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嵌入式系统复习总结

嵌入式系统复习总结
嵌入式系统复习总结

嵌入式系统

第一章绪论

.什么是嵌入式系统?嵌入式系统的特点是什么?

嵌入式系统的定义:嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪的,能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。它可以实现对其他设备的控制、监控或管理等功能。

嵌入式系统的特点:

形式多样、面向特定应用;

处理器和处理器体系结构类型多;

关注成本

实时性和可靠性的要求

适应多种处理器、可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入式操作系统

.请说出嵌入式系统与其它商用计算机系统的区别。

.嵌入式系统的关键技术有哪些?

、嵌入式处理器

、微内核结构

、任务调度

、硬实时和软实时

、内存管理

、内核加载方式

.请说明嵌入式系统技术发展及开发应用的趋势。

应用:小型化、经济化、低功耗、可靠性、智能化、高速

硬件:集成化

操作系统:可靠性、实时性、采用组件化技件>可配置性,可裁剪性,可移植性

开发环境:集成化、智能化、图形化、

.你知道嵌入式系统在我们日常生活中哪些设备中应用?说明其采用的处理器是什么?采用的哪一个嵌入式操作系统?

:——

路由器:——

数码相机:——

波导手机:——

小米:

苹果:

.开发嵌入式系统的计算机语言主要有哪几种?分别用在什么场合?

语言——开发操作系统,和硬件相关的一些应用程序

语言——开发一些大型的应用程序

汇编语言——开发底层的硬件接口以及一些算法的基本模块

语言——开发网页,开发,开发移动设备的服务程序

语言——开发芯片、其模型对于也很有用

与具有可移植性,可以在主机上调试算法程序

.在项目开发中,采用嵌入式系统和专用集成电路进行设计各有什么优缺点?

第二章嵌入式系统设计方法

. 需求分析与系统分析法

.软硬件协同设计方法

.嵌入式硬件开发方法

.嵌入式软件开发方法

.构件式开发方法

.由上而下研究方法

.软件调试与软件测试方法

嵌入式系统移植+心得

嵌入式系统作为近年来新兴的且发展很快的学科,它的应用越来越受到广大技术人员的重视。尤其起可移植性,显著的区别了通用操作系统。一款嵌入式操作系统通常运行在不同体系结构的处理器和开发板上,极大的方便了开发者开发与应用,节约了成本。 嵌入式操作系统作为移植支持嵌入式系统应用的操作系统软件,被广泛的运用于不同应用领域。纵观嵌入式系统40多年的历史,从无操作系统的嵌入式算法阶段到简单监控式的实时操作系统,一步又一步的到现在的以Internet为标志的嵌入式系统,一批又一批的先辈为其努力而奋斗。科技的革新,带动着社会的发展,人类的进步。大数据的时代必定属于我IT 人。以下我们聊一聊嵌入式系统及其移植性。 嵌入式操作系统大体分为商用型和免费型。 商用型主要是WindowsCE。Psos.os-9.qnx等其价格较为昂贵,开发成本高,广泛运用于通信。军事。航天等高端技术领域 免费型主要为Linux等主要运用于没有存储器管理单元的处理器而设置。 嵌入式基本操作共四步 主机和目标机的连接方式; UARA最经典90%的板子上,都支持的方式叫异部串行接口,也就是我们所说的串口。 USB串行接口 TCP/IP网络接口 Debug Jtag调试接口 补充说明 1.对于串口,通常用的有串口调试助手,putty工具等,工具很多,功能都差不多,会用一两款就可以; 2.对于USB线,当然必须要有USB的驱动才可以,一般芯片公司会提供,比如对于三星的芯片,USB下载主要由DNW软件来完成; 3.对于网线,则必须要有网络协议支持才可以 安装交叉编译器 方法一:分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码,最终生成交叉编译工具链。该方法相对比较困难,适合想深入学习构建交叉工具链的读者。如果只是想使用交叉工具链,建议使用下列的方法二构建交叉工具链。 方法二:通过Crosstool-ng脚本工具来实现一次编译,生成交叉编译工具链,该方法相对于方法一要简单许多,并且出错的机会也非常少,建议大多数情况下使用该方法构建交叉编译工具链。 方法三:直接通过网上下载已经制作好的交叉编译工具链。该方法的优点不用多说,当然是简单省事,但与此同时该方法有一定的弊端就是局限性太大,因为毕竟是别人构建好的,也就是固定的,没有灵活性,所以构建所用的库以及编译器的版本也许并不适合你要编译的程序,同时也许会在使用时出现许多莫名其妙的错误 搭建主机

(完整版)单片机知识点总结

单片机考点总结 1.单片机由CPU、存储器及各种I/O接口三部分组成。 2.单片机即单片微型计算机,又可称为微控制器和嵌入式控制器。 3.MCS-51系列单片机为8位单片机,共40个引脚,MCS-51基本类型有8031、8051 和8751. (1)I/O引脚 (2)8031、8051和8751的区别: 8031片内无程序存储器、8051片内有4KB程序存储器ROM、8751片内有4KB程序存储器EPROM。 (3)

