BECKHOFF 嵌入式PC从入门到精通

嵌入式系统知识点

嵌入式系统知识点 1.什么是嵌入式系统。 2.嵌入式系统三要素 3.嵌入式处理器的类型 4.大端存储格式的规则是______；小端存储格式的规则是。 5.ARM是______的处理器，有_____个工作状态，工作在_____状态时，执行的是32位指令集，工作在_____状态时，执行的是16位指令集。_____指令集是_____指令集的子集。 6.ARM有_____种工作模式。它们的名称和缩写分别是：（）。其中特权模式是指：（），异常模式又是指：（）。当前工作模式状态及设置是由_____寄存器中的M[4：0]五位决定的，每种模式对应的M[4：0]值是：（）。 7.ARM的异常中断有_____种，它们的名称是：（），对应的中断入口地址是：（），默认的优先级是：（）。 8.ARM核内共有_____寄存器，分_____、_____两类。按工作模式不同可分_____个寄存器组。在ARM状态时的寄存器有：所有模式下均能访问的寄存器是（）；除（）模式外均能访问寄存器R0-R12，（）模式只使用自己的专用寄存器R8-R12；在（）模式中，每个模式均有自己的R13、R14、SPSR 寄存器。其中R13是作_____寄存器共_____个、R14是作_____寄存器共_____个、R15是作_____寄存器共_____个。在Thumb状态下的寄存器：通用寄存器是_____，有_____组；SP堆栈指针寄存器共有_____个，LR_____寄存器共有_____个；PC_____寄存器有_____个，CPSR_____寄存器有_____个，SPSR_____寄存器有_____个。 9.ARM7系列是_____级流水线，即_____、_____、_____。程序计数器R15（PC）总是指向取指的指令，因此PC总是指向第_____条指令。对于ARM指令有： PC值=当前程序执行位置+_____；对于Thumb指令有： PC值=当前程序执行位置+_____。 10.ARM的寻址方式有七种，它们是：（）。 11.LDR指令 LDR R4, STSRT ;将存储地址为START的字数据读入R4

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

各位：根据掌握要点认真复习，后面附有作业题答案。第1章掌握要点 1.1.1节嵌入式系统的概念 1.1．3节嵌入式系统的特点 1.3节嵌入式处理器 1.4节嵌入式系统的组成（看课件，有补充的内容）补：1.嵌入式系统开发过程？ 2.嵌入式系统调试常用的基本方法 3.交叉编译和交叉调试 4.嵌入式操作系统第2章掌握要点 2.1节计算机体系结构分类 2.3.1节 ARM和Thumb状态 2.3.2节 RISC技术 2.3.3节流水线技术 2.4.1 ARM存储系统 2.4.2 Cache:写通、写回、读操作分配cache、写操作分配cache、工作原理、地址映像 2.4.3节 ARM存储系统补充: (见课件) 1. ARM简介：ARM的命名方式、5种变形

2.理解片内Flash的3种编程方法。 3.理解ARM7芯片存储器存储空间分布。（8个bank，每个bank32MB）第3章掌握要点 3.1节ARM编程模式：处理器模式、处理器工作状态、寄存器组织、异常中断 3.2节指令格式和寻址方式 3.3节指令系统：掌握和熟练应用课件所讲的指令、可编程序段第5章掌握要点 5.1节键盘接口：行扫描法原理、掌握编写驱动程序 5.2节 LED显示器接口：理解工作原理，掌握编写驱动程序 5．5.1节 UART异步串行接口：异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序第1章作业题答案： 1.什么是嵌入式系统？ ?第一种，根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 ?第二种，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。

