嵌入式系统基础作业

嵌入式系统基础作业
嵌入式系统基础作业

一、简要说明嵌入式系统产品的基本组成、嵌入式系统特点、嵌入式系统开发流程;

答:基本组成:可分为硬件和软件两个组成部分。其中硬件组成结构以嵌入式微处理机为中心,配置存储器I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助借口;软件组成结构包括应用层、OS层、BSP等。

特点:“专用”计算机系统;运行环境差异大;比通用PC系统资源少;功耗低、体积小、集成度高、成本低;具有完整的系统测试和可靠性评估体系;具有较长的生命周期;需要专用开发工具和方法进行设计;包含专用调试电路;多科学知识集成系统。

开发流程:(1)系统定义与需求分析阶段。(2)方案设计阶段。(3)详细设计阶段。(4)软硬件集成测试阶段。(5)系统功能性及可靠性测试阶段。

二、写出教材图1-1嵌入式系统的组成结构中各英文缩写的中文释义;

答:.OS:操作系统

API:应用程序接口

BSP:板级支持包

Boot:启用装载

HAL:硬件抽象层

SoC/SoPC:片上系统/片上可编程系统

GPIO:控制处理器输出接口

USB:通用串行总线

LCD:液晶显示器

ADC/DAC:模数转换和数模转换

FPGA/CPLD:现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件

UART/IrDA:通用异步收发传输器/红外线接口

DMA:直接内存访问

CAN:控制器局域网络

Timer/RTC:定时器/实时时钟

MMU/Cache:内存管理单元/高速缓冲存储器

三、比较说明FLASH存储器中NOR型和NAND型FLASH的主要区别;比较说明RAM 存储器中SRAM和SDRAM的主要区别;

答:NORFlash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NORFLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。NANDFlash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。SRAM是靠双稳态触发器来记忆信息的;SDRAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄漏,需要定时给与补充,所以动态RAM需要设置刷新电路。但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低,从而成本也低,适于作大容量存储器。所以主内存通常采用SDRAM,而高速缓冲存储器(Cache)则使用SRAM,在存取速度上,SRAM>SDRAM。

四、说明嵌入式系统常见硬件平台种类、典型处理器型号;

答:典型的型号有MIPS处理器、PowerPC处理器、Sparc处理器、ARM处理器、Xtensa系列可配置处理器。

五、嵌入式系统中常用的接口或通信方式有RS232、RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、SPI、GSM、802.11、SPI、IIC、Ethernet、JTAG等,请根据通信介质是否无线或有线对其进行分类;请根据通信距离从近至远依次排序;请根据通信速度从慢至快依次排序;

答:无线:RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、GSM、802.11、Ethernet 有线:RS232、SPI、IIC、JTAG

传输距离:RS232、SPI、IIC、JTAG、BlueTooTh、IrDA、RS485、CAN、802.11、GSM、GPRS、Ethernet

传输速度:GSM、GPRS、Blueteeth、IrDA、802.11、CAN、RS232、RS485、Ethernet、IIC、SPI、JTAG

六、列举常见嵌入式操作系统及其特点;

答:源代码公开并且遵循GPL协议

有大量的免费的优秀的开发工具,且都遵从GPL,是开放源代码的。

有庞大的开发人员群体。无需专门的人才,只要懂Unix/Linux和C语言即可。软件的开发和维护成本很低。

优秀的网络功能。

稳定。

内核精悍,运行所需资源少,十分适合嵌入式应用。

支持的硬件数量庞大。

VxWorks操作系统的主要特点如下:

良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境;

具有可裁剪微内核结构;高效的任务管理;灵活的任务间通讯;

微秒级的中断处理;

支持POSIX?1003.1b实时扩展标准;

支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP网络协议等。

WindowsCE它的主要特点如下:

与Windows系列有较好的兼容性

能在多种处理器体系结构上运行,并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备

从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。操作系统的基本内核需要至少200KB的ROM。由于嵌入式产品的体积、成本等方面有较严格的要求,所以处理器部分占用空间应尽可能的小。

系统的可用内存和外存数量也要受限制。

μC/OS一Ⅱ它的主要特点如下:

公开源代码,容易就能把操作系统移植到各个不同的硬件平台上;

可移植性,绝大部分源代码是用C语言写的,便于移植到其他微处理器;

可固化;

可裁剪性,有选择的使用需要的系统服务,以减少斗所需的存储空间;

占先式,完全是占先式的实时内核,即总是运行就绪条件下优先级最高的任务;多任务,可管理64个任务,任务的优先级必须是不同的,不支持时间片轮转调度法;

