計(jì)算機(jī)三級嵌入式知識點(diǎn)

1、-作者xxxx-日期xxxx計(jì)算機(jī)三級嵌入式知識點(diǎn)【精品文檔】【IEEE的實(shí)時(shí)UNIX分委會認(rèn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)該具備若干特征，下面哪一項(xiàng)不是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)必須具有的特征？（  ）具有異步I/O和中斷處理能力任務(wù)切換時(shí)間和中斷延遲時(shí)間確定優(yōu)先級中斷和調(diào)度輪轉(zhuǎn)調(diào)度解析】IEEE的實(shí)時(shí)UNIX分委會認(rèn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)該具備7個(gè)特征：具有異步I/O和中斷處理能力；任務(wù)切換時(shí)間和中斷延遲時(shí)間確定；優(yōu)先級中斷和調(diào)度；搶占式調(diào)度；內(nèi)存鎖定；連續(xù)文件；同步。選項(xiàng)D不是實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征，故本題選擇D。如下幾種Bootloader中，用于Linux 操作系統(tǒng)引導(dǎo)程序加載時(shí)所支持不同體系結(jié)

2、構(gòu)處理器種類最多的是（   ）。LILOGRUBU-BootLoadlin正確答案：C答疑：【解析】U-Boot以POCBoot和ARMBoot 計(jì)劃為基礎(chǔ)。除了支持Power PC系列處理器外，還支持X86、ARM、Mips、Alpha、IA64、SupcrHSPARC等多種常用體系結(jié)構(gòu)處理器。故本題選擇C。移植C/OS-II到一個(gè)嵌入式系統(tǒng)電路板上正常運(yùn)行，下面哪個(gè)條件不是必須的？（  ）。處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼，且用C語言就可以打開和關(guān)閉中斷該電路板的處理器必須具備MMU（存儲管理單元）處理器支持中斷，并且能

3、產(chǎn)生定時(shí)中斷（通常在10至100Hz之間）處理器支持能夠容納一定量數(shù)據(jù)（可能是幾千字節(jié)）的硬件棧區(qū)正確答案：B答疑：【解析】移植C/OS-II到一個(gè)嵌入式電路板上正常運(yùn)行，必須滿足以下要求：處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼；用C語言就可以打開和關(guān)閉中斷；處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時(shí)中斷（通常在10100Hz之間）；處理器支持能夠容納一定量數(shù)據(jù)（可能是幾千字節(jié)）的硬件棧區(qū)；處理器有將棧區(qū)指針和其他CPU寄存器讀出和存儲到棧區(qū)或內(nèi)存中的指令。存儲管理單元可以不需要。故本題選擇BS3C2410內(nèi)部的電源管理模塊所具有的四種模式：正常模式、慢速模式、休眠模式和掉電模式。休眠模式下，電源管理模塊僅斷開

4、ARM內(nèi)核時(shí)鐘FCLK，讓CPU處于休眠狀態(tài)，但仍為外圍硬件組件提供時(shí)鐘；掉電模式下電源管理模塊將斷開內(nèi)部電源，除非喚醒邏輯有效，否則內(nèi)核不產(chǎn)生功耗。按照IC設(shè)計(jì)文件的類型，IP核通常分為三種：軟核、固核和硬核本題考查存儲器存儲容量的決定因素。存儲器的容量取決于存儲單元的個(gè)數(shù)和存儲器各單元的位數(shù)，而單元個(gè)數(shù)與存儲器的地址總線有密切關(guān)系，因此存儲器芯片的容量完全取決于存儲器芯片的地址線條數(shù)和數(shù)據(jù)線的位數(shù)。VxWorks是目前公認(rèn)為實(shí)時(shí)性最強(qiáng)、可靠性最高的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在該操作系統(tǒng)中，所有與特定電路板上硬件相關(guān)的功能都集成在一個(gè)庫中，該庫的名稱為板級支持包（BSP）。GCC的命令及參數(shù)。

