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嵌入式系統開(kāi)發(fā)工程師考試知識點(diǎn)
一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶(hù)的應用程序等四個(gè)部分組成，用于實(shí)現對其他設備的控制、監視或管理等功能。以下是關(guān)于嵌入式系統開(kāi)發(fā)工程師考試知識點(diǎn)，希望各位考生認真閱讀!
1、嵌入式系統的定義
(1)定義：以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎，軟硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統。
(2)嵌入式系統發(fā)展的4個(gè)階段：無(wú)操作系統階段、簡(jiǎn)單操作系統階段、實(shí)時(shí)操作系統階段、面向Internet階段。
(3)知識產(chǎn)權核(IP核)：具有知識產(chǎn)權的、功能具體、接口規范、可在多個(gè)集成電路設計中重復使用的功能模塊，是實(shí)現系統芯片(SOC)的基本構件。
(4)IP核模塊有行為、結構和物理3級不同程度的設計，對應描述功能行為的不同可以分為三類(lèi)：軟核、固核、硬核。
2、嵌入式系統的組成：硬件層、中間層、系統軟件層和應用軟件層
(1)硬件層：嵌入式微處理器、存儲器、通用設備接口和I/O接口。
嵌入式核心模塊=微處理器+電源電路+時(shí)鐘電路+存儲器Cache：位于主存和嵌入式微處理器內核之間，存放的是最近一段時(shí)間
微處理器使用最多的程序代碼和數據。它的主要目標是減小存儲器給微處理器內核造成的存儲器訪(fǎng)問(wèn)瓶頸，使處理速度更快。
(2)中間層(也稱(chēng)為硬件抽象層HAL或者板級支持包BSP)：它將系統上層軟件和底層硬件分離開(kāi)來(lái)，使系統上層軟件開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)系底層硬件的具體情況，根據BSP層提供的接口開(kāi)發(fā)即可。
BSP有兩個(gè)特點(diǎn)：硬件相關(guān)性和操作系統相關(guān)性。設計一個(gè)完整的BSP需要完成兩部分工作：
A、嵌入式系統的硬件初始化和BSP功能。
片級初始化：純硬件的初始化過(guò)程，把嵌入式微處理器從上電的默認狀態(tài)逐步設置成系統所要求的工作狀態(tài)。
板級初始化：包含軟硬件兩部分在內的初始化過(guò)程，為隨后的系統初始化和應用程序建立硬件和軟件的運行環(huán)境。
系統級初始化：以軟件為主的初始化過(guò)程，進(jìn)行操作系統的初始化。
B、設計硬件相關(guān)的設備驅動(dòng)。
(3)系統軟件層：由RTOS、文件系統、GUI、網(wǎng)絡(luò )系統及通用組件模塊組成。
RTOS是嵌入式應用軟件的基礎和開(kāi)發(fā)平臺。
(4)應用軟件：由基于實(shí)時(shí)系統開(kāi)發(fā)的應用程序組成。
3、實(shí)時(shí)系統
(1)定義：能在指定或確定的時(shí)間內完成系統功能和對外部或內部、同步或異步時(shí)間做出響應的系統。
(2)區別：通用系統一般追求的是系統的平均響應時(shí)間和用戶(hù)的使用方便;而實(shí)時(shí)系統主要考慮的是在最壞情況下的系統行為。
(3)特點(diǎn)：時(shí)間約束性、可預測性、可靠性、與外部環(huán)境的交互性。
(4)硬實(shí)時(shí)(強實(shí)時(shí))：指應用的時(shí)間需求應能夠得到完全滿(mǎn)足，否則就造成重大安全事故，甚至造成重大的生命財產(chǎn)損失和生態(tài)破壞，如：航天、軍事。
(5)軟實(shí)時(shí)(弱實(shí)時(shí))：指某些應用雖然提出了時(shí)間的要求，但實(shí)時(shí)任務(wù)偶爾違反這種需求對系統運行及環(huán)境不會(huì )造成嚴重影響，如：監控系統、實(shí)時(shí)信息采集系統。
(6)任務(wù)的約束包括：時(shí)間約束、資源約束、執行順序約束和性能約束。
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