4.MCS-51单片机共有16位地址总线,P2口作为高8位地址输出口,P0口可分时复用 为低8位地址输出口和数据口。MCS-51单片机片外可扩展存储最大容量为216=64KB,地址范围为0000H—FFFFH。(1.以P0口作为低8位地址/数据总线;2. 以P2口作为高8位地址线) 5.MCS-51片内有128字节数据存储器(RAM),21个特殊功能寄存器(SFR)。(1)MCS-51片内有128字节数据存储器(RAM),字节地址为00H—7FH; 00H—1FH: 工作寄存器区; 00H—1FH: 可位寻址区; 00H—1FH: 用户RAM区。 (2)21个特殊功能寄存器(SFR)(21页—23页);

(3)当MCS-51上电复位后,片内各寄存器的状态,见34页表2-6。 PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H, TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H, TL0=00H, TH1=00H, TL1=00H, SCON=00H, P0~P3=FFH 6. 程序计数器PC:存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址,即当前PC值或现行值。程序计数器PC是16位寄存器,没有地址,不是SFR. 7. PC与DPTR的区别:PC和DPTR都用于提供地址,其中PC为访问程序存储器提供地址,而DPTR为访问数据存储器提供地址。 8. MCS-51内部有2个16位定时/计数器T0、T1,1个16位数据指针寄存器DPTR,其中MOVE DPTR, #data16 是唯一的16位数据传送指令,用来设置地址指针DPTR。(46页) 定时/计数器T0和T1各由2个独立的8位寄存器组成,共有4个独立寄存器:TH1、TL1、TH0、TL0,可以分别对对这4个寄存器进行字节寻址,但不能吧T0或T1当作1个16位寄存器来寻址。即:MOV T0,#data16 ;MOV T1,#data16 都是错的,MOV TH0,#data;MOV TL0,,#data是正确的。 9.程序状态字寄存器PSW(16页) (1)PSW的格式: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW D0H (2)PSW寄存器中各位的含义; Cy:进位标志位,也可以写为C。 Ac:辅助进位标志位。

嵌入式系统知识点

嵌入式系统知识点 1.什么是嵌入式系统。 2.嵌入式系统三要素 3.嵌入式处理器的类型 4.大端存储格式的规则是______;小端存储格式的规则是。 5.ARM是______的处理器,有_____个工作状态,工作在_____状态时,执行的是32位指令集,工作在_____状态时,执行的是16位指令集。_____指令集是_____指令集的子集。 6.ARM有_____种工作模式。它们的名称和缩写分别是:()。其中特权模式是指:(),异常模式又是指:()。当前工作模式状态及设置是由_____寄存器中的M[4:0]五位决定的,每种模式对应的M[4:0]值是:()。 7.ARM的异常中断有_____种,它们的名称是:(),对应的中断入口地址是:(),默认的优先级是:()。 8.ARM核内共有_____寄存器,分_____、_____两类。按工作模式不同可分_____个寄存器组。在ARM状态时的寄存器有:所有模式下均能访问的寄存器是();除()模式外均能访问寄存器R0-R12,()模式只使用自己的专用寄存器R8-R12;在()模式中,每个模式均有自己的R13、R14、SPSR 寄存器。其中R13是作_____寄存器共_____个、R14是作_____寄存器共_____个、R15是作_____寄存器共_____个。在Thumb状态下的寄存器:通用寄存器是_____,有_____组;SP堆栈指针寄存器共有_____个,LR_____寄存器共有_____个;PC_____寄存器有_____个,CPSR_____寄存器有_____个,SPSR_____寄存器有_____个。 9.ARM7系列是_____级流水线,即_____、_____、_____。程序计数器R15(PC)总是指向取指的指令,因此PC总是指向第_____条指令。 对于ARM指令有: PC值=当前程序执行位置+_____; 对于Thumb指令有: PC值=当前程序执行位置+_____。 10.ARM的寻址方式有七种,它们是:()。 11.LDR指令 LDR R4, STSRT ;将存储地址为START的字数据读入R4

嵌入式系统复习资料

第1章嵌入式系统导论 1.嵌入式系统的概念: 是以现代计算机技术为基础,以应用为中心,可以根据系统或用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等),灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的分类及分类依据: 嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。前者是整个系统的物理基础,它提供软件运行平台和通信接口;后者实际控制系统的运行。 硬件:嵌入式微处理器、外围电路、外围硬件设备。 软件:BootLoader 、嵌入式操作系统、用户的应用程序等。 3.几种典型嵌入式操作系统:(1) uC/OS II (2)uCLinux (3)Windows CE (4)嵌入式Linux 等 4.任务调度: 任务的调度有三种方式:可抢占式、不可抢占式和时间片轮转。 【不可抢占式调度是指一个任务一旦获得CPU就独占其运行,除非由于某种原因使它决定放弃CPU的使用权; 可抢占式调度是基于任务优先级的,当前正在运行的任务可以随时让位给优先级更高的处于就绪态的其他任务; 当两个或两个以上任务有同样的优先级时,不同任务轮转使用CPU,直到系统分配的CPU时间片用完,这就是时间片轮转调度。】 目前,大多数嵌入式操作系统对不同优先级的任务采用基于优先级的可抢占式调度法,对相同优先级的任务则采用时间片轮转调度法。 5.针对有内存管理单元(MMU,Memory Management Unit)的处理器而设计的一些桌面操作系统,如Windows、Linux,使用了虚拟存储器的概念。 6.计算机的发展: 冯诺依曼架构:将指令和数据存放在同一存储空间中,统一编址,指令和数据通过同一总线访问。 哈佛结构(冯诺依曼架构的扩展):主要特点是程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编制、独立访问。CortexM3