可确定性,函数调用与服务的执行时间具有其可确定性,不依赖于任务的多少应用该实时内核的实例,是其实用性和可靠性的最好证据。

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

嵌入式系统设计大作业

嵌入式系统设计大作业 学号:14020520009 姓名:罗翔 1、叙述JTAG接口在嵌入式开发中的作用。 答: (1)用于烧写FLASH 烧写FLASH的软件有很多种包括jatg.exe fluted flashpgm等等,但是所有这些软件都是通过jtag接口来烧写flash的,由于pc机上是没有jtag接口的,所以利用并口来传递信息给目标板的jtag接口。所以就需要并口转jtag接口的电路。 (2)用于调试程序 同时应该注意到jtag接口还可以用来调试程序。而调试程序(如ARM开发组件中的AXD)为了通过jtag接口去调试目标板上的程序,同样是使用pc的并口转jtag接口来实现与目标板的通信。这样,并口转jtag接口的电路就有了两种作用。 (3)仿真器 根据(1)和(2)的总结,并口转jtag接口的电路是两种应用的关键,而这种电路在嵌入式开发中就叫仿真器。并口转jtag接口的电路有很多种,有简单有复杂的,常见的仿真器有Wigger,EasyJTAG,Multi-ICE等。这些所谓的仿真器的内部电路都是并口转jtag接口,区别只是电路不同或使用的技术不同而已。 2、叙述嵌入式平台的搭建过程,以linux为例。 答: 1) 一:建立宿主机开发环境 建立交叉编译的环境即在宿主机上安装与开发板相应的编译器及库函数,以便能够在宿主机上应用开发工具编译在目标板上运行的Linux引导程序,内核,文件系统和应用程序 交叉编译:在特殊的环境下,把嵌入式程序代码编译成不同的CPU所对应的机器代码。

开发时使用宿主机上的交叉编译,汇编及链接工具形成可执行的二进制代码(该代码只能在开发板上执行),然后下载到开发板上运行 2) 下载和安装arm-Linux-gcc编译工具链下载最新的arm-Linux-gcc并解压至当前目录下 在系统配置文件profile中设置环境变量方法:直接在profile文件中加入搜索路径立即使新的环境变量生效:运行source命令,检查是否将路径加入到path,测试是否安装成功, 编译程序,测试交叉工具链 3) 配置超级终端minicom minicom是宿主机与目标板进行通信的终端:在宿主机Linux终端中输入:minicom-s或输入minicom然后按ctrl+A+O对超级终端minicom进行配置,再选择串口并配置串口,最后保存即可 4) 建立数据共享服务:NFS服务是Linux系统中经常使用的数据文件共享服务 5) 编译嵌入式系统内核:内核配置,建立依存关系,建立内核 6) 制作文件系统 3、给出现今有哪些用于嵌入式开发的芯片名称,他们分别是哪些公司的产品? 体系结构是什么? S3C2410X基于ARM的Sumsang; XscalePXA255/PXA270基于ARM的Intel; 摩托罗拉MC基于68k; Power 601基于Power PC; MIPS32Kc基于MIPS 4、现今较流行的嵌入式操作系统有哪些? 答: (1) VxWorks (2)wince (3)linux (4)android

大作业设计报告书(嵌入式系统原理与开发)

大作业设计报告书 题目:嵌入式系统原理与开发 院(系):物联网工程学院 专业: 班级: 姓名: 指导老师: 设计时间: 10-11 学年 2 学期 20XX年5月

目录 1.目的和要求 (3) 2.题目内容 (3) 3.设计原理 (4) 4.设计步骤 (5) 4.1 交通指示灯设计 (5) 4.2 S3C44B0X I/O 控制寄存器 (6) 4.3 红绿灯过渡代码: (8) 4.4 电源电路设计 (10) 4.5 系统复位电路设计 (11) 4.6 系统时钟电路设计 (11) 4.7 JTAG 接口电路设计 (12) 4.8串口电路设计 (12) 5.引脚分类图 (13) 6.参考文献 (13)

1.目的和要求 ARM技术是目前嵌入式应用产业中应用十分广泛的先进技术,课程开设的目的在于使学生在了解嵌入式系统基础理论的前提下能够掌握ARM处理器的汇编语言和c语言的程序设计方法,掌握S3C44B0X芯片的基本硬件结构特点和接口设计方法,同时熟悉ARM开发环境,学习ARM的硬件设计和软件编程的基本方法,为今后从事相关的应用与研究打下基础。通过大作业要达到如下目的: 一、掌握ARM的开发工具使用和软件设计方法。 二、掌握ARM处理器S3C44B0X的原理和GPIO接口设计原理。 三、掌握C语言与的ARM汇编语言的混合编程方法; 四、培养学生选用参考,查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考,深入研 究,分析问题、解决问题的能力。 五、通过课程设计,培养学生严肃认真的工作作风。 2.题目内容 题目:交通指示灯系统设计 功能描述: 1.用S3C44B0X的GPIO设计相关电路; 2.设计相关的软件并注释; 3.实现十字路口2组红、黄、绿交通灯交替显示。 编程提示: 1.交通灯可用发光二极管代替; 2.电路可部分参照实验电路; 3.时间控制可以使用软件循环编程解决。

