02 嵌入式系统硬件基础整合版
嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷软件资格考试(中级)试卷与参考答案(2025年)
2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试卷(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、嵌入式系统通常由哪些部分组成？（）A. 中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出设备B. 中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出设备、电源C. 中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出设备、电源、操作系统D. 中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出设备、电源、网络接口2、嵌入式系统设计时，以下哪种设计方法是最常用的？（）A. 传统的模块化设计B. 面向对象的编程设计C. 面向服务的架构（SOA）设计D. 软件即服务（SaaS）设计3、在嵌入式系统设计中，下列哪个处理器架构最常用于需要高性能与低功耗特性的设备？A. X86B. MIPSC. ARMD. PowerPC4、RTOS（实时操作系统）的主要特征是什么？A. 支持多任务处理B. 提供图形界面支持C. 确保关键任务在规定时间内完成D. 具备网络通讯功能5、以下哪种编程语言通常被用于嵌入式系统开发？（）A. JavaB. CC. PythonD. JavaScript6、嵌入式系统通常由以下几个部分组成，以下哪个不是嵌入式系统的组成部分？（）A. 中央处理单元（CPU）B. 存储器C. 输入/输出接口D. 主板7、在下列存储器中，存取速度最快的是：A. 硬盘存储器B. 内存储器C. 光盘存储器D. 软盘存储器8、下面关于微处理器的叙述中，错误的是：A. 微处理器通常使用单片机集成技术制造B. 它至少具有运算和控制功能，但不具备存储功能C. Pentium处理器是当前PC机中使用的微处理器之一D. 它用作嵌入式系统的中央处理器9、嵌入式系统中的中断服务程序（ISR）通常具有哪些特点？10、以下哪个不是嵌入式系统中的实时操作系统（RTOS）的特点？11、下列哪项不属于嵌入式系统的硬件组成部分？A、微处理器B、存储器C、操作系统D、输入/输出接口12、嵌入式系统的设计过程中，功耗是一个重要的考虑因素。
第十一章-嵌入式系统设计与应用—基于ARM...和Linux(第2版)-王剑-清华大学出版社
1. HTTP协议 HTTP（超文本传输协议）协议是Web服务器与浏览器通信的协议， HTTP协议规定了发送和处理请求的标准方式，规定了浏览器和服 务器之间传输的消息格式及各种控制信息，从而定义了所有Web通 信的基本框架。
一个完整的HTTP事务由以 下4个阶段组成： （1）客户与服务器建立 TCP连接； （2）客户向服务器发送请 求；
除此之外，硬件选择要考虑的因素主要还包括： 首先是需要考虑的是生产规模 其次是需要考虑开发的市场目标 最后只要可能，尽量选择使用普通的硬件。
嵌入式软件的开发主要采用的是“宿主机-目标机”的 交叉开发模式。常见的软件开发步骤如下所示： （1）配置开发环境及BSP开发。选择合适的开发工具， 针对嵌入式的硬件环境对操作系统进行设置剪裁，另 外增加BSP支持。 （2）编写用户程序和简单仿真调试。建立交叉编译开 发环境，开发用户用户程序，将其下载到目标板上调 试，应用程序开发完毕后，和文件系统一起次年改成 文件系统的镜像文件，然后通过仿真工具对系统进行 仿真和调试。 （3）系统的下载和脱机运行。当仿真完成后，评价系 统功能，如果达到开发目标，则可把最终形成的文件 下载并运行。
（3）如果请求被接受，则 由服务器发送应答，在应
答中包括状态码和所要的 文件（一般是HTML文档）； （4）客户与服务器关闭连 接。
2. CGI原理 CGI（通用网关接口）规定了Web服务器调用其他可执行程序 （CGI程序）的接口协议标准。Web服务器通过调用CGI程序实现 和Web浏览器的交互，也就是CGI程序接受Web浏览器发送给Web 服务器的信息并进行处理，然后将响应结果再回送给Web服务器及 Web浏览器。CGI程序一般完成Web网页中表单(Form)数据的处理、 数据库查询和实现与传统应用系统的集成等工作。