5、源文件為，表示源文件是用C語言編寫的；命令中加入了-g、-o test，表示執(zhí)行該命令后，編譯器將在生成的輸出文件test中加入GDB能夠使用的調(diào)用信息，使得用GDB調(diào)試時(shí)比較方便。file命令是裝入需要調(diào)試的可執(zhí)行文件，運(yùn)行文件或執(zhí)行當(dāng)前被調(diào)試的程序用命令run。Linux操作系統(tǒng)遵從GNU計(jì)劃下的通用公共許可協(xié)議，而GNU開發(fā)的編程語言編譯器稱為GCC。GNU開發(fā)工具的使用，GCC調(diào)試命令。由于Linux操作系統(tǒng)中可執(zhí)行文件沒有統(tǒng)一的文件后綴，操作系統(tǒng)是從文件的屬性來區(qū)分可執(zhí)行文件和不可執(zhí)行文件的，因此GCC生成可執(zhí)行文件時(shí)若用戶未指定文件名，則GCC生成一個(gè)名為的可執(zhí)行文件。針對ARM硬

6、件平臺的目標(biāo)機(jī)，其GCC的基本命令格式是：arm_linux_gcc options filenames。JTAG。用于芯片和電路板的測試人們常用JTAG來表示滿足IEEE 1149規(guī)范的邊界掃描測試方法和TAP接口（稱為JTAG接口），是一種用于片上調(diào)試技術(shù)的統(tǒng)稱。JTAG標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定TAP接口使用以下5根信號線：TCK、TMS、TDI、TDO和TRST。JATG可用于實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的在線編程功能，其標(biāo)準(zhǔn)允許多個(gè)芯片通過JTAG接口串聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)對多個(gè)器件的測試C/OS-II的層次位置。基于C/OS-II的嵌入式系統(tǒng)軟件架構(gòu)是一個(gè)建立在硬件系統(tǒng)上的四層軟件結(jié)構(gòu)，

7、從上到下的順序是：應(yīng)用軟件層，應(yīng)用程序接口（API）層，C/OS-II內(nèi)核，設(shè)備驅(qū)動層。Linux內(nèi)核的組成。Linux內(nèi)核主要由5個(gè)子系統(tǒng)組成：進(jìn)程調(diào)度，內(nèi)存管理，虛擬文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)程間通信。Linux內(nèi)核是一種自由軟件，其源代碼是開放的，其創(chuàng)始人是芬蘭學(xué)生Linus Torvalds；對于不同體系結(jié)構(gòu)的CPU，Linux內(nèi)核的源代碼各不相同； 2012年Linux內(nèi)核升級到版本，嵌入式Linux進(jìn)程間的通信機(jī)制。包括信號、管道、消息隊(duì)列、信號量、共享內(nèi)存和套接字。硬件抽象層HAL。在嵌入式領(lǐng)域，HAL主要用來簡化嵌入式操作系統(tǒng)的移植作業(yè)，它對底層硬件的初始化程序

8、或者控制程序進(jìn)行封裝，向上提供了訪問底層硬件的函數(shù)接口，隱藏了硬件的差異性，避免了操作系統(tǒng)對硬件的直接訪問。HAL位于內(nèi)核操作系統(tǒng)和硬件平臺之間。RTOS的相關(guān)指標(biāo)。RTOS（實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）有3個(gè)主要的實(shí)時(shí)指標(biāo)：響應(yīng)時(shí)間、吞吐量和生存時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間的具體指標(biāo)是：中斷延遲時(shí)間和任務(wù)切換時(shí)間。實(shí)時(shí)系統(tǒng)對時(shí)間約束要求的嚴(yán)格性，使可預(yù)測性成為實(shí)時(shí)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要性能要求，它是指RTOS能夠?qū)ν獠渴录捻憫?yīng)時(shí)間和實(shí)時(shí)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行判斷，以確定被事件觸發(fā)的實(shí)時(shí)任務(wù)能否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。IEEE（美國電氣電子工程師協(xié)會）給出的實(shí)時(shí)系統(tǒng)定義是：那些正確性不僅取決于計(jì)算的邏輯結(jié)果，也取決于產(chǎn)生結(jié)果所花費(fèi)的時(shí)