2016年下学期嵌入式系统设计大作业

嵌入式系统设计大作业 1、叙述嵌入式系统开发过程中所要解决的两个问题。 2、叙述嵌入式平台的搭建过程,以linux为例。 3、给出现今有哪些用于嵌入式开发的芯片名称,他们分别是哪些公司的产品? 体系结构是什么? 4、现今较流行的嵌入式操作系统有哪些? 5、PXA270嵌入式开发板的接口有哪些? 6、请写出Nor Flash和Nand Flash的区别。 7、冯。诺依曼架构与哈佛架构的区别。 8、单周期3级流水的情况下,第10个指令周期时,第几条指令执行结束? 9、下面是linux下的一个简单的设备驱动程序,写出linux设备驱动常用的数据结构,同时阅读下面代码,请给出测试程序中的每条语句加以注释。 设备驱动程序Keypad.c的源代码: #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define LEDnKEY_MAJOR 251 #define KEYPAD_NAME "X-Hyper250 Keypad" #define KEYPAD_VERSION "Version 0.1" #define EXT_KEY_CS EXT_PORT2 #define EXT_LED_CS EXT_PORT3 #define LED_SHOW 10 /*EXT_KEY_CS 为向外部LED进行数值设定,它定义在其它头文件里*/ void led_off_on() /**/ { int i; EXT_LED_CS = 0xff; for(i =0 ; i<8;++i) { EXT_LED_CS = ~((1 << i) & 0xff); udelay(30000); } EXT_LED_CS = 0xff; }

东师《嵌入式系统16秋在线作业3

东北师范大学东师嵌入式系统16秋在线作业3 一、单选题(共20 道试题,共60 分。) 1. 在ARM的存储体系中,存取速度最快的是()。 A. 写缓存 B. 闪速存储器 C. 寄存器 D. 硬盘驱动器 正确答案: 2. 在CPSR寄存器的条件标志位中,()表示相等或不等。 A. N B. Z C. C D. V 正确答案: 3. 从()代版本开始,ARM的寻址范围扩展到了32位。 A. V2 B. V3 C. V4 D. V5 正确答案: 4. 嵌入式系统对功耗的要求是()。 A. 没有功耗约束 B. 功耗低 C. 功耗高 D. 功耗适当 正确答案: 5. A TPCS规定堆栈为()类型。 A. ED B. FD C. EA D. FA 正确答案: 6. 嵌入式系统的基本要素不包括()。 A. 嵌入性 B. 对象性 C. 专用性 D. 计算机

正确答案: 7. 嵌入式操作系统一般都采用模块化设计,说明其是()的。 A. 实时性 B. 可抢占 C. 可定制 D. 可移植 正确答案: 8. 在栈寻址中,()表示满递减堆栈。 A. FA B. FD C. EA D. ED 正确答案: 9. ()的主要任务是把需求分析得到的结果转换为软件结构和数据结构。 A. 需求分析 B. 概要设计 C. 详细设计 D. 协同设计 正确答案: 10. 以4位到8位单芯片为核心的可编程控制器系统属于嵌入式系统发展的第()阶段。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 正确答案: 11. 嵌入式系统的核心是()。 A. 嵌入式操作系统 B. 嵌入式微处理器 C. 外围电路 D. 嵌入式外围设备 正确答案: 12. 下列()是与指令流无关的异常。 A. IRQ B. SWI C. UND D. ABT 正确答案: 13. Linux内核文件中,与体系结构相关的代码一般位于()目录下。 A. arch B. block C. dev D. include 正确答案: 14. 若要更新条件码标志,则指令中必须包含后缀()。

(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

嵌入式系统模拟试题及答案

学习中心/函授站_ 姓名学号 西安电子科技大学网络与继续教育学 院 2014学年下学期 《嵌入式系统》期末考试试题 (综合大作业) 题号一二三四五总分 题分2010302020 得分 考试说明: 1、大作业于2014年12月25日下发,2015年1月10日交回; 2、考试必须独立完成,如发现抄袭、雷同均按零分计; 3、答案须手写完成,要求字迹工整、卷面干净。 一、问题简述(每小题4分,共20分) 1、简述嵌入式系统的定义和组成结构。 答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并软硬件可剪裁、功能、 ,可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式等方面符合要求的专用计算机系统。 嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执行部分、嵌入式软件等四个部分组成。 2、简单说明ARM微处理器的特点。 答:(1) 体积小、低功耗、低成本、高性能。 (2) 支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好地兼 容8位/16位器件。

