嵌入式系统基础

嵌入式系统基础
嵌入式系统基础

《嵌入式系统基础》课程教学大纲

(课程编号7101371 学分-学时-上机 3-48-0)

东南大学软件学院

一、课程的性质与目的

本课程是软件工程专业的一门专业选修课。本课程的教学目的,是使学生能够深入了解嵌入式计算机系统的组成、工作原理、嵌入式计算机的内部体系结构以及与体系结构相关的指令系统的应用编程特点。要求学生在学完本课程以后,具有阅读各类嵌入式计算机系统技术资料的自学能力和进行嵌入式计算机系统简单设计的基本能力,并为其计算机专业知识与素养奠定扎实基础。

二、课程内容的教学要求

1. 嵌入式系统基础

(1)嵌入式系统基础:了解嵌入式系统基本概念。了解常见的嵌入式微处理器、实时操作系统。了解嵌入式系统的开发过程。

(2)ARM处理器硬件结构:掌握ARM处理器支持的数据类型、格式、掌握存储器结构、ARM处理器工作状态、工作模式、内部寄存器。

(3)ARM指令级及Thumb指令集:掌握ARM处理器寻址方式。ARM指令和Thumb指令。掌握这两类指令的特点以及如何使用它们。

(4)ARM伪指令及伪操作:理解ARM伪指令和伪操作的概念。掌握它们的作用和使用方法。

(5)ARM汇编和C混合编程:掌握ARM汇编程序的语法格式。掌握ARM汇编和C程序混合编程时遵从的规则。了解混合编程时的编程技巧。

(6)实时操作系统:掌握实时操作系统的概念和工作原理。以ucOS II为例,掌握实时操作系统的结构、移植。学会阅读操作系统的关键代码及如何根据要求改写。

(7)嵌入式系统开发流程:掌握嵌入式系统的调试原理。了解嵌入式系统的开发流程、开发过程中应注意的环境等。

三、能力培养的要求

1. 逻辑能力的培养:主要是对计算机运行的逻辑分析,进而培养严密的逻辑思维能力。

2. 编程能力的培养:要求学生通过本课程的学习,具有ARM汇编程序的阅读和编写能力,能自如地编写基本的嵌入式程序,能够运用C与汇编的混合编程。

3. 自学能力的培养:通过本课程的教学,要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力,以及围绕课堂教学内容,阅读参考书籍和资料,自我扩充知识领域的能力。

4. 表达能力的培养:主要是通过作业,清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。

5. 创新能力的培养:培养学生独立思考、具体问题具体分析的能力。由于嵌入式系统具有专用性、特定性等特点,对于不同的应用,学生需要思考不同的设计和开发方案,改进算法等,所以,在教学中,可以培养学生的分析能力及创新能力。

四、建议学时分配

五、考核方式

总评成绩=平时成绩+期末考试成绩

平时成绩占30%(其中:上课出勤5%;课堂作业:10%;程序演示、答辩:15%)期末考试成绩占70%

六、教材及参考书

1.田泽主编.嵌入式系统开发与应用教程.北航出版社,2005

2.周立功主编.ARM微控制器基础与实战.北航出版社,2003

《人力资源管理》课程教学大纲

(课程编号7101302 学分-学时-上机2-32-0)

东南大学软件学院

一、课程的性质与目的

人力资源管理是研究充分利用人力资源来实现组织目标,同时为人力资源提供相应报酬及发展机会的一门学科。

人力资源管理的学习,可以提高学生对人力资源管理的认识,了解其主要活动内容及功能,以及对组织有效性的贡献。更重要的是可以帮助学生对未来进入组织工作提供必要的知识和准备。

通过对人力资源管理的学习,学生可以:

●了解组织中对员工的招聘和挑选、保留和激励、控制和协调、以及培训和发展的过程和要求;

●提高应聘技巧;

●了解个人工作表现的评估和确认

●学会规划个人职业生涯

●明白个人对自己工作表现和发展的责任

这是一门双语教学课程,因此在传授人力资源管理知识的同时,也可以推动学生的英语听、说、读、写能力的提高。

二、课程内容的教学要求

1.招聘和挑选

2.绩效管理

3.培训和发展

4.福利和待遇

5.劳工关系

6.安全和保障

7.职业发展

三、教学说明:

学生没有任何工作经历,对于实际工作场景没有认识,理解起来会有难度。因此,教学中采取以下方法来加强学生对知识的理解和掌握:

●案例分析

●角色扮演

●邀请著名IT公司管理人员现身说法

●要求学生完成一篇小论文,用学过的理论来分析个人所在项目小组的工作表现。

四、能力培养的要求

1. 面试技巧:通过案例分析和角色扮演,提高学生的应聘技巧和面试技巧。

2. 个人职业生涯发展的规划能力:学生通过案例分析和角色扮演来掌握个人职业生涯的发展的责任和规划。

3. 自学能力的培养:通过本课程的教学,要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力,以及围绕课堂教学内容,阅读参考书籍和资料,自我扩充知识领

域的能力。

4. 表达能力的培养:通过课堂练习和论文,培养学生清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。

5.沟通能力的培养:通过角色扮演和课堂练习,提高学生语言沟通的能力和技巧。特别是如何与上级沟通的技巧。

7.英语应用能力的培养:通过双语教学和用英语考试或完成论文来推动学生提高英语应用能力。

五、建议学时分配

六、考核方式

总评成绩=平时成绩(包括作业及出勤)+期末考试成绩

平时成绩占20%

期末考试成绩占80%

七、教材及参考书

1.Gary Dessler, 2000, Human resources management, 8th edition, 清华大学出版社

2.John M. Ivancevich, 2001, Human resources management, 8th, 机械工业出版社

3.人力资源管理,第六版,(美)加里.德斯勒,中国人民大学出版社

嵌入式系统原理与应用复习知识点总结

第一章 1、嵌入式系统的应用范围:军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业 控制。 2、嵌入式系统定义:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件 与硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专 用计算机系统。(嵌入式的三要素:嵌入型、专用性与计算机系统)。 3、嵌入式系统的特点:1)专用性强;2)实时约束;3)RTOS;4)高可靠性;5) 低功耗;6)专用的开发工具和开发环境;7)系统精简; 4、嵌入式系统的组成: (1)处理器:MCU、MPU、DSP、SOC; (2)外围接口及设备:存储器、通信接口、I/O 接口、输入输出设备、电源等;(3)嵌入式操作系统:windows CE、UCLinux、Vxworks、UC/OS; (4)应用软件:Bootloader 5、嵌入式系统的硬件:嵌入式微处理器(MCU、MPU、DSP、SOC),外围电路, 外部设备; 嵌入式系统的软件:无操作系统(NOSES),小型操作系统软件(SOSE)S,大型 操作系统软件(LOSES)注:ARM 处理器三大部件:ALU、控制器、寄存器。 6、嵌入式处理器特点:(1)实时多任务;(2)结构可扩展;(3)很强的存储区 保护功能;(4)低功耗; 7、DSP处理器两种工作方式:(1)经过单片机的DSP可单独构成处理器;(2) 作为协处理器,具有单片机功能和数字处理功能; 第二章 1、IP核分类:软核、固核、硬核; 2、ARM 处理器系列:(1)ARM7系列(三级流水,thumb 指令集,ARM7TDMI); (2)ARM9系列(DSP处理能力,ARM920T)(3)ARM/OE(增强DSP)(4)SecurCone 系列(提供解密安全方案);(5)StrongARM系列(Zntle 产权);(6)XScale系列(Intel 产权);(7)Cortex 系列(A:性能密集型;R:要求实时性;M:要求低 成本) 3、ARM 系列的变量后缀:(1)T:thumb 指令集;(2)D:JTAG调试器;(3)快