嵌入式知识点整理

第一章 一:嵌入式系统基础知识 第二章 一:CM3 1.Cortex-M3 是一个32 位处理器内核。内部的数据路径是32 位的,寄存器是32 位的,存储器接口也是32 位的。CM3 采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线。 2.程序计数寄存器 R15 :程序计数寄存器,指向当前程序地址。 3.特殊功能寄存器 (1)程序状态字寄存器组(PSRs)记录ALU 标志(0 标志,进位标志,负数标志,溢出标志),执行状态,以及当前正服务的中断号; (2)中断屏蔽寄存器组:PRIMASK 失能所有的中断、FAULTMASK 失能所有的fault、BASEPRI 失能所有优先级不高于某个具体数值的中断; (3)控制寄存器(CONTROL ),定义特权状态(见后续章节对特权的叙述),并且决定使用哪一个堆栈指针; 4.Cortex-M3 处理器支持两种处理器的操作模式,还支持两级特权

操作。 两种操作模式:(1)处理者模式(handler mode) 异常服务例程的代码—包括中断服务(2)线程模式(thread mode)普通应用程序的代码; 两级特权:特权级和用户级,提供一种存储器访问保护机制,使得普通用户程序代码不能意外地,甚至是恶意地执行涉及到要害的操作。 复位后,处理器默认进入线程模式,特权级访问; a.在 CM3 运行主应用程序时(线程模式),既可以使用特权级, 也可 以使用用户级;但是异常服务例程必须在特权级下执行; b.在特权级下,程序可以访问所有范围的存储器,并且可以执行所 有指 令,包括切换到用户级; c.从用户级到特权级的唯一途径就是异常,用户级的程序必须执行 一条系统调用指令(SVC)触发 SVC 异常,然后由异常服务例程接管,如果批准了进入,则异常服务例程修改 CONTROL 寄存器,才能在用户级的线程模式下重新进入特权级; 5.异常以及异常类型 异常:在 ARM 编程领域中,凡是打断程序顺序执行的事件,都被称为异常(exception) 。包括:外部中断、不可屏蔽中断、指令执行了“非法操作”或者访问被禁的内存区间产生的各种错误 fault。

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

各位:根据掌握要点认真复习,后面附有作业题答案。 第1章掌握要点 1.1.1节嵌入式系统的概念 1.1.3节嵌入式系统的特点 1.3节嵌入式处理器 1.4节嵌入式系统的组成(看课件,有补充的内容) 补:1.嵌入式系统开发过程? 2.嵌入式系统调试常用的基本方法 3.交叉编译和交叉调试 4.嵌入式操作系统 第2章掌握要点 2.1节计算机体系结构分类 2.3.1节 ARM和Thumb状态 2.3.2节 RISC技术 2.3.3节流水线技术 2.4.1 ARM存储系统 2.4.2 Cache:写通、写回、读操作分配cache、写操作分配cache、工作原理、地址映像 2.4.3节 ARM存储系统 补充: (见课件) 1. ARM简介:ARM的命名方式、5种变形

2.理解片内Flash的3种编程方法。 3.理解ARM7芯片存储器存储空间分布。(8个bank,每个bank32MB)第3章掌握要点 3.1节ARM编程模式:处理器模式、处理器工作状态、寄存器组织、 异常中断 3.2节指令格式和寻址方式 3.3节指令系统:掌握和熟练应用课件所讲的指令、可编程序段 第5章掌握要点 5.1节键盘接口:行扫描法原理、掌握编写驱动程序 5.2节 LED显示器接口:理解工作原理,掌握编写驱动程序 5.5.1节 UART异步串行接口:异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序 第1章作业题答案: 1.什么是嵌入式系统? ?第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。 ?第二种,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。

嵌入式系统学习心得

嵌入式系统学习心得 首先我声明,我是基于嵌入式系统平台级设计的,硬件这个方向我相对来讲比较有发言权,如果是其它方面所要具备的基本技能还要和我们培训中心其它专业级讲师沟通。他们的方面上我只能说是知道些,但不是太多,初级的问题也可以问我。 对于硬件来讲有几个方向,就单纯信号来分为数字和模拟,模拟比较难搞,一般需要很长的经验积累,单单一个阻值或容值的精度不够就可能使信号偏差很大。因此年轻人搞的较少,随着技术的发展,出现了模拟电路数字化,比如手机的modem射频模块,都采用成熟的套片,而当年国际上只有两家公司有此技术,自我感觉模拟功能不太强的人,不太适合搞这个,如果真能搞定到手机的射频模块,只要达到一般程度可能月薪都在15k以上。 另一类就是数字部分了,在大方向上又可分为51/arm的单片机类,dsp类,fpga类,国内fpga的工程师大多是在ic设计公司从事ip核的前端验证,这部分不搞到门级,前途不太明朗,即使做个ic前端验证工程师,也要搞上几年才能胜任。dsp硬件接口比较定型,如果不向驱动或是算法上靠拢,前途也不会太大。而arm 单片机类的内容就较多,业界产品占用量大,应用人群广,因此就业空间极大,而硬件设计最体现水平和水准的就是接口设计这块,这是各个高级硬件工程师相互pk,判定水平高低的依据。而接口设计这块最关键的是看时序,而不是简单的连接,比如pxa255处理器

