嵌入式系统原理与应用的名词解释和解答题

嵌入式系统原理与应用的名词解释和解答题第一章和第二章单片机：把CPU、存储器、I/O接口、振荡器电路、定时器/计数器等构成计算机的主要部件集成在一块芯片上构成一台具有一定功能的计算机，就称为单片微型计算机，简称单片机。哈佛结构：数据存储空间与程序存储空间相互独立的体系结构，即访问程序、数据存储器采用不同的指令和控制信号。冯洛伊曼结构：通用计算机使用的程序、数据公用一个地址空间。准双向口：当I0口作为输出时，可直接输出高低电平，当I0作为输入口时，应先输出1，后再读引脚。嵌入式系统：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、功能消耗严格要求的专用计算机系统。高实时性：在硬件上嵌入式系统极少使用存取速度慢的设备，在软件上更是加以精心设计，从而可使嵌入式系统快速地效应外部事件。可裁剪性：使系统开发人员能够根据实际应用的需求来量体裁衣，去除冗余，从而使系统在满足应用要求的前提下达到最精美的配置。微控制器：将CPU、存储器以及其他外设都集成在同一片电路板上。DSP:是针对快速离散时间信号处理计算的，适应于高频通信。SOC：是把系统的处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电直到器件的设计紧密结合，在一个单芯片上完成整个系统的功能。简答题什么是嵌入式系统？它具有哪些特点答：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、功能消耗严格要求的专用计算机系统。特点：专用性强、高实时性、系统可裁剪性好、可靠性高、微内核、专门的开发工具和环境。请简述嵌入式系统与一般计算机系统的不同答：1嵌入式系统性能低于一般计算机系统；2嵌入式系统具有明确指向性、专业性，不具备通用性；3嵌入式系统对功能消耗有严格要求；4嵌入式系统软硬件可裁剪，一般计算机系统不可以。从硬件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成答：1嵌入式核心芯片；2嵌入式系统的存储系统；3嵌入式系统的外部接口。从软件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成答：嵌入式操作系统和应用软件嵌入式处理器有哪些？他们各自的特点是什么？答：微处理器：是指功能较强大的CPU；微控制器：将CPU、存储器以及其他外设都集成在同一片电路板上。DSP:针对快速离散时间信号处理计算的Soc:允许将重要处理器的内核和各种外围的芯片器件整合在一起。请列举出嵌入式系统的应用范围答：消费类电子产品；办公自动化产品；控制系统与工业自动化；生物医学系统；现场仪器；网络通信设备；电信基础设备。典型的单片机由哪几部分组成？每部分的基本功能是什么？答：CPU系统：CPU实现单片机的控制功能CPU外围单元：I/O端口是单片机用于感应外部信息或输出信号的端口。基本功能单元：满足单片机测控功能要求的基本外围电路，用来完善和扩大单片机功能。外围扩展单元：为满足不同嵌入式应用要求，还需要提供外围功能扩展电路。标准51系列单片机存储空间有几种类型？如何区分各部分地址？答：有4种，片内和片外数据存储区；片内和片外程序存储区；片内外数据存储区是通过（mov,movx）指令来区分片内外程序的；片内片外ROM利用单片机管脚来区分。画出标准的51系列单片机的最小电路，并说明各部分电路的主要功能。答：1最小电路由复位电路、晶振电路、电源电路组成；2电源电路用来提供单片机电源，复位电路产生上电复位信号；晶振电路提供单片机工作的基本频率标准51系列单片机并行I/O口的特点和应用特征是什么？答：特点：8051共有四组并行的I/O接口，（P01~P3）每组接口都有8条接口线用于传递数据特征：除了P1口以外，其余的I/O都有第二个功能；除了P0口以外，其余的I/O口都可以作为输出口使用所有的I/O接口为准双向口，作为输入接口使用时，应先置1第三四章C51语言中的中断服务程序编写方法是什么？中断服务程序编写应注意什么问题？简述C51语言与汇编语言相比有什么优点？C51语言中的bit和sbit有何区别？答：在标准函数定义后加上interrupt，并且加上中断类型号1中断服务程序没有返回值2中断服务程序没有参数3中断服务程序不能被用户程序所调用4不同中断类型号对应不同的中断5中断服务程序应尽可能简短。优点：1C51语言与标准C语言近似，通用性强2C51语言易读。而汇编语言阅读很难3C51语言实现运算方便，汇编语言难4C51语言结构上比汇编语言后很多5C51语言有大量的库函数可用，而汇编语言没有。区别：1bit是位变量类型，而sbit是位变量指针类型2bit类型变量不需要指向已有的位，编译器会自动分配一个位内存给它，而sbit必须要指向一个已有的位，所以sbit一般用于I/O引脚的操作。第五章名词解释：中断：程序在运行过程中，由于外部或者内部的触发，暂时中断当前程序的运行，而转去处理一个中断服务程序，并在处理完成后，返回之前的程序，继续运行的过程。中断源：在中断中引起中断产生的原因中断请求：由中断源发送给控制器的信号中断返回：在处理完中断服务程序后，返回之前的程序，并继续执行的过程边沿触发方式：是外部中断触发方式的一种，即在外部中断引脚上，出现一个电平跳变触发外部中断的请求波特率：是串行通信中的速度单位，即每秒钟传输位数的多少简答题请描述51系列单片机的默认中断优先级。并写出各个中断源的入口地址和中断号中断源入口地址中断号外部中断00003H0定时器0000BH1外部中断10013H2定时器1001BH3串口0023H4简述外部中断的编程使用过程1设置外部中断触发方式2打开外部中断控制位3打开总中断的控制位4编写外部中断的中断服务程序简述51系列单片机的中断响应条件1中断标志位已打开2总的中断标志位已打开3有中断源发出请中断求4没有高优先级的中断在运行简述51系列单片机中断优先级响应原则1高优先级的中断可以打断低优先级的中断运行2在搞优先级运行当中，弟优先级的中断无法被响应3如没有设置特殊指令优先级，则单片机按默认的优先级调度简述定时器的编程使用过程1设定定时器的工作模式2计算定时初值，并设置TH和TL寄存器3启动定时器4打开定时器的中断标志位5打开总中断的标志位6编写中断服务程序，如果定时器不是0位，则需要在定时器中断服务程序中恢复定时初值定时器T0和T1各有几种工作方式18位工作方式213位工作方式316位工作方式第六七章名词解释编码键盘：键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的键盘。非编码键盘：靠软件来识别的键盘按键抖动：按键一般处在常开状态，按键闭合断开时，触点会存在随机性的波形跳动。独立式非编码键盘：每个按键独立地占用一条数据输入线。行列式非编码键盘：将I/O线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上。共阳极7段数码管：每个发光二极管的阳极为公共端共阴极7段数码管：每个发光二极管的阴极为公共端数码管静态显示：每个数码管必须接一个8位锁存器用来锁存待显示的字形码。数码管动态显示：将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。响应时间：是计算机识别一个外部事件到做出响应的时间。吞吐量：在给定时间内，系统可以处理的事件总数。循环轮训系统：程序依次检查系统的每一个输入条件，一旦条件成立就进行相应的处理。事件驱动系统：能对外部事件直接影响的系统调度器：是操作系统的内核的心脏，实现对可调度实体的调度算法。尤其是对于多任务实时操作系统，调度器提供决定何时必须执行那个任务，即在单处理器环境下，准时地完成多个必须同时运行的任务。简答题嵌入式实时操作系统的基本特点是什么？答：1实时性2有处理异步并发事件的能力3快速启动、并有出错处理和自动复位功能4嵌入式实时软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序5嵌入式实时软件的开发需要独立