嵌入式系统开发工程师考试知识点

时间:2020-11-15 13:41:30 嵌入式培训 我要投稿

嵌入式系统开发工程师考试知识点

  一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。以下是关于嵌入式系统开发工程师考试知识点,希望各位考生认真阅读!

嵌入式系统开发工程师考试知识点

  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: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。

  3、实时系统

  (1)定义:能在指定或确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。

  (2)区别:通用系统一般追求的是系统的平均响应时间和用户的使用方便;而实时系统主要考虑的是在最坏情况下的系统行为。

  (3)特点:时间约束性、可预测性、可靠性、与外部环境的交互性。

  (4)硬实时(强实时):指应用的时间需求应能够得到完全满足,否则就造成重大安全事故,甚至造成重大的生命财产损失和生态破坏,如:航天、军事。

  (5)软实时(弱实时):指某些应用虽然提出了时间的要求,但实时任务偶尔违反这种需求对系统运行及环境不会造成严重影响,如:监控系统、实时信息采集系统。

  (6)任务的约束包括:时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。

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