嵌入式技术基础与实践_习题参考答案

单片机习题参考答案 第1章概述习题参考答案 1.嵌入式系统的基本含义是什么?为什么说单片机是典型的嵌入式系统? 答:即MCU的含义是:在一块芯片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器(RAM/ROM 等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的,它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 简述嵌入式系统的特点以及应用领域。 答:嵌入式系统属于计算机系统,但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源,较高稳定性要求,低功耗,低成本等。一般用于工业控制,智能家电,日常电子等领域。 3.比较MCU与CPU的区别与联系。 答:CPU是一个单独的PC处理器。而MCU,则有微处理器,存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说,MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统,而CPU紧紧是一个处理器而已。 4.举例说明嵌入式系统在日常生活中的应用。 答:日常数码产品:手机,MP3,U盘,相机等。 日常工业类:冰箱,空调,微波炉,汽车等。 5.C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。 答:相比底端汇编,更简单易学;与高级语言如(C++,C#,java等)相比,执行效率高,编译后的编码体积小,而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码;对位的操纵能力很强。6.阅读光盘中【第01章(概述)阅读资料】中的“嵌入式C语言工程简明规范”,用一页纸给出嵌入式C语言工程简明规范的要点。 答:此规范主要针对单片机编程语言和08编译器而言,包括命名、注释、编码规范性等内容。建议在一个工程或者一个项目中尽量遵循相同的代码规范,而不是说你只能拥有一个代码规范。 (1)命名规则:命名清晰明了,有明确含义,使用完整单词或约定俗成的缩写。通常,较短的单词可通过去掉元音字母形成缩写;较长的单词可取单词的头几个字母形成缩写。即"见名知意";命名风格要自始至终保持一致;命名中若使用特殊约定或缩写,要有注释说明;为了代码复用,命名中应避免适用与具体项目相关的前缀;应使用英语命名。 (2)注释:注释基本原则就是有助于对程序的阅读理解,说明程序在"做什么",解释代码的目的、功能和采用的方法。一般情况源程序有效注释量在30%左右。注释语言必须准确、易懂、简洁。边写代码边注释,修改代码同时修改相应的注释,不再有用的注释要删除。汇编和C中都用"//",取消";" 不使用段注释" /* */ "(调试时可用)。 使用文件注释必须说明文件名、项目名称、函数功能、创建人、创建日期、版本信息等相关信息。修改文件代码时,应在文件注释中记录修改日期、修改人员,并简要说明此次修改的目的。所有修改记录必须保持完整。文件注释放在文件顶端,用"/*……*/"格式包含。

(完整word版)嵌入式系统设计与应用

嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 课程名称:课程名称:嵌入式系统设计与应用 总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12 36学时12学时总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12学时教材:嵌入式系统设计教程》教材:《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书:参考书:1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石.ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石.《ARM嵌入式系统教程》.机械工业出版2008年社.2008年9月 1 课程内容 绪论:绪论: 1)学习嵌入式系统的意义2)高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计(实验课)3)嵌入式系统设计(实验课)内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统

嵌入式系统设计基础总结报告

嵌入式系统设计基础 结题报告 学生1: 学生2: 学生3: 组长: 组长电话: 指导老师: 完成时间:

目录 目录 (2) 摘要 (3) 一、课题概述 (4) 二、课题实施方案 (4) 2.1 方案说明 (4) 2.1.1 LCD图像显示模块设计方案 (4) 2.1.2 触摸屏模块设计方案 (5) 2.1.3 音乐播放模块设计方案 (5) 2.1.4 键盘模块设计方案 (6) 2.2 工程规范 (6) 三、课题实施过程详述 (6) 四、系统测试方法 (8) 五、结果分析 (8) 六、总结 (9) 参考文献 (9) 附录 (9)

摘要 随着智能手机和平板电脑等便携式设备的兴起,ARM已经成为全球领先的半导体知识产权提供商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。本文旨在初步接触嵌入式ARM技术。我们使用了天嵌TQ2440开发板以及ADS1.2来进行相关实验,主要制作了一个带背景音乐、可以使用触摸屏和键盘进行前后照片切换的数码相框。通过这次实验,我们对ARM技术有了一个初步的认识和了解,同时也掌握了一些编程和调试技术。 关键词:嵌入式,LCD图像显示,触摸屏 Abstract With the development of the smartphone and tablet computer, ARM has already become a leading semiconductor intellectual property provider in global market. More than 95% of the smartphone and tablet computer use the ARM framework. ARM has the advantages in performance, cost and efficiency. This paper aim at having a rough contact with embedded ARM and we use TQ2440 and ADS1.2 to conduct relevant experiments. Generally, we have made a digital album which can be controlled by touch panel. Through this experiment, we have grown a general acknowledge of ARM technology and master some coding and debugging technology. Keywords:embedded system, LCD display, touchpanel

arm嵌入式系统基础教程课后答案.doc

arm 嵌入式系统基础教程课后答案【篇一:arm 嵌入式系统基础教程习题答案周立功】 /p> 1 、举出3 个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的 专用计算机系统。 3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类? 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微控制器(microcontroller unit, mcu) 嵌入式dsp 处理器(embedded digital signal processor, edsp) 嵌入式片上系统(system on chip) 4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统? 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实 时操作系统提高了系统的可靠性。其次,提高了开发效率,缩短了 开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位cpu 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务 是什么? 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结 束项目 4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资 收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定 期监控进展,分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系 统交接给维护人员;结清各种款项。 2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险? 在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行 的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估

