嵌入式考点总结.docx
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嵌入式考点总结
嵌入式系统复习重点
一、嵌入式系统概论(第一章)
1、嵌入式系统的定义P2
从技术的角度定义:
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。
从系统的角度定义:
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。
术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分,称为嵌入的系统。
嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。
(EG)
可以将嵌入式系统定义成“嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统”。
2、嵌入式系统三大基本要素P2
嵌入性、专用性、内含计算机
3、嵌入式系统的分类P5
(中央处理器,或简称为处理器,英文缩写为CPU,功能:
解译计算机指令以及处理计算机软件中的数据)
嵌入式处理器可以分为以下几大类:
▪嵌入式微处理器—EMPU;
▪嵌入式微控制器—MCU;
▪嵌入式DSP处理器—DSP;
▪嵌入式片上系统—SOC;
二、嵌入式系统硬件(第一章、第二章和第四章)
1、嵌入式处理器P3
2、存储器
片内和片外的读写操作P103
3、AHB外设
EMC:
外部存储器控制P152
VIC:
向量中断控制器P188
4、VPB外设P91
定义、功能、寄存器设置
三、嵌入式处理器
1、处理器的分类
◆嵌入式微处理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)
◆嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)
◆嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigtalSignalProcessor,EDSP)
◆嵌入式片上系统(SystemOnChip)存储器
1.嵌入式微处理器从功能上来说可以分为哪两种?
它们的含义分别是什么?
2.嵌入式微处理器按指令集不同可以分为哪两大类?
两者的主要区别是什么?
四、嵌入式处理器
1、微处理器的体系架构
◆算术格式
◆功能单元
◆3级流水线P20
◆扩充的指令集
2、以ARM7TDMI为例,说明ARM系列处理器的体系结构
◆ARM7TDMI版本支持哪些功能?
P19
◆三级流水线包括哪三个步骤?
P20
ARM状态下:
◆存储器访问的格式p48
小端模式:
LP系列ARM指定采用小端模式
大端模式
◆处理器的状态有哪两种?
分别有什么特点?
P24
(ARM7TDMI处理器内核包含2套指令系统,分别为ARM指令集和Thumb指令集,并且各自对应1种处理器的状态:
)
▪ARM状态:
32位,处理器执行字方式的ARM指令,处理器默认为此状态;
▪Thumb状态:
16位,处理器执行半字方式的Thumb指令。
◆处理器的模式有几种?
分别有什么特点?
P26
◆内部寄存器:
LR、PC、CPSR、SPSR的格式
LR……P31PC……P32
CPSR……P37SPSR……P33
◆ARM处理器对异常中断的响应过程
异常的进入:
P41
异常的退出:
P42
五、嵌入式系统软件
1、ARM指令集(第三章、第七章和实验)
◆ARM的两种指令集P58
ARM指令集和Thumb指令集
◆ARM指令的种类,各指令的功能(第三章)
◆ARM的寻址方式P53
◆基本的ARM指令及简单代码功能分析
2、LINUX基本指令
cp命令的功能是拷贝文件。
其语法格式为:
mv命令的功能是移动或者重新命名文件和目录。
其语法格式为
rm命令的功能的是删除文件或目录。
其语法格式为:
mkdir命令的功能是建立目录
rmdir命令的功能是删除目录
pwd命令显示当前目录
ls命令显示文件及目录
cd命令改变当前目录
passwd命令的功能是改变登录或modem(调制解调器)拨号shell口令
chmod命令的功能是改变文件或目录的存取权限
◆ls、cd、make等
六、嵌入式操作系统(第六章)
基本概念
◆实时操作系统的基本概念
◆任务管理
◆同步与通信
◆时钟管理
◆中断/异常管理
◆内存管理
1、典型的操作系统
◆UC/OS-II
2、实时操作系统(第二章)
(1)基本概念
●什么叫实时操作系统?
从功能上分析,它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在RTOS之上的各个任务,RTOS根据各个任务的要桥,进行资源的管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。
简而言之,实时操作系统就是指能够支持实时控制系统工作的一种系统。
从结构上分析,它是有操作系统内核,设备驱动程序、任务调度、异常处理等内容构成,是嵌入式实时系统的软件核心。
实时操作系统分为:
一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统
嵌入式实时操作系统(RTOS)就是指能支持实时控制系统工作的一种嵌入式操作系统。
●RTOS的基本功能有哪些?
进行资源的管理、消息管理、任务调度、异常处理
●一个嵌入式实时操作系统内核包括哪些基本组件?
这些组件完成什么功能?
