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2017嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程師考試重要知識(shí)點(diǎn)
與個(gè)人計(jì)算機(jī)這樣的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同,嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)。YJBYS小編下面為你整理了2017嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程師考試重要知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)你有所幫助。
1、嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)
(1)馮諾依曼結(jié)構(gòu):程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲(chǔ)空間,程序指令存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址指向同一個(gè)存儲(chǔ)器的不同物理位置,采用單一的地址及數(shù)據(jù)總線,程序和數(shù)據(jù)的寬度相同。例如:8086、ARM7、MIPS…
(2)哈佛結(jié)構(gòu):程序和數(shù)據(jù)是兩個(gè)相互獨(dú)立的存儲(chǔ)器,每個(gè)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址、獨(dú)立訪問(wèn),是一種將程序存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開(kāi)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。例如:AVR、ARM9、ARM10…
(3)CISC與RISC的特點(diǎn)比較(參照教程22頁(yè))。計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序所需要的時(shí)間P可以用下面公式計(jì)算:P=I×CPI×T
I:高級(jí)語(yǔ)言程序編譯后在機(jī)器上運(yùn)行的指令數(shù)。
CPI:為執(zhí)行每條指令所需要的平均周期數(shù)。
T:每個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間。
(4)流水線的思想:在CPU中把一條指令的串行執(zhí)行過(guò)程變?yōu)槿舾芍噶畹淖舆^(guò)程在CPU中重疊執(zhí)行。
(5)流水線的指標(biāo):
吞吐率:?jiǎn)挝粫r(shí)間里流水線處理機(jī)流出的結(jié)果數(shù)。如果流水線的子過(guò)程所用時(shí)間不一樣長(zhǎng),則吞吐率應(yīng)為最長(zhǎng)子過(guò)程的倒數(shù)。
建立時(shí)間:流水線開(kāi)始工作到達(dá)最大吞吐率的時(shí)間。若m個(gè)子過(guò)程所用時(shí)間一樣,均為t,則建立時(shí)間T=mt。
(6)信息存儲(chǔ)的字節(jié)順序A、存儲(chǔ)器單位:字節(jié)(8位)
B、字長(zhǎng)決定了微處理器的尋址能力,即虛擬地址空間的大小。
C、32位微處理器的虛擬地址空間位232,即4GB。
D、小端字節(jié)順序:低字節(jié)在內(nèi)存低地址處,高字節(jié)在內(nèi)存高地址處。
E、大端字節(jié)順序:高字節(jié)在內(nèi)存低地址處,低字節(jié)在內(nèi)存高地址處。F、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲(chǔ)順序問(wèn)題取決于OSI模型底層中的數(shù)據(jù)鏈路層。
2、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度
(1)調(diào)度:給定一組實(shí)時(shí)任務(wù)和系統(tǒng)資源,確定每個(gè)任務(wù)何時(shí)何地執(zhí)行的整個(gè)過(guò)程。
(2)搶占式調(diào)度:通常是優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)的調(diào)度,如uCOS。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好、反應(yīng)快,調(diào)度算法相對(duì)簡(jiǎn)單,可以保證高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的時(shí)間約束;缺點(diǎn)是上下文切換多。
(3)非搶占式調(diào)度:通常是按時(shí)間片分配的調(diào)度,不允許任務(wù)在執(zhí)行期間被中斷,任務(wù)一旦占用處理器就必須執(zhí)行完畢或自愿放棄,如WinCE。優(yōu)點(diǎn)是上下文切換少;缺點(diǎn)是處理器有效資源利用率低,可調(diào)度性不好。
(4)靜態(tài)表驅(qū)動(dòng)策略:系統(tǒng)在運(yùn)行前根據(jù)各任務(wù)的時(shí)間約束及關(guān)聯(lián)關(guān)系,采用某種搜索策略生成一張運(yùn)行時(shí)刻表,指明各任務(wù)的起始運(yùn)行時(shí)刻及運(yùn)行時(shí)間。
(5)優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)策略:按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)的高低確定任務(wù)的執(zhí)行順序。
(6)實(shí)時(shí)任務(wù)分類:周期任務(wù)、偶發(fā)任務(wù)、非周期任務(wù)。
(7)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)模型:數(shù)據(jù)采集任務(wù)實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)處理任務(wù)處理采集的數(shù)據(jù)、并將加工后的數(shù)據(jù)送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)管理任務(wù)控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行。
3、邏輯電路基礎(chǔ)
(1)根據(jù)電路是否具有存儲(chǔ)功能,將邏輯電路劃分為:組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。
(2)組合邏輯電路:電路在任一時(shí)刻的輸出,僅取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào),而與輸入信號(hào)作用前電路的狀態(tài)無(wú)關(guān)。常用的邏輯電路有譯碼器和多路選擇器等。
(3)時(shí)序邏輯電路:電路任一時(shí)刻的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入有關(guān),而且還與該時(shí)刻電路的狀態(tài)有關(guān)。因此,時(shí)序電路中必須包含記憶元件。觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基礎(chǔ)。常用的時(shí)序邏輯電路有寄存器和計(jì)數(shù)器等。
(4)真值表、布爾代數(shù)、摩根定律、門電路的概念。
(5)NOR(或非)和NAND(與非)的門電路稱為全能門電路,可以實(shí)現(xiàn)任何一種邏輯函數(shù)。
(6)譯碼器:多輸入多輸出的組合邏輯網(wǎng)絡(luò)。
每輸入一個(gè)n位的二進(jìn)制代碼,在m個(gè)輸出端中最多有一個(gè)有效。當(dāng)m=2n是,為全譯碼;當(dāng)m<2n時(shí),為部分譯碼。
(7)由于集成電路的高電平輸出電流小,而低電平輸出電流相對(duì)比較大,采用集成門電路直接驅(qū)動(dòng)LED時(shí),較多采用低電平驅(qū)動(dòng)方式。液晶七段字符顯示器LCD利用液晶有外加電場(chǎng)和無(wú)外加電場(chǎng)時(shí)不同的光學(xué)特性來(lái)顯示字符。
(8)時(shí)鐘信號(hào)是時(shí)序邏輯的基礎(chǔ),它用于決定邏輯單元中的狀態(tài)合適更新。同步是時(shí)鐘控制系統(tǒng)中的主要制約條件。
(9)在選用觸發(fā)器的時(shí)候,觸發(fā)方式是必須考慮的因素。觸發(fā)方式有兩種:電平觸發(fā)方式:具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有點(diǎn),常用來(lái)組成暫存器。
邊沿觸發(fā)方式:具有很強(qiáng)的抗數(shù)據(jù)端干擾能力,常用來(lái)組成寄存器、計(jì)數(shù)器等。
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