嵌入式系统课后习题及答案.doc

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1、第1章嵌入式系统基础1.什么是嵌入式系统?它由哪几部分组成?有何特点?写出你所想到的嵌入式系统。答:(1)定义:国内对嵌入式系统的一般定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。(2)组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。(3)特点:a.软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体;b.需要操作系统支持,代码小,执行速度快;c.专用紧凑,用途固定,成本敏感;d.可靠性要求高;e.多样性,应用广泛,种类

2、繁多。(4)嵌入式系统:个人数字助理(PDA)、机顶盒(STB)、IP电话。2.嵌入式处理器分为哪几类?答:(1)低端的微控制器(MicroControllerUnit,MCU);(2)中高端的嵌入式微处理器(EmbededMicroProcessorUnit,EMPU);(3)通信领域的DSP处理器(DigitalSignalProcessor,DSP);(4)高度集成的片上系统(SystemonChip,SoC)。3.ARM英文原意是什么?它是一个怎样的公司?其处理器有何特点?答:(1)英文原意:AdvancedRISCMach

3、ines。高级精简指令集机器。(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。(3)其处理器特点:a.小体积、低功耗、低成本而高性能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴众多。4.什么是实时系统?它有哪些特征?如何分类?答:(1)实时系统的定义:实时系统(RealTimeSystem)是指产生系统输出的时间

4、对系统至关重要的系统。(2)特征:实时性、并行性、多路性、独立性、可预测性、可靠性。(3)分类:根据响应时间的不同,实时系统可分为3种类型:强实时系统、弱实时系统、一般实时系统。根据确定性的不同,实时系统可分为2种类型:硬实时、软实时。5.RTOS由哪几部分组成?它有哪些特点?与一般操作系统相比有何不同?答:(1)组成:实时内核、网络组件、文件系统、图形用户界面。(2)特点:a.支持异步事件的响应;b.中断和调度任务的优先级机制;c.支持抢占式调度;d.确定的任务切换时间和中断延迟时间;e.支持同步。(3)与一般OS的不同:a.实时

5、性:响应速度快,只有几微秒;执行时间确定,可预测;b.代码尺寸小:只有10~100KB,节省内存空间,降低成本;c.应用程序开发较难;d.需要专用开发工具:仿真器、编译器和调试器等。1.单片机系统、嵌入式系统和SOC系统三者有何区别和联系?答:(1)目前嵌入式系统的主流是以32位嵌入式微处理器为核心的硬件设计和基于实时操作系统(RTOS)的软件设计;(2)单片机系统多为4位、8位、16位机,不适合运行操作系统,难以进行复杂的运算及处理功能;(3)嵌入式系统强调基于平台的设计、软硬件协同设计,单片机大多采用软硬件流水设计;(4)嵌入式

6、系统设计的核心是软件设计(占70%左右的工作量),单片机系统软硬件设计所占比例基本相同。(5)SoC是嵌入式系统的最高实现形式,它集成了许多功能模块,它的核心技术是IP(IntellectualPropertyCore,知识产权核)核。7.无第2章嵌入式系统开发过程1.嵌入式系统开发过程分为哪几个阶段?每个阶段的特点是什么?答:(1)需求分析阶段:a.对问题的识别和分析;b.制定规格说明文档;c.需求评审。(2)设计阶段:a.数据流分析;b.划分任务;c.定义任务间的接口。(3)生成代码阶段:a.代码编程;b.交叉编译和链接;c.交

7、叉调试;d.测试。(4)固化阶段2.嵌入式系统有哪几种调试方式?现在最流行的是哪种?使用什么接口?答:(1)调试方式:源程序模拟器方式、监控器方式、仿真器方式。(2)现在最流行的是仿真器方式,使用JTAG(JointTestActionGroup,联合测试行动组)接口。3.什么是板级支持包?它一般应完成哪些工作?答:(1)定义:有些嵌入式操作系统的内核明确分为两层,上层一般称为“内核”,而底层则称为“硬件抽象层”或“硬件适配层”,缩写为HAL,有的厂商将硬件抽象层称为BSP,即板级支持包(BoardSupportPackage)。(

8、2)主要完成工作:a.在系统启动时,对硬件进行初始化。B.为驱动程序提供访问硬件的手段。(3)主要作用:消除硬件差异。第3章ARM体系结构1.ARM的英文全名是什么?ARM处理器有什么特点?答:见第1章课后习题第3题。2.ARM7和A

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