嵌入式系统入门—03—AVR的指令与汇编系统
数据优化
合理使用寄存器和内存，减少数据传输开销。
并行处理
利用AVR的并行处理能力，实现多任务并发 执行。
性能评估与优化建议
性能评估
通过性能测试和基准测试，评估程序的执行效率和性能。
优化建议
根据性能评估结果，提出针对性的优化建议，如采用更高效的算法、优化数据结构等。
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来执行这组指令。
宏展开
02
在宏定义后，可以使用宏展开将宏符号替换为相应的指令序列。
宏参数
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在宏定义中可以定义参数，并在宏展开时将参数替换为相应的
值。
汇编语言程序结构
程序入口
程序从入口点开始执行，通常在程序的开头定义入口点。
程序主体
程序主体包含程序的逻辑和算法，由一系列指令和数据组成。
程序结束
程序结束时需要返回操作系统或返回到调用程序中。
控制流类指令
用于控制程序的流程，如JMP、CALL、RET等。
02 AVR指令详解
数据传输指令
数据传输指令用于在寄存器和内存之 间、寄存器和寄存器之间传输数据。
例如：MOV, LDS, STS等指令可以实 现数据的传输。
算术指令
算术指令用于执行加、减、乘、除等 算术运算。
例如：ADD, SUB, MUL, 语言的基础，汇编语言是使用助记 符表示机器指令的符号化语言。
指令集与机器码
指令集最终被转换为机器码，由计算机硬件执行。
AVR指令集的特点
精简高效
AVR指令集设计简洁，功能强大，适用于嵌入式系统。
丰富的寻址模式
AVR指令集支持多种寻址模式，如直接寻址、间接寻 址、相对寻址等，方便编程。
单片机课件以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试
C语言在MCU开发中的应用
C语言在MCU开发中具有广泛的 应用，其丰富的库函数和结构化 编程方式使得开发过程更加高效。
C语言可以通过标准库和第三方 库来实现各种硬件操作和控制， 例如GPIO操作、定时器控制、
串口通信等。
C语言还可以用于编写中断服务 程序、实现实时操作系统等复杂
应用。
MCU开发工具的使用与选择
硬件设计
根据需求分析结果，设计嵌入式系 统的硬件结构，包括微控制器 （MCU）、存储器、接口电路等。
软件设计
根据硬件结构和需求分析，设计 嵌入式系统的软件程序，包括操 作系统、驱动程序和应用软件。
系统集成与测试
将硬件和软件集成在一起，进 行系统测试和调试，确保系统
功能和性能符合要求。
嵌入式系统硬件设计
MCU开发工具包括IDE（集成开 发环境）、编译器、调试器等。
常用的MCU开发工具有Keil、 IAR、Eclipse等，这些工具支 持多种MCU芯片和操作系统。
选择MCU开发工具时需要考虑 工具的易用性、功能、稳定性 以及支持的芯片种类等因素。
使用MCU开发工具可以大大提 高开发效率，减少错误，方便 调试和测试。
嵌入式系统将广泛应用于工业自动化 设备中，提高生产效率和产品质量。
嵌入式系统将应用于汽车电子控制系 统和智能驾驶辅助系统中，提高汽车 的安全性和舒适性。
智能家居
工业自动化
医疗电子
汽车电子
嵌入式系统将应用于各种智能家居设 备中，实现设备的互联互通和智能化 控制。
嵌入式系统将应用于各种医疗电子设 备中，如智能医疗诊断仪器、远程监 控设备等。
单片机课件：以MCU为核心的嵌 入式系统的设计与调试
contents
嵌入式系统
课程作业成绩：前言嵌入式系统是基于单片机的一种升级版,它是以应用为中心、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。
我们可从几方面来理解嵌入式系统：1.嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。
因此可以这样理解上述三个面向的含义，即嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。
2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
所以，介入嵌入式系统行业，必须有一个正确的定位。
例如Palm之所以在PDA领域占有70%以上的市场，就是因为其立足于个人电子消费品，着重发展图形界面和多任务管理；而风河的Vxworks之所以在火星车上得以应用，则是因为其高实时性和高可靠性。
