嵌入式系统课程考试题型和答案.docx

嵌入式系统是一种以应用为中心、计算机技术为基础的专用计算机系统，它的特点是软硬件可裁剪，能够满足特定应用在功能、可靠性、成本、体积和功耗等方面的严格要求。嵌入式系统支持多种处理器和处理器架构，形式多样，且通常面向特定应用。它们对成本非常敏感，具有实时性和可靠性的要求，并使用适应多种处理器的嵌入式操作系统。开发嵌入式系统需要专用工具和特殊方法，如交叉开发，即在通用计算机上进行开发，然后在嵌入式平台上运行。 嵌入式系统与商用计算机系统的区别在于它们的形式更多样化，应用领域广泛，且软件和硬件紧密集成。嵌入式系统通常使用嵌入式微处理器，总线和外部接口集成在处理器内部，开发方式为交叉开发，应用程序可以重新编制，但通常不能再次编程。嵌入式系统的关键技术包括嵌入式处理器、微内核结构、任务调度、实时性（硬实时和软实时）、内存管理和内核加载方式。 嵌入式系统技术的发展趋势包括强大的开发工具和操作系统支持、互联网集成、小型化、低功耗和低成本，以及精巧的多媒体人机界面。在日常生活中，嵌入式系统广泛应用在各种设备中，如Apple设备使用A系列处理器和iOS操作系统，路由器可能使用ARM9+DSP并搭载ucLinux。 开发嵌入式系统通常使用C语言、C++、汇编语言、VHDL和Java。C语言常用于操作系统开发和硬件相关程序，C++适用于大型应用程序，汇编语言用于底层硬件接口和算法，VHDL用于CPLD/FPGA芯片逻辑设计，而Java则应用于JSP开发和大型应用。 在项目开发中，采用嵌入式系统设计和专用集成电路（ASIC）各有优缺点。嵌入式系统可编程，灵活性高，但可能成本较高；而ASIC设计针对特定用途，效率高，成本低，但一旦定制，难以修改。 嵌入式系统设计方法包括系统开发法，涉及系统总体框架、软硬件划分、处理器和操作系统选择等。硬件调试常用交叉调试方法，如直接测试法、ROM监控器、ROM仿真器和在线仿真器（ICE），技术手段包括JTAG边界扫描技术和BDM背景调试模式等。软件调试可以使用模拟器进行非交叉调试。 构件式开发方法在嵌入式系统开发中具有重要意义，它提高了开发效率、可靠性，有利于软件的可移植性、并行开发、节省资源和提高软件复用性。例如，通过复用现有的硬件和软件构件，可以快速构建新的嵌入式系统。 需求分析是开发过程的关键步骤，它确定了系统开发的必要性，提供了系统功能的指导，并考虑了用户需求（如性能、价格和功耗）、硬件和软件需求以及项目的约束条件。只有深入了解这些方面，才能确保开发出满足用户需求的高质量嵌入式系统。