刻，前兩時刻的偏差ei-1，ei-2和前一次的輸出值ui-1，這大大節(jié)約了內(nèi)存和計算時間（3）在進(jìn)行手動自

20、動切換時，控制量沖擊小，能夠較平滑地過渡 改進(jìn)：積分飽和作用及其抑制 、PID增量算法的飽和作用及其抑制 、干擾的抑制 PID算式中微分項(xiàng)的改進(jìn) 參數(shù)整定：試湊法，簡易工程法增量型PID控制算式：14 史密斯預(yù)估器（原理圖、算法推導(dǎo)、工作原理）（PPt6）原理圖：算法推導(dǎo)：16、 17 大林算法與PID算法之間有什么關(guān)系?三、嵌入式系統(tǒng)部分1. 名詞解釋（ARM、任務(wù)、進(jìn)程和線程、ADS、RTOS、BSP，嵌入式系統(tǒng)，LAN，TCP/IP，資源與臨界資源、Bootloader）ARM：Advanced RISC Machines1、任務(wù)：是指一個程序分段，這個分段被操作系統(tǒng)當(dāng)作一個基本工作單元

21、來調(diào)度。任務(wù)是在系統(tǒng)運(yùn)行前已設(shè)計好的。2、進(jìn)程：進(jìn)程是指任務(wù)的一次運(yùn)行過程，它是動態(tài)過程。有些操作系統(tǒng)把任務(wù)和進(jìn)程等同看待，認(rèn)為任務(wù)是一個動態(tài)過程，即執(zhí)行任務(wù)體的動態(tài)過程。 3、線程：20世紀(jì)80年代中期，人們提出了比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行和調(diào)度的基本單位線程，并以此來提高程序并發(fā)執(zhí)行的程度。近些年，線程的概念已被廣泛應(yīng)用。4 ADS的英文全稱為ARM Developer Suite，是ARM公司推出的新一代ARM集成開發(fā)工具。5 RTOS即：實(shí)時系統(tǒng)（Real-time operating system）實(shí)時系統(tǒng)能夠在指定或者確定的時間內(nèi)完成系統(tǒng)功能和外部或內(nèi)部、同步或異步時間做出響應(yīng)的系統(tǒng)。

22、它的正確性不僅依賴系統(tǒng)計算的邏輯結(jié)果，還依賴于產(chǎn)生這個結(jié)果的時間。因此實(shí)時系統(tǒng)應(yīng)該在事先先定義的時間范圍內(nèi)識別和處理離散事件的能力；系統(tǒng)能夠處理和儲存控制系統(tǒng)所需要的大量數(shù)據(jù)。6 BSP（board support package）是板級支持包，是介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間的一層，應(yīng)該說是屬于操作系統(tǒng)的一部分,主要目的是為了支持操作系統(tǒng)，為上層的驅(qū)動程序提供訪問硬件設(shè)備寄存器的函數(shù)包，使之能夠更好的運(yùn)行于硬件主板。7 嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪,應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗和應(yīng)用環(huán)境有特殊要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。 8 LAN：是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺計算機(jī)

23、互聯(lián)成的計算機(jī)組。 一般是方圓幾千米以內(nèi)。局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機(jī)共享、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內(nèi)的兩臺計算機(jī)組成，也可以由一個公司內(nèi)的上千臺計算機(jī)組成9 TCP/IP:中譯名為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，又名網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成。TCP/IP 定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。通俗而言：TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)?/p>

24、問題，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡亍６鳬P是給因特網(wǎng)的每一臺電腦規(guī)定一個地址。10資源與臨界資源：程序運(yùn)行時可使用的軟、硬件環(huán)境統(tǒng)稱為資源。主要包括CPU的可利用時間、系統(tǒng)可提供的中斷源、內(nèi)存空間與數(shù)據(jù)、通用外部設(shè)備等等。如果系統(tǒng)中出現(xiàn)2個以上任務(wù)可能同時訪問的共享資源，則稱為臨界資源。系統(tǒng)中的公共數(shù)據(jù)區(qū)、打印機(jī)等都是臨界資源。11Bootloader：在嵌入式操作系統(tǒng)中，BootLoader是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行。可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境2、嵌入式操