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

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

嵌入式系统重点整理汇编

1.嵌入式系统：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、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是应用于特定环境下执行面对专业领域的应用系统，其特点为：系统内核小，可裁剪；专业性强；系统精简；通常要求有高实时性的操作系统；嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境；一旦进入市场，就具有较长的生命周期。嵌入式系统的典型组成：按模块：中央处理器、外设、操作系统、应用按体系结构：硬件层、中间层、操作系统、功能层早期的嵌入式系统包含3个部分：硬件平台、嵌入式实时操作系统和应用程序；经过不断发展，在硬件平台和操作系统之间演化出了新的一层——硬件抽象层；硬件抽象层屏蔽了底层硬件的多样性，操作系统不再直接面对具体的硬件环境，而是由硬件抽象层代表的、逻辑上的硬件环境。板级支持包是大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案，是硬件抽象层的一种实现。 2.嵌入式系统软件体系结构：早期的嵌入式系统包含3个部分：硬件平台、嵌入式实时操作系统和应用程序；经过不断发展，在硬件平台和操作系统之间演化出了新的一层——硬件抽象层；硬件抽象层屏蔽了底层硬件的多样性，操作系统不再直接面对具体的硬件环境，而是由硬件抽象层代表的、逻辑上的硬件环境。板级支持包是大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案，是硬件抽象层的一种实现。 3.嵌入式系统的分类：按表现形式分（硬件范畴）：芯片级嵌入（含程序或算法的处理器），模块级嵌入（系统中的某个核心模块），系统级嵌入。按实时性要求分（软件范畴）：非实时系统（PDA），软实时系统，硬实时系统。嵌入式系统软件一般由嵌入式操作系统和应用软件组成；操作系统是连接计算机硬件与应用程序的系统程序，可分为：顺序执行系统（单任务系统，如DOS），分时操作系统：其特点包括多路性、交互性、“独占性”和及时性（UNIX），实时操作系统（RTOS）：计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，更取决于结果产生的时间，根据对产生时间要求的严格程度又可分为：硬实时操作系统，软实时操作系统。 4.嵌入式操作系统有RTOS和DTOS之分，说明RTOS的实时性含义答：RTOS意指实时操作系统，RTOS的实时性并非是简单的要求嵌入式操作系统响应速度快，而是要求嵌入式操作系统对外部事件和软件任务请求的响应事件具有严格的确定性。 5.实时操作系统的特点：计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，更取决于结果产生的时间。 6.冯·诺伊曼与哈佛结构：冯·诺依曼结构：采用二进制代码表示数据和指令；采用存储程序工作方式，数据和程序都存储在存储器中；由存储器、运算器、控制器、I/O设备组成计算机硬件系统；总结：程序存储，程序执行。哈佛结构：采用分别用于存储数据和程序的两个存储器,两条总线的系统结构；各个部件有专用的数据、地址与控制总线；CPU和外设DMA的操作引入了某种并行度；区别：地址空间和数据空间分开与否。哈佛结构与冯·诺依曼结构的区别：使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存，以便实现并行处理；使用独立的两条总线，分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径，这两条总线之间毫无关联；冯·诺依曼体系结构的特点：数据与指令都存储在存储器中，被大多数计算机所采用，ARM7——冯·诺依曼体系。哈佛体系结构的特点：程序存储器与数据存储器分开，指令和数据可有不同的数据宽度，提供了较大的数据存储器带宽，适合于数字信号处理，大多数DSP都是哈佛结构，ARM9是哈佛结构。 7.中断的重要性：响应突发事件（异步事件）。对计算机发展的影响：使得计算机能解决客观世界的突发事情，如实时系统。使轮询系统到事件驱动系统成为可能。 8.编址方式：独立编址（I/O具有与内存不同的地址空间），统一编址（I/O与内存在同一地址空间） 9.指令：面向程序员（软件）。微指令：复杂指令由微指令有序序列实现（在CPU中实现）。区别：每条微指令所代表的都是很简单的基本操作；所有微指令的格式都很规则、简单、易于解码；取微指令的速度很快；微指令的执行速度很快。 10.机器码是是计算机能理解和执行的唯一语言.机器码的有序集合对应于高级语言的语句.机器码是指令的二进制表示形式.