9、間的系統(tǒng)。因此，實(shí)時(shí)系統(tǒng)對外界的響應(yīng)是否正確不僅取決于功能正確性，而且取決于時(shí)間正確性。RTOS的實(shí)時(shí)性能指標(biāo)，其中響應(yīng)時(shí)間的具體指標(biāo)有中斷延遲時(shí)間和任務(wù)切換時(shí)間。從接收到可屏蔽中斷請求信號到操作系統(tǒng)作出響應(yīng)并轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序所需要的最長時(shí)間，稱為中斷延遲時(shí)間。該時(shí)間包括兩部分：一是最長關(guān)中斷時(shí)間，是指系統(tǒng)因執(zhí)行臨界區(qū)代碼等原因不允許響應(yīng)中斷請求的時(shí)間； 二是從硬件開始響應(yīng)中斷到開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序第一條指令之間的時(shí)間。RTOS響應(yīng)中斷請求并且完成相應(yīng)中斷服務(wù)子程序（ISR）的時(shí)間非常快，且這個(gè)時(shí)間必須具有某種程度的一致性。精細(xì)衡量這個(gè)時(shí)間一致性變化的術(shù)語是抖動。實(shí)時(shí)系統(tǒng)及實(shí)時(shí)指標(biāo)的

10、理解。實(shí)時(shí)系統(tǒng)對外界的響應(yīng)是否正確不僅取決于功能正確性，而且取決于對事件處理的時(shí)間正確性。因此，評價(jià)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性最重要的指標(biāo)是響應(yīng)時(shí)間，即系統(tǒng)從事件請求開始到任務(wù)完成的時(shí)間間隔。實(shí)時(shí)系統(tǒng)任務(wù)時(shí)限的類型的了解。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的任務(wù)時(shí)限有兩種類型，分別是截止時(shí)間和務(wù)執(zhí)行預(yù)設(shè)時(shí)間。CAN總線的數(shù)據(jù)幀構(gòu)成。CAN總線的數(shù)據(jù)幀由7個(gè)不同的域組成：幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC域、應(yīng)答域、幀結(jié)尾。CAN總線采用差分傳輸，控制器內(nèi)置CRC校驗(yàn)，傳輸可靠性強(qiáng)，可構(gòu)成多主多從系統(tǒng)，即同一時(shí)刻允許多個(gè)主從機(jī)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。CAN總線的數(shù)據(jù)幀是由7個(gè)不同的域組成：幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC域、應(yīng)

11、答域、幀結(jié)尾。數(shù)據(jù)域由數(shù)據(jù)幀的發(fā)送數(shù)據(jù)組成，它可以是08B，每字節(jié)包含8位，按照高位在前，低位在后的原則發(fā)送。ARM的中斷控制器。每一個(gè)ARM芯片，除了內(nèi)核異常外，還有多種內(nèi)置硬件組件的中斷，基于ARM內(nèi)核的嵌入式芯片中的中斷控制器的功能是對芯片中相關(guān)硬件組件的中斷請求進(jìn)行管理和控制，一般采用向量中斷（VIC）或嵌套向量中斷（NVIC）方式管理中斷。WIC稱為喚醒中斷控制器嵌入式硬件系統(tǒng)的組成。典型的嵌入式系統(tǒng)硬件由嵌入式最小硬件系統(tǒng)、前向通道、后向通道、人機(jī)交互通道及相互互聯(lián)通信通道等組成。前向通道即輸入接口，由模擬量輸入接口和數(shù)字量輸入接口組成。ARM處理器的工作狀態(tài)。在ARM的體系結(jié)構(gòu)中