25、作系統(tǒng)的功能、特點(diǎn)。嵌入式軟件的特點(diǎn)。嵌入式操作系統(tǒng)是：用來管理存儲器分配、中斷處理、任務(wù)間通信和定時器響應(yīng)，以及提供多任務(wù)處理等的軟件模塊集合。特點(diǎn)：軟硬件一體化，集計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、行業(yè)技術(shù)為一體； 需要操作系統(tǒng)支持，代碼小、執(zhí)行速度快； 專用緊湊，用途固定，成本敏感； 可靠性要求高； 多樣性，應(yīng)用廣泛、種類繁多。嵌入式軟件的特點(diǎn):(1)軟件要求固態(tài)化存儲。（2）軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性。（3）系統(tǒng)軟件的高實(shí)時性是基本要求。（4）多任務(wù)實(shí)時操作系統(tǒng)成為嵌入式應(yīng)用軟件的必須。3、實(shí)時系統(tǒng)通常具備的重要特性。衡量實(shí)時性的指標(biāo)。實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)是具有實(shí)時性且能支持實(shí)時控制系統(tǒng)工

26、作的操作系統(tǒng)。 實(shí)時性：響應(yīng)速度快，只有幾微秒；執(zhí)行時間確定、可預(yù)測；代碼尺寸小，10100KB節(jié)省內(nèi)存空間，降低成本；應(yīng)用程序開發(fā)較難；需要專用開發(fā)工具：仿真器、編譯器和調(diào)試器等。指標(biāo)：響應(yīng)時間：指計算機(jī)從識別一個外部事件到做出響應(yīng)的時間。生存時間：指數(shù)據(jù)的有效等待時間，在這段時間里數(shù)據(jù)是有效的。吞吐量：指在一段給定時間內(nèi)，系統(tǒng)可以處理事件的總數(shù)。吞吐量通常比平均響應(yīng)時間的倒數(shù)小一點(diǎn)。 4、ARM體系結(jié)構(gòu)的流水線。ARM7體系結(jié)構(gòu)采用了3級流水線，分為取指，譯碼和執(zhí)行。ARM9體系結(jié)構(gòu)5級流水線分為：取指、指令譯碼、執(zhí)行、數(shù)據(jù)緩存和寫回。5、C語言與匯編語言混合編程的方法。匯編程序調(diào)用C程序

27、的方法為：首先在匯編程序中使用IMPORT偽指令事先聲明將要調(diào)用的C語言函數(shù)；然后通過BL指令來調(diào)用C函數(shù)。C程序調(diào)用匯編子程序的方法為：首先在匯編程序中使用EXPORT偽指令聲明被調(diào)用的子程序，表示該子程序?qū)⒃谄渌募斜徽{(diào)用；然后在C程序中使用extern關(guān)鍵字聲明要調(diào)用的匯編子程序?yàn)橥獠亢瘮?shù)。6、嵌入式處理器分類。答：嵌入式處理器又可以分為以下四類（1） 嵌入式微控制器MCU （2） 嵌入式微處理器MPU（3） 數(shù)字信號處理器DSP （4） 嵌入式片上系統(tǒng)7、實(shí)時操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。常見的嵌入式操作系統(tǒng)名稱。(1)支持異步事件的響應(yīng)實(shí)時操作系統(tǒng)為了對外部事件在規(guī)定的時間內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)，要求具有中

