嵌入式计算机与通用计算机的区别与联系

不多说,第二版,概念知识点

1、 嵌入式计算机与通用计算机的区别与联系。

通用计算机具有一般计算机的基本标准形态，通过装配不同的应用软件，以基本雷同的的面目应用在社会的各种领域，其典型产品为PC机；而嵌入式计算机，则是非通用计算机形态的计算机应用，它以潜入系统核心部件的形式隐藏在各种装置、设备、产品和系统中。因此，嵌入式计算机是一种计算机的存在形式，是从计算机技术的发展中分离出来的。

2、 嵌入式系统的定义。

以应用为中心，以计算机技术为基础，软/硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

3、 嵌入式系统的特点。

（1）“专用”计算机系统（2）运行环境差异很大（3）比通用PC系统资源少（4）功耗低、体积小、集成度高、成本低（5）具有完整的系统测试和可靠性评估体系（6）具有较长的生命周期（7）需要专用开发工具和方法进行设计（8）包含专用调试电路（9）多科学知识集成系统

4、 嵌入式系统的组成结构（硬件系统和软件系统）。

软件层次：1.应用层 2.OS层 3.BSP；

硬件层次：1.电源管理 2.存储器 3.看门狗及复位电路 4.输入/输出接口及专用设备 5.人机交互设备、LCD、触摸屏、键盘、鼠标。

5、 嵌入式系统的基本开发流程。

1.系统定义与需求分析阶段 2.方案设计阶段 3.详细设计阶段 4.软硬件集成测试阶段 5.系统功能性测试及可靠性测试阶段6、嵌入式系统的分类。

商用型和免费型（Linux和μC/OS-Ⅱ）

6、 交叉开发环境。

交叉开发是指在一台通用计算机上进行软件的编辑编译，然后下载到嵌入式设备中运行调试的开发方法，他通常采用宿主机/目标主机模式。

交叉开发环境一般由运行于宿主机上的交叉开发软件、宿主机到目标机的调用通道组成。

7、 嵌入式系统的应用范围。

汽车、工业控制、通信设备、消费电子、商业终端、航空航天、军事需求。

8、 嵌入式操作系统有哪些状态，它们的关系 。

运行状态，就绪状态，等待状态

结束

9、

（1）uC/OS-II嵌入式操作系统。它是一个结构简单、功能完备和实时性很强的嵌入式操作系统内核。（2）Windows CE操作系统。内核较小，具有便携性、提供对微处理器的选择以及非强行的电源管理功能。（3）VxWorks嵌入式实时操作系统。它内建了符合POSIX规范的内存管理，以及多处理器控制程序，并且具有简明易懂的用户接口。（4）Linux操作系统。它针对无MMU的处理器而设计，可以利用功能强大的Linux资源。

10、缩写

FLASH—闪存

RTOS—实时操作系统real time operating system

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SoC—片上系统sysytem on chip

SoPC—可编程片上系统system on a programmable chip

API—应用程序接口application programming interface

RISC—精简指令集计算机 Reduced Instruction Set Computer

I2S—集成音频接口 Integrate Interface of Sound

IC—微集成电路 Inter-integrated Circuit

UART—通用异步接收/发送装置 Universal Asynch. Receiver Transmitter

SWI—软中断Software Interrupt

FIQ—快速中断请求Fast Interrupt Request

MMU—存储管理单元Memory Management Unit

1、 RISC体系结构的优缺点

RISC相对于CISC的优点主要体现在体系结构和VLSI实现上：（1）硬连线的指令译码逻辑，加快指令执行速度，减少微程序码中的指令解释开销。（2）便于流水线执行。（3）大多数RISC指令为单周期执行。 最终，满足对功能、可靠性、成本、体积、功耗有着严格要求的嵌入式系统。

主要缺点体现在：（1）与CISC相比RISC的代码密度低，随意程序库较大。（2）RISC不能执行x86代码。（3）RISC给优化编译程序带来困难。

2、 ARM7TDMI是ARM公司最早为业界普遍认可且得到最为广泛应用的处理器核。

ARM7：32位ARM体系结构4T版本。T：Thumb 16位压缩指令集。D：支持片上Debug，使处理器能够停止以响应调试请求。M：增强型Multiplier，与前代相比具有较高的性能且产生64位的结果。I：EmbeddedICE硬件以支持片上断点和观察点。

3、 ARM7 3级流水线

取指级：完成程序存储器中指令的读取，并放入指令流水线中。

译码级：对指令进行译码，为下一周期准备数据路径需要的控制信号。只“占有”译码逻辑，不“占有”数据路径。

执行级：指令“占有”数据路径，寄存器堆被读取，操作数在桶式移位器中被移位，ALU产生相应的运算结果并回写到目的寄存其中，ALU结果根据指令需求更改状态寄存器的条件位。

4、 ARM9 5级流水线

取指，译码，执行，存储器，写。

5、 ARM处理器的工作状态

（1） ARM状态。ARM状态下执行字对准的32位ARM指令。

（2） Thumb状态。Thumb状态下执行半字对准16位Thumb指令集。

两种状态间的切换：进入Thumb状态，当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为1时，执行“BX Rm”指令进入Thumb状态。进入ARM状态，当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为0时，执行“BX Rm”指令进入ARM状态。

6、 ARM寄存器组成

37个寄存器，按用户编程中的功能划分：31个通用寄存器，都是32位的。6个状态寄存器，也是32位的，但是只使用其中的12位。

7、 ARM状态下的通用寄存器

通用寄存器（R0~R15）可分为三类：未分组寄存器，R0~R7；分组寄存器，R8~R14；程序计数器，R15（PC）。

8、 分组寄存器R13、R14，程序计数器R15的意义。

寄存器R13通常用作堆栈指针SP。每一种异常模式都有自己的物理R13。应用程序在对每2

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一种异常模式进行初始化时，都要初始化下该模式下的R13，使其指向相应的堆栈。当退出异常处理程序时，将保存在R13所指的堆栈中的寄存器值弹出，这样使异常处理程序破坏被其中断的运行现场。

寄存器R14用作子程序链接寄存器，也称LK。当程序执行子程序调用指令BL、BLX时，当前的PC将保存在R14寄存器中。当执行完子程序后，只要把R14的值复制道程序计数器PC中，子程序即可返回。

寄存器R15被用作程序计数器，也称PC。可用作一般的寄存器，但是R15的值的改变会引起程序执行顺序的变化，也可能引起程序执行中出现不可预料的结果，所以R15的使用要慎重。其第0、1位总为0，PC[32:2]用于保存地址。

9、 异常终端的优先级。

优先级如下：复位→数据异常中止→FIQ→IRQ→预取指异常终止→SWI、未定义指令

（1）将CPSR的内容保存到简要执行的异常中断对应的SPSR中，以实现对处理器但前状态、中断屏蔽位以及各个标志位的保存。（2）设置当前状态寄存器CPSR中的响应位。（3）将寄存器LR_<mode>设置为异常返回地址return link，使异常处理程序执行完后能正确返回原程序。（4）给程序计数器PC强制赋值，是程序从相应的向量地址开始执行中断处理程序。

12、ARM程序状态寄存器的格式。条件码标志位、保留位、控制位

条件码的含义：

N—在结果是带符号的二进制补码的情况下，如果结果为负数，则N=1；如果结果为非负数，

则N=0。

Z—如果结果为0，则Z=1；如果结果为非0，则Z=0.

C—其设置分为以下几种情况：对于加法指令，如果产生进位，则C=1 …… 此处隐藏：2677字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……