利用新一代虚拟探测功能实现DDR等内存信号去嵌测试
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)试题及解答参考(2024年)
2024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)自测试题(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、下列关于嵌入式系统和一般计算机的区别描述，错误的是( )A. 嵌入式系统一般具有固定的应用场景，而一般计算机则用途更为广泛B. 嵌入式系统一般以实时性、可靠性为主，而一般计算机则更加注重多任务处理能力C. 嵌入式系统应用的功能比较单一，而一般计算机可以运行各种复杂的应用程序D. 嵌入式系统通常用硬件资源有限的微控制器或者微处理器实现，而一般计算机则使用更加强大的处理器和更多内存2、以下哪个选项不是嵌入式系统设计的重要组成部分?( )A. 软件设计B. 硬件设计C. 系统测试D. 网络协议设计3.（单项选择题）以下哪种存储器属于嵌入式系统中的静态随机访问存储器（SRAM）？A. EEPROMB. FLASHC. SDRAMD. ROM4.（多项选择题）关于嵌入式系统的硬件平台，以下哪些描述是正确的？A. 嵌入式系统的硬件平台通常包括处理器、存储器、输入输出设备等。
B. 嵌入式处理器的性能越高，系统的功耗就越大。
C. 嵌入式系统的存储器通常采用SRAM和DRAM两种类型。
D. 嵌入式系统的输入输出设备通常采用串行通信接口进行数据传输。
5.嵌入式系统的定义是什么？A. 一种通用的计算机系统，适用于各种应用场景B. 一种专门为特定应用而设计的计算机系统，通常具有较低的性能和功耗C. 一种用于实时应用的计算机系统，具有高度的可靠性和实时性D. 一种用于网络通信的计算机系统6.嵌入式系统的基本组成部分包括哪些？A. 中央处理器(CPU)、内存、输入/输出(I/O)设备、操作系统B. 中央处理器(CPU)、内存、I/O设备、应用程序C. 中央处理器(CPU)、内存、I/O设备、电源管理单元(PMU)D. 中央处理器(CPU)、内存、I/O设备、网络接口卡(NIC)7、嵌入式系统工程师需要掌握哪些主要的微处理器？(多选)A. ARM Cortex-M3B. RISC-VC. PowerPCD. MIPS8、以下哪个选项不是嵌入式系统的开发工具？(单选)A. EclipseB. Visual StudioC. IAR Embedded WorkbenchD. Git9、ARM处理器的主要特点是什么？A、高性能、低功耗B、高性能、高功耗C、低性能、低功耗D、低性能、高功耗 10、在嵌入式系统中，定时器的作用是什么？A、运算数据B、控制程序执行流程C、精确控制外部设备的工作频率D、所有选项都是定时器的作用11、下列哪种方法不适用于嵌入式系统开发？A. 瀑布模型B. espiral模型C. SCRUMD. XP12、在嵌入式系统中，RTOS（实时操作系统）的主要作用是：A. 提供高性能的核心计算能力B. 管理硬件资源，提供实时任务调度机制C. 开发应用程序界面D. 实现文件系统和网络协议13、在嵌入式系统通常使用的总线和处理器架构中，下列哪一对是全球领先的？（）。
嵌入式期末试卷
嵌入式期末试卷1、嵌入式系统是以应用中心，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、在嵌入式系统设计过程中，需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。
3、ARM字数据存储格式有：大端格式和小端格式。
4、总线按照传输关系分类可分为：主从结构和对等结构。
5、RS-232C的帧格式由四部分组成，包括：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。
6、USB低速设备应该在D-线上接一个上拉电阻，全速设备应该在D+线上接一个上拉电阻。
7、I/O接口电路数据传送方式有：查询、中断、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。
8、实时系统的关键问题是保证系统的实时性；实时操作系统就是指具有实时性、能支持实时系统工作的操作系统。
9、实时操作系统的评价指标有：任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小内存开销和最大中断禁止时间。
10、Bootloader主要功能是系统初始化、加载和运行内核程序。
1、下面哪个系统属于嵌入式系统。