嵌入式系统重点复习

题型：填空题40分（2*20）简答题20分（每题5*4）指令测试题共20分4+4+8+4=20 综合题20分（10+5+5）复习提纲：第一章： 1、嵌入式的定义嵌入式系统的定义：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，成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式的组成结构嵌入式系统的组成结构：硬件层、中间层、软件层和功能层。 3、嵌入式系统的分类按照嵌入式软件结构分类：嵌入式系统可分为循环轮询系统、前后台系统和多任务系统。

4、与通用PC的区别答：嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台嵌入式系统的资源比PC少得多嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多嵌入式系统一般采用实时操作系统嵌入式系统大都有成本、功耗的要求嵌入式系统得到多种微处理体系的支持嵌入式系统需要专用的开发工具什么是多任务系统？多任务系统的特点有哪些？答：多任务系统的软件由多个任务、多个中断服务程序以及嵌入式操作系统组成。特点：（1）每个任务都是一个无限循环的程序，等待特定的输入，从而执行相应的处理。（2）这种程序模型将系统分成相对简单、相互合作的模块。（3）不同的任务共享同一个CPU和其它硬件，嵌入式操作系统对这些共享资源进行管理。（4）多个顺序执行的任务在宏观上看并行执行，每个任务都运行在自己独立的CPU上。第二章 2、指令集（分成ARM和THUMB） ARM 标准32位指令集 THUMB 16位压缩形式，与多数CISC相比,编码密度更高，在流水线中进行动态压缩特点:①所有指令长度为32位.②多数指令在单周期内执行./在单时钟周期内执行Shift & ALU 操作③每条指令都有执行条件（load/store 结构，数据处理指令仅作用在寄存器上，三个操作数格式，合并ALU和移位器,用于高速的位操作，特殊的记忆接入指令,强大的自动检索地址模式，32 位和8位的数据类型，v4.中有16位的数据类型，灵活的多个寄存器load和store指令）④通过一个压缩器扩展指令 3、ARM型号的识别，有几种变种ARM体系结构的版本 1)Thumb指令集(T变种) 2)长乘法指令（M变种）3）增强型DSP指令（E变种） 4）Java加速器Jazelle（J变种）5）ARM媒体功能扩展（SIMD变种）

哈尔滨工业大学嵌入式系统课程考试知识点整理

20XX年秋季嵌入式系统课程复习提纲整理人：工大A02-6068寝FuriO .C Chapter 1 1、嵌入式系统的定义，嵌入式系统的体系结构，嵌入式系统的组成，嵌入式系统的特点。定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可以剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、重量、功耗严格要求的专用计算机系统。简而言之，就是含有处理器的专用软硬件系统，具有自主信息处理能力。体系结构：硬件层->中间层->操作系统层->应用层硬件层：嵌入式处理器、储存器系统、中断控制器、定时/计时器、DMAC、UART、USB控制器、LCD控制器中间层：板级支持包操作系统层：嵌入式操作系统（文件子系统、图形子系统、网络子系统、其他应用模块）应用层：用户应用程序组成：嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统、用户应用软件系统四部分组成。特点：嵌入专用、综合性强、设计高效、程序固化、需要独立开发系统、生命周期长、可靠性高、成本低、资源受限、功耗低。 2、嵌入式处理器的结构：哈佛结构Vs冯诺依曼结构。哈佛结构：将程序指令和数据分开储存结构；存储器地址独立编址、独立访问；四总线制提高吞吐率（程序、数据分别有相对独立的数据和地址总线）；取值与执行能力并行。冯诺依曼结构：指令存储器与数据存储器一体化设计；指令地址和数据地址统一编制；高速运算时，存储传输通道有瓶颈。 3、信息存储中的大端模式，小端模式。ARM处理器支持哪种模式？大端储存：低地址储存字数据的高字节。小端储存：低地址储存字数据的低字节。 arm处理器支持这两种储存模式。 4、嵌入式处理器的分类及性能特点。分类：嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统～微处理器：嵌入式处理器保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。～微控制器（单片机）：和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于

