嵌入式系统课程考试题型和答案.doc

嵌入式系统是一种以应用为中心，以计算机技术为基础的专用计算机系统，它的设计注重功能、可靠性、成本、体积和功耗等多方面的严格要求。这种系统可以采用多种处理器和处理器架构，形式多样，且通常针对特定应用。嵌入式系统的软件和硬件高度集成，其操作系统多为实时、轻量级、可固化的嵌入式操作系统，开发过程需要使用专门的工具和方法，例如交叉编译。 与通用计算机相比，嵌入式系统更注重应用的针对性和成本效益，它们的硬件和软件紧密耦合，开发环境和运行环境不同，而且通常不支持二次编程。嵌入式系统的关键技术包括处理器选择、微内核结构、任务调度、实时性管理、内存管理和内核加载方式等。 随着技术的发展，嵌入式系统正朝着更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、低成本和高精度的方向发展。在日常生活中的应用非常广泛，如iPad（采用Apple A6X处理器，iOS操作系统）、三星Galaxy S5（高通骁龙801处理器，Android OS 4.4）、PDA（PXA25X处理器，Palm OS或Windows CE）、路由器（ARM9处理器，ucLinux）、数码相机（ARM9+DSP5000，ucLinux）等。 开发嵌入式系统时，常见的编程语言包括C语言用于底层开发，C++用于大型应用，汇编语言用于硬件接口和算法，C#和JAVA适用于大型应用开发，VHDL则用于CPLD/FPGA芯片的逻辑设计。 在项目开发中，嵌入式系统设计具有灵活性和可编程性，而专用集成电路（ASIC）设计则提供更高的性能和效率，但成本和设计周期较长。ASIC适合大规模生产，而嵌入式系统设计更适合需求变化频繁或定制化需求的场合。 嵌入式系统的设计通常采用系统开发法，涉及系统总体框架设计、软硬件划分、处理器和操作系统选择、开发环境选定等工作。硬件调试方法包括直接测试、ROM监控器、ROM仿真器、在线仿真器（ICE）和片上调试（OCD），技术手段涵盖JTAG、BDM、主机调试和远程调试等。软件调试则主要通过模拟器进行非交叉调试。 构件式开发方法是将系统拆分为可重用的模块或构件，有利于提高开发效率，降低维护成本。例如，一个智能家居系统可以使用构件式方法，将温控、照明、安防等各个功能模块作为独立的构件，便于后期的扩展和维护。这种方法对于嵌入式系统开发的意义在于实现了模块化和标准化，提高了系统的可移植性和可维护性。