（ D ）A、“天河一号”计算机系统B、联想T400笔记本计算机C、联想S10上网本D、联想OPhone手机2、软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。
A、软硬件分开描述B、软硬件统一描述C、协同测试D、协同验证3、下面关于哈佛结构描述正确的是（ A ）。
A、程序存储空间与数据存储空间分离B、存储空间与IO空间分离C、程序存储空间与数据存储空间合并D、存储空间与IO空间合并4、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。
A、用户模式B、系统模式C、软中断模式D、FIQ模式5、ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。
A、测试状态和运行状态B、挂起状态和就绪状态C、就绪状态和运行状态D、ARM状态和Thumb状态6、指令“LDMIA R0!, {R1, R2, R3, R4}”的寻址方式为（ C ）。
A、立即寻址B、寄存器间接寻址C、多寄存器寻址D、堆栈寻址7、USB接口移动硬盘最合适的传输类型为（ B ）。
电子工程师岗位面试题及答案(经典版)
电子工程师岗位面试题及答案一、基础知识与技能1.请介绍一下您的电子工程背景和相关经验。
答案：我获得了电子工程学士学位，并在过去的五年中在一家半导体公司工作，专注于集成电路设计和测试。
我参与了多个项目，包括XXX芯片的设计和优化，以及YYY传感器的嵌入式系统开发。
2.解释一下功率放大器的工作原理。
答案：功率放大器是将输入信号的能量放大到足够大的输出信号的装置。
它包括一个放大元件，如晶体管，以及适当的电源和电路来确保线性放大。
例如，类AB功率放大器通过结合类A和类B的特点，实现了较高的效率和较低的失真。
3.什么是噪声？在电子电路中如何处理噪声？答案：噪声是电子电路中不期望的随机信号。
它可以影响信号质量和精确度。
处理噪声的方法包括使用滤波器、接地技巧、差分信号传输和合适的屏蔽方法，以最小化噪声对信号的干扰。
4.请解释什么是嵌入式系统，并提供一个实际应用示例。
答案：嵌入式系统是集成在其他设备中，用于执行特定任务的计算机系统。
例如，汽车中的发动机控制单元（ECU）是一个嵌入式系统，负责监控和控制引擎操作，以优化燃油效率和性能。
5.您在硬件描述语言（HDL）方面有经验吗？请描述一下您在HDL 项目中的角色。
答案：是的，我熟悉VerilogHDL，并在以前的项目中使用过。
例如，在一个数字信号处理器的设计中，我负责编写Verilog代码，描述其算法和控制逻辑，并与团队进行协调，确保功能正确实现。
二、电路设计与分析6.请解释什么是电压分压器，并说明其在电路中的应用。
答案：电压分压器是由两个电阻构成的电路，用于将电压分成更小的部分。
在电路中，它常用于将高电压信号降低到适合其他电路部分的范围，如模拟信号输入到模数转换器（ADC）。
7.如何设计一个低通滤波器？请描述设计流程。
答案：低通滤波器用于通过低频信号并削弱高频信号。
设计过程包括选择滤波器类型（如巴特沃斯、切比雪夫等）、截止频率，然后根据滤波器的传递函数计算电阻和电容值。
21嵌入式设计复习题答案
一、填空题1、哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM920T采用（哈佛）的内核架构。
2、 ARM7TDMI采用（ 3 ）级流水线结构，ARM920TDMI采用（ 5 ）级流水线。
3、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（在片可调式），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（嵌入式ICE ），支持在线断点和调试。
4、“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。
5、ARM处理器共有37个寄存器，31个通用寄存器，6个状态寄存器。
寄存器R13通常用作堆栈指针，称作SP。
寄存器R14用作子程序链接寄存器，也称为链接寄存器LK （Link Register）。
6、程序状态寄存器CPSR的N、Z、C、V分别指--，I=1指-禁止IRQ中断-、F=1指-禁止FIQ中断-，M[4：0]用做-处理器模式选择-。
7、ARM微处理器支持四种类型的堆栈，即：满递增堆栈、满递减堆栈、空递增堆栈、空递减堆栈。
8、ARM微处理器有 7 种工作模式，它们分为两类特权模式、非特权模式。