12、，處理器可以工作在3種不同的狀態(tài)，ARM狀態(tài)Thumb狀態(tài)及Thumb-2狀態(tài)調(diào)試狀態(tài)。ARM狀態(tài)是ARM處理器工作于32位指令的狀態(tài)，所有指令均為32位寬度。Thumb狀態(tài)是ARM執(zhí)行16位指令的狀態(tài)；在Thumb模式下，指令代碼只有16位。Thumb-2狀態(tài)是ARMv7版本的ARM處理器所具有的新狀態(tài)。ARM公司在經(jīng)典處理器ARM11以后的產(chǎn)品改用Cortex命名，并分成A、R和M三類，旨在為各種不同的市場提供服務(wù)。其中：“A”系列面向尖端的基于虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng)和用戶應(yīng)用；“R”系列針對實(shí)時(shí)系統(tǒng)；“M”系列對微控制器。ARM7、ARM9和ARM11屬于經(jīng)典ARM處理器，ARM 

13、Cortex-M0/Cortex-M1/Cortex-M3/Cortex-M4等Cortex-M系列歸屬于ARM Cortex嵌入式處理器。ARM嵌入式處理芯片性能。Cortex-M3采用3級流水線，在ARM Cortex實(shí)時(shí)嵌入式處理理器中，Cortex-R4采用8級流水線。ARM處理器的7種異常及相應(yīng)優(yōu)先級。經(jīng)典ARM處理器有7種異常：主要包括復(fù)位RESET、未定義指令UND、軟件中斷SWI、指令預(yù)取中止PABT、數(shù)據(jù)訪問中止DABT、外部中斷請求IRQ以及快速中斷，其中優(yōu)先級最高的異常是復(fù)位。ARM常用指令中的中斷指令助記符。ARM處理器異常中斷指令中用于軟中斷的指令

14、助詞符為SWI，用于斷點(diǎn)中斷指令助詞符為BKPT。ARM Cortex-M3實(shí)現(xiàn)中斷嵌套過程。中斷可以改為使用比之前服務(wù)程序更高的優(yōu)先級，而且可以在運(yùn)行時(shí)改變優(yōu)先級狀態(tài)。使用末尾連鎖連續(xù)中斷技術(shù)只需消耗3個(gè)時(shí)鐘周期，相比32個(gè)時(shí)鐘周期的連續(xù)壓、出堆棧，大大降低了延遲，提高了性能。嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)按照存儲機(jī)制可分為馮諾·依曼結(jié)構(gòu)及哈佛結(jié)構(gòu)。ARM7采用馮·諾依曼結(jié)構(gòu)，3級流水線，ARM9采用哈佛結(jié)構(gòu)，5級流水線嵌入式處理器按存儲機(jī)制的分類。CPU與存儲器的連接只有一套總線，存儲器中既可以存放數(shù)據(jù)也可以存放程序，這樣的結(jié)構(gòu)是馮·諾依曼（von 

15、;Neumann）結(jié)構(gòu)；相對的，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開采用兩套總線與CPU連接的結(jié)構(gòu)是哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)。RVDS是ARM公司推出的基于ARM系列CPU進(jìn)行開發(fā)的工具套件，支持所有ARM芯片，還支持其他內(nèi)核的處理器，如51系列；與比較而言，其生成的代碼緊湊，執(zhí)行效率高；RVDS的開發(fā)工具套件中，主要包括工程管理器、編譯連接器、調(diào)試器和指令集仿真器等；支持匯編、C和C+對源程序進(jìn)行編譯。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具軟件GCC的命令及參數(shù)。以S3C2410為核心的目標(biāo)機(jī)，在Linux操作系統(tǒng)下開發(fā)該目標(biāo)機(jī)的Linux應(yīng)用程序，通常使用arm-linux-gcc交叉編譯器來編譯應(yīng)用程序。若要對一