ARM嵌入式系统开发与应用课后题答案与习题

课后题答案:第一章 1.写出下列英文缩写的英文原文及中文含义。 RAM随机存储器 DRAM动态随机存储器 ROM只读存储器 PROM可编程只读存储器 EPROM可插除可编程只读存储器 CANCAN总线 RTOS实时操作系统 SOPC片上可编程系统 ICE硬件调试器 FI快速终端请求 EEPROM电可插除可编程只读存储器 API应用程序接 DMA直接内存存取 RISC精简指令集计算机 SPI串行万维指令 MMU存储管理单元 UART异步接受发送装置 ARM先进RISC存储器 SWI软件终端指令 2、什么是嵌入式系统? P3 嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。 3、是比较嵌入式系统与通用PC的区别。P3 (1)嵌入式系统是专用的计算机系统,而PC是通用的计算机系统。 (2)技术要求不同,通用PC追求高速、海量的数据运算;嵌入式要求对象体系的智能化控制。(3)发展方向不同,PC追求总线速度的不断提升,存储容量不断扩大;嵌入式追求特定对象系统的智能性,嵌入式,专用性。 4、嵌入式体统有哪些部分组成?简单说明各部分的功能与作用 (1)硬件层是整个核心控制模块(由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他I/O 接口以及电源组成),嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心,在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路(RAM和ROM等),这就构成了一个嵌入式核心控制模块,操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。 (2)中间层把系统软件与底层硬件部分隔离,使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。一般包括硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)和板级支持包(Board Support Package,BSP)。(3)软件层由实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphical User Interfaces,GUI)、网络组件组成。 (4)功能层是面向被控对象和用户的,当需要用户操作是往往需要提供一个友好的人机界面。 5、什么是可编程片上系统?在技术上它有哪些特点? 用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统SOPC,特点如下:实现复杂系统功能的VLSI;采用超深亚微米工艺技术;使用一个以上的嵌入式处理器/DSP;外部可对芯片进行编程;主要采用第三方IP进行设计;足够的片上可编程逻辑资源;具有处理器调试接口和FPGA编程接口;可能包含部分可编程模拟电路;单芯片,低功耗,微封装;微处理器/dsp以ip核的形式方便的嵌入在FPGA中。 6、什么是嵌入式外围设备?简要说明嵌入式外围设备是如何分类的。 嵌入式外围设备,是指在一个嵌入式系统硬件构成中,除了核心控制部件-----嵌入式微处理器/DSP 以外的各种存储器,输入/输出接口、人机接口的显示器/键盘、串行通信接口等。根据外围设备的功能可分为以下五类:存储器类型;通信接口;输入/输出设备;设备扩展接口;电源及辅助设备。 7、.简述嵌入式系统软件的组成和功能? 组成:应用层,OS层,BSP层 11、什么是软硬件协同设计?他最大的特点是什么?嵌入式系统开发为什么可以采用这种方法进行。嵌入式是系统设计时使用一组物理硬件和软件来完成所需功能的过程。系统是指任何由硬件,软件或者两者的结合来构成的功能设备。由于嵌入式系统是一个专用系统,所以在嵌入式产品的设计过程中,软件设计和硬件设计是紧密结合的、相互协调的;特点是:在设计时从系统功能的是先考虑,把实现时的软硬件同时考虑进去,硬件设计包括芯片级“功能定制”设计。这样既可最大限度的利用有效资源,缩短开发周期,又能取得更好的设计效果。 第二章 1、CISC与RISC分别指什么?说明他们各自有什么特点,应用领域和发展趋势如何? 复杂指令集CPU内部为将较复杂的指令译码,也就是指令较长,分成几个微指令去执行,正是如此开发程序比较容易(指令多的缘故),但是由于指令复杂,执行工作效率较差,处理数据速度较慢,PC 中 Pentium的结构都为CISC CPU。 RISC是精简指令集CPU,指令位数较短,内部还有快速处理指令的电路,使得指令的译码与数据的处理较快,所以执行效率比CISC高,不过,必须经过编译程序的处理,才能发挥它的效率,我所知道的IBM的 Power PC为RISC CPU的结构,CISCO 的CPU也是RISC的结构。 RISC与CISC的主要特征对比 比较内容 CISC RISC 指令系统复杂,庞大简单,精简 指令数目一般大于200 一般小于100 指令格式一般大于4 一般小于4 寻址方式一般大于4 一般小于4 指令字长不固定等长 可访存指令不加限制只有LOAD/STORE指令 各种指令使用频率相差很大相差不大