i2c要求速度在100kbps,如果把一个i2c外围器件,最高还达不到100kbps的与它相接,必然要导致设计的失败。这样的情况有很多,比如51单片机可以在总线接lcd,但为什么这种lcd就不能挂在arm的总线上,还有arm7总线上可以外接个winband的sd卡控制器,但为什么这种控制器接不到arm9或是xscale处理器上,这些都是问题。因此接口并不是一种简单的连接,要看时序,要看参数。一个优秀的硬件工程师应该能够在没有参考方案的前提下设计出一个在成本和性能上更加优秀的产品,靠现有的方案,也要进行适当的可行性裁剪,但不是胡乱的来,我遇到一个工程师把方案中的5v变1.8v的dc芯片,直接更换成ldo,有时就会把cpu烧上几个。前几天还有人希望我帮忙把他们以前基于pxa255平台的手持gps设备做下程序优化,我问了一下情况,地图是存在sd卡中的,而sd卡与pxa255的mmc控制器间采用的spi接口,因此导致地图读取速度十分的慢,这种情况是设计中严重的缺陷,而不是程序的问题,因此我提了几条建议,让他们更新试下再说。因此想成为一个优秀的工程师,需要对系统整体性的把握和对已有电路的理解,换句话说,给你一套电路图你终究能看明白多少,看不明白80%以上的话,说明你离优秀的工程师还差得远哪。其次是电路的调试能力和审图能力,但最最基本的能力还是原理图设计pcb绘制,逻辑设计这块。这是指的硬件设计工程师,从上面的硬件设计工程师中还可以分出ecad工程师,就是专业的画pcb板的工程师,和emc设计工程师,帮人家解决emc的问题。硬件工程师再往上就是板级测试工程师,就是c语功底很好的硬件工程师,在电路板调试过程中

南京工程学院嵌入式系统复习提纲

嵌入式系统复习 选择10’;填空20’;判断10’;5个简答30’;3大题:指令使用(LDMIA),组变量表变量; 1、ARM的寄存器 P32 通用寄存器:包括程序计数器PC、堆栈指针、其他通用寄存器 (1)不分组寄存器R0~R7:每种状态下都统一,注意不同模式下使用时的数据保护; (2)分组寄存器R8~R14: R8~R14为分组寄存器,对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式; R8~R12有两个分组的物理寄存器。除FIQ模式之外的所有模式(R8~R12),FIQ模式 (R8_fiq~R12_fiq),有利于加快FIQ的处理速度; R13、R14分别有6个分组的物理寄存器。用于用户和系统描述,其余五组用于五种异常模式; R13堆栈指针(SP),要初始化,指向该异常向量专用的栈地址;保护现场; R14子程序链接寄存器(LR),功能:保存子程序返回地、设置为异常返回地址其他情况下R14 可作为通用寄存器使用。 (3)程序计数器R15(PC),指向当前指令的下两条指令的地址。 程序状态寄存器:任何模式下被访问,包含条件标志位、中断使能位、当前处理器模式标志、其他控制和状态位。 (1)标志域: 条件标志位:N符号、Z结果为0、C进位或借位、V溢出; Q标志位:用于指示增强的DSP指令是否发生溢出; J标志位:Jazelle状态。 (2)控制域:CPSR的低8位称为控制位,异常时变化。 运行模式控制位M[4:0]:控制处理器模式; 中断禁止位I、F:I=1时,禁止IRQ中断;F=1禁止FIQ中断; T控制位:说明指令是ARM指令还是Thumb指令。 2、进程状态变换图 P178 3、C语言参数传递的是数组,实质传递的是什么P135 地址;(好像是,我蒙的) 4、堆栈的增长方向(两种),满堆栈和空堆栈 P52 堆栈:数据结构,先进后出堆栈指针总指向栈顶。 (按生成方式)递增堆栈:低地址向高地址生成; 递减堆栈:高地址向低地址生成; (按指向位置)满堆栈:当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时; 空堆栈:当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时。 5、内存容量和地址总线、数据总线的关系。 存储器的容量= 2M × N M=地址线根数 N=数据线根数 6、操作系统的常用调度算法 P178 (翻书看具体什么意思) 最短周期优先SBF、优先级法、轮转法、多队列轮转法和多级反馈队列法、实时调度算法。