嵌入式重点

第一章 IEEE对嵌入式系统的定义为：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（devices used to control、monitor、or assist the operation of equipment、machinery or plants）这主要是从应用对象上加以定义，涵盖了软、硬件及辅助机械设备。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：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“专用计算机应用系统”，它具有一般计算机组成的共性，也是由硬件和软件组成；嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为核心，配置必要的外围接口部件。嵌入式系统的硬件是嵌入式系统软件环境运行的基础，它提供了嵌入式系统软件运行的物理平台和通信接口；嵌入式操作系统和嵌入式应用软件则是整个系统的控制核心，控制整个系统运行、提供人机交互的信息等。 F嵌入式处理器可以分为三类： 2嵌入式微处理器（Microprocessor） F嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU，是嵌入式系统的核心。在应用中，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点. 2嵌入式微控制器MCU（Microcontroller Unit） 2嵌入式DSP（Digital Signal Processor）第二章 Cortex-M3和Cortex-M4属于真正的ARMv7-M架构，采用哈佛总线结构，具有高效的数字信号处理能力和低功耗、低成本和易于使用的优点。处理器内核： pARMv7-M构架：Thumb-2 指令集（ISA）子集，包含所有基本的16位和32位Thumb-2指令 # 只有分组的SP堆栈指针 # 硬件除法指令，SDIV 和UDIV

ARM9嵌入式系统复习重点

ARM9嵌入式系统复习重点 1.1 嵌入式微处理器的分类（P13）答：根据用途，微处理器分为：嵌入式微控制器，嵌入式微处理器（ARM系列，MIPS系列，PowerPC系列），嵌入式DSP处理器，嵌入式片上系统，双核和多核处理器； 1.2 嵌入式操作系统的特性答：嵌入式操作系统便于移植，具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络结构完整等特点，能够在短时间内支持更多的微处理器。 1.3 3级流水线与总线架构（P10） 2.1 ARM7 TDMI 命名（P24） 2.2 ARM的两种状态与7种工作模式答：ARM微处理器的2种工作状态（P28）： 32位ARM（操作数寄存器的状态位0）执行字方式指令， 16位Thumb（操作数寄存器的状态位为1）执行半子方式指令； ARM微处理器支持的7种运行模式为：(P27-28）非特权模式：usr（用户模式）；特权模式：fiq（快速中断模式），irq（外部中断模式），svc（管理模式）， Abt（数据访问终止模式），sys（系统模式），und（未定义指令终止模式）；

2.3 ARM常用几个寄存器功能（P29-31）答：1）通用寄存器：不分组寄存器（R0-R7 工作在所有处理器模式下，无隐含的特殊用途）；分组寄存器（R8-R14 R13用作堆栈指针SP, R14用作子程序链接寄存器LR）；程序计数器PC（R15）； 2）程序状态寄存器CPSR （R16） 2.4 存储器格式（P36 图2.5.1）答：大端存储（低字节存放在低地址）；小端存储（低字节存放在高地址）；例如，假设一个32位字长的微处理器上定义一个int类型的常量a，其内存地址位于0x6000处，其值用十六进制表示为0x23456789。如图1.2.2（a）所示，如果按小端法存储，则其最低字节数据0x89存放在内存低地址0x6000处，最高字节数据0x23存放在内存高地址0x6003处。如图1.2.2（b）所示，如果按大端法存储，则其最高字节数据0x23存放在内存的低地址0x6000处，而最低字节数据0x89存放在内存的高地址0x6003处。 2.5寻址方式（P37）答：9种基本寻址方式：寄存器寻址，立即寻址，寄存器移位寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，多寄存器寻址，堆栈寻址，块复制寻址，相对寻址； 2.6条件码标志（表格）（P40）大多数“数值处理指令”可以选择是否影响条件代码标志位。通常如果指令带S后缀，则该指令的执行会影响条件代码标志；但有一些指令的执行总是会影响条件代码标志。 N、Z、C和V位都是条件代码标志。通过算术操作、逻辑操作、MSR或者LDM 指令可以对这些位进行设置。所有ARM指令都可按条件来执行，而Thumb指令中只有分支指令可按条件执行。N 运算结果的最高位反映在该标志位。对于有符号二进制补码，结果为负数时N=1，结果为正数或零时N=0；Z 指令结果为0时Z=1（通常表示比较结果“相等”），否则Z=0；C 当进行加法运算(包括CMN指令)，并且最高位产生进位时C=1，否则C=0。当进行减法运算(包括CMP 指令)，并且最高位产生借位时C=0，否则C=1。对于结合移位操作的非加法/减法指令，C为从最高位最后移出的值，其它指令C通常不变；V当进行加法/减法运算，并且发生有符号溢出时V=1，否则V=0，其它指令V通常不变。 2.7 指令集（LDR STR MOV ADD SUB）（P42-47） 2.8 中断号，中断向量，优先级（P33）

