嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)考綱

1、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 考綱 .txt 兩個(gè)人吵架，先說(shuō)對(duì)不起的人，并不是認(rèn)輸了，并不是原諒了。 他只是比對(duì)方更珍惜這份感情。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師考試大綱一、考試說(shuō)明1、考試要求：1掌握科學(xué)根底知識(shí)；2掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件、軟件知識(shí)；3掌握嵌入式系統(tǒng)分析的方法；4掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的方法及步驟；5掌握嵌入式系統(tǒng)實(shí)施的方法6掌握嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)知識(shí)； 7了解信息化根底知識(shí)、信息技術(shù)引用的根底知識(shí)； 8了解信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平安，以及有關(guān)法律的根本知識(shí)；9了解嵌入式技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)；10正確閱讀與理解計(jì)算機(jī)及嵌入式領(lǐng)域的英文資料。2、通過(guò)本考試的合格人員能根據(jù)工程管理與工程技術(shù)的實(shí)際要求， 按照系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)規(guī)

2、格進(jìn) 展軟、硬件實(shí)際，編寫系統(tǒng)開(kāi)發(fā)規(guī)格說(shuō)明書(shū)等相應(yīng)的文檔；組織與指導(dǎo)嵌入式系統(tǒng)靠法實(shí)施 人員實(shí)施硬件電路、 編寫與調(diào)試程序， 并對(duì)嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)備與程序進(jìn)展優(yōu)化與集成測(cè)試， 開(kāi)發(fā)出符合系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求的高質(zhì)量嵌入式系統(tǒng)； 具有工程師的實(shí)際工作能力與業(yè)務(wù)水平。 二、考試范圍考試科目 1：嵌入式系統(tǒng)根底知識(shí)1. 計(jì)算機(jī)科學(xué)根底1.1 數(shù)制及轉(zhuǎn)換o 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制與十六進(jìn)制等常用數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換1.2 數(shù)據(jù)的表示o 數(shù)的機(jī)內(nèi)表示原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼，定點(diǎn)與浮點(diǎn)，精度與溢出o 字符、漢字、聲音、圖像的編碼方式o 校驗(yàn)方法與校驗(yàn)碼奇偶驗(yàn)碼、海明校驗(yàn)碼、循環(huán)校驗(yàn)碼1.3 算術(shù)與邏輯運(yùn)算o 計(jì)算

3、機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算方法o 邏輯代數(shù)的根本運(yùn)算與邏輯表達(dá)式的化簡(jiǎn)1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造與重要部件的根本工作原理o CPU 與存儲(chǔ)器的組成、性能、根本工作原理o 常用 I/O 設(shè)備、通信設(shè)備的性能，以及根本工作原理o I/O 接口的功能、類型與特點(diǎn)o 虛擬存儲(chǔ)存儲(chǔ)根本工作原理，多級(jí)存儲(chǔ)體系1.5 平安性、可靠性與系統(tǒng)性能評(píng)測(cè)根底知識(shí)o 診斷與容錯(cuò)o 系統(tǒng)可靠性分析評(píng)價(jià)o 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評(píng)測(cè)方法2. 嵌入式系統(tǒng)硬件知識(shí)2.1 數(shù)字電路與邏輯電路根底2.1.1 組合電路與時(shí)序電路2.1.2 總線電路與電平轉(zhuǎn)換電路2.1.3 可編程邏輯器件2.2 嵌入式微處理器根底2.2.1 嵌入式微處理器體系構(gòu)造 o