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

嵌入式实习报告总结

嵌入式实习报告总结 随着信息化技术的发展和数字化产品的普及,以计算机技 术、芯片技术和软件技术为核心的嵌入式系统再度成为当前研究和应用的热点,通信、计算机、消费电子技术(3C)合一的趋势正在逐步形成,无所不在的网络和无所不在的计算( , )正在将人类带入一个崭新的信息社会。 二、实习目的 学习和了解了嵌入式在生活中的重要作用和发展过程,熟练掌握硬件体系结构,熟悉下的嵌入式编程流程,积累自己的软件编写经验,能够参与并实现一个真实和完整的嵌入式项目,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础 三、实习任务 第一阶段操作和编程基础 主要介绍的基本命令和基础编程知识,包括 的文件操作和目录操作命令,编辑器,编译器,调试器和项目管理工具等知识。 第二阶段嵌入式C语言编程基础 主要介绍在嵌入式开发编程中C语言的重要概念和编程技巧中的重点难点,以复习串讲和实例分析的形式,重点介绍包括函数与程序结构,指针、数组和链表,库函数的使用等知识。

第三阶段上C强化编程训练 主要包括整数算法训练,递归和栈编程训练,位操作训练,指针训练,字符串训练和常用C库函数编程接口实践,强化学员对下基本编程开发的理解和编码调试的能力。 第四阶段环境高级编程及项目开发编程实践 主要包括系统编程(信号/系统调用/管道消息队列/共享内存等),文件编程(文件描述符/文件读写接口/原子操作/阻塞与非阻塞等,多任务和多线程编程(进程标识/ 用户标识与多线程概念/线程同步等),网络编程(网络基本概念/套接口编程/网络字节次序结构编程);掌握下编程的开发流程,熟悉网络编程的调用接口函数和相关数据结构,使学员初步具备在上进行系统编程开发的能力。同时综合之前所学内容和编程技术,以小组为单位进行一个团队合作项目的开发,考核内容包括文件编程,多线程编程,网络编程和项目文档编写。 第五阶段嵌入式处理器体系结构及编程实践 主要介绍体系结构及其基本编程知识,包括指令分类,寻址方式、指令集、存储系统、异常中断处理、汇编语言以及C\和汇编语言的混合编程等知识。同时结合嵌入式开发板硬件设计原理和基本硬件设计流程,分析各种外设的工作原理和驱动机制,并自己动手实践完成一个开发板上的编程大作业。

嵌入式系统原理与设计知识点整理

第一章嵌入式处理器 1嵌入式系统的概念组成: 定义:以应用为主,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。 组成:硬件:处理器、存储器、I / O设备、传感器 软件:①系统软件, ②应用软件。 2.嵌入式处理器分类特点: 分类:①MPU(Micro Processor Unit)微处理器。一块芯片,没有集成外设接口。部主要由运算器,控制器,寄存器组成。 ②MCU(Micro Controller Unit)微控制器(单片机)。一块芯片集成整个计算机系统。 ③EDSP(Embled Digital Signal Processor)数字信号处理器。运算速度快,擅长于大量重复数据处理 ④SOC(System On Chip)偏上系统。一块芯片,部集成了MPU和某一应用常用的功能模块 3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别: ①嵌入式处理器种类繁多,功能多样 ②嵌入式处理器能力相对较弱,功耗低 ③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力 ④嵌入式系统集成了外设接口 4.①哈佛体系结构:指令和数据分开存储————————(嵌入式存储结构) 特征:在同一机器周期指令和数据同时传输 ②·诺依曼体系结构:指令和数据共用一个存储器——(通用式存数结构) 数据存储结构(多字节): 大端方式:低地址存高位;小端方式:高地址存高位 6.ARM指令集命名:V1~V8 (ARMV表示的是指令集)

7.ARM核命名:. 命名规则:ARM{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S}{x}——系列(版本) {y}——当数值为“2”时,表示MMU(存管理单元) {z}——当数值为“0”时,表示缓存Cache {T}——支持16位Thumb指令集 {D}——支持片上Debug(调试) {M}——嵌硬件乘法器 {I}——嵌ICE(在线仿真器)——支持片上断点及调试点 {E}——支持DSP指令 {J}——支持Jazzle技术 {F}——支持硬件浮点 {S}——可综合版本 8. JTAG调试接口的概念及作用: ①概念:(Joint Test Action Group)联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。(P CB→印刷电路板IC→集成芯片) ②作用(1)硬件基本功能测试读写 (2)软件下载:将运行代码下载到目标机RAM中 (3)软件调试:设置断点和调试点 (4)FLASH烧写:将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念:(General Purpose I/O Ports)通用输入/输出接口,即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚,可分成A——H共8个组,(GPA,GPB,…GPH组) S3C2440共有130个引脚,可分成A——J共9个组,(GPA,GPB,…,GPH,GPJ 组) 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能,各位含义和用法 ①GPxCON寄存器(控制寄存器)——设置引脚功能 →GPACON(A组有23根引脚,一位对应一个引脚,共32位,拿出0~22位,其余没用) (若某一位是)0:(代表该位的引脚是一个)输出引脚 1:地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON(用法一致,两位设置一个引脚) 00:输入引脚 01:输出引脚 10:特殊引脚 11:保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器(数据寄存器)——设置引脚状态及读取引脚状态 若某一位对应的是输出引脚,写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。 若某一位对应的是输入引脚,读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