16、個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)行調(diào)試排錯(cuò)，則應(yīng)該在編譯命令中加g參數(shù)對它進(jìn)行編譯。C/OS-II只能管理64個(gè)任務(wù)，目前的版本保留8個(gè)任務(wù)給系統(tǒng)，故用戶編寫的應(yīng)用程序最多可以有56個(gè)任務(wù)；空閑任務(wù)（idle task）是系統(tǒng)所創(chuàng)建的第1個(gè)任務(wù)；就緒態(tài)的任務(wù)意味著該任務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，可以運(yùn)行但由于該任務(wù)的優(yōu)先級比正在運(yùn)行的任務(wù)的優(yōu)先級低，暫時(shí)還不能運(yùn)行。C/OS-II的任務(wù)間通信。C/OS-II系統(tǒng)中主要利用信號量、互斥信號量（適合優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)）箱或消息隊(duì)列進(jìn)行任務(wù)間通信。適合處理多事件同步的是事件標(biāo)志組。在C/OS-II操作系統(tǒng)中，內(nèi)核對任務(wù)的管理通過任務(wù)控制塊OS_TCB進(jìn)行；任務(wù)切換也稱為上下文切換，

17、實(shí)際含義是任務(wù)的CPU寄存器內(nèi)容切換。當(dāng)C/OS-II內(nèi)核決定運(yùn)行別的任務(wù)時(shí)，正在運(yùn)行任務(wù)的工作現(xiàn)場被保存到任務(wù)的自由棧之中。C/OS-II的任務(wù)調(diào)度中就緒表。C/OS-II的就緒任務(wù)等級在就緒表中，OSRdyTbl是就緒表的位圖映像矩陣，每一位代表了一個(gè)優(yōu)先級任務(wù)的就緒狀態(tài)，稱為就緒位，該矩陣最多可有64位。C/OS-II的系統(tǒng)平臺的應(yīng)用開發(fā)。一個(gè)應(yīng)用程序的工程項(xiàng)目中，必須包含啟動引導(dǎo)程序，UC/OS-II的庫文件，應(yīng)用程序等。main（）函數(shù)在執(zhí)行過程中，除了用戶函數(shù)和硬件初始化函數(shù)外，按以下次序執(zhí)行3個(gè)主要的C/OS-II函數(shù)：操作系統(tǒng)初始化OSInit（），任務(wù)創(chuàng)建OSTaskCrea

18、te（），任務(wù)調(diào)度開始OSStart（）。在C/OS-II操作系統(tǒng)中，一般用OSQPend()函數(shù)來等待并獲得消息，用函數(shù)OSQPost()來發(fā)送消息；當(dāng)有多個(gè)任務(wù)在等待消息隊(duì)列中的消息時(shí)，其中任務(wù)優(yōu)先級最高的任務(wù)將獲得消息。系統(tǒng)上電或復(fù)位后，首先執(zhí)行的是“BColdReset”指令，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號為ColdRest處接著執(zhí)行，在完成了關(guān)看門狗定時(shí)器、關(guān)中斷、初始化各模式的堆棧、初始化存儲器等功能后，執(zhí)行指令“BL _main”跳轉(zhuǎn)到C語言的主函數(shù)處執(zhí)行。按照S3C2410芯片體系結(jié)構(gòu)的規(guī)定，復(fù)位異常的向量地址是0x00000000，各異常向量地址之間相差4個(gè)字節(jié)。板級支持包：BSP

19、實(shí)際上一些匯編程序和C語言代碼相結(jié)合的操作系統(tǒng)底層軟件。包括初始化程序、設(shè)備驅(qū)動程序、配置文件和引導(dǎo)加載程序等。系統(tǒng)復(fù)位：一般情況下,為保證系統(tǒng)可靠復(fù)位，復(fù)位信號有效電平的時(shí)間寬度必須為若干個(gè)處理器時(shí)鐘周期；嵌入式系統(tǒng)可使用外接典型復(fù)位芯片來保證系統(tǒng)可靠復(fù)位；嵌入式處理器都有一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位引腳為nRESET或RESET，n表示低電平復(fù)位，不帶n的表示高電平復(fù)位；ARM復(fù)位后PC無條件的指向0x00000000處。復(fù)位異常向量地址處通常存儲一條分支指令的代碼實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)完成每次任務(wù)所需時(shí)間的偏差，也就是時(shí)間一致性，叫做抖動；硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的抖動比軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的抖動要小。I2C總線屬于多主總線，即

