【嵌入式】嵌入式系統開發與應用第二版課后答案第一章(田澤)


復習用,自整理——海底淤泥

1.寫出下列英語縮寫的英文原文以及中文含義

RAM       DRAM        ROM      PROM        EPROM

隨機存取存儲器  動態隨機存取存儲器  只讀存儲器   可編程只讀存儲器   可擦除可編程只讀存儲器

FLASH      RTOS        SOC      SOPC         IP

閃存       實時操作系統     片上系統    可編程片上系統     知識產權模塊

OS        HAL          BSP      ICE          ICD

操作系統     硬件抽象層      板級支持包   片上調試       JTAG仿真器

EEPROM             API         RISC         SPI      MMU 

帶電可擦除可編程只讀存儲器    應用程序編程接口   精簡指令集      串行外設接口  內存管理單元

I2S        I2C         UART      ARM         LCD

音頻總線     同步串行總線     異步收發傳輸器  先進risc處理器    液晶顯示器 

AHB       APB         SP       SWI         FIQ

高級高性能總線  外圍總線       堆棧指針    軟中斷請求      快中斷請求

CAN       DMA        FPGA      DSP         GPIO

現場總線     直接存儲器訪問   可編輯邏輯門陣列 高速數字信號處理器  通用型輸入輸出

2.什么是嵌入式系統?與通用計算機系統相比,它有那些特點?應用范圍包括?

  嵌入式系統是嵌入到對象體中以嵌入式計算機為核心的專用計算機系統

  特點:1專用計算機系統  2運行環境差異大  3比通用PC資源少  4低功耗、體積小、集成度高、成本低  5具有完成的系統測試和可靠性評估系統

     6具有較長生命周期 7需要專用的開發工具和方法進行設計   8包含專用調試電路          9多學科知識繼承系統

  應用范圍:1汽車  2工業控制  3通訊設備  4消費電子  5商業終端  6航空航天、軍事需求

3嵌入式系統的組成結構包含那幾部分?根據1-1說理解

  硬件:微處理器、配置存儲器、I/O設備、通信模塊、電源、接口

  軟件:板級支持包BSP、嵌入式操作系統、應用程序接口、應用

4簡述嵌入式系統開發的基本流程,並畫出相應流程圖

  1.系統定義與需求分析

  2.方案設計

  3.詳細設計

  4.軟硬件集成測試

  5.系統功能性及可靠性測試

5簡述嵌入式知識體系框架

  1硬件知識體系

  2軟件知識體系

  3具體領域的應用知識體系

6簡述嵌入式系統的硬件組成,並解釋什么是嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、DSP、SOC/SOPC

  硬件組成:以嵌入式處理器或微處理器核為核心的SOC/SOPC並配置必要的外圍接口部件

  嵌入式微處理器:嵌入式微處理器是與通用計算機的微處理器對應的cpu

  嵌入式微控制器:又稱單片機,顧名思義,就是將整個計算機系統集成到一塊芯片中。

  DSP:高速數字信號處理器

  SOC:片上系統

  SOPC:可編程片上系統

7ARM,MIPS,PowerPC,Sparc微處理器和Xtensa系列可配置處理器的結構有哪些相同和不同?各有什么特點?

  相同:都是32位嵌入式微處理器

  不同:

    MIPS:使用MIPS32架構和MIPS指令集

    PowerPC:使用PowerPC內核和PowerPC指令集

    Sparc:使用VIS指令集

    ARM:使用ARM內核和ARM指令集

    Xtensa: 使用自由組裝、彈性擴張的微處理器架構

  特點:

    MIPS:軟硬件協同提高性能,同時簡化硬件設計

    PowerPC:可伸縮性好、方便處理

    Sparc:可擴展性

    ARM:極高的性能和極低的功耗

    Xtensa:可以自由配置

8簡述IP核的基本概念,它與SOC的關系是什么?

  IP核是具有復雜系統功能的能夠獨立出售的VLSI塊

  SoC應由可設計重用的IP核組成

9什么是易失性存儲器和非易失性存儲器

  易失性存儲器:當系統掉電后,存儲器中的信息立即消失,不能持久保持

  非易失性存儲器:系統掉電后仍然能夠持久保存信息

10嵌入式系統中常用的通信接口包括哪些?

  1.RS-232C串行接口  2.RS-422串行通信接口  3.RS-485串行通信接口  4.USB接口  5.IEEE1394接口

  6.以太網接口     7.藍牙接口       8.IEEE802.11無線接口   9.IrDA接口  10.JTAG接口

11試述嵌入式硬件系統硬件設計的基本流程

  1需求和功能分析

  2設計方案的規划

  3核心部件選型

  4主要部件選型

  5基礎部件選型

  6原理圖設計

  7PCB設計

  8系統調試

  9產品維護和升級

12簡述嵌入式系統軟件的組成和功能

  組成:

    1板級支持包層

    2實時操作系統層

    3應用程序接口層

    4應用程序層

   功能:

    1板級支持包提供操作系統和硬件層的交互

    2操作系統管理計算機資源

    3應用程序接口提供使用操作系統的函數

13試分析通用操作系統與嵌入式操作系統的異同點,並解釋什么是嵌入式實時操作系統。嵌入式操作系統和嵌入式實時操作系統有什么不同?

  相同:知識體系、技術本質沒有太大區別

  不同:

    通用操作系統:系統資源充足,功能較多,體型較大,消耗較大

    嵌入式操作系統:系統資源緊缺,功能較少,體型較小,消耗較小

  實時操作系統:指一個能夠在指定或者確定的時間內完成操作系統功能以及對外部或內部、同步或異步時間做出響應的系統

  不同:

    一般操作系統:注重平均性能,對單個任務的響應時間不必關心

    實時操作系統:注重性能上的實時性

14嵌入式操作系統具有哪些基本管理功能?

  1多任務管理

  2存儲管理

  3外圍資源管理

  4終端管理

15嵌入式操作系統中的進程通常有哪幾種狀態?簡述他們之間的關系

  1運行狀態

  2就緒狀態

  3等待狀態

  關系:

    新進程---->就緒<-------->運行----->結束

         就緒->等待->運行

16目前常用的嵌入式操作系統有哪些?試分析他們的優點

  常用操作系統:

  1.μC/OS-II嵌入式操作系統  執行效率高,占用空間小、可移植性強

  2.WindowsCE操作系統  小規模又高度可制定,提供了眾多強大工具

  3.VxWorks嵌入式實時操作系統  高性能,可裁剪

  4.μLinux操作系統  穩定、移植性好、網絡功能優秀、API豐富

17針對不同的用戶需求可選擇的開發環境有哪些?

  Keil

  Windows platform Builder

  Linux gcc

18簡述嵌入式系統開發過程中所使用的目標板與評估板的作用

  目標板是最終電路板

  評估板用作開發者使用的學習板、實驗板、軟件測試硬件調試的電路板

19試簡述嵌入式軟件開發的特點以及嵌入式軟件開發的基本流程

  1開發環境的建立

  2源代碼編輯  

  3交叉編譯和鏈接

  4聯機調試

  5固化與測試

20嵌入式系統開發過程中所使用的硬件調試器主要有哪幾種?分別是什么?

  ICE,ICD,ROM監視器,ROM仿真器

21怎樣提高嵌入式應用軟件的可移植性和可重用性?

  1多用高級語言,少用匯編語言

  2將不可移植的部分 局域化

  3提高代碼重用性

  

 

    


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