CORTEX-M4知识点总结

Cortex-M4内核知识点总结 余 明

目录 Cortex-M4内核知识点总结 (1) 1 ARM处理器简介 (4) 2 架构 (5) 2.1架构简介 (5) 2.2编程模型 (5) 2.3存储器系统 (8) 2.4复位和复位流程 (12) 3 指令集 (14) 3.1 CM4指令集特点 (14) 3.2 Cortex-M处理器间的指令集比较 (14) 3.3 汇编指令简要介绍 (14) 3.3.1 处理器内传送数据 (14) 3.3.2 存储器访问指令 (15) 3.3.3 算数运算 (16) 3.3.4 逻辑运算 (17) 3.3.5 移位 (17) 3.3.6 异常相关指令 (17) 4 存储器系统 (18) 4.1 存储器外设 (18) 4.2 Bootloader (18) 4.3位段操作 (19) 4.4 存储器大小端 (19) 5 异常和中断 (21) 5.1 中断简介 (21) 5.2异常类型 (21) 5.3 中断管理 (22) 5.4 异常或中断屏蔽寄存器 (23) 5.4.1 PRIMASK (23)

5.4.2 FAULMASK (M0中无) (23) 5.4.3 BASEPRI(M0中无) (23) 5.5 中断状态及中断行为 (23) 5.5.1 中断状态 (23) 5.5.2 中断行为 (24) 5.6 各Cortex-M处理器NVIC差异 (26) 6 异常处理 (28) 6.1 C实现的异常处理 (28) 6.2 栈帧 (28) 6.3 EXC_RETURN (29) 6.4异常流程 (30) 6.4.1 异常进入和压栈 (30) 6.4.2 异常返回和出栈 (31) 7 低功耗和系统控制特性 (32) 7.1 低功耗模式 (32) 7.1 SysTick定时器 (32) 8 OS支持特性 (34) 8.1 OS支持特性简介 (34) 8.2 SVC和PendSV (34) 8.3 实际的上下文切换 (35)

嵌入式系统复习题1

一、单项选择题 1、下面关于哈佛结构描述正确的是( A )。 A、程序存储空间与数据存储空间分离 B、存储空间与IO空间分离 C、程序存储空间与数据存储空间合并 D、存储空间与IO空间合并 2、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式( A )。 A、用户模式 B、管理模式 C、软中断模式 D、FIQ模式 3、ARM9TDMI的工作状态包括( D )。 A、测试状态和运行状态 B、挂起状态和就绪状态 C、就绪状态和运行状态 D、ARM状态和Thumb状态 4、指令“LDMIA R0!, {R1, R2, R3, R4}”的寻址方式为( C )。 A、立即寻址 B、寄存器间接寻址 C、多寄存器寻址 D、堆栈寻址 5、对寄存器R1的内容乘以4的正确指令是( C )。 A、LSR R1,#2 B、LSL R1,#2 C、MOV R1,R1, LSL #2 D、MOV R1,R1, LSR #2 6、下面指令执行后,改变R1寄存器内容的指令是( D )。 A、TST R1,#2 B、ORR R1,R1,R1 C、CMP R1,#2 D、EOR R1,R1,R1 7、下面哪一种功能单元不属于I/O接口电路。( D ) A、USB控制器 B、UART控制器 C、以太网控制器 D、LED 8、下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。( B ) A、Red-hat Linux B、μCLinux C、Ubuntu Linux D、SUSE Linux 9、使用Host-Target联合开发嵌入式应用,( B )不是必须的。 A、宿主机 B、银河麒麟操作系统 C、目标机 D、交叉编译器 10、下面哪个系统不属于嵌入式系统( D )。 A、MP3播放器 B、GPS接收机 C、“银河玉衡”核心路由器 D、“天河一号”计算机系统 11. RS232-C串口通信中,表示逻辑1的电平是( D ) A、0V B、3.3V C、+5V~+15V D、-5V~-15V 12. 下列不属于RISC计算机特点的是(C)。 A、流水线每周期前进一步。 B、更多通用寄存器。 C、指令长度不固定,执行需要多个周期。 D、独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。 13. 存储一个32位数0x2168465到2000H~2003H四个字节单元中,若以大端模式存储,则20000H存储单元内容为(D) A、 0x21 B、 0x68 C、0x65 D、0x02 14. S3C2410 I/O口常用的控制器是(D) A、端口控制寄存器(GPACON-GPHCON) B、端口数据寄存器(GADAT-GPHDAT) C、外部中断控制寄存器(EXTINTN)。 D 、以上都不是 15. 寄存器R13除了可以做通用寄存器外,还可以做(C)

java各知识点详细总结(毕向东笔记整理)