20、允許總線上有一個(gè)或多個(gè)主控制器件和若干從器件同時(shí)進(jìn)行操作，通過總線仲裁的方式確定總線控制權(quán)；I2C只有兩條信號線；數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘線SCL，所有操作都通過這兩條信號線完成MMU是Memory Management Unit的縮寫，中文名是內(nèi)存管理單元，它是CPU管理虛擬存儲器、物理存儲器的控制線路，同時(shí)也負(fù)責(zé)虛擬地址映射為物理地址，以及提供硬件機(jī)制的內(nèi)存訪問授權(quán)；MMU進(jìn)行虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換通過查找頁表來完成，每次在訪問內(nèi)存時(shí)先查TLB，查不到時(shí)再到內(nèi)存中去查整個(gè)頁表。CPSR為當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器，記錄了ARM運(yùn)行過程中的標(biāo)志狀態(tài)；其中T為ARM與Thumb指令切換

21、，F(xiàn)為禁止快速中斷FIQ的控制位。當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器CPSR的相關(guān)控制位。CPSR中的控制位中，I是外部IRQ中斷禁止控制位，I=1禁止外部IRQ中斷，I=0允許IRQ中斷；F為禁止快速中斷FIQ的控制位，F(xiàn)=1禁止FIQ中斷，F(xiàn)=0允許FIQ中斷IP核通常分為3種：軟核，即使用硬件描述余語言（HDL）描述的IP核；固核，與工藝相關(guān)的包含具體結(jié)構(gòu)信息的IP核，以邏輯綜合后的RTL描述和可綜合網(wǎng)表的形式提供；硬核，是已被投片測試驗(yàn)證的IC的掩膜版圖和全套工藝文件。GCC是GNU開發(fā)工具套件中的核心工具軟件，是GNU C語言編譯器的簡稱。GCC所編譯的目標(biāo)機(jī)的處理器包括X86、ARM、P

22、owerPC等體系結(jié)構(gòu)的處理器，如ARM_Linux_GCC即是針對ARM體系結(jié)構(gòu)的目標(biāo)機(jī)的編譯工具。Linux操作系統(tǒng)的嵌入式軟件的工具套件GNU相關(guān)知識。GCC是GNU開發(fā)工具套件中的核心工具軟件，是編譯器；GDB是GNU開發(fā)工具套件中的程序調(diào)試工具。Thumb-2指令集的掌握，開關(guān)中斷指令屬于程序狀態(tài)類指令，用于更改處理器狀態(tài)。關(guān)外部中斷使用的指令為：CPSID I，開外部中斷的指令為：CPSIE I。UART的構(gòu)成。UART由發(fā)送器、接收器、控制單元及波特率發(fā)生器等構(gòu)成AMBA總線的典型ARM片上系統(tǒng)構(gòu)建方式。按照AMBA總線規(guī)范，基于ARM內(nèi)核的嵌入式處理器芯片采

23、用系統(tǒng)總線與外圍總線兩層結(jié)構(gòu)的方式構(gòu)建片上系統(tǒng)。其中的系統(tǒng)總線主要用于連接高帶寬快速組件。嵌入式系統(tǒng)的存儲器以半導(dǎo)體存儲器為主，F(xiàn)RAM和MRAM，分別稱為鐵電隨機(jī)存取存儲器和磁性隨機(jī)存取存儲器。片選信號CS低電平有效； nGCS2映射地址為0x10000000。ARM9體系結(jié)構(gòu)中規(guī)定異常向量之間各相差四個(gè)字節(jié)；對于S3C2410微處理器來說，其啟動引導(dǎo)程序還需要完成禁止看門狗定時(shí)器部件和禁止中斷，并設(shè)置各工作模式下的堆棧指針。存儲器管理單元（MMU）是許多高性能處理器所必需的重要部件之一，用來完成虛擬地址到物理地址轉(zhuǎn)換。存儲器保護(hù)單元（MPU）濕度存儲器進(jìn)行保護(hù)的可選組件。臨界區(qū)的