(3) 大量使用寄存器,指令执行速度更快。 (4) 大多数数据操作都在寄存器中完成,通过Load/Store结 构在内存和寄存器之间批量传递数据。 (5) 寻址方式灵活简单,执行效率高。 (6) 指令长度固定。 3、简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。 答:①在嵌入式系统的开发过程中,一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程;②然后通过交叉编译和链接,将程序转换成目标平台(嵌入式系统)可以运行的二进制代码;③接着通过嵌入式调试系统调试正确;④最后将程序下载到目标平台上运行。 要强调,选择合适的开发工具和调试工具,对整个嵌入式系统的开发都非常重要。 4、简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。 答:在嵌入式系统的开发过程中,要考虑到实时性、可靠性、稳 定性、可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规范、抗干 扰、物理尺寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。 5、什么是BootLoader,了解其在嵌入式系统中作用。 答:就是启动载入或引导加载又叫自举装载。由于系统加电后需 要首先运行BootLoader这段程序,因此它需要放在系统加电后 最先取指令的地址上。嵌入式处理器的生产厂商都为其处理器预 先安排了一个在系统加电或复位后最先取指令的地址。 二、名词解释(每小题2分,共10分) 1、DSP(Digital Signal Processor),数字信号处理器,一种特别用于快速处理数字信号的微处理器。DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。 2、RTOS Real Time Operating System. 译为实时操作系统。实时系统是指一个能够在指定的或者确定的时间内,实现系统功能和对外部或内部、同步或异步事件作出响应的系统。 3、BSP设计板级支持包(BSP)的目的主要是为驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包,从而实现对操作系统的支持。类似于PC机上的BIOS,是一个承上启下的软件层次。由嵌入OS和用户开发相结合取得。BSP一般是在嵌入式系统上固化存放。 4、总线竞争就是在同一总线上,同一时刻,有两个以上器件要通

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。

电子科大18秋《嵌入式系统》在线作业2

(单选题) 1: LPC1768控制器的AD转换模块如果工作于突发模式即Burst模式,同时AD控制寄存器ADCR的最低8位为10001011,则8个AD采集通道的转换顺序是:() A: AIN0 AIN1 AIN3 AIN7 B: AIN1 AIN3 AIN0 AIN7 C: AIN7 AIN3 AIN1 AIN0 D: AIN0 AIN3 AIN1 AIN7 正确答案: (单选题) 2: AD控制寄存器ADCR的CLKDIV字段的值假设为999,外设时钟PCLK为24MHZ,则此时AD控制器的转换时钟为:() A: 24000HZ B: 48000HZ C: 12000HZ D: 96000HZ 正确答案: (单选题) 3: ARM中的一个字包括多少个字节:() A: 1字节 B: 2字节 C: 3字节 D: 4字节 正确答案: (单选题) 4: LPC1768微控制器的IIC接口中,哪一个接口是开漏的引脚:() A: IIC0 B: IIC1 C: IIC2 D: IIC3 正确答案: (单选题) 5: 在MDK软件开发工程时,如果要求硬件系统掉电后下一次上电仍然能够运行程序,应该使用下列哪一种模板:() A: Flash模板 B: Ram模板 C: Simulate模板 D: HEX模板 正确答案: (单选题) 6: 下列哪一种触发方式不是外部中断所具备的触发方式:() A: 上升沿 B: 下降沿 C: 双边沿 D: 低电平 正确答案: (单选题) 7: 11位数据位的异步串行通信的波特率误差最大不能超过多少:() A: 0.0625 B: 0.0556 C: 0.045 D: 0.04