4、 馮 o 諾伊曼構(gòu)造與哈佛構(gòu)造 o CISC 與 RISC o 流水線技術(shù)o 信息存儲(chǔ)的字節(jié)順序大端存儲(chǔ)法與小端存儲(chǔ)法2.2.2 嵌入式系統(tǒng)處理器的構(gòu)造與類型o 常用 8 位處理器的體系構(gòu)造與類型o 常用 16 位處理器的體系構(gòu)造特點(diǎn)o 常用 32 位處理器的體系構(gòu)造特點(diǎn)o常用DSP處理器的體系構(gòu)造特點(diǎn)o 多核處理器的體系構(gòu)造特點(diǎn)2.2.3 異常o 同步異常陷阱、故障、終止o 異步異常中斷o 可屏蔽中斷、不可屏蔽中斷o 中斷優(yōu)先級(jí)、中斷嵌套2.3 嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)體系2.3.1 存儲(chǔ)器系統(tǒng)o 存儲(chǔ)器系統(tǒng)的層次構(gòu)造o 高速緩存 Cacheo 內(nèi)存管理單元 MMU2.3.2 ROM 的種類與選型o

5、常見(jiàn)ROM的種類o PROM EPROM E2PROM型 ROM的典型特征與不同點(diǎn)2.3.3 Flash Memory 的種類與選型 o Flash Memory 的種類o NOR與NAND型Flash Memory的典型特征與不同點(diǎn)2.3.4 RAM 的種類與選型 o常見(jiàn)RAM的種類o SRAM DRAM DDRAM NVRA啲典型特征與不同點(diǎn)2.3.5 外存o 常見(jiàn)外存的種類o磁盤、光盤、CF、SD等的典型特征與不同點(diǎn)2.4 嵌入式系統(tǒng) I/O 接口2.4.1 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器根本原理與構(gòu)造242 GPIO、PWM接口根本原理與構(gòu)造243 A/D、D/A接口根本原理與構(gòu)造2.4.4 鍵盤、顯

6、示、觸摸屏接口根本與構(gòu)造2.4.5 嵌入式系統(tǒng)音頻接口2.5 嵌入系統(tǒng)通信及網(wǎng)絡(luò)接口o PCI、USB串口、紅外、并口、SPI、IIC、PCMCIA的根本原理與構(gòu)造o以太網(wǎng)、CAN WLAN藍(lán)牙、1394的根本原理與構(gòu)造2.6 嵌入式系統(tǒng)電源分類及電源原理2.7 電子電路設(shè)計(jì)2.7.1 電子電路設(shè)計(jì)根底知識(shí)o 電子電路設(shè)計(jì)原理o 電子電路設(shè)計(jì)方法及步驟o 電子電路設(shè)計(jì)中的可靠知識(shí)2.7.2 PCB 設(shè)計(jì)根底知識(shí)o PCB 設(shè)計(jì)原理o PCB 設(shè)計(jì)方法及步驟o多層PCB設(shè)計(jì)的考前須知及布線原那么o PCB 設(shè)計(jì)中的可靠性知識(shí)2.7.3 電子電路測(cè)試根底知識(shí)o 電子電路測(cè)試原理與方法o 硬件抗干擾

7、測(cè)試3. 嵌入式系統(tǒng)軟件知識(shí)3.1 嵌入式軟件根底知識(shí)3.1.1 嵌入式軟件的分類系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件3.1.2 無(wú)操作系統(tǒng)支持的嵌入式軟件體系構(gòu)造輪詢、中斷、前后臺(tái)3.1.3 有操作系統(tǒng)支持的嵌入式軟件體系構(gòu)造3.1.4 板極支持包根底知識(shí)系統(tǒng)初始化、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序3.1.5嵌入式中間件GUI、數(shù)據(jù)庫(kù)3.2 嵌入式操作系統(tǒng)根底知識(shí)3.2.1 嵌入式操作系統(tǒng)體系構(gòu)造o 單體構(gòu)造、分層構(gòu)造與微內(nèi)核構(gòu)造3.2.2 任務(wù)管理o 多道程序技術(shù)o 進(jìn)程、線程、任務(wù)的概念o 任務(wù)的實(shí)現(xiàn)任務(wù)的層次構(gòu)造、任務(wù)控制塊、任務(wù)的狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換、任務(wù)隊(duì)列o 任務(wù)調(diào)度調(diào)度算法的性能指標(biāo)、可搶占調(diào)度、不可搶占調(diào)度、