Java基础知识总结 写代码: 1,明确需求。我要做什么? 2,分析思路。我要怎么做?1,2,3。 3,确定步骤。每一个思路部分用到哪些语句,方法,和对象。 4,代码实现。用具体的java语言代码把思路体现出来。 学习新技术的四点: 1,该技术是什么? 2,该技术有什么特点(使用注意): 3,该技术怎么使用。demo 4,该技术什么时候用?test。 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 一:java概述: 1991 年Sun公司的James Gosling等人开始开发名称为 Oak 的语言,希望用于控制嵌入在有线电视交换盒、PDA等的微处理器; 1994年将Oak语言更名为Java; Java的三种技术架构: JAVAEE:Java Platform Enterprise Edition,开发企业环境下的应用程序,主要针对web程序开发; JAVASE:Java Platform Standard Edition,完成桌面应用程序的开发,是其它两者的基础; JAVAME:Java Platform Micro Edition,开发电子消费产品和嵌入式设备,如手机中的程序; 1,JDK:Java Development Kit,java的开发和运行环境,java的开发工具和jre。 2,JRE:Java Runtime Environment,java程序的运行环境,java运行的所需的类库+JVM(java 虚拟机)。 3,配置环境变量:让java jdk\bin目录下的工具,可以在任意目录下运行,原因是,将该工具所在目录告诉了系统,当使用该工具时,由系统帮我们去找指定的目录。 环境变量的配置: 1):永久配置方式:JAVA_HOME=%安装路径%\Java\jdk path=%JAVA_HOME%\bin 2):临时配置方式:set path=%path%;C:\Program Files\Java\jdk\bin 特点:系统默认先去当前路径下找要执行的程序,如果没有,再去path中设置的路径下找。 classpath的配置: 1):永久配置方式:classpath=.;c:\;e:\ 2):临时配置方式:set classpath=.;c:\;e:\ 注意:在定义classpath环境变量时,需要注意的情况 如果没有定义环境变量classpath,java启动jvm后,会在当前目录下查找要运行的类文件; 如果指定了classpath,那么会在指定的目录下查找要运行的类文件。 还会在当前目录找吗?两种情况: 1):如果classpath的值结尾处有分号,在具体路径中没有找到运行的类,会默认在当前目录再找一次。 2):如果classpath的值结果出没有分号,在具体的路径中没有找到运行的类,不会再当前目

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

各位:根据掌握要点认真复习,后面附有作业题答案。 第1章掌握要点 1.1.1节嵌入式系统的概念 1.1.3节嵌入式系统的特点 1.3节嵌入式处理器 1.4节嵌入式系统的组成(看课件,有补充的内容) 补:1.嵌入式系统开发过程? 2.嵌入式系统调试常用的基本方法 3.交叉编译和交叉调试 4.嵌入式操作系统 第2章掌握要点 2.1节计算机体系结构分类 2.3.1节 ARM和Thumb状态 2.3.2节 RISC技术 2.3.3节流水线技术 2.4.1 ARM存储系统 2.4.2 Cache:写通、写回、读操作分配cache、写操作分配cache、工作原理、地址映像 2.4.3节 ARM存储系统 补充: (见课件) 1. ARM简介:ARM的命名方式、5种变形

2.理解片内Flash的3种编程方法。 3.理解ARM7芯片存储器存储空间分布。(8个bank,每个bank32MB)第3章掌握要点 3.1节ARM编程模式:处理器模式、处理器工作状态、寄存器组织、 异常中断 3.2节指令格式和寻址方式 3.3节指令系统:掌握和熟练应用课件所讲的指令、可编程序段 第5章掌握要点 5.1节键盘接口:行扫描法原理、掌握编写驱动程序 5.2节 LED显示器接口:理解工作原理,掌握编写驱动程序 5.5.1节 UART异步串行接口:异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序 第1章作业题答案: 1.什么是嵌入式系统? ?第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。 ?第二种,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。