24、概念和關(guān)中斷操作。代碼的臨界區(qū)（Critical Section）是指處理時(shí)不可分割的代碼。為確保臨界區(qū)代碼的執(zhí)行，在進(jìn)入臨界區(qū)之前必須關(guān)中斷，執(zhí)行完臨界區(qū)代碼之后要立即開中斷。C/OS-II系統(tǒng)調(diào)用宏OS_ENTER_CRITICAL ()執(zhí)行關(guān)中斷操作。代碼的臨界區(qū)是指處理時(shí)不可分割的代碼；一旦這部分代碼執(zhí)行，不允許任何中斷打入。任務(wù)級的調(diào)度是由函數(shù)OSSchedLock（）完成的。差分傳輸，就是發(fā)送端在兩條信號線上傳輸幅值相等相位相反的電信號，接收端對接受的兩條線信號作減法運(yùn)算，這樣獲得幅值翻倍的信號。特點(diǎn)：從嚴(yán)格意義上來講，所有電壓信號都是差分的，因?yàn)橐粋€(gè)電壓只能是

25、相對于另一個(gè)電壓而言的。在某些系統(tǒng)里，"系統(tǒng)地"被用作電壓基準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)'地'當(dāng)作電壓測量基準(zhǔn)時(shí)，這種信號規(guī)劃被稱之為單端的。我們使用該術(shù)語是因?yàn)樾盘柺怯脝蝹€(gè)導(dǎo)體上的電壓來表示的。 另一方面，一個(gè)差分信號作用在兩個(gè)導(dǎo)體上。信號值是兩個(gè)導(dǎo)體間的電壓差。盡管不是非常必要，這兩個(gè)電壓的平均值還是會經(jīng)常保持一致?！寇浖脚_的構(gòu)建步驟通常是：首先移植啟動引導(dǎo)程序（Bootloader），然后完成Linux內(nèi)核的移植，隨后還需構(gòu)建根文件系統(tǒng)?；贏RM9核的處理器，各異常向量之間相差4個(gè)字節(jié)。因此，需要在各異常向量處設(shè)計(jì)一條無條件轉(zhuǎn)移指令。對于S3C2410微處理器來說，啟

26、動引導(dǎo)程序還需要完成禁止看門狗部件和禁止中斷，并設(shè)置各工作模式下的SP指針，然后再通過BL指令來引導(dǎo)應(yīng)用程序的main函數(shù)ARM7采用馮諾依曼結(jié)構(gòu)，3級流水線，無MMU；ARM Cortex-A15采用哈佛結(jié)構(gòu)，13級流水線，MPCore為多核，超標(biāo)量，可變長度，亂序執(zhí)行指令流水線，動態(tài)分支指令預(yù)測，4路相關(guān)二級Cache。】典型的嵌入式WEB服務(wù)器應(yīng)用軟件至少有4個(gè)重要的組件：客戶端瀏覽器，WEB服務(wù)器、WEB頁面、設(shè)備操控程序等。其中WEB頁面是用于設(shè)備操控命令提交或設(shè)備狀態(tài)信息顯示的人機(jī)界面，它需要通過CGI接口來與設(shè)備操控程序進(jìn)行信息交互。傳送CPSR或SPSR的內(nèi)容到通用寄

27、存器指令用MRS；傳送通用寄存器到CPSR或SPSR的指令用MSR。為了連接ARM內(nèi)核與處理器芯片中的其他各種組件，ARM公司定義了總線規(guī)范，名為先進(jìn)微控制器總線體系結(jié)構(gòu)（Advanced Microcontroller Bus Architecture, AMBA）；先進(jìn)外圍總線（Advanced Peripheral Bus， APB）。在掉電模式下，電源管理模塊將斷開內(nèi)部電源，除非喚醒邏輯有效，內(nèi)核不產(chǎn)生功耗；在任何情況下，對處理器進(jìn)行復(fù)位操作，均自動進(jìn)入 正常模式。GNU包含三個(gè)協(xié)議條款，其中最重要的是GP