8、先來(lái)先效勞、短作業(yè)優(yōu)先 算法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法、優(yōu)先級(jí)算法o實(shí)時(shí)系統(tǒng)及任務(wù)調(diào)度RMS EDF算法o 任務(wù)間通信共享內(nèi)存、消息、管道、信號(hào)o 同步與互斥競(jìng)爭(zhēng)條件、臨界區(qū)、互斥、信號(hào)量、死鎖3.2.3 存儲(chǔ)管理o Flat 存儲(chǔ)管理方式o 分區(qū)存儲(chǔ)管理固定分區(qū)、可變分區(qū)o 地址重定位邏輯地址、物理地址、地址映射o 頁(yè)式存儲(chǔ)管理o 虛擬存儲(chǔ)技術(shù)程序局部性原理、虛擬頁(yè)式存儲(chǔ)管理、頁(yè)面置換算法、工作集模型3.2.4 設(shè)備管理o 設(shè)備無(wú)關(guān)性、 I/O 地址、 I/O 控制、中斷處理、緩沖技術(shù)、假脫機(jī)技術(shù)3.2.5 文件系統(tǒng)根底知識(shí)o 文件與目錄o 文件的構(gòu)造與組織o 存取方法、存取控制o 常見(jiàn)嵌入式文件系統(tǒng)

9、 FAT、 JFFS、 YAFFS3.2.6 操作系統(tǒng)移植根底知識(shí)3.3 嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.3.1 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)根底知識(shí)3.3.2 嵌入式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言o 匯編、編譯、解釋系統(tǒng)的根底知識(shí)與根本工作原理o 匯編語(yǔ)言o 基于過(guò)程的語(yǔ)言過(guò)程 / 函數(shù)、參數(shù)傳遞、全局變量、遞歸、動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配、數(shù)據(jù)類型o 面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言對(duì)象、數(shù)據(jù)抽象、繼承、多態(tài)、自動(dòng)內(nèi)存管理o 各類程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的主要特點(diǎn)與適用情況3.3.3 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境o 宿主機(jī)、目標(biāo)機(jī)o 編輯器、編譯器、鏈接器、調(diào)試器、模擬器o 常用嵌入式開(kāi)發(fā)工具編程器、硬件仿真器、邏輯分析儀、示波器o 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境o 開(kāi)發(fā)輔助工具3.3.4 嵌入式軟件

10、開(kāi)發(fā)o 軟件設(shè)計(jì)模塊構(gòu)造設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)構(gòu)造設(shè)計(jì)、內(nèi)存布局、面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)o 嵌入式引導(dǎo)程序的設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、內(nèi)核設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)o 編碼編程標(biāo)準(zhǔn)、代碼審查o 測(cè)試測(cè)試環(huán)境、測(cè)試用例、測(cè)試方法、測(cè)試工具o 下載與運(yùn)行3.3.5 嵌入式應(yīng)用軟件移植4. 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與維護(hù)知識(shí)4.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程及其工程管理o 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)生命周期各階段的目標(biāo)與任務(wù)的劃分方法o 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程掛你根底知識(shí)及其常用管理工具使用方法o 主要的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法o 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境知識(shí)4.2 系統(tǒng)分析根底知識(shí)o 系統(tǒng)分析的目的與任務(wù)o 系統(tǒng)分析方法o 系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書(shū)的編寫方法4.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)o 傳

11、統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法o 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法4.4 系統(tǒng)實(shí)施知識(shí)o 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)o 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)o 系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)o 系統(tǒng)測(cè)試4.5 系統(tǒng)維護(hù)知識(shí)o 系統(tǒng)運(yùn)行管理知識(shí)o 系統(tǒng)維護(hù)知識(shí)o 系統(tǒng)評(píng)價(jià)知識(shí)5. 平安性知識(shí)o 平安性根本概念o 加密與解密機(jī)制6. 標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)o 標(biāo)準(zhǔn)化的概念o 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)根本知識(shí)o 代碼標(biāo)準(zhǔn)、文件格式標(biāo)準(zhǔn)、平安標(biāo)準(zhǔn)、軟件開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與文檔標(biāo)準(zhǔn)知識(shí) o 標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)o 嵌入式系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)7. 信息化根底知識(shí)o 信息化與信息系統(tǒng)根本概念o 有關(guān)的法律、法規(guī)8. 嵌入式技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)9. 計(jì)算機(jī)專業(yè)英語(yǔ)o 正確閱讀與理解相關(guān)領(lǐng)域的英文資料考試科目 2：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