嵌入式系统复习内容(答案整理)

第一章嵌入式系统概述 1．嵌入式系统是什么？目前，对嵌入式系统的定义多种多样: IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义为：用于对机器和设备进行控制，监视或者辅助操作的装置。从技术的角度定义：以应用为中心，以计算机为基础，并且软硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。从系统的角度定义：嵌入式系统是完成复杂功能的硬件和软件，并使之紧密耦合在一起的计算机系统。嵌入式系统是指嵌入式操作系统和功能软件集成在以微控制器或微处理器为核心的微型计算机硬件体系中所形成的简单便捷，稳定可靠，机电一体化产品整体。简单地说，嵌入式系统是软件体系和硬件体系紧密结合的一体化系统。 2．嵌入式系统由哪几个部分组成？嵌入式系统由硬件平台和系统软件组成。硬件平台指嵌入式处理器和与之通过接口连接的外围硬件平台。系统软件指实时操作系统和用户应用软件。 3．嵌入式微(?)处理器有几种类型？各有什么特点? 嵌入式微处理器（EMPU）：比较适合于大容量的数据计算和处理，具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。与嵌入式控制器相比，速度快，运算功能强大，可对各类数据进行快速处理。嵌入式微控制器（EMCU）：比较适合于基于逻辑运算和简单数据计算结果的控制，最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降，可靠性提高。嵌入式DSP（EDSP）：对系统结构和指令的某些部分进行了特殊设计，使之适合于执行DSP 算法，编译效率较高，指令执行速度也较快。总而言之，就是运算速度快。嵌入式片上系统（ESOC）：根据应用系统设计者定义，可以在一个硅片上集成一个更为复杂的系统。整个嵌入式系统的大部分尽可集成到一块或几块芯片上，应用系统电路板将变得很整洁，对于减少体积和功耗，提高可靠性十分有益。 4．你能列举几种熟悉的操作系统吗？ μCOS-Ⅱ，μCLinux，WinCE，VxWorks，TRON，μITRON，eCos，Nucleus，OSE等。第二章嵌入式系统基本元素 1．需要掌握嵌入式处理器内核的基本知识如下： 1.1 CPU的字长与大小端、总线宽度、外部存储器字长。字节（8位）, 半字（16位），字（32位）。总线宽度因各个CPU种类而异。 1.2 CPU异常的基本类型，异常优先级与中断优先级的异同点在哪里？复位、一般异常和中断。CPU 异常具有优先级，当复数个异常事件发生时，事件处理按硬件排列的优先级顺序进行。可屏蔽中断作为CPU 异常的一类其优先级最低。而在可屏蔽中断源之中也有优先级，当复数个中断源申请中断时，优先顺序可通过优先级寄存器的设置，来决定中断服务的顺序。 1.3 CPU异常与中断的区别在哪里？异常向量与中断向量各自的作用是什么？中断属于CPU异常中的一类。一般异常是指CPU内部事件引起的异常。中断在这里专指CPU外部事件引起的异常，又称硬中断，可分为：不可屏蔽中断NMI和可屏蔽中断MI。异常向量使CPU 转入异常入口地址执行程序，开始了异常处理。中断向量使CPU 转入中断入口地址执行程序，开始了中断处理。