嵌入式系统基础作业

一、简要说明嵌入式系统产品的基本组成、嵌入式系统特点、嵌入式系统开发流程; 答:基本组成:可分为硬件和软件两个组成部分。其中硬件组成结构以嵌入式微处理机为中心,配置存储器I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助借口;软件组成结构包括应用层、OS层、BSP等。 特点:“专用”计算机系统;运行环境差异大;比通用PC系统资源少;功耗低、体积小、集成度高、成本低;具有完整的系统测试和可靠性评估体系;具有较长的生命周期;需要专用开发工具和方法进行设计;包含专用调试电路;多科学知识集成系统。 开发流程:(1)系统定义与需求分析阶段。(2)方案设计阶段。(3)详细设计阶段。(4)软硬件集成测试阶段。(5)系统功能性及可靠性测试阶段。 二、写出教材图1-1嵌入式系统的组成结构中各英文缩写的中文释义; 答:.OS:操作系统 API:应用程序接口 BSP:板级支持包 Boot:启用装载 HAL:硬件抽象层 SoC/SoPC:片上系统/片上可编程系统 GPIO:控制处理器输出接口 USB:通用串行总线 LCD:液晶显示器 ADC/DAC:模数转换和数模转换 FPGA/CPLD:现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件 UART/IrDA:通用异步收发传输器/红外线接口 DMA:直接内存访问 CAN:控制器局域网络 Timer/RTC:定时器/实时时钟 MMU/Cache:内存管理单元/高速缓冲存储器

三、比较说明FLASH存储器中NOR型和NAND型FLASH的主要区别;比较说明RAM 存储器中SRAM和SDRAM的主要区别; 答:NORFlash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NORFLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。NANDFlash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。SRAM是靠双稳态触发器来记忆信息的;SDRAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄漏,需要定时给与补充,所以动态RAM需要设置刷新电路。但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低,从而成本也低,适于作大容量存储器。所以主内存通常采用SDRAM,而高速缓冲存储器(Cache)则使用SRAM,在存取速度上,SRAM>SDRAM。 四、说明嵌入式系统常见硬件平台种类、典型处理器型号; 答:典型的型号有MIPS处理器、PowerPC处理器、Sparc处理器、ARM处理器、Xtensa系列可配置处理器。 五、嵌入式系统中常用的接口或通信方式有RS232、RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、SPI、GSM、802.11、SPI、IIC、Ethernet、JTAG等,请根据通信介质是否无线或有线对其进行分类;请根据通信距离从近至远依次排序;请根据通信速度从慢至快依次排序; 答:无线:RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、GSM、802.11、Ethernet 有线:RS232、SPI、IIC、JTAG 传输距离:RS232、SPI、IIC、JTAG、BlueTooTh、IrDA、RS485、CAN、802.11、GSM、GPRS、Ethernet 传输速度:GSM、GPRS、Blueteeth、IrDA、802.11、CAN、RS232、RS485、Ethernet、IIC、SPI、JTAG 六、列举常见嵌入式操作系统及其特点; 答:源代码公开并且遵循GPL协议 有大量的免费的优秀的开发工具,且都遵从GPL,是开放源代码的。

嵌入式系统大作业

嵌入式系统大作业-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

基于嵌入式系统的车载GPS导航系统的设计 1 设计目的与功能 1.1 设计目的 随着人们经济基础增强,安全意识增强的基础上,很多人都会选择车载GPS 导航设备,所以制造功能强大,价格低廉的车载GPS导航设备是有很大市场和发展前景的。由于导航仪投入小,外壳模块、芯片等材料市场供应量大,这也是我选择设计车载GPS导航设备的理由。为了满足不同用户的不同需求,我想设计一款内置四维地图系统。 1.2设计功能 1提供准确无误的全3D实景导航; 2附带全国沿途咨询; 3具有视频、音乐播放等娱乐功能。 2.需求分析调研 2.1 产品的硬件组成(型号、类型、电气特性、选择的理由等) (1)处理器:S3C2440A 400MHz,S3C2440A 是三星公司生产推出的基于ARM920T的32位RISC嵌入式微处理器,S3C2440A采用了ARM920T的内核,0.13um的CMOS标准宏单元和存储器单元。 采用ARM920T CPU内核支持ARM调试体系结构。 (2)储存模块:SDRAM , K4M561633-75 , 64MByte Nand FLASH, K9F1208G 64MByte同步动态随机存储器,工作需要同步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;数据不是线性依次存储,而是自由指定地址进行数据读写。 (3)音频模块:PHILIPS公司的UDA1341TS是一块功能强大的专用语音处理芯片。本设计使用的AT91RM9200处理器具有一个IIS音频接口,此接口