12、應(yīng)用技術(shù)1. 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程1.1 系統(tǒng)需求分析方法與步驟1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)o 系統(tǒng)硬件配置o 系統(tǒng)功能組成分配o 軟硬件功能的分配o 可行性驗(yàn)證及設(shè)計(jì)審查o 系統(tǒng)規(guī)格o 周期，本錢及工作量估計(jì)o 開(kāi)發(fā)方案1.3 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)1.4 硬件設(shè)計(jì)1.5 軟件設(shè)計(jì)o 軟件構(gòu)造o 設(shè)計(jì)評(píng)審o 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)1.6 系統(tǒng)測(cè)試o 測(cè)試環(huán)境o 測(cè)試方案內(nèi)容、方法、標(biāo)準(zhǔn)、過(guò)程、檢驗(yàn)o 硬件測(cè)試o 軟件測(cè)試單元測(cè)試、集成測(cè)試o 軟硬件聯(lián)合測(cè)試o 實(shí)施測(cè)試1.7 系統(tǒng)評(píng)估1.8 軟件維護(hù)2. 嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 嵌入式系統(tǒng)硬件根本構(gòu)造2.1.1 嵌入式微處理構(gòu)造與應(yīng)用2.1.2 異常及中斷處理技術(shù)2.1.

13、3 DMA 技術(shù)2.1.4 多處理系統(tǒng) o 多處理器系統(tǒng)特點(diǎn) o 多處理器系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)2.1.5 總線架構(gòu) o 應(yīng)用系統(tǒng)中的總線配置2.1.6 內(nèi)存種類及架構(gòu) o 存儲(chǔ)器系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)2.1.7 數(shù)字電路與邏輯電路o 專用集成電路o 可編程邏輯控制器件2.2 輸入/ 輸出接口設(shè)計(jì)2.2.1 輸入 / 輸出接口 o 接口信號(hào)電平轉(zhuǎn)換 o 接口驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)2.2.2 輸入/ 輸出接口應(yīng)用技術(shù) o 外圍設(shè)備 o 串口通信 o 并口通信 o 模擬接口 o 通信接口設(shè)備 o 通信標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議 o 數(shù)據(jù)傳輸方式2.3 外圍設(shè)備接口應(yīng)用技術(shù)2.3.1 外圍存儲(chǔ)設(shè)備o存儲(chǔ)卡，記憶棒，IC卡，MM（卡，SD卡 o

14、DVD 、CD-R 、CD-RW2.3.2 外圍輸入 / 輸出設(shè)備 o 鍵盤，鼠標(biāo)，觸摸屏 o 液晶板、 LED、 7 段數(shù)碼管、蜂鳴器2.3.3 電源設(shè)計(jì)技術(shù)2.4 可靠性與平安性設(shè)計(jì)技術(shù)2.4.1 錯(cuò)誤檢測(cè)與隔離技術(shù)2.4.2 冗余設(shè)計(jì)2.4.3 系統(tǒng)恢復(fù)設(shè)計(jì)2.4.4 診斷技術(shù)2.4.5 常用平安標(biāo)準(zhǔn)2.4.6 抗干擾設(shè)計(jì)2.4.7 電磁兼容設(shè)計(jì)2.4.8 系統(tǒng)加密3. 嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 嵌入式系統(tǒng)軟件構(gòu)造設(shè)計(jì)3.2 嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)3.2.1 時(shí)間管理 o 系統(tǒng)時(shí)間 o 時(shí)鐘中斷3.2.2 內(nèi)存管理 o 靜態(tài)內(nèi)存管理 o 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理3.2.3 任務(wù)管理與任務(wù)間的通信o