P9P24
内核是RTOS的基础,也是必不可少的部分。
它提供任务管理、内存管理、通信机制、同步于互斥机制、中断管理及任务扩散等功能。
●中断响应时间、中断延迟时间、中断恢复时间、中断服务时间、任务切换时间的定义
中断响应时间:
中断延迟时间:
P10是计算机接收到中断信号到操作系统做出响应,并完成任务切换转入中断服务程序的时间。
中断恢复时间:
中断服务时间:
任务切换时间:
P9指不同人物之间完成切换所需的时间,也可称上下文切换的时间。
●RTOS的特征
●RTOS的结构
(2)任务管理
基本概念
☐什么叫任务?
P9
☐什么任务状态机?
P9
就绪态、运行态、阻塞态
☐什么叫做任务调度?
p9
☐实时调度算法的分类
☐优先级抢占调度和时间片轮选调度的思想与实现
ØUC/OS-II操作系统是否支持时间片轮选调度?
☐什么叫优先级反转?
☐解决优先级反转的方法有哪两种,如何解决?
P405
优先级继承
优先级反转
(3)同步与通信基本概念
☐同步与通信的概念和作用
Ø资源同步、活动同步的区分P404
☐实现通信的常用途径有哪些?
信号量、互斥信号量、事件标志组、消息邮箱、消息队列
☐信号量、互斥体、邮箱、队列的定义和功能及相互之间的联系
信号量:
在实时多任务系统中,信号量被广泛用于任务间对共享资源的互斥、任务和终中断服务程序之间的同步以及人物之间的同步。
P434信号量最好在系统初始化的时候建立,不要在系统运行过程中动态的建立和删除。
互斥信号量:
能防止优先级反转现象的信号,专用于资源同步P420
消息邮箱:
用来传递消息缓冲区指针的数据结构。
P443
消息队列:
就像一个类似于缓冲区的对象,通过消息队列任务和ISR发送和接收消息,实现数据的通信合同步。
P453
P435要点小字部分
P444要点小字部分
P454要点(6.11.上面的两行)
(4)综合应用
☐1.某种具体嵌入式操作系统为例,说明它创建一个信号量时,要初始化哪些信息,这些信息分别代表什么含义。
☐2.消息队列与邮箱的主要区别是什么?
P454要点(6.11.上面的两行)
☐3.斥体和信号量之间有什么区别?
在创建和删除互斥体和信号量的时候,有哪些异同点?
P435要点小字部分
相同点:
信号量和互斥信号都最好在系统初始化的时候建立,不要在系统运行过程中动态的建立和删除。
在确保成功地建立信号量之后,才可以进行接收和发送操作。
?
不同点:
(5)时钟管理基本概念
☐时间管理的目的
控制任务的执行周期;控制任务的运行节奏;状态查询
☐分类P406
(6)中断/异常管理基本概念
☐中断/异常管理的作用
☐基本概念:
中断源、中断接管程序、中断处理程序
中断源:
P190
中断接管程序:
中断处理程序:
☐中断的分类P189
快速中断请求FIQ
向量IRQ
非向量IRQ
☐中断评价指标有哪些?
这些指标的概念是什么?
☐中断、CPSR的I/F位的设置、异常的处理和退出以及VIC的设置之间的联系P192
CPU能否正常响应中断,取决于CPSR中的“I”标志位和“F”标志位;而CPU能否正常响应外设产生的中断,则完全取决于VIC
(7)主流RTOS介绍(第十一章)
◆Linux
◆Uclinux
☐µCLinux是一种专为嵌入式系统设计的Linux,这里字母µ即为micro(微小)的意思,字母C是Control的缩写,µCLinux是为微控制领域量身定做的Linux版本。
µCLinux的设计思想就是通过对标准Linux内核的裁减,去除虚拟内存管理部分代码,并且对内存分配进行优化,从而达到提高系统运行效率的目的。
它经过各方面的小型化改造,形成了一个高度优化的、代码紧凑的嵌入式Linux,虽然它的体积很小,但是仍然保留了Linux的大多数的优点:
稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、完备的对各种文件系统的支持、以及标准丰富的API。
◆Uc/OS-II
内核管理代码剖析
●Linux操作系统(实验内容)
1.Linux基础
2.Linux常用指令
3.Linux交叉编译
交叉编译就是在一个架构下编译另一个架构的目标文件
采用何种交叉编译器产生何种格式的目标文件还要取决于目标机的操作系统
实验内容:
连接;设置linux的Minicom;启动XSBase;下载;Linux启动;
4.BOOTLOADER
实验内容:
安装Toolchain;;工具链测试;设置内核参数(P16);调用内核;
2011年的嵌入式
简答题:
CPRS与.每一位的意思,怎么改变
程序题:
写一个MAKEFILE,实验中的
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