ARM嵌入式系统基础教程复习

《嵌入式系统基础教程》复习 1.什么是嵌入式系统?其特点有些什么? 答:嵌入式系统是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。” 特点:1)是专用的计算机系统,用于特定的任务; 2)资源较少,可以裁减; 3) 功耗低,体积小,集成度高,成本低; 4)使用实时操作系统; 5) 可靠性要求更高,具有系统测试和可靠性评估体系; 6)运行环境差异大 7)大部分程序固化在ROM中; 8) 较长的生命周期; 9)嵌入式微处理器通常包含专用调试电路 2.嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么? 答:BootLoader是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前,首先必须运行的一段程序代码。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。(对于嵌入式系统来说,有的使用操作系统,也有的不使用操作系统,但在系统启动时都必须运行BootLoader,为系统运行准备好软硬件环境。) 3.目前嵌入式操作系统有哪些? 答:1)μC/OS-II 嵌入式操作系统内核;2)VxWorks嵌入式实时操作系统;3)WinCE操作系统;4)Linux操作系统;5)Symbian操作系统 4.构造嵌入式开发环境有哪几种形式? 答:1)交叉开发环境;2)软件模拟环境;3)评估电路板 5.嵌入式系统开发的基本流程? 答:1)系统定义与需求分析; 2)系统设计方案的初步确立; 3)初步设计方案性价比评估与方案评审论证; 4)完善初步方案、初步方案实施; 5)软硬件集成测试; 6)系统功能性能测试及可靠性测试。 6.什么是可编程片上系统? 答:用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统SOPC。它是一种特殊的嵌入式系统,首先它是SOC,即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能,具有一般SOC基本属性;其次,它又具备软硬件在系统可编程的功能,是可编程系统,具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。 7.有时要使用Thumb技术的原因 答:(Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。)在性能和代码大小之间取得平衡,在需要较低的存储代码时采用Thumb指令系统用Thumb指令编写最小代码量的程序(能够很好的解决代码长度的问题),却取得以ARM代码执行的最好性能,可以带来低功耗,小体积,低成本。 8.ARM处理器的工作模式有哪几种? 答:1)正常用户模式(user); 2)快速中断模式(fiq); 3)普通中断模式(irq); 4)操作系统保护模式(svc)或管理模式; 5)数据访问中止模式(abt); 6)处理未定义指令的未定义模式(und); 7)运行特权级的操作系统任务的系统模式(sys)。 9.寄存器R13,R14,R15的专用功能各是什么? 答:1)寄存器R13保存堆栈指针SP;

孟祥莲嵌入式系统原理及应用教程部分习题答案

习题1 1. 嵌入式系统的概念的是什么?答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技 术为基础,软、硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。(嵌入式系统是嵌入式到对象体系中的,用于执行独立功能的专用计算机系统。) 2. 嵌入式系统的特点是什么? 答:系统内核小;专用性强;运行环境差异大;可靠性要求高;系统精简和高实时性操作系统;具有固化在非易失性存储器中的代码嵌入式系统开发和工作环境 4. 嵌入式系统的功能是什么?答:提供强大的网络服务小型化,低成本,低 功能;人性化的人机界面;完善的开发平台 5. 嵌入式系统的硬件平台由哪些部分组成?答:嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为核心,由存储器I/O 单元电路,通信模块,外部设备必要的辅助接口组成的。 7. 嵌入式操作系统的主要特点是什么?答:体积小;实时性;特殊的开发调试环境。 8. 叙述嵌入式系统的分类。答:按嵌入式微处理器的位数分类可以分为4 位、 8 位、16 位、32 位和64 位等;按软件实时性需求分类可以分为非实时系统(如PDA), 软实时系统(如消费类产品)和硬实时系统(如工业实时控制系统)按嵌入式系统的复杂程度分类可以分为小型嵌入式系统,中型嵌入式系统和复杂嵌入式系统。 习题2 处理器和工作状态有哪些?