28、斷和異步處理的能力。(2)中斷和調(diào)度任務(wù)的優(yōu)先級機(jī)制為區(qū)分用戶的中斷以及調(diào)度任務(wù)的輕重緩急，需要有中斷和調(diào)度任務(wù)的優(yōu)先級機(jī)制。(3)支持搶占式調(diào)度為保證高優(yōu)先級的中斷或任務(wù)的響應(yīng)時間，實(shí)時操作系統(tǒng)必須提供一旦高優(yōu)先級的中斷或任務(wù)準(zhǔn)備好，就能馬上搶占低優(yōu)先級任務(wù)的CPU使用權(quán)的機(jī)制。(4)確定的任務(wù)切換時間和中斷延遲時間確定的任務(wù)切換時間和中斷延遲時間是實(shí)時操作系統(tǒng)區(qū)別于普通操作系統(tǒng)的一個重要標(biāo)志，是衡量實(shí)時操作系統(tǒng)實(shí)時性的重要標(biāo)準(zhǔn)。(5)支持同步提供同步和協(xié)調(diào)共享數(shù)據(jù)的使用。常見的嵌入式操作系統(tǒng)有：VxWorks、 C/OS、 C/OS-、Windows CE8、非搶占式調(diào)度算法和搶占式調(diào)度算

29、法原理。非搶占式調(diào)度算法也稱作合作型多任務(wù)。中斷服務(wù)可以使一個高優(yōu)先級的任務(wù)由掛起狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，但中斷服務(wù)以后控制權(quán)還是回到原來被中斷的任務(wù)，直到該任務(wù)主動放棄CPU的使用權(quán)時，高優(yōu)先級的任務(wù)才能獲得CPU的使用權(quán)。搶占式調(diào)度算法確保最高優(yōu)先級的任務(wù)一旦就緒，總能得到CPU的控制權(quán)。ISR低優(yōu)先級任務(wù)9、嵌入式軟件開發(fā)的特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程。需要交叉開發(fā)環(huán)境：交叉開發(fā)環(huán)境是指實(shí)現(xiàn)編譯、鏈接和調(diào)試應(yīng)用程序代碼的環(huán)境。引入任務(wù)設(shè)計方法需要固化程序軟件開發(fā)難度大整個開發(fā)流程可分為：需求分析階段 設(shè)計階段 生成代碼階段 固化階段10、Linux常用命令（mount、cd、umount、cle

30、ar、mkdir、ls、cp、rm）11、 vivi的啟動過程。Linux移植的內(nèi)容。vivi的啟動過程分為兩個階段：階段1和階段2。階段1的主要工作是：硬件初始化；配置串口；復(fù)制自身到SDRAM中(跳轉(zhuǎn)到C代碼的入口函數(shù))。階段2的主要工作是：對硬件系統(tǒng)繼續(xù)初始化；內(nèi)存映射初始化，內(nèi)存管理單元MMU初始化；初始化堆；初始化MTD設(shè)備，MTD設(shè)備指具有閃存功能的設(shè)備，如閃存芯片、閃存卡等；初始化私有數(shù)據(jù)；初始化內(nèi)置命令；啟動vivi。所謂Linux移植，就是針對具體的目標(biāo)平臺對Linux做必要的改寫后，安裝到該目標(biāo)平臺并使其正確運(yùn)行的過程。基本內(nèi)容包括：（1） 獲取某一版本的Linux內(nèi)核源碼。（2）根據(jù)具體的目標(biāo)平臺，對源碼進(jìn)行必要的改寫（主要是修改有關(guān)體系結(jié)構(gòu)的部分），然后添加一些驅(qū)動，打造一款適合目標(biāo)平臺的新的操作系統(tǒng)。（3）對該系統(tǒng)進(jìn)行針對目標(biāo)平臺的交叉編譯，生成一個內(nèi)核映像文件。（4） 將該映像文件燒寫、安裝到目標(biāo)平臺中。12、開發(fā)Linux應(yīng)用程序的步驟。Makefile文件的編寫，說明 Makefile文件的作用。 開發(fā)Linux應(yīng)用程序一般分為以下幾個步驟：編寫程序，編寫Make