嵌入式系统重点整理汇编

1.嵌入式系统: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、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是应用于特定环境下执行面对专业领域的应用系统,其特点为:系统内核小,可裁剪;专业性强;系统精简;通常要求有高实时性的操作系统;嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境;一旦进入市场,就具有较长的生命周期。 嵌入式系统的典型组成: 按模块:中央处理器、外设、操作系统、应用 按体系结构:硬件层、中间层、操作系统、功能层 早期的嵌入式系统包含3个部分:硬件平台、嵌入式实时操作系统和应用程序;经过不断发展,在硬件平台和操作系统之间演化出了新的一层——硬件抽象层;硬件抽象层屏蔽了底层硬件的多样性,操作系统不再直接面对具体的硬件环境,而是由硬件抽象层代表的、逻辑上的硬件环境。板级支持包是大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案,是硬件抽象层的一种实现。 2.嵌入式系统软件体系结构:早期的嵌入式系统包含3个部分:硬件平台、嵌入式实时操作系统和应用程序;经过不断发展,在硬件平台和操作系统之间演化出了新的一层——硬件抽象层;硬件抽象层屏蔽了底层硬件的多样性,操作系统不再直接面对具体的硬件环境,而是由硬件抽象层代表的、逻辑上的硬件环境。板级支持包是大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案,是硬件抽象层的一种实现。 3.嵌入式系统的分类:按表现形式分(硬件范畴):芯片级嵌入(含程序或算法的处理器),模块级嵌入(系统中的某个核心模块),系统级嵌入。按实时性要求分(软件范畴):非实时系统(PDA),软实时系统,硬实时系统。嵌入式系统软件一般由嵌入式操作系统和应用软件组成;操作系统是连接计算机硬件与应用程序的系统程序,可分为:顺序执行系统(单任务系统,如DOS),分时操作系统:其特点包括多路性、交互性、“独占性”和及时性(UNIX),实时操作系统(RTOS):计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性,更取决于结果产生的时间,根据对产生时间要求的严格程度又可分为:硬实时操作系统,软实时操作系统。 4.嵌入式操作系统有RTOS和DTOS之分,说明RTOS的实时性含义 答:RTOS意指实时操作系统,RTOS的实时性并非是简单的要求嵌入式操作系统响应速度快,而是要求嵌入式操作系统对外部事件和软件任务请求的响应事件具有严格的确定性。 5.实时操作系统的特点:计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性,更取决于结果产生的时间。 6.冯·诺伊曼与哈佛结构:冯·诺依曼结构:采用二进制代码表示数据和指令;采用存储程序工作方式,数据和程序都存储在存储器中;由存储器、运算器、控制器、I/O设备组成计算机硬件系统;总结:程序存储,程序执行。哈佛结构:采用分别用于存储数据和程序的两个存储器,两条总线的系统结构;各个部件有专用的数据、地址与控制总线;CPU和外设DMA的操作引入了某种并行度;区别:地址空间和数据空间分开与否。哈佛结构与冯·诺依曼结构的区别:使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存,以便实现并行处理;使用独立的两条总线,分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径,这两条总线之间毫无关联;冯·诺依曼体系结构的特点:数据与指令都存储在存储器中,被大多数计算机所采用,ARM7——冯·诺依曼体系。哈佛体系结构的特点:程序存储器与数据存储器分开,指令和数据可有不同的数据宽度,提供了较大的数据存储器带宽,适合于数字信号处理,大多数DSP都是哈佛结构,ARM9是哈佛结构。 7.中断的重要性:响应突发事件(异步事件)。对计算机发展的影响:使得计算机能解决客观世界的突发事情,如实时系统。使轮询系统到事件驱动系统成为可能。 8.编址方式:独立编址(I/O具有与内存不同的地址空间),统一编址(I/O与内存在同一地址空间) 9.指令:面向程序员(软件)。微指令:复杂指令由微指令有序序列实现(在CPU中实现)。区别:每条微指令所代表的都是很简单的基本操作;所有微指令的格式都很规则、简单、易于解码;取微指令的速度很快;微指令的执行速度很快。 10.机器码是是计算机能理解和执行的唯一语言.机器码的有序集合对应于高级语言的语句.机器码是指令的二进制表示形式.

嵌入式系统学习心得总结

嵌入式系统学习心得总结 嵌入式系统学习心得总结 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。以下为你带来嵌入式系统学习心得总结,希望对你有所帮助! 嵌入式系统学习心得总结篇1 嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 看到了嵌入式系统的范围,你也应该知道嵌入式系统工程师是做什么的,就是开发上面的那些电子产品的工程师。 关于如何学习嵌入式? 学习嵌入式,该学习什么基本的知识呢? 首先C语言,这个是毋庸置疑的,不管是做嵌入式软件还是硬件开发的人员,对C语言的掌握这个是必需的,特别是对于以后致力于嵌入式软件开发的人,现在绝大部分都是用C语言,你说不掌握它可以吗?至于如何学习C语言,我想这些基础的知识每个人都有自己的方法,关键要去学习,看书也好,网上找些视频看也好。很多人会问,

C语言要学到怎么样,我觉得这没有标准的答案。我想至少你在明白了一些基础的概念后,就该写代码了,动手才是最重要的,当你动手了,遇到问题了,再反过来学习,反过来查查课本,那时的收获就不是你死看书能得到的。 其次,应该对操作系统有所了解,这对你对硬件和软件的理解,绝对有很大的帮助。应该把系统的管理理解一下,比如进程、线程,系统如何来分配资源的,系统如何来管理硬件的,当然,不是看书就能把这些理解透,如果不是一时能理解,没关系,多看看,结合以后的项目经验,会有更好的理解的。 还有应该学习嵌入式系统,如linux或者wince下的编程,这些对以后做应用的编程很有帮助,当然,如果做手机的话,那可以学习MTK、塞班、Android等操作系统,Android是以后发展的趋势,现在很热门,Android也是基于linux系统封装的,所以建议先学习下linux。 还有,应该学习下单片机或者ARM或者MIPS,很多人说我没有单片机的经验,直接学ARM可以吗?我觉得那完全没有问题的,当然如果你学习过单片机,那最好不过了,以后学习ARM就更简单了。 最后如果你把以上的知识都有所了解后,就该去阅读阅读一些优秀的代码,比如结合arm芯片手册学习去学习下UBOOT的源代码,了解下最小的系统开发,那对你整个嵌入式开发的非常有帮助的,可以的话,还可以学习下linux的源代码,当然如果你直接阅读2.6的代码,我想你会很痛苦的,可以先看看linux 代码早期的版本,比如0.12 的代码等等,麻雀虽小,五脏俱全,如果你全看完了,那我想

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