答:ARM犬态:此时处理器执行32位的的字对齐的ARS旨令。 Thumb犬态:此时处理器执行16位的,半字对齐的Thumb旨令 2.叙述ARM9内部寄存器结构,并分别说明R13 R14 R15寄存器的 作用。 答:共有37个内部寄存器,被分为若干个组(BANK,这些寄存器包括31个通用寄存器,包括程序计数器(PC指针)6个状态寄存器。R13用作堆栈指针,R14称为子程序链接寄存器,R15用作程序计数器。处理器的工作模式有哪些? 答:用户模式:ARM处理器正常的程序执行状态。 快速中断模式:用于高速数据传输或通道处理 外部中断模式:用于通用中断处理管理模式:操作系统使用的保护模式数据访问终止模式:当数据或指令预期终止时进入该模式,可用于虚拟存储器及存储保护 系统模式:运行具有特权的操作系统任务 未定义指令终止模式:当未定义的指令执行时进入该模式,可用 于支持硬件协处理器的软件仿真。 微处理器支持的数据类型有哪些? 答:ARM微处理器中支持字节(8位)、半字(16位),字(32 位)

(完整版)通用PC系统与嵌入式系统的区别.doc

通用 PC系统与嵌入式系统的区别.txt精神失常的疯子不可怕,可怕的是精神正常的疯子! 一什么是嵌入式系统 嵌入式系统一般指非 pc 系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用 为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格 要求的专用计算机系统。简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于pc 中 bios 的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要 求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统 及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。 嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备,如掌上pda、移动计算设备、电视机顶盒、 手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安 全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。 嵌入式系统的硬件部分,包括处理器 / 微处理器、存储器及外设器件和 i/o 端口、图形控制器等。嵌 入式系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而 大多使用eprom、eeprom 或闪存 (flash memory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件 ( 要求实时和多任务操作 ) 和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制 着应用程序编程与硬件的交互作用。 二嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般具备 4 个特点: (1) 对实时和多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时 操作系统的执行时间减少到最低限度;(2) 具有功能很强的存储区保护功能,这是由于嵌入 式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强 大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断;(3) 可扩展的处理器结构,以能迅速地扩展 出满足应用的高性能的嵌入式微处理器;(4) 嵌入式微处理器的功耗必须很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,功耗只能为mw 甚至μ w 级。 据不完全统计,目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000 种,流行的体系结构有 30 多个系列。其中 8051 体系占多半,生产这种单片机的半导体厂家有20 多个,共 350 多种衍生产品,仅 philips 就有近 100 种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64kb 到 16mb,处理速度为 0.1~2000mips ,常用封装 8~144 个引脚。 根据现状,嵌入式计算机可分成下面几类: (1) 嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微处理器采用“增强型”通用微处理器。由于嵌入式系统通常应用于环境比较恶劣的 环境中,因而嵌入式微处理器在工作温度、电磁兼容性以及可靠性方面的要求较通用的标准 微处理器高。但是,嵌入式微处理器在功能方面与标准的微处理器基本上是一样的。根据实

嵌入式技术基础与实践(第3版)课后习题1-8章答案

试阅: hello ---------------------正文 第一章 1.嵌入式系统的基本含义是什么?为什么说单片机是典型的嵌入式系统? 答:即MCU的含义是:在一块芯片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的,它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 2.简述嵌入式系统的特点以及应用领域(举例)。 答:嵌入式系统属于计算机系统,但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源,较高稳定性要求,低功耗,低成本等。 一般用于工业控制,智能家电,日常电子等领域。 日常数码产品:手机,MP3,U盘,相机等。 日常工业类:冰箱,空调,微波炉,汽车等。 3.比较MCU与CPU的区别与联系。 答:CPU是一个单独的PC处理器。而MCU,则有微处理器,存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说,MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统,而CPU仅仅是一个处理器而已。 4. 总结嵌入式系统常用术语。 硬件:封装,印刷电路板,动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器,只读存储器,闪速存储器,模拟量与开关量。 通信:并行通信,串行通信,串行外设接口,集成电路互连总线,通用串行总线,控制器局域网,背景调试模式,边界扫描测试协议,串行线调试技术。 功能模块及软件:通用输入/输出,A/D与D/A,脉冲宽度调制器,看门狗,液晶显示,发光二级管,键盘,实时操作系统。 5.C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。 答:相比底端汇编,更简单易学;与高级语言如(C++,C#,java等)相比,执行效率高,编译后的编码体积小,而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码;对位的操纵能力很强。