3.嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。
目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。
目录第一章嵌入式系统的定义组成和体系结构1.1 嵌入式系统的定义 (1)1.2 嵌入式系统的体系结构 (2)1.3嵌入式系统的组成 (4)第二章嵌入式操作系统和嵌入式软件的编写2.1 嵌入式操作系统 (5)2.2嵌入式Linux的开发流程的步骤 (6)2.3 嵌入式系统的调试 (7)第三章总结 (9)第一章嵌入式系统的定义组成和硬件设计1.1 嵌入式系统的定义按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。
嵌入式系统基础知识考试
嵌入式系统基础知识考试（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统的核心是什么？A. 中央处理器（CPU）B. 内存（RAM）C. 输入输出设备D. 操作系统和软件2. 嵌入式系统的显著特点包括：A. 低功耗B. 高性能C. 可定制性D. 上下文感知3. 在嵌入式系统中，通常使用哪种编程语言进行开发？A. 汇编语言B. C语言C. JavaD. Python4. 嵌入式系统通常用于哪些领域？A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 汽车电子D. 以上都是5. 下列哪个不是嵌入式系统的组成部分？A. 微控制器（MCU）B. 存储器C. 显示屏D. 键盘和鼠标6. 在嵌入式系统设计中，硬件和软件是如何相互作用的？A. 硬件负责数据处理和控制，软件负责程序执行和用户交互。
B. 软件负责硬件管理，硬件负责数据存储和处理。
C. 硬件和软件完全独立，互不干扰。
D. 硬件和软件相互依赖，共同工作。
7. 嵌入式系统中的实时性是指什么？A. 系统能够在预定时间内响应外部事件。
B. 系统能够处理大量数据。
C. 系统具有高度可扩展性。
D. 系统具有高可靠性。
8. 在嵌入式系统开发过程中，调试是一个重要环节。
常用的调试方法有哪些？A. 使用调试器B. 使用打印语句C. 使用模拟器D. 以上都是9. 嵌入式系统的低功耗设计通常涉及哪些方面？A. 选择低功耗的微处理器B. 优化代码以减少能耗C. 使用高效的电源管理模块D. 以上都是10. 在嵌入式系统应用中，如何确保系统的安全性和可靠性？A. 使用高质量的组件和材料B. 定期进行系统更新和维护C. 实施严格的安全措施，如防火墙和加密技术D. 以上都是11. 嵌入式系统的基本工作原理是什么？A. 单任务处理B. 多任务处理C. 实时处理D. 分布式处理12. 嵌入式系统的硬件通常包括哪些组件？A. CPU、内存、I/O设备B. CPU、内存、操作系统C. CPU、内存、软件D. CPU、内存、网络接口卡13. 下列哪个不是嵌入式系统的特点？A. 低功耗B. 高性能C. 紧凑的存储空间D. 可靠性高14. 在嵌入式系统中，常用的操作系统有哪些？A. Windows CEB. LinuxC. VxWorksD. all of the above15. 嵌入式系统中的软件通常分为哪几类？A. 系统软件和应用软件B. 驱动程序、中间件和应用软件C. 系统软件、中间件和应用软件D. 操作系统、驱动程序和应用软件16. 在嵌入式系统的开发过程中，常用的编程语言有哪几种？A. CB. C++C. JavaD. Python17. 嵌入式系统在智能家居中的应用有哪些？A. 智能家电控制B. 安全监控C. 能源管理D. 上述所有18. 在设计嵌入式系统时，需要考虑的主要因素有哪些？A. 性能、成本、可用性B. 成本、功耗、安全性C. 性能、功耗、安全性D. 性能、成本、安全性19. 嵌入式系统的特点是？A. 高度集成B. 高速运行C. 易于维护D. 以上都是20. 嵌入式系统中的“嵌入式”一词指的是什么？A. 系统可以嵌入其他系统中B. 系统可以独立运行C. 系统体积小，适合嵌入其他设备中D. 系统对外部环境敏感21. 在嵌入式系统中，哪种类型的存储器通常用于存储程序和数据？A. 随机存取存储器（RAM）B. 只读存储器（ROM）C. 闪存（Flash Memory）D. 硬盘驱动器（HDD）22. 嵌入式系统开发中常用的编程语言有哪几种？A. C语言B. C++C. JavaD. Python23. 在嵌入式系统设计中，硬件和软件的协同工作是非常重要的。