其中用户模式属于非特权模式9、ARM支持两个指令集， ARM核因运行的指令集不同，分别有两个状态 ARM状态、thumb状态，状态寄存器CPSR的 T （或者填 D5 ）位反映了处理器运行不同指令的当前状态10、ARM处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼结构，数据和指令分开使用不同接口的是哈佛结构11、ARM核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄存器， R15 寄存器用于存储PC，R13通常用来存储 SP （或者填堆栈指针）12、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对齐，另一种是大端对齐13、不同的中断处理不同的处理模式，具有不同的优先级，而且每个中断都有固定的中断入口地址。
当一个中断发生时，相应的R14存储中断返回地址，SPSR存储状态寄存器CPSR的值。
open short thru在片去嵌原理
在片去嵌（On-chip De-embedding）是微电子测试中的一种技术，用于提取芯片内部电路的特性。
它主要应用于芯片的电路性能测试和失效分析。
其中，“open short thru”是一种常用的在片去嵌方法，其含义是通过开路（open）和短路（short）测试提取出传输线（thru）的特性。
“open short thru”在片去嵌的基本原理是：通过在芯片上施加激励信号，然后测量激励信号经过电路后产生的响应信号。
通过比较激励信号和响应信号，可以得出电路的传输特性。
这种方法不仅可以用于传输线的特性提取，还可以用于芯片内部其他电路元件的特性提取。
在进行“open short thru”在片去嵌时，通常需要使用探针测试设备，如扫描电子显微镜（SEM）或原子力显微镜（AFM）等。
这些设备可以实现对芯片的精确测量和定位，从而得到准确的电路特性数据。
总之，“open short thru”在片去嵌技术是一种重要的微电子测试技术，它可以用于提取芯片内部电路的特性，为芯片的性能测试和失效分析提供重要依据。
(2021年整理)全国计算机等级考试_三级嵌入式_题库(含答案)
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全国计算机等级考试三嵌入式系统开发技术题库第1套一、选择题1:嵌入式系统是一类特殊的计算机系统。
下列产品中不属于嵌入式系统的是（).A：电饭煲B：路由器C:巨型机D：POS机2:嵌入式系统硬件的核心是CPU.下面关于嵌入式系统CPU特点的叙述中，错误的是（）。
A：支持实时处理B：低功耗C:字长在16位以下D:集成了测试电路3:下面关于微控制器的叙述中，错误的是（）。
A:微控制器将整个计算机硬件的大部甚至全部电路集成在一块芯片中B:微控制器品种和数量最多，在过程控制、机电一体化产品、智能仪器仪表、家用电器、计算机网络及通信等方面得到了广泛应用C：微控制器的英文缩写是MCUD：8位的微控制器现在已基本淘汰4:片上系统（SoC）也称为系统级芯片，下面关于SoC叙述中错误的是（）.A:SoC芯片中只有一个CPU或DSPB：SoC芯片可以分为通用SoC芯片和专用SoC芯片两大类C:专用SoC芯片可分为定制的嵌入式处理芯片和现场可编程嵌入式处理芯片两类D：FPGA芯片可以反复地编程、擦除、使用，在较短时间内就可完成电路的输入、编译、优化、仿真，直至芯片的制作5:数码相机是嵌入式系统的典型应用之一。
下面关于数码相机的叙述中，错误的是（）。
A:它由前端和后端两部分组成,前端负责数字图像获取，后端负责数字图像的处理B：后端通常是以嵌入式DSP作为核心的SoC芯片，DSP用于完成数字图像处理C：负责进行数码相机操作控制（如镜头变焦、快门控制等）是一个32位的MCUD：高端数码相机配置有实时操作系统和图像处理软件6：电子书阅读器中存储的一本中文长篇小说，大小为128KB，文件格式为。
(完整word版)全国计算机等级考试_三级嵌入式_题库(含答案)
全国计算机等级考试三嵌入式系统开发技术题库第1套一、选择题1:嵌入式系统是一类特殊的计算机系统。
下列产品中不属于嵌入式系统的是（）。
A:电饭煲B:路由器C:巨型机D:POS机2:嵌入式系统硬件的核心是CPU。
下面关于嵌入式系统CPU特点的叙述中，错误的是（）。
A:支持实时处理B:低功耗C:字长在16位以下D:集成了测试电路3:下面关于微控制器的叙述中，错误的是（）。
A:微控制器将整个计算机硬件的大部甚至全部电路集成在一块芯片中B:微控制器品种和数量最多，在过程控制、机电一体化产品、智能仪器仪表、家用电器、计算机网络及通信等方面得到了广泛应用C:微控制器的英文缩写是MCUD:8位的微控制器现在已基本淘汰4:片上系统（SoC）也称为系统级芯片，下面关于SoC叙述中错误的是（）。