计算机三级嵌入式知识点汇总

一、嵌入式系统开发的基础知识 1．嵌入式系统的特点、分类、发展与应用，熟悉嵌入式系统的逻辑组成。（1）特点：专用性隐蔽性（嵌入式系统是被包装在内部）资源受限（要求小型化、轻型化、低功耗及低成本，因此软硬件资源受到限制）高可靠性（任何误动作都可能会产生致命的后果）软件固化（软件都固化在只读存储器ROM中，用户不能随意更改其程序功能）实时性（2）逻辑组成硬件：1)处理器（运算器、控制器、存储器）目前所有的处理器都是微处理器中央处理器（CPU）和协助处理器（数字信号处理器DSP、图像处理器、通信处理器） 2)存储器（随机存储器RAM和只读存储器ROM） RAM分为动态DRAM和静态SRAM两种。DRAM电路简单、集成度高、功耗小、成本低，但速度稍慢慢；SRAM电路较复杂、集成度低、功耗较大、成本高，但工作速度很快，适合用作指令和数据的高速缓冲存储器 RAM当关机或断电时，其中的信息都会消失，属于易失性存储器 ROM属于不易失性存储器。分为电可擦可编程只读存储器（存放固件）和闪速存储器（Flash ROM简称内存）。内存的工作原理：在低压下，存储的信息可读但不可写，这类似于ROM；在较高的电压下，

所存储的信息可以更改和删除，这有类似于RAM。 3)I/O设备与I/O接口 4)数据总线软件（3）分类按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类： 1)低端系统采用4位或8位单片机，在工控领域和白色家电领域占主导地位，如计算器、遥控器、充电器、空调、传真机、BP机等。 2)中端系统采用8位/16位/32位单片机，主要用于普通手机、摄像机、录像机、电子游戏机等。 3)高端系统采用32位/64位单片机，主要用于智能手机、调制解调器、掌上计算机、路由器、数码相机等。（4）发展 20世纪60年代初，第一个工人的现代嵌入式系统（阿波罗导航计算机） 20世纪60年代中期，嵌入式计算机批量生产 20世纪70年代，微处理器出现 20世纪80年代中期，外围电路的元器件被集成到处理器芯片中，昂贵的模拟电路元件能被数字电路替代 20世纪90年代中期SOC出现，集成电路进入超深亚微米乃至纳米加工时代2．嵌入式系统的组成与微电子技术（集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的作用和发展）（1）集成电路IC 集成电路的制造大约需要几百道工序，工艺复杂。集成电路是在硅衬底上制作而成的。硅衬底是将单晶硅锭经切割、研磨和抛光后制成的像镜面一样光滑的圆形薄片，它的厚度不足1mm，其直径可以是6、8、12英寸甚至更大这种硅片称为

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第一章知识点： BSP （板级支持包）：由于嵌入式系统中采用微处理器的多样性，嵌入式操作系统的可移植性显得更加重要。所以有些嵌入式操作系统的内核明确分成两层，上层一般称为“内核”，而低层则称为“硬件抽象层”,即BSP（Board Support Package）0板级支持包是操作系统与目标应用硬件环境的中间接口，它是软件包中具有平台依赖性的那一部分。 1.（）不是常规意义上的嵌入式系统。 A?手机B.MP3 C.PC机D.数码相机 2?下面哪个系统不属于嵌入式系统（）。 A、MP3播放器 B、GPS接收机 C、“银河玉衡”核心路由器 D、“天河一号”计算机系统 3?（）完全把系统软件和硬件部分隔离开来，从而大大提高了系统的可移植性。 A.硬件抽象层 B.驱动映射层 C.硬件交互层 D.中间层名词解释： 1?交叉开发环境 2 ?宿主机 3?目标机第二章ARM处理器 ARM处理器的工作状态： ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令； Thumb状态，此时处理器执行16位，半字对齐的Thumb指令。 ARM微处理器的七种运行模式：用户模式、快速中断模式、外部中断模式、管理模式、数据访问终止模式、系统模式、未定义指令中止模式。特权模式：除用户模式外，其它模式均为特权模式。异常模式：除用户模式和系统模式，其他5种模式。外当特定的异常出现时，处理器进入相应的模式。CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态： M[4:0] （bit[4:0]） ARM的寄存器组织：内含37个寄存器，31个通用寄存器,6个状态寄存器 ARM寄存器组织的特点： 1）、未分组寄存器R0-R7:都指向同一个物理寄存器，未被系统用作特殊的用途。在中断或异常处理进行运行模式转换时应注意。 2）、分组寄存器R8-R14:每一次访问的物理寄存器与处理器当前的运行模式有关。对R8-R12来说，每个寄存器对应两个不同的物理寄存器；对R13、R14来说，每个寄存器对于6个不同的物理寄存器。 3）、程序计数器PC（R15）:寄存器R15用作程序计数器，虽然可以用作通用寄存器，但是有一些指令在使用R15是有一些特殊限制，如不注意，执行的结果哦将是不可预料的。 4）、寄存器R16:用作CPSR（当前程序状态寄存器），它在任何运行模式下被访问。每一种运行模式下又有一个专业的物理状态寄存器（SPSR），当发生异常时，SPSR用于保存CPSR的当前值，从异常退岀时则可由SPSR来恢复CPSR. 大（小）端地址模式：占多字节的数据在存储时，如果高位字节存在低地址（首地址），称大端地址模