ARM嵌入式系统结构与编程习题答案 清华大学出版社 最详细版
ARM嵌入式系统结构与编程习题答案清华大学出版社最详细版arm嵌入式系统结构与编程习题答案清华大学出版社最详细版一《arm嵌入式系统结构与编程》习题答案第一章为绪论1.国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么？如何理解？答：国内嵌入式行业普遍接受的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，满足应用系统在功能、可靠性、成本、体积和功耗等方面的严格要求的专业计算机系统。
从这个定义可以看出，嵌入式系统与应用紧密结合，具有很强的特殊性。
它必须根据实际系统需求进行合理定制和使用。
因此，嵌入式系统是“为特定的人定制的”。
2．嵌入式系统是从何时产生的，简述其发展历程。
答：从20世纪70年代单片机的出现到目前各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
英特尔于1971年开发了第一款4位总线结构的微处理器4004，可以说是嵌入式系统的雏形。
80年代初的8051是单片机历史上值得纪念的一页。
20世纪80年代初，出现了一种商业化的“实时操作系统内核”。
在实时内核下编写应用软件，可以加快新产品的开发速度，节约资金。
在20世纪90年代，实时内核发展为实时多任务操作系统。
进入21世纪以来，嵌入式系统得到了极大的发展。
在硬件方面，单片机的性能有了很大的提高，尤其是ARM技术的出现和改进，为嵌入式操作系统提供了强大的硬件载体，将嵌入式系统推向了一个新的阶段。
3．当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些，请举出两例，并分析其特点。
答：主要有嵌入式linux和嵌入式实时操作内核uc/os-ii嵌入式Linux操作系统是一种针对嵌入式微控制器的特点而定制的Linux操作系统，包括通用的嵌入式通信协议和通用驱动程序，并支持多种文件系统。
它主要具有以下特点：开源、易移植、内核小、功能强大、运行稳定、效率高。
uc/os是源码工卡的实时嵌入式系统内核，主要有以下特点：源码公开，可移植性强，可固化，可剪裁，占先式，多任务，可确定性，提供系统服务等。
软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试题及解答参考(2025年)
2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1.下列哪个选项不属于嵌入式系统的特点？A. 特殊用途B. 资源受限C. 需实时性D. 可独立运行E. 功能单一2.以下哪种结构属于嵌入式系统常见的分层结构模型之一？A.君主专制结构B.分级管理结构C.层叠结构D.联邦结构E.单元结构3、以下关于嵌入式系统设计要求的说法正确的是（）。
A．嵌入式系统要有特色功能，所以不需要有专用处理核心 B．嵌入式系统的性能不一定是最高的，但它们的可靠性一定是最高的 C．嵌入式系统设计不会针对特定的应用要求定制化产品 D．嵌入式系统设计的实时性和专用性，能够使系统满足应用中的各种需要4、ARM处理器有严格的时钟频率和工作频率，若clock频率为16MHz，则工作频率不能低于（）。
A．4MHz B．8MHz C．16MHz D．32MHz5.（单选题）在嵌入式系统中，以下关于微处理器的叙述中，哪一项是不正确的？A. 微处理器是嵌入式系统的核心部件。
B. 微处理器的时钟频率直接决定了其运算速度。
C. 所有微处理器的指令集架构都是完全相同的。
D. 微处理器的功耗取决于其复杂性和工作方式。
6.（多选题）关于嵌入式系统的内存管理，以下哪些说法是正确的？A. 嵌入式系统的内存管理通常采用静态分配方式。
B. 动态内存分配在嵌入式系统中很少使用，因为容易造成资源泄露和碎片化问题。
C. 嵌入式系统的内存优化主要涉及合理分配内存空间和降低功耗两个方面。
D. 在嵌入式系统中，垃圾回收机制与操作系统的内存管理机制紧密相关。
7.嵌入式系统的基本概念嵌入式系统是一种专用的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，以实现特定的功能。
它通常包括微处理器、内存、输入/输出接口等组件。
请简述嵌入式系统的特点。
8.嵌入式操作系统的分类嵌入式操作系统可以分为多种类型，主要包括实时操作系统（RTOS）、多任务操作系统和单任务操作系统。