嵌入式系统大作业

《嵌入式系统原理及应用》课 程论文 嵌入式数据库的现状和发展趋势 学生姓名 学号 专业 班级 授课教师 所属学院

嵌入式数据库的现状和发展趋势 摘要:随着计算机技术及相关技术的不断发展,嵌入式产品由于其智能化、小型化、便携式等特点,已经普遍应用于我们的生活。这些产品通常是在计算资源、存储资源等条件受限的情况下处理大量的数据,而传统的数据库一般都是运行在各种各样的服务器或大容量的存储器上,显然把传统的数据库直接移植到嵌入式设备上是不可行的。嵌入式数据库应运而生。本文从嵌入式系统结构入手,阐述了嵌入式数据库的发展现状,并具体介绍了当前主流嵌入式数据库的共性、基本特点、关键技术、构件、分类,并提出了发展趋势和进一步研究的技术突破点。 关键词:嵌入式数据库、复制、缓存技术、现状、趋势 引言 随着计算机技术及相关技术的不断发展,嵌入式产品由于其智能化、小型化、便携式等特点,已经普遍应用于我们的生活,比如智能手机、车载导航设备、数字移动电视、机顶盒、智能控制设备等。这些产品通常是在计算资源、存储资源等条件受限的情况下处理大量的数据,而传统的数据库一般都是运行在各种各样的服务器或大容量的存储器上,显然把传统的数据库直接移植到嵌入式设备上是不可行的。那么如何在苛刻的条件下,充分利用有限的资源便成为了人们研究的热点。嵌入式数据库也正是在此条件下,和嵌入式操作系统、嵌入式应用软件相伴而生的。 正文 1嵌入式系统的体系结构 嵌入式系统的英文叫做Embedded System, 是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统, 但又跟通用计算机系统不同。嵌入式系统的定义是: / 嵌入式系统是以应用为中心, 以计算机技术为基础, 并且软硬件可剪裁, 适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。0嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器, 但是功能比通用计算机专门化, 具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。 嵌入式数据库位于嵌入式系统的中间部分,下面有嵌入式操作系统层,当前主流的嵌入式操作系统有Windows CE;Palm OS。Linux,VXworks,SymbianOS等平台,硬件平台主要有Dragonball,Handspring,MIPS,Hitachi SH,Power PC以及ARM处理器。嵌入式应用软件位于嵌入式数据库之上,可以通过API函数接口,、ODBC,JDBC等与嵌入式数据库通信,来实现数据的检索、删除、添加等操作,更为重要的是要实现数据的完整性、一致性。当前主流的嵌入式数据库,具有支持多个平台、面向多种开发语言、具有多个灵活的接口等特点,主流的嵌入式数据库有:Oracle公司的Berkeley DB、Sysbase Adaptive ServerAnywhere、Linter以及SQLite等,国内的科研机构也积极开展这方面的研究并推出了自己的产品,主要有方舟公司的Noahbase人大金仓kingbase等。

嵌入式系统基础知识题库

嵌入式系统设计师考试笔记之嵌入式系统基础知识- 自《嵌入式系统设计师考试复习笔记之存储管理篇》在嵌入式在线的博客出现后,意外的得到很多朋友的关注和评论,收到不少朋友的邮件,问一些有关考试的问题,希望得到我的复习笔记的其他部分。我非常感谢他们,他们的热切关注,使我有了继续往下写的无限动力,使我萌生了将我以前的复习笔记、考试经验结合大纲教程并重新按《教程》的章节顺序整理一份适合考生复习的笔记手册,笔记后面再分析历年的真题,按章节考点找出相关的考题进行分析,希望能和有兴趣的人们一起讨论讨论。 嵌入式系统设计师的一天考试分为上午和下午部分,两部分的考试方式、试题难度、考点分布和复习方法都是不同的。这次我们讨论的是嵌入式系统基础知识,我本人觉得,这部分出下午大题的可能性不大,主要是分布在上午的75道选择题之中。 从历年的真题和考试大纲来看,上午的选择题主要考查一些基本概念,重要原理的理解,一些关键技术和一些重要的原理引申出来的简单计算。根据这些考试特点,复习的时候可以采用适当的策略,当然每个人的方法都是不一样的,适合自己的办法才是最好的办法。方法大家可以自己慢慢去体会,我的也不多说了,通过笔记和真题分析就可以体现处理。对于很多关键的知识点和基本概念,除了记住之外还要彻底理解,否则出题的时候会进行一些变换,或者引申一些计算,那么就算你知道考那个考点,可能你也做不好。 在复习的过程中,你要记住:你不是要考一个很高的分数,而是要考一个通过的分数,在复习过程中可以放弃一些内容,只要保证在大部分基本概念,关键技术,重要原理和历年考点上都把握住,能够拿到需要的分数就可以了。 复习笔记 1、嵌入式系统的定义

嵌入式系统设计课程设计

嵌入式理论及应用 设计题目:基于μC/OS-II8*8点阵的设计与制作 嵌入式系统设计课程设计 一、概述 1. 单片机介绍 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 2. 单片机历史 单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。 1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。 2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。 3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 3. 单片机的应用领域 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 二、单片机的结构与原理 1.AT89C55芯片 AT89C55单片机芯片内部结构框图如图1所示。