A:SoC芯片中只有一个CPU或DSPB:SoC芯片可以分为通用SoC芯片和专用SoC芯片两大类C:专用SoC芯片可分为定制的嵌入式处理芯片和现场可编程嵌入式处理芯片两类D:FPGA芯片可以反复地编程、擦除、使用，在较短时间内就可完成电路的输入、编译、优化、仿真，直至芯片的制作5:数码相机是嵌入式系统的典型应用之一。
下面关于数码相机的叙述中，错误的是（）。
A:它由前端和后端两部分组成，前端负责数字图像获取，后端负责数字图像的处理B:后端通常是以嵌入式DSP作为核心的SoC芯片，DSP用于完成数字图像处理C:负责进行数码相机操作控制（如镜头变焦、快门控制等）是一个32位的MCUD:高端数码相机配置有实时操作系统和图像处理软件6:电子书阅读器中存储的一本中文长篇小说，大小为128KB，文件格式为.txt，试问该小说包含的汉字大约有多少万字？（）A:6万字B:12万字C:25万字D:40万字7:数字视频信息的数据量相当大，通常需要进行压缩处理之后才进行传输和存储。
目前数字有线电视所传输的数字视频采用的压缩编码标准是（）。
A:MPEG-1B:MPEG-2C:MPEG-4D:MPEG-78:下面是IP协议中C类IP地址有关规定的叙述，其中正确的是（）。
三级嵌入式题库2
下面关于嵌入式系统逻辑组成的叙述中，错误的是（）。
A) 嵌入式系统与通用计算机一样，也由硬件和软件两部分组成B) 硬件的主体是CPU和存储器，它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系C) 嵌入式系统的CPU主要使用的是数字信号处理器D) 嵌入式系统的软件配置有些很简单，有些比较复杂【解析】嵌入式系统与通用计算机一样，也由硬件和软件两部分组成。
硬件的主体是CPU和存储器，它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系。
嵌入式系统的软件配置有多种情况，有些简单，有些比较复杂；而嵌入式系统的cpu有ARM、DSP和FPGA等。
故此题选择C。
下面关于数字信号处理器的叙述中错误的是（）。
A) 它是一种适用于数字信号处理的微处理器B) 它的英文缩写是DPSC) 它支持单指令多数据（SIMD）并行处理的指令D) 它能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率【解析】数字信号处理器英文缩写为DSP，它是一种适用于数字信号处理的微处理器，它支持单指令多数据（SIMD）并行处理的指令，能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率。
所以B项错误，此题选B。
片上系统是嵌入式处理器芯片的一个重要品种，下列叙述中错误的是（）。
A) SoC已经成为嵌入式处理器芯片的主流发展趋势B) 它是集成电路加工工艺进入到深亚微米时代的产物C) 片上系统使用单个芯片进行数据的采集、转换、存储和处理，但不支持I/O功能D) 片上系统既能把数字电路也能把模拟电路集成在单个芯片上【解析】随着电子设计自动化水平的提高和VLSI制造技术的飞速发展，半导体加工已经从微米、亚微米进入到深亚微米的时代，单个芯片上可以集成几亿个甚至几十亿个晶体管，因而能够把计算机或其他一些电子系统的全部电路都集成在单个芯片上，这种芯片就是所谓的片上系统。
SoC芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路。
由于SoC将嵌入式系统的几乎全部功能都集成在一块芯片中，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能。
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利用新一代虚拟探测功能实现DDR等信号去嵌测试
Teledyne LeCroy（力科）胡为东
一、内存测试中的难点
内存广泛应用于各类电子产品中，内存测试也是产品测试中的热点和难点。
内存测试中最为关键的测试项目为DQ/DQS/CLK之间的时序关系。
JEDEC规范规定测量这几个信号之间的时序时测试点需要选择在靠近内存的最末端。
而当前内存芯片大部分是BGA封装，有的甚至是正反贴的，这样有时候就很难在内存芯片的最末端找到测试点进行测试，如果在链路的中间位置进行测试，一方面信号会出现反射回沟等现象，从而影响到时序的测试，另外一方面对不同信号的测试点位置的不同，测量得到的时序就不是真实的时序结果。
如下图1所示，探头无法点测到BGA封装的内存芯片的最末端管脚位置，此时准确的时序测量将会变得非常困难。
图1 某QDR内存时序测试示例
由于在信号链路的中间点进行的测试，因此信号波形将会因反射而出现明显的回沟，而且回沟正好出现在时钟信号上升沿和下降沿的中间位置，这会给时钟与数据之间的时序测量带来相当大的不稳定性，测量到的时序和实际情况也将会偏差很大。