15、任務(wù)間的通信機(jī)制/亠口 曰o 信號(hào)量o 郵箱o 消息隊(duì)列3.2.4 異常處理 o 異常處理方法 o 中斷優(yōu)先級(jí)處理方法 o 系統(tǒng)調(diào)用3.2.5 嵌入式文件系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)326嵌入式系統(tǒng)圖形用戶接口GUI應(yīng)用技術(shù)3.2.7 嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)3.3 嵌入式軟件設(shè)計(jì)技術(shù)3.3.1 匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)o數(shù)據(jù)類型o 匯編語(yǔ)言程序構(gòu)造o 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化o 子程序調(diào)用3.3.2嵌入式C語(yǔ)言設(shè)計(jì)o ANSI-C 的數(shù)據(jù)類型o C程序構(gòu)造o C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化o 程序的編譯與鏈接3.3.3 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)o 面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)方法 UMLo 面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言o使用C+進(jìn)展嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)o

16、 使用 Java 進(jìn)展嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)3.4 系統(tǒng)級(jí)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)o 嵌入式系統(tǒng)固件與系統(tǒng)初始化設(shè)計(jì)o 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)o 硬件抽象層、板級(jí)支持包設(shè)計(jì)o 嵌入式軟件的移植技術(shù)4. 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)4.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境4.1.1 開(kāi)發(fā)工具o 文本編輯器o 匯編、編譯與連接程序o ICE 與 ICE 監(jiān)控器o 配置管理工具o 逆工程工具4.1.2 平臺(tái) o 操作系統(tǒng) o 分布式開(kāi)發(fā)環(huán)境4.1.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境創(chuàng)立方法及評(píng)估o 開(kāi)發(fā)工作分析o 開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立o 維護(hù)、管理、使用開(kāi)發(fā)環(huán)境的方法 o 開(kāi)發(fā)環(huán)境的平測(cè)4.2 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分析技術(shù)4.2.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分析技術(shù) o 構(gòu)造化分析方法 o 面向?qū)ο蠓治龇?/p>

17、法4.2.2 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù) o 構(gòu)造化分析方法 o 面向?qū)ο蠓治龇椒?.3 硬件設(shè)計(jì)環(huán)境4.3.1 硬件描述語(yǔ)言 o 硬件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程 o 硬件描述語(yǔ)言的種類與特點(diǎn)4.3.2 仿真技術(shù)o 邏輯仿真方法o 邏輯仿真工具4.3.3 大規(guī)模集成電路系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法 o ASIC 開(kāi)發(fā)方法 o FPGA 設(shè)計(jì)方法o IP intellectual property4.4 協(xié)同設(shè)計(jì)o 軟硬件任務(wù)工與切調(diào)o 設(shè)計(jì)平審4.5 嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)技術(shù) o 低功耗系統(tǒng)工作機(jī)制 o 低功耗系統(tǒng)模型構(gòu)造 o 低功耗的硬件設(shè)計(jì)技術(shù) o 低功耗的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)4.6 分布式嵌入系統(tǒng)設(shè)計(jì) o 分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 o 分布式系統(tǒng)的通信技術(shù)o 分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用5. 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用5.1 嵌入式系統(tǒng)在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用5.2 嵌入式系統(tǒng)在手持設(shè)備中的應(yīng)用5.3 嵌入式系統(tǒng)在模式識(shí)別中的應(yīng)用三 題型舉例一、選擇題來(lái)區(qū)o 假設(shè)嵌入式系統(tǒng)中采用 I/O 地址統(tǒng)一編址模式 , 訪問(wèn)內(nèi)存單元與 I/O 設(shè)備是通過(guò) (1) 分的。(1) A. 數(shù)據(jù)總線上輸出的數(shù)據(jù)B. 不同的地址代碼C. 不同的地址總路線D. 不同的指令二、問(wèn)答題 在某個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)中，任務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖不完整如下，請(qǐng)閱讀該圖以及以下說(shuō)明， 答復(fù)以下問(wèn)題 1 至問(wèn)題 4，將解答填入答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。說(shuō)明 任務(wù)總