嵌入式系统大作业一

《嵌入式系统》课程ARM部分大作业 一、如何定义ARM寄存器列表,试举一个使用寄存器列表的例子,要求实现4个字的内存复制。 答:AREA EXAMPLE1,CODE,READONLY ENTRY LDR R0,=0XFF; //把地址0XFF赋给R0 LDR R5,=0X0F; //把地址0X0F赋给R5 START PBLOCK RLIST {R1-R4}; //把R1-R4定义为PBLOCK LDMIA R0,PBLOCK; //把R0为首地址的内存4个字单元装载至R1到R4中 STMIA R5,PBLOCK; //把R1到R4的值依次存至R5为首地址的内存字单元 STOP B STOP; //死循环 END 二、分析下面程序,写出下面程序遵循的规则,给出关键语句的注释,以及程序功能。 #include<stdio.h> extern void strcopy(char *d,const char *s); int main() { c onst cha r *srcstr=“First string - source”; c har dststr[]=“secon d string - destination”; p rintf(“Before copying:\n”); p rintf(“%S\n%S\n” srcstr,dststr); s trcopy(dststr,srcstr); printf(“After copying:\n”); P rintf(“%s\n%s\n”,srcstr,dststr); r eturn(0); } AREA scopy CODE,READONLY E XPORT strcopy ; Strcopy ;//R0指向目的字符串,R1指向源字符串 L DRB R2,[R1],#1;//加载字节和更新地址 S TRB R2,[R0],#1;//储存字节和更新地址 C MP R2,#0;//检查零终止符 B NE strcopy //如果不是零终止符则循环,否则继续执行 M OV PC,LR;//返回 E ND 答:功能:将r1指向的字符串拷贝到r0指向的地方,字符串以0作结束标志。 三、分析下面程序,写出下面程序遵循的规则,给出关键语句的注释,以及程序

嵌入式系统设计作业及答案范文

嵌入式系统设计作 业及答案

第0章绪论 1、什么是数字系统设计技术? 在解决了对不同目标信息的数字化编码、数字化传输、数字化解码的基本理论、算法定义和协议规范之后,对其如何进行系统的构成,如何以最优化的性能(如速度)、最低廉的成本(如芯片面积、集成密度等)来实现该系统的技术。 2、什么是集成电路IC? 集成电路(IC)是指经过一系列特定的加工工艺,将多个晶体管、电阻、电容等器件,按照一定的电路连接集成在一块半导体单晶片(如Si或GaAs)或陶瓷等基片上,作为一个不可分割的整体完成某一特定功能的电路组件 3、什么是集成电路IP? 集成电路IP是经过预先设计、预先验证,符合产业界普片认同的设计规范和设计标准,具有相对独立功能的电路模块或子系统。其具有知识含量高、占用芯片面积小、运行速度快、功耗低、工艺容差性大等特点,能够复用(Reuse)于SOC、SOPC或复杂ASIC 设计中。 4、什么是SOC? SOC,即嵌入式系统发展的最高形式——片上系统。从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上;从广义角度讲, SOC是一个微小型系统, 第1章嵌入式系统基础知识

1、计算机系统的三大应用领域是什么? 服务器市场,桌面市场,嵌入式市场 2、通用计算机与嵌入式系统的对比是什么? 3、分别从技术角度和系统角度给出嵌入式系统的定义 技术角度: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、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统 系统角度:嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统 4、嵌入式系统的特点是什么? 从三要素说:嵌入式:嵌入到对象体系中,有对象环境要求 专用性:软、硬件按对象要求裁减 计算机系统:实现对象的智能化功能 功耗限制、低成本、多速率、环境相关性、系统内核小、专用性强、不可垄断性、产品相对稳定性

