2021年嵌入式系统设计师考试复习笔记.doc

2021年嵌入式系统设计师考试复****笔记
嵌入式工程师考试题目 作者 daoshi_000 日期 -2-2 1:39:00
嵌入式系统设计师考试笔记之嵌入式系统基础知识
欧浩源（） 0818
一、引言
自《嵌入式系统设计师考试复****笔记之存放管理篇》在嵌入式在线博客出现后，意外得到很多好友关注和评论，收到不少好友邮件，问部分相关考试问题，期望得到我复****笔记其它部分。我很感谢她们，她们热切关注，使我有了继续往下写无限动力，使我萌生了将我以前复****笔记、考试经验结合纲领教程并重新按《教程》章节次序整理一份适合考生复****笔记手册，笔记后面再分析历年真题，按章节考点找出相关考题进行分析，期望能和有爱好大家一起讨论讨论。
嵌入式系统设计师一天考试分为早晨和下午部分，两部分考试方法、试题难度、考点分布和复****方法全部是不一样。这次我们讨论是嵌入式系统基础知识，我本人认为，这部分出下午大题可能性不大，关键是分布在早晨75道选择题之中。
从历年真题和考试纲领来看，早晨选择题关键考查部分基础概念，关键原理了解，部分关键技术和部分关键原理引申出来简单计算。依据这些考试特点，复****时候能够采取合适策略，当然每个人方法全部是不一样，适合自己措施才是最好措施。方法大家能够自己慢慢去体会，我也不多说了，经过笔记和真题分析就能够表现处理。对于很多关键知识点和基础概念，除了记住之外还要根本了解，不然出题时候会进行部分变换，或引申部分计算，那么就算你知道考那个考点，可能你也做不好。
在复****过程中，你要记住：你不是要考一个很高分数，而是要考一个经过分数，在复****过程中能够放弃部分内容，只要确保在大部分基础概念，关键技术，关键原理和历年考点上全部把握住，能够拿到需要分数就能够了。
二、复****笔记
1、嵌入式系统定义
（1）定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功效、可靠性、成本、体积、功耗严格要求专用计算机系统。
（2）嵌入式系统发展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）：含有知识产权、功效具体、接口规范、可在多个集成电路设计中反复使用功效模块，是实现系统芯片（SOC）基础构件。
（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不一样程度设计，对应描述功效行为不一样能够分为三类：软核、固核、硬核。
2、嵌入式系统组成：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、存放器、通用设备接口和I/O接口。
嵌入式关键模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存放器
Cache：在主存和嵌入式微处理器内核之间，存放是最近一段时间微处理器使用最多程序代码和数据。它关键目标是减小存放器给微处理器内核造成存放器访问瓶颈，使处理速度愈加快。
（2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或板级支持包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具体情况，依据BSP层提供接口开发即可。
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BSP需要完成两部分工作：
A、 嵌入式系统硬件初始化和BSP功效。
片级初始化：纯硬件初始化过程，把嵌入式微处理器从上电默认状态逐步设置成系统所要求工作状态。
板级初始化：包含软硬件两部分在内初始化过程，为随即系统初始化和应用程序建立硬件和软件运行环境。
系统级初始化：以软件为主初始化过程，进行操作系统初始化。
B、 设计硬件相关设备驱动。
（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是嵌入式应用软件基础和开发平台。
（4）应用软件：由基于实时系统开发应用程序组成。
3、实时系统
（1）定义：能在指定或确定时间内完成系统功效和对外部或内部、同时或异步时间做出响应系统。
（2）区分：通用系统通常追求是系统平均响应时间和用户使用方便；而实时系统关键考虑是在最坏情况下系统行为。
（3）特点：时间约束性、可估计性、可靠性、和外部环境交互性。
（4）硬实时（强实时）：指应用时间需求应能够得到完全满足，不然就造成重大安全事故，甚至造成重大生命财产损失和生态破坏，如：航天、军事。
（5）软实时（弱实时）：指一些应用即使提出了时间要求，但实时任务偶然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）任务约束包含：时间约束、资源约束、实施次序约束和性能约束。
4、实时系统调度
（1）调度：给定一组实时任务和系统资源，确定每个任务何时何地实施整个过程。
（2）抢占式调度：通常是优先级驱动调度，如uCOS。优点是实时