如下图2所示，测量到的时钟波形存在明显的单调性问题。
图2 时钟波形因反射出现明显的非单调性问题
二、通过虚拟探测功能预测内存最末端的波形
力科示波器中的虚拟探测有如下两种方法：
1、使用EyeDoctorII软件的通道仿真功能
使用该方法需要设法获得测试点到链路末端的S参数，然后将S参数带入到示波器的EyeDoctorII眼图医生软件中（如图3所示界面）即可预测到末端信号的波形。
但在实际应
用中，由于测试点可能只是个过孔，测试点位于链路的中间，且也无法从测试点位置将链路断开成两部分，这样就很难测量得到测试点位置至链路最末端的S参数。
如果通过软件从PCB板上进行S参数的提取会更加容易些，但是仿真的结果和实际情况还是会存在一定的差别。
图3 力科示波器中的EyeDoctorII眼图医生界面
图4 EyeDoctorII眼图医生软件中的通道仿真功能示意图
2、使用力科示波器中的VP@Receiver虚拟探测功能
VP@Receiver的基本原理是先获得测试点到链路末端的传输线的延时Td、传输线末端的匹配模型（电容C，电感L，阻抗Z），然后将这些参数应用到实测到的波形上并推测出链路最末端的信号波形。
下面以一个实例为例说明如何使用VP@Receiver来实现虚拟探测功能：
如下图5所示，我们能够通过示波器测量得到A点的信号波形，然后我们需要利用这个波形通过虚拟探测得到B点的波形。
图5 VP@Receiver虚拟探测基本原理
为了获得这个波形，我们将测试点A点和链路末端B点之间的传输链路等效为上图5下方的电路模型。
电路模型的主要参数包括链路传输延时T0，输入端电感Lin，输入端电容
Cin，输入端阻抗RL。
为了获得这些参数，我们先通过力科示波器中的Jitter Sim功能获得一个和被测波形（即可以测量得到的A点波形的信号特征）各项参数（如幅度，周期，上升时间等）非常接近的理想的波形。
Jitter Sim是力科示波器中的一个通过软件仿真的方法实现信号源的功能，该功能可以实现时钟信号，正弦信号，NRZ，RZ等种类多样的码型。
而且可以施加抖动，过冲，设置幅度，频率，偏置，截至频率，上升时间，下脚时间等等。
如下图6所示。
图6 力科示波器中的Jitter Sim功能界面
根据A点信号的波形和反射位置我们可以测量出信号的频率约为156MHz，反射时间约为257ps。
下图7中M1为实测波形，Z1为实测波形的局部放大，F1为通过Jitter Sim仿真得到的波形，Z2为对仿真波形的局部放大。
仿真波形与实测波形具有非常接近的幅度，频率，上升时间，占空比等特性。
图7 使用Jitter Sim模拟产生和实测波形相近的理想波形
上图7中通过Jitter Sim仿真得到的波形F1是没有施加匹配模型的，下面我们通过
VP@Receiver来为F1波形施加匹配，使用F2函数实现VP@Receiver功能。
如下图8所示，分别输入传输演示Td（130ps），阻抗Z（50ohms），寄生电容（2.8pf），寄生电容我们可以以芯片的输入电容为参考，然后根据仿真波形与实测波形的吻合程度进行调节。
图8 VP@Receiver功能的参数设置界面
施加了上述匹配后，仿真波形如下图9所示，我们看到施加传输线模型和匹配后，仿真得到的Z2的波形和实测波形Z1非常的接近（尤其是因反射导致的回沟的位置）。
这说明匹配模型和传输线模型与实际情况是非常吻合的。
这样我们就可以将该传输线模型和匹配模型应用到我们实际测量得到的波形上，虚拟探测出末端位置的真实波形。
我们只要将上图8中的VP@Receiver的工作模式从“Sim”切换到“Term”，F2函数（VP@Receiver）的输入源由F1修改为实测波形M1，即可得到链路末端的波形，虚拟探测到的波形如图10所示，由于虚拟探测到的波形在链路末端，所以因反射引起的回沟已经消失了。
图9 对Jitter Sim生成的理想波形施加传输线模型和匹配模型后的波形
图10 链路末端的真实波形Z2（通过虚拟探测方法得到）
图11 VP@Receiver应用到某QDR的CLK&DATA的时序测量
图11为本文开头提到的某QDR的时钟与数据之间的时序测量示例。
由于时钟信号的回沟导致无法稳定的测量时序，因此必须要通过虚拟探测的方法探测到链路最末端的时钟和数据波形，才能够正确的进行
时序的测量。
三、小结
本文通过实例应用介绍了Teledyne LeCroy（力科）示波器中的一个独特的虚拟探测VP@Receiver功能。
通过该虚拟探测功能可以解决实际测量中无法直接探测到链路末端波形的困难。
而随着单板密度的日益增加以及BGA封装的普遍使用，在链路末端进行波形的探测变得越来越困难，尤其是DDR内存的时序测量中该问题尤其变得更加明显。
力科的VP@Receiver虚拟探测功能将为解决这一困难提供一个方法和思路。