国内嵌入式系统行业对

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1、1.国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么？如何理解？答：国内嵌入式行业一个普遍认同的定义是：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，功耗严格要求的专业计算机系统。从这个定义町以看出欣入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的剪裁利用。因此有人把嵌入式系统比作是一个针对特定的应用而“量身定做”的专业计算机系统。2.当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些，请举出两例，并分析其特点。答：主要有嵌入式Linux和嵌入式实时操作内核uC/OS-II嵌入式Linux操作系统是针对嵌

2、入式微控制器的特点而量身定做的一•种Linux操作系统，包括常用的嵌入式通信协议和常用驱动，支持多种文件系统。主要有以下特点：源码开放，易于移植，内核小，功能强大，运行稳定，效率高等。uC/OS是源码工卡的实时嵌入式系统内核，主耍有以下特点：源码公开，可移植性强，可固化，可剪裁，占先式，多任务，可确定性，提供系统服务等。工业过程控制，数字控制机床，电网设备监测，电力自动控制系统，石汕化工监控3.ARM内版木的命名规范ARM是AdvancedRISCMachines的缩写x：系列号；y：内部存储管理/保护单元；z：内含有高速缓存Cache；T：支持高密度16位的Thu

3、mb指令集；D：支持JTAG片上调试；M：支持用于长乘法操作（64位结果）ARM指令，包含快速乘法器；I：带有恢入式追踪宏单元ETM,用来设置断点和观察点的调试硬件；E：增强型DSP指令（基于TDMI）；J：含有java加速器jazelle,与java虚拟机相比，java加速器jazelle使java代码运行速度提高了8借，功耗降低到原来的80%：F：向量浮点单元；S：可综合版本，意味着处理器内核是以源代码形式提供的。这种源代码形式乂可以编译成—•种易于EDA工具使用的形式。4.主流ARM处理器内核特点：主耍是ARM7和ARM9系列；ARM7：1.具有嵌入式ICE-

4、RT逻辑，调试开发方便。2.能够捉供0.9.MIPS/MHZ的三级流水线结构3.代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。4.对操作系统的支持广泛，包括WindowsCE,Linux等。5.主频最高可达130MIPS,高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。ARM9：1.5级流水线，指令执行效率更高。2•提供1.lMIPS/MHz处理速度。3.具有独立的数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。4.支出32位ARM指令集和16位Thumb指令集。3.支持32位的高速AMBA总线接口。4.全性能的MMU,支持WindowsCE,Linux,等多

5、种主流嵌入式操作系统ARM7三级流水线结构：収指：将指令从寄存器中収出，放入指令Cache中。译码：由译码逻辑单元完成，是将在上一步指令Cache中的指令进行解释，告诉CPU将如何操作。执行：这阶段包括移位操作，读通用寄存器内容，输出结果，写通用寄存器筹。也就是将上一步中已被译码的指令进行逻辑电路实现。ARM9五级流水线结构：取指：从指令Cache'l1读取指令。译码：对指令进行译码，识别岀是对哪种寄存器进行操作并从通用寄存器屮读取操作数。执行：进行ALU运算和位移操作，如果是对存储器操作的指令，则在ALU中计算出要访问的存储器地址。存储器访问：如果是对存储器访问的

6、指令，川來实现数据缓存功能(通过数据Cache)；如果不是对存储器访问的指令，本级流水线为一个空的时钟周期。存储器回写：将指令运算或操作结呆写回到目标寄存器中。1.ARM处理器的工作模式有哪几种，其中哪些为特权模式，哪些为异常模式，并指出处理器在什么情况下进入和应的模式。■1.用户模式：非特权模式，也就是正常程序执行的模式，大部分任务在这种模式下执行。在用户模式下，如果没异常发生，不允许应用程序自行改变处理器的工作模式，如果冇异常发生，处理器会自动切换工作模式■2.FIQ模式：也称为快速中断模式，支持高速数据传输和通道处理，当一个高优先级(fast)中断产生时将会进

7、入这种模式。■3.IRQ模式：也称为普通中断模式，：当一个低优先级(normal)中断产生时将会进入这种模式。在这模式下按屮断的处理器方式又分为向量屮断和非向量中断两种。通常的中断处理都在IRQ模式下进行。■4.SVC模式：称Z为管理模式，它是一种操作系统保护模式。当复位或软中断指令执行时处理器将进入这种模式。■5.屮止模式：当存取异常时将会进入这种模式，川來处理存储器故障、实现虚拟存储或存储保护。■6.未定义指令异常模式：当执行未定义指令时会进入这种模式，主要是用来处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真，因为未定义指令多发生在対协处理器的操作上。■7