嵌入式系統開發工程師考試知識點

時間：2024-07-20 07:21:34 嵌入式培訓我要投稿

2017嵌入式系統開發工程師考試知識點

　　嵌入式系統是一種"完全嵌入受控器件內部，為特定應用而設計的專用計算機系統"，根據英國電氣工程師協會的定義，嵌入式系統為控制、監視或輔助設備、機器或用于工廠運作的設備。

2017嵌入式系統開發工程師考試知識點

　　1、嵌入式系統的定義

　　(1)定義：以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。

　　(2)嵌入式系統發展的4個階段：無操作系統階段、簡單操作系統階段、實時操作系統階段、面向Internet階段。

　　(3)知識產權核(IP核)：具有知識產權的、功能具體、接口規范、可在多個集成電路設計中重復使用的功能模塊，是實現系統芯片(SOC)的基本構件。

　　(4)IP核模塊有行為、結構和物理3級不同程度的設計，對應描述功能行為的不同可以分為三類：軟核、固核、硬核。

　　2、嵌入式系統的組成：硬件層、中間層、系統軟件層和應用軟件層

　　(1)硬件層：嵌入式微處理器、存儲器、通用設備接口和I/O接口。

　　嵌入式核心模塊=微處理器+電源電路+時鐘電路+存儲器Cache：位于主存和嵌入式微處理器內核之間，存放的是最近一段時間

　　微處理器使用最多的程序代碼和數據。它的主要目標是減小存儲器給微處理器內核造成的存儲器訪問瓶頸，使處理速度更快。

　　(2)中間層(也稱為硬件抽象層HAL或者板級支持包BSP)：它將系統上層軟件和底層硬件分離開來，使系統上層軟件開發人員無需關系底層硬件的具體情況，根據BSP層提供的接口開發即可。

　　BSP有兩個特點：硬件相關性和操作系統相關性。設計一個完整的BSP需要完成兩部分工作：

　　A、嵌入式系統的硬件初始化和BSP功能。

　　片級初始化：純硬件的初始化過程，把嵌入式微處理器從上電的默認狀態逐步設置成系統所要求的工作狀態。

　　板級初始化：包含軟硬件兩部分在內的初始化過程，為隨后的系統初始化和應用程序建立硬件和軟件的運行環境。

　　系統級初始化：以軟件為主的初始化過程，進行操作系統的初始化。

　　B、設計硬件相關的設備驅動。

　　(3)系統軟件層：由RTOS、文件系統、GUI、網絡系統及通用組件模塊組成。

　　RTOS是嵌入式應用軟件的基礎和開發平臺。

　　(4)應用軟件：由基于實時系統開發的應用程序組成。

　　3、實時系統

　　(1)定義：能在指定或確定的時間內完成系統功能和對外部或內部、同步或異步時間做出響應的系統。

　　(2)區別：通用系統一般追求的是系統的平均響應時間和用戶的使用方便;而實時系統主要考慮的是在最壞情況下的系統行為。

　　(3)特點：時間約束性、可預測性、可靠性、與外部環境的交互性。

　　(4)硬實時(強實時)：指應用的時間需求應能夠得到完全滿足，否則就造成重大安全事故，甚至造成重大的生命財產損失和生態破壞，如：航天、軍事。

　　(5)軟實時(弱實時)：指某些應用雖然提出了時間的要求，但實時任務偶爾違反這種需求對系統運行及環境不會造成嚴重影響，如：監控系統、實時信息采集系統。

　　(6)任務的約束包括：時間約束、資源約束、執行順序約束和性能約束。

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