常见的嵌入式操作系统都有哪些

常见的嵌入式操作系统都有哪些 常见的嵌入式操作系统都有哪些 对于嵌入式学习的你们,大家知道我们常见的嵌入式操作系统都有哪些吗?本文作了简析,一起来看看。 DOS 微软一开始选用了派特森的Q-DOS “QUICK AND DISK OPERATING SYSTEM ”为基础然后再扩充功能而成MS-DOS,主要是采用由IBM 提供的使用8088 微处理器的计算机作开发平台,它是以16 字节单人单工操作系统,特别适合一些功能简单装置使用。 Windows CE 虽然微软Windows 系统已经称霸了PC Desktop 环境。但是对于嵌入式系统这块大饼,微软也是垂涎已久,桌上型的Windows 桌业系统对于嵌入式系统来说自然是太过于肥大的产物,于是微软推出精简版的Windows CE 作为进攻嵌入式系统的主力。目前主要应用于PDA 上头,但是跟微软一系列Windows 系统一般,Windows CE也承袭了原有的缺点:耗系统资源、不稳定、效率不佳等等。毛病实在太多,后来将整个架构重新改写后推出Windows CE 3.0 版,或称为Pocket PC。改版之后的确改进了不少缺点。 Windows CE 可应用于PDA 、WebPAD、Thin Client等等。是采用Windows CE 为操作系统的SIMPad (西门子公司所有)。 Palm 由Palm Computing 公司的嵌入式操作系统,目前最大的应用在PDA ,是市场占有率最高的PDA 操作系统,Palm 操作系统架构非常简洁,因为少去了很多功能,如内存管理、多任务等等,使得Palm 可以非常不耗系统资源,硬件需求低,连带的整体耗电量便可压缩到非常低,因此采用Palm 操作系统的PDA 都有待机时间长的优点。 EPOC 由英国手持装置大厂Psion 所开发,常用于PDA 与手机结合的场合。最有名的例子Nokia 9110 系列手机,它就是采用EPOC 系统。 著名的嵌入式实时系统 实时系统是嵌入式系统里头非常重要的一环,很多人都误以为实时系统执行速度非常快的系统,事实上不然,所谓实时代表的意义是『实时反应』,一般多人多任务操作系统如:Windows 、UNIX ,在上面执行的软件都一起分享CPU ,因为CPU 速度快,所以我们感觉好象可以同时执行多支软件,其实在系统内部的同一时间内都只有一个程序在执行,每个软件都必须排队,而且规定只能用一小段时间后就要换下一位,但是因为CPU 速度够快,很快又可以被执行到,所以人们感觉并不会很明显软件是一段一段在执行。这是一般所谓的非实时性的操作系统运作模式,而实时操作系统具有立即反应而且不能让出资源的特性,例如汽车的ABS 煞车系统,如果不采用能够立即反应的实时系统,后果可就不堪设想。而这类的应用多半多属体积小、功能简单的地方,所以也算是嵌入式系统。QNX 的QNX OS 、WindRiver 的VxWorks、Microware 的OS9、pSOS 等等,都是有名的嵌入式实时系统公司。 Linux Linux 不是都用来做服务器吗?不然就是Cluster,怎么会跟嵌入式系统扯上关系?不要怀疑,Linux 除了对伺服工作应付自如外,嵌入式系统也难不倒Linux。 那么究竟Linux 有怎样独特的`能耐,可以想变大就变大想缩小就缩小?又用Linux 来发展嵌入式系统有什么优点?请看底下介绍。 开放原始码、模块化设计 Linux 采用GPL 授权,除了把原始码公开以外,任何人都可以自由使用、修改、散布,

嵌入式系统设计课程大作业

嵌入式系统设计课程大作业

2012年上学期嵌入式系统设计课程大作业 1、叙述下列相关名词的含义 ARM、xscale、PXA255、RISC、体系结构 答:1)ARM:英国的一家公司;时下流行的一种体系结构。 2)XScale:ARM架构v5TE指令集的CPU。 3)PXA255:XScale的内核版本。 4)RISC:Reduced Instruction Set Computing,即精简指令集,一种CPU 的设计概念;与之相对的是CISC,即复杂指令集 5)体系结构:嵌入式系统硬件与软件的衔接;它确定嵌入式系统设计的部件、部件功能、部件间借口的设计,并集中于嵌入式系统的核心部分——处理器的运算与内存的存取。 2、画出嵌入式硬件系统组成的模块结构图 3、叙述基于linux的嵌入式平台的搭建过程 答:Linux嵌入式平台的搭建符合嵌入式平台搭建的一般过程,但是具体到Linux 嵌入式平台,又有些许不同,其搭建过程如下: 1)处理器以及硬件开发平台的选择 以处理器为主,结合考虑硬件平台的情况。处理器考虑的问题包括应用类型及I/O接口、主频和功耗、对不同类型存储器的支持、封装等;硬件平台的选择和设计包括内存和外围存储器、输入输出接口以及设备等几项主要内容。 2)操作系统的选择 由于已经选取了Linux操作系统,因此此处主要是内核版本的选取以及对内核功能的裁剪。 3)开发环境的选取

即开发工具的选取,主要是指开发软件的选取,比如常用的minicom。 4)开发实施 首先,Bootloader的烧制。目的是对硬件系统基本功能的支持,比如串口通信。其次,内核文件的制作。接下来,内核文件的拷贝。此时,可以通过串口或者网口实施传输,能够大幅度提高传输速度。最后,在主机使用开发软件,完成对硬件系统的开发工作。包括硬件驱动程序、上层的应用程序、系统的集成与调试等。 4、如下为xscale处理器的内核框图:

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