嵌入式系统开发与应用教程 期末考试

一、选择题 1、ADD R0,R1,#3属于(A)寻址方式。 A. 立即寻址 B. 多寄存器寻址 C. 寄存器直接寻址 D. 相对寻址 2、GET伪指令的含义是( A) A. 包含一个外部文件 B. 定义程序的入口 C. 定义一个宏 D. 声明一个变量 3、存储一个32位数0x876165到2000H~2003H四个字节单元中,若以小端模式存储,则2000H存储单元的内容为( C)。 A、0x00 B、0x87 C、0x65 D、0x61 4、μCOS-II操作系统不属于( C)。 A、RTOS B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、嵌入式实时操作系统 5、若R1=2000H,(2000H)=0x86,(2008H)=0x39,则执行指令LDR R0,[R1,#8]!后R0的值为(D )。 A. 0x2000 B. 0x86 C. 0x2008 D. 0x39 6、寄存器R13除了可以做通用寄存器外,还可以做(C )。 A、程序计数器 B、链接寄存器 C、栈指针寄存器 D、基址寄存器 7、FIQ中断的入口地址是( A)。 A、0x0000001C B、0x00000008 C、0x00000018 D、0x00000014 8、ARM指令集和Thumb指令集分别是(D )位的。 A. 8位,16位 B. 16位,32位 C. 16位,16位 D. 32位,16位 9、ARM寄存器组有(D )个寄存器。 A、7 B、32 C、6 D、37 10、若R1=2000H,(2000H)=0x28,(2008H)=0x87,则执行指令LDR R0,[R1,#8]!后R0的值为(D )。 A. 0x2000 B. 0x28 C. 0x2008 1.和PC机系统相比,下列哪个不是嵌入式系统独具的特点( C ) A、系统内核小 B、专用性强 C、可执行多任务 D、系统精简 2.UCOS-II操作系统属于( B ) A、顺序执行系统 B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、分时操作系统 3.ARM公司是专门从事( A ) A、基于RISC技术芯片设计开发 B、ARM芯片生产 C、软件设计 D、ARM芯片销售 4.ARM9系列微处理器是( C ) A、三级流水线结构 B、四级流水线结构 C、五级流水线结构 D、六级流水线结构 5.在所有工作模式下,( A )都指向同一个物理寄存器,即各模式共享 A、R0-R7 B、R0-R12 C、R8-R12 D、R13,R14 6.当异常发生时,寄存器( A )用于保存CPSR的当前值,从异常退出时则可由它来恢复CPSR. A、SPSR B、R13 C、R14 D、R15 7.能实现把立即数0X3FF5000保存在R0中的指令是( A ) A、LDR R0, = 0X3FF5000 B、LDR R0, 0X3FF5000 C、MOV R0, 0X3FF5000 D、MOV R0, =0X3FF5000

嵌入式系统基础知识总结

必读:嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识,希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 (1)定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 (2)嵌入式系统发展的4个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 (3)知识产权核(IP核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。(4)IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 (1)硬件层:嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器

Cache:位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快。 (2)中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP). 它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点:硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作: A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化:纯硬件的初始化过程,把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化:包含软硬件两部分在内的初始化过程,为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化:以软件为主的初始化过程,进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 (3)系统软件层:由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 (4)应用软件:由基于实时系统开发的应用程序组成。

嵌入式系统原理与应用习题解析

嵌入式系统原理与应用 习题解析 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

1.8 练习题P14 1.选择题 (1)A 说明:嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面: 1.产品种类不断丰富,应用范围不断普及 2.产品性能不断提高 3.产品功耗不断降低,体积不断缩小 4.网络化、智能化程度不断提高 5.软件成为影响价格的主要因素 (2)D 说明:常见的嵌入式操作系统: VxWorks,Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux。 (3)A 说明:VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。 2.填空题 (1)嵌入式计算机 (2)微处理器外围电路外部设备 (3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序 (4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器 3.简答题 (1)简述嵌入式系统的定义和特点