嵌入式复习知识点

一、基本概念 1、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、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、嵌入式处理器可以分为以下几大类：嵌入式微处理器；嵌入式微控制器；嵌入式DSP处理器；嵌入式片上系统（SOC）。 3、对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为前后台系统或超循环系统。循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为，后台也可以叫做任务级。中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为，前台也叫中断级。 4、实时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，用户的应用程序是运行于RTOS之上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求，进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。 5、常见的嵌入式操作系统有：嵌入式Linux；Windows CE；VxWorks；OSE；Nucleus； eCos；μC/OS-II；uITRON。 6、可以把嵌入式系统的开发看作对一个项目的实施。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。 7、ARM7TDMI处理器使用流水线来增加处理器指令流的速度。这样可使几个操作同时进行，并使处理和存储器系统连续操作，ARM7TDMI的流水线分3级，分别为：取指；译码；执行。 8、ARM7TDMI处理器内核使用V4T版本的ARM结构，该结构包含32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 9、ARM体系结构支持7种处理器模式，分别为：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。 10、在ARM7TDMI处理器内部有37个用户可见的寄存器。在不同的工作模式和处理器状态下，程序员可以访问的寄存器也不尽相同。 11、寄存器CPSR为程序状态寄存器，在异常模式中，另外一个寄存器“程序状态保存寄存器（SPSR）”可以被访问。每种异常都有自己的SPSR，在进入异常时它保存CPSR的当前值，异常退出时可通过它恢复CPSR。 12、在异常发生后，ARM7TDMI内核会作以下工作：①在适当的LR中保存下

2015年本科期末考试《嵌入式系统原理及应用》最终版整理复习要点

嵌入式复习大纲第一章 1、嵌入式系统定义及概念：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统 2、嵌入式系统的特点：（3个） 1)嵌入式系统通常是面向特定应用的； 2)嵌入式系统功耗低、体积小、集成度高、成本低； 3)嵌入式系统具有较长的生命周期； 4)嵌入式系统具有固化的代码； 3、嵌入式处理器的分类： 1)嵌入式微处理器（EMPU）； 2)嵌入式微控制器（EMCU）； 3)嵌入式DSP处理器（EDSP）； 4)嵌入式片上系统（ESoC）。 4、嵌入式系统的组成：由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。（1）硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）（2）硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层，该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。BSP具有以下两个特点。（3）系统软件层由实时多任务操作系统、、文件系统、图形用户接口、网络系统及通用组件模块组成。 5、嵌入式操作系统：嵌入式实时操作系统μC/OS-II、嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks、pSOS、等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等 6、嵌入式系统的设计方法：（需交叉编译和调试环境）（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第二章 1、ARM的CISC、RISC ARM7~ARM9 （1）CISC特点：复杂指令、各种类型的内存寻址方式、微程序结构、效率高（2）RISC特点：固定指令长度、指令流水线处理、简化内存管理、硬件接线式控制、单周期执行、复杂度存于编译程序内（3）冯诺依曼结构：输入输出设备、运算器、控制器、存储器主要贡献：提出并实现了“存储程序”的概念 2、ARM7：采用3级流水线结构，采用冯诺依曼结构（程序存储与数据存储统一编址） ARM9：采用5流水线结构，采用哈弗体系结构（程序存储器与数据存储器分开独立编址） ARM10：采用6流水线结构，采用哈弗体系结构

BECKHOFF 嵌入式PC从入门到精通

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