嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論簡(jiǎn)答題

1、4 頁(yè)- 3簡(jiǎn)答題每題 6 分，共 30 分何謂嵌入式系統(tǒng)?舉例說明嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域范圍。【要點(diǎn)】嵌入式系統(tǒng)定義依據(jù) IEEE 的定義，嵌入式系統(tǒng)是“把握、監(jiān)視或者關(guān)心設(shè)備、機(jī)器和車間運(yùn)行的裝置”。算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)把握、交通治理、信息家電、家庭智能治理系統(tǒng)、POS 網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)、環(huán)境工程與自然、機(jī)器人CISC RISC 兩種架構(gòu)，簡(jiǎn)述二者的異同點(diǎn)?！疽c(diǎn)】嵌入式微處理器承受的指令系統(tǒng)有精簡(jiǎn) 指令集系統(tǒng)RISC和簡(jiǎn)單指令集系統(tǒng)CISC。CISC 留意的是以到達(dá)提高性能的目的。RISC是將重點(diǎn)放在如何使計(jì)算機(jī)的構(gòu)造更加簡(jiǎn)潔合理地提高運(yùn)算速度，而不是單純，削減指令格式

2、和尋址方式種類；簡(jiǎn)化譯碼指令格式；在單周期內(nèi)完成指令等。RISCCISC 架構(gòu)器相比較，其差異處如下： 微程控盡量承受軟件架構(gòu)實(shí)現(xiàn) 使用最正確化的程序代碼編譯 簡(jiǎn)易的譯碼指令格式 高度并行化處理比較板級(jí)支持包BSP與通用計(jì)算機(jī)的根本輸入輸出系統(tǒng)BIOS的異同點(diǎn)。板級(jí)支持包是介于主板硬件和操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)層程序之間的層。一般認(rèn)為它屬于操作系統(tǒng)的一局部，主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)操作系統(tǒng)的支持，為上層的驅(qū)動(dòng)程序供給訪問硬件設(shè)備存放器的函數(shù)包，使之能與硬件主板更好地運(yùn)行。BSP 主要做的工作是系統(tǒng)初始化和硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。具有操作系統(tǒng)相關(guān)性、硬件相關(guān)性的特點(diǎn)。在系統(tǒng)啟動(dòng)之初，BSP BIOS，也是負(fù)責(zé)系統(tǒng)加電、初始

3、化各種設(shè)備、裝入操作系統(tǒng)。BSP BIOS 的主要區(qū)分有以下幾個(gè)方面。BSP BIOS 卻是和所在的主板相適應(yīng)的。也就是說，BSP 主要是為了讓硬件支持某種嵌入式操作系統(tǒng)，BIOS 是為了全部操作系統(tǒng)都能夠在其所在的硬件上正常工作。 BIOS 一般不能更改，開發(fā)人員只能對(duì)其進(jìn)展BSP 的自主性更大。BSP 個(gè) BSPBSP。一個(gè) BIOS 是對(duì)應(yīng)一個(gè)硬件和多個(gè)操作系統(tǒng)，也就是說，BIOS 對(duì)應(yīng)于肯定條件下的硬件，跟操作系統(tǒng)無關(guān)。簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本過程。【要點(diǎn)】嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)始終將待設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件與軟件同時(shí)考慮與權(quán)衡，以利IP 核。的盲目性。在設(shè)計(jì)

4、初期沒有對(duì)軟硬件進(jìn)展統(tǒng)一描述，從而無法實(shí)現(xiàn)軟件和硬件的優(yōu)化和平衡。簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)中可能消滅的存儲(chǔ)器形式?！疽c(diǎn)】嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)可以有各種類型的存儲(chǔ)器：在一個(gè)微把握器中存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)和堆棧的內(nèi)部存放器ROM/PROM/EPROMRAM內(nèi)部高速緩存EEPROM 或者閃存ROM PROMRAM 內(nèi)存緩沖區(qū)高速緩存處理器的功能來打算。簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的高速緩沖緩存 Cache 的替換算法?！疽c(diǎn)】當(dāng)發(fā)生失效時(shí)，替換算法打算應(yīng)替換哪一塊。直接映像 Cache 中只有 1 個(gè)塊，因此不需要選擇，不命中的時(shí)候直接替換這個(gè)塊。Cache 中有多個(gè)塊可供選擇，其主要的替換算法有三種：隨機(jī)法。先進(jìn)

5、先出法FIFO。最近最少使用法LR。簡(jiǎn)述嵌入式處理器外圍硬件的擴(kuò)展方式。【要點(diǎn)】GPIO擴(kuò)展。展內(nèi)存類芯片。理論上，通過編程，GPIO 擴(kuò)展可以完成輸入功能、輸出功能、矩陣鍵盤功能、總線信號(hào)模擬功能及通信信號(hào)模擬功能。某些狀況下，處理器硬件的擴(kuò)展有可能使用綜合擴(kuò)展。簡(jiǎn)述 I/O 接口的組成構(gòu)造、功能、編址方式?【要點(diǎn)】I/O接口電路與嵌入式處理器之間通過內(nèi)部總線交換信息。I/O CPU 之間交換的信息有數(shù)據(jù)、狀態(tài)及把握信號(hào)。功能：數(shù)據(jù)緩沖和鎖存功能。信號(hào)轉(zhuǎn)換功能。數(shù)據(jù)格式變換功能。CPU 命令的功能。設(shè)備選擇功能。尋址：存儲(chǔ)器映像法，也叫 I/O 地址空間的統(tǒng)一編址法，即 I/O 地址空間與主

6、存地址I/O 地址空間。I/O I/O I/O 端口地址空間分別編址，互不干預(yù)。根本模塊及其功能。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)一般包括以下根本模塊。初始化治理完成實(shí)時(shí)內(nèi)核的初始化工作，并啟動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)度。任務(wù)治理任務(wù)、掛起任務(wù)、解掛任務(wù)、設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級(jí)等功能。時(shí)間治理眠一段時(shí)間或休眠到某一時(shí)刻；完成系統(tǒng)計(jì)時(shí)和對(duì)任務(wù)時(shí)間片的計(jì)算。定時(shí)治理完成系統(tǒng)的定時(shí)功能。在定時(shí)時(shí)間后調(diào)用相應(yīng)的定時(shí)處理程序。中斷治理完成響應(yīng)中斷的一些必要處理，支持中斷嵌套時(shí)任務(wù)堆棧和中斷專用堆棧的切換。任務(wù)間的通信、同步、互斥治理用。內(nèi)存治理供給申請(qǐng)可變大小數(shù)據(jù)塊和申請(qǐng)固定大小數(shù)據(jù)塊的治理。簡(jiǎn)述不行剝奪型內(nèi)核和可剝奪型內(nèi)核的根本思想。不行剝奪型內(nèi)核CPU 的全部權(quán)。不行剝奪型調(diào)度法也稱作合作型多任務(wù)，各個(gè)任務(wù)彼此合作共享一個(gè) CPU。異步大事還是由中斷效勞來處理。中斷效勞可以使一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)由掛起狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。但中斷效勞以后把握權(quán)還是回到原來被中斷了的那個(gè)任務(wù)，直到該任務(wù)主動(dòng)放棄CPU 的使用權(quán)時(shí)，那CPU 的使用權(quán)。當(dāng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間很重要時(shí)，要使用可剝奪型內(nèi)核。最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)一旦就緒，總CPU 的把握權(quán)。當(dāng)一個(gè)運(yùn)行著的任務(wù)使一個(gè)比它優(yōu)先級(jí)