答:定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 特点:专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。(2)简述计算机系统的发展历程 第一阶段大致在20世纪70年代前后,可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段; 第二阶段是以嵌入式微处理器为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统; 第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统,也是嵌入式应用开始普及的阶段; 第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。 (3)简述MCU和DSP的区别 MCU是微控制器,DSP是数字信号处理器。 MCU相当于小型的电脑,内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线,所以集成度高是它的特点。 DSP是专用的信息处理器,内部的程序是对不同的机器和环境进行特别优化,所以处理速度是最快的。 2.4 练习题 1. 填空题 (1) ARM7 ARM9 ARM9E ARM10E ARM11

嵌入式系统原理与设计知识点整理

第一章嵌入式处理器 1嵌入式系统的概念组成: 定义:以应用为主,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。 组成:硬件:处理器、存储器、I / O设备、传感器 软件:①系统软件, ②应用软件。 2.嵌入式处理器分类特点: 分类:①MPU(Micro Processor Unit)微处理器。一块芯片,没有集成外设接口。部主要由运算器,控制器,寄存器组成。 ②MCU(Micro Controller Unit)微控制器(单片机)。一块芯片集成整个计算机系统。 ③EDSP(Embled Digital Signal Processor)数字信号处理器。运算速度快,擅长于大量重复数据处理 ④SOC(System On Chip)偏上系统。一块芯片,部集成了MPU和某一应用常用的功能模块 3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别: ①嵌入式处理器种类繁多,功能多样 ②嵌入式处理器能力相对较弱,功耗低 ③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力 ④嵌入式系统集成了外设接口 4.①哈佛体系结构:指令和数据分开存储————————(嵌入式存储结构) 特征:在同一机器周期指令和数据同时传输 ②·诺依曼体系结构:指令和数据共用一个存储器——(通用式存数结构) 数据存储结构(多字节): 大端方式:低地址存高位;小端方式:高地址存高位 6.ARM指令集命名:V1~V8 (ARMV表示的是指令集)

7.ARM核命名:. 命名规则:ARM{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S}{x}——系列(版本) {y}——当数值为“2”时,表示MMU(存管理单元) {z}——当数值为“0”时,表示缓存Cache {T}——支持16位Thumb指令集 {D}——支持片上Debug(调试) {M}——嵌硬件乘法器 {I}——嵌ICE(在线仿真器)——支持片上断点及调试点 {E}——支持DSP指令 {J}——支持Jazzle技术 {F}——支持硬件浮点 {S}——可综合版本 8. JTAG调试接口的概念及作用: ①概念:(Joint Test Action Group)联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。(P CB→印刷电路板IC→集成芯片) ②作用(1)硬件基本功能测试读写 (2)软件下载:将运行代码下载到目标机RAM中 (3)软件调试:设置断点和调试点 (4)FLASH烧写:将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念:(General Purpose I/O Ports)通用输入/输出接口,即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚,可分成A——H共8个组,(GPA,GPB,…GPH组) S3C2440共有130个引脚,可分成A——J共9个组,(GPA,GPB,…,GPH,GPJ 组) 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能,各位含义和用法 ①GPxCON寄存器(控制寄存器)——设置引脚功能 →GPACON(A组有23根引脚,一位对应一个引脚,共32位,拿出0~22位,其余没用) (若某一位是)0:(代表该位的引脚是一个)输出引脚 1:地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON(用法一致,两位设置一个引脚) 00:输入引脚 01:输出引脚 10:特殊引脚 11:保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器(数据寄存器)——设置引脚状态及读取引脚状态 若某一位对应的是输出引脚,写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。 若某一位对应的是输入引脚,读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

周立功-ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案11

第一章 思考与练习 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系 统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类? 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式片上系统(System On Chip) 4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统? 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。 其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么? 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。 识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展, 分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。 2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险? 在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。 需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险 3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么? 规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。 4、何谓系统规划?为何要做系统规划 系统规划就是拟定一个开发进程,使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程,并确定检查点,以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论? 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序,项目团队的经验才可以被记录 下来,也就是说,这是一个撰写项目历史的过程。 第三章 1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么? 64 位乘法指令(带M 后缀的)、支持片上调试(带D 后缀的)、高密度16 位的Thumb 指令机扩展(带T 后缀的)和EmbededICE 观察点硬件(带I 后缀的) 2、ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式? 三级流水线(取指译码执行);使用了冯·诺依曼(V on Neumann )结构,指令和数据共用一条 32 位总线。 3、ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别? 处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态,处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。 4、分别列举ARM的处理器模式和状态。 状态: ARM 状态32 位,这种状态下执行的是字方式的ARM 指令

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