1、1,什么样的系统能够称为嵌入式系统？IEEE（电气和电子工程师协会）定义嵌入式系统：devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants 控制、监视或者辅助操作机器和设备运行的装置国内一般认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统 与通用计算机系统的不同：嵌入式系统不以独立设备的物理形态出现，嵌入式系统的部件根据主体设备及其应用的需要，嵌入在主体设备内部，发挥着运算、处理、存储及控制的作
2、用，是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”2.嵌入式操作系统的功能包括：任务管理、存储管理、时钟管理、进程间通信与同步、设备管理、文件系统、图形界面、网络接口等采用嵌入式操作系统的优点：在嵌入式应用中使用操作系统，可以把复杂的应用分解成多个任务，简化了应用系统软件的设计；程序的设计和扩展变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能；使控制系统的实时性得到保证；通过有效的系统服务，嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用；良好的多任务设计，有助于提高系统的稳定性和可靠性3.嵌入式应用系统的特点应用于特定目的专用系统工作于嵌入式环境完整的计算机系统1、嵌入式系统的构架可以分成四个部分：
3、处理器、存储器、输入输出（I/O）和软件2、嵌入式处理器分类：嵌入式微控制器 嵌入式 DSP 处理器 嵌入式处理器 嵌入式片上系统3、和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点4、嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备管理、网络通信、图形界面、文件系统等模块；5、嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化。6、常见的嵌入式操作系统 Linux、 uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、p
4、SOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive 等等7、uc/OS 是一个源代码公开、免费的嵌入式操作系统8、嵌入式系统组成：嵌入式硬件平台 嵌入式处理器 嵌入式外围电路 嵌入式软件系统9、CPU 是计算机的核心 ，在嵌入式系统中也不例外10、PowerPC 系列中低地址存放高位字节，既所谓用 Big endian 方式 11、x86 系列中则低地址存放最低位字节，既所谓 Little endian 方式12、CPU 的两种类型 ：CISC（复杂指令集计算机）RISC（精简指令集计算机）13、CISC 指令集：大量复杂指令、指
5、令长度可变、且寻址方式多样 变长的编码14、RISC 指令集：指令长度固定 指令种类少 寻址方式种类少 大多数是简单指令且能在一个时钟周期内完成 易于设计高效率的流水线 寄存器数量多，大量操作在寄存器之间进行 15、RISC 处理器优点 ：芯片面积小 开发时间短 性能高 16、CPU 典型组成部分包括运算器、控制器、寄存器阵列及连接各个部分的内部总线 17、微处理器分为通用处理器与嵌入式处理器两类18、嵌入式处理器特点 ：嵌入式处理器种类繁多、功能多样、性能跨度大 嵌入式处理器功耗低 提供灵活的地址空间寻址能力 支持灵活的功耗控制 功能集成度高，提供丰富的外部接口19、嵌入式 DSP 处理器是
6、专门用于数字信号处理的处理器20、8051 单片机采用的是哈佛结构，程序空间和数据空间分别寻址 在单个芯片上实现了整套计算机小系统 21、最小系统是保证嵌入式处理器可靠工作所必需的基本电路。22、最小系统主要包括电源电路、复位电路、时钟电路、存储器电路以及调试接口电路等。23、嵌入式系统软件一般采用交叉开发的方式24、RS-232 功能：数据通信；程序下载；系统控制台。25、嵌入式系统调试技术： JTAG/BDM 调试器 软件仿真 远程调试26、JTAG 调试技术也即边界扫描技术27、JTAG 在系统开发过程的作用 ：硬件基本功能的测试 软件下载 软件调试 Flash烧写 28、远程仿真包括调
7、试器和调试代理。通过通信技术连接29、复位操作将处理器和系统中其他功能部件置于一个可知的初始状态，并使系统从这个状态开始工作 30、处理器复位后执行的第一条指令的地址不同，如 8051 单片机复位后的第一条指令在 0x0h 处，8086 处理器在 0xFFFF0h 处，而 ARM 处理器在 0x0h 处 31、常见复位类型：上电复位（冷启动）手动复位（热启动）看门狗复位 系统异常复位 32、时钟电路主要用来给嵌入式处理器提供适当的稳定的时钟脉冲信号。33、RTC 主要包括时钟发生器、计数器、寄存器及接口单元几个部分34、S-35390A 特点：内置 32.768kHz 石英振荡电路宽工作电压：
8、1.3V5.5V 内置稳压电路 I2C 串行总线 支持定时中断 内置到 2099 年为止的自动日历，润年自动运算功能35、总线技术是系统模块化、组件化的基础36、计算机总线的标准 ：机械结构规范 功能规范 电气规范37、PC/104 紧凑型 ISA 总线 PC/104 定义 8 位和 16 位两种模块，分别对应 PC/XT和 PC/AT38、CPCI ，即 CompactPCI、紧凑型 PCI 在电气、逻辑和软件方面，它与 PCI 标准完全兼容 CPCI 与 PCI 最主要的区别：机械结构；热插拔39、CPC I 热插拔技术包括热替换、热添加 和热升级40、嵌入式系统中 RS-232 功能：数
9、据通信；程序下载；系统控制台 41、RS-232 是 EIA(电子工业联合会)制定的异步串行接口标准 RS-232 信号是负逻辑，正电平为“0” ，负电平为“1” RS-232 是全双工总线 42、RS-232 串行通讯接口标准全称：“数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE之间串行二进制数据交换接口技术标准“ 43、RS-232 的流控制：硬件流控制（包括 RTS/CTS、DTR/CTS 等）和软件流控制XON/XOFF（继续 /停止）44、起止式异步串行通信协议45、RS-232 通信端口的初始化:数据传送单位：每个数据的位数， 5/6/7/8 起始位：1位。逻辑值“0” 停止位：1/
10、1.5/2。逻辑值“1” 校验位：奇校验或偶校验，检查数据中“1”奇/偶数 流控方式：硬件流控、软件流控、无流控 46、功耗：设备输入功率和输出功率的差额47、I2C ，即 Inter IC，是 Philips 一种简单的双向两线总线，用于 IC 之间的信息通信。常用于处理器与外部控制器、处理器与串行存储器、甚至处理器与处理器之间的信息(命令) 交互48、I2C 特点：只有两个信号：SDA 和 SCL I2C 是串行数据总线， SCL 每个时钟周期传输一个数据位 数据传输过程中，SDA 信号只有在 SCL 为低电平时才允许改变 数据传输过程中， SCL 为高电平时，SDA 必须保持稳定状态49
11、、I2C 总线两种地址形式：7 位地址和 10 位地址50、功耗类型- 静态功耗：门电路的状态不发生翻转时，门电路的功耗，CMOS 门电路的静态功耗非常小 动态功耗：当门电路状态发生翻转时产生的功耗。电平发生翻转时，会产生瞬间的大电流，并引起负载电容的充/放电，产生较大功耗 动态功耗是影响系统功耗的主要因素51、电路系统功耗设计的基本原则：电源电压宜低不宜高 时钟宜慢不宜快 系统宜静不宜动52、S3C44B0X 有 5 种功耗模式：正常模式、慢速模式、停机模式、 IDLE 模式、SL IDLE 模式53、线性稳压电源原理：缺点：效率低、功耗大、常需要散热 优点：稳定性高、纹波小、电磁兼容性能好
12、、电路简单54、DC-DC 开关电源： Boost 升压型电源 Buck 降压型电源 优点：效率可以达到 90%左右，不会象线性电源那样产生大量的热量 缺点：电磁辐射，输出纹波较大，电路更复杂55、嵌入式系统电源电路选择：输入、输出电压差距大，考虑开关电源 电源功率大，考虑开关电源 升压电源，要用开关电源 电流小、压差小、纹波要求高、价格低，考虑线性电源56、数字电路的功耗与工作频率成正比、与工作电压的平方成正比，所以降低工作频率、降低工作电压可明显降低功耗57、软件功耗控制方法：采用低功耗优化的编译技术 用“中断”代替“查询” 用“宏”代替“子程序” 尽量减少处理器的计算量 减少系统的持续运
13、行时间 实现电源的管理58、高级电源管理（APM）是一种基于 BIOS 的系统电源管理方案0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1起始位停止位当 前 字 符8 个 数 据 位奇偶校验位起始位停止位上 一 个 字 符 下 一 个 字 符LSBMSB59、无操作系统的嵌入式软件特点：以任务为中心，兼顾资源管理 无退出机制60、无操作系统的嵌入式软件设计模型：以过程任务为中心 以事件为中心 以定时器为中心61、OS 的功能：基本功能- 处理器资源管理（主要为中断管理） 内存管理 进程管理
14、（调度/通信） 设备驱动 高级功能- 文件系统 各种协议栈(专家库) 安全功能62、嵌入式操作系统 EOS：体积小（足够精简以存储在 ROM 等介质中）可靠性高（长期不间断运行）功耗低（很多设备用电池供电）可配置性 扩充性63、实时操作系统 RTOS：系统能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务 实时性：快速响应外部事件 快速切换资源的使用 （实时任务调度） 确保任务按时完成64、RTOS 的要求：可确定性 可响应性 用户控制 可靠性和故障弱化65、RTOS 主要功能及实现：OS 的通用功能 中断管理 内存管理 进程管理66、嵌入式及实时的要求:小体积、灵活配置 高效-实时67、进程的状态及状
15、态转换：新建/就绪/ 运行/阻塞/ 退出68、进程：资源；线程：调度/执行69、RTOS 一般采用时间片轮转+优先级抢占70、主流 eRTOS 及特点：Linux VxWorks WinCE uCOS Nucleus Plus71、板级支持包 BSP：建立让 OS 运行的最基本环境 完善 OS 运行的环境 主要完成各种硬件外设接口的初始化和访问操作及中断回调。为上层应用提供与硬件无关的 API 调用接口，实现硬件屏蔽。72、任务的特性： 休眠 就绪 运行 等待 中断状态73、流水线技术;在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术74、指令的执行周期：取指令 指令译码 执行指令 存储75、