28、L。GPL是通用公共許可協(xié)議。圖中X處應(yīng)為設(shè)備驅(qū)動程序。硬件最小系統(tǒng)包括電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、調(diào)試測試接口、以及存儲器嵌入式系統(tǒng)硬件的邏輯組成。硬件的主體是中央處理器和存儲器，他們通過I/O接口和I/O設(shè)備與外部世界聯(lián)系，并借助總線相互連接。中央處理器（CPU）由運(yùn)算器、控制器、寄存器、高速緩沖存儲器（Cache）等部件組成，故A是中央處理器；B里面包括按鍵、鍵盤、指示燈和屏幕等人機(jī)交互設(shè)備，他們是用戶界面的硬件部分，所以B是用戶界面。ARM處理器中通用寄存器的作用。ARM通用寄存器共有31個(gè)，均為32位結(jié)構(gòu)。R13R14除了用戶模式和系統(tǒng)模式分別為堆棧指針（SP）和程序鏈接寄存器（L

29、R）之外，其他模式下均有自己獨(dú)特的標(biāo)記方式，是專門用于特定模式的寄存器，共6組12個(gè)。I2C總線的相關(guān)概念。是廣泛采用的一種串行半雙工傳輸?shù)目偩€標(biāo)準(zhǔn)。I2C總線中發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸操作的I2C器件是主控器件。嵌入式系統(tǒng)主要開發(fā)工具軟件如何進(jìn)行地址映射配置。把目標(biāo)文件中的信息按照3種存儲區(qū)域類型來進(jìn)行劃分，即劃分為RO段、RW段、ZI段；RO段是指代碼存儲區(qū)和常數(shù)存儲區(qū)，具有只讀性質(zhì)。偽指令的了解和使用。引用一個(gè)在其它文件中的標(biāo)號Lable1的偽指令為IMPORT Lable1，聲明一個(gè)全局標(biāo)號Lable2以便其它文件引用，該偽指令為EXTERN Lable2。數(shù)字信號處理器的英文

30、縮寫是DSP，是一種專用于數(shù)字信號處理的微處理器，指令系統(tǒng)中增加單指令多數(shù)據(jù)（SIMD）并行處理的特殊指令。ARM嵌入式處理芯片方面的知識?；贑ortex-M0的專家處理器為SC100，基于Cortex-M3的專家處理器名為SC300。直接存儲器訪問（DMA）控制器可將數(shù)據(jù)塊從外設(shè)傳輸至內(nèi)存、從內(nèi)存?zhèn)鬏斨镣庠O(shè)或從內(nèi)存?zhèn)鬏斨羶?nèi)存。 本題考查存儲器的主要性能指標(biāo)及相關(guān)因素。存儲器帶寬與存儲器總線的工作頻率（周期）有關(guān)，也與數(shù)據(jù)線的位數(shù)（位寬、寬度）和每個(gè)總線周期的傳輸次數(shù)有關(guān)。串行外設(shè)接口SPI。SPI一般使用4條信號線：串行時(shí)鐘線SCK、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MISO、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MOSI和低電平有效的從機(jī)選擇線SSEL。本題考查嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺相關(guān)概念。仿真平臺（仿真開發(fā)平臺）一般指嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中使用的虛擬機(jī)管理軟件、仿真軟件或者指令集模擬器。嵌入式操作系統(tǒng)的基本組成。在嵌入式操作系統(tǒng)的核心部分稱為內(nèi)核（kernel），而對硬件設(shè)備進(jìn)行控制和管理的程序模塊稱為驅(qū)動程序（driver）。嵌入式系統(tǒng)的啟動順序和Bootloader的存放位置。在嵌入式系統(tǒng)加電或復(fù)位的時(shí)候，所有的微處理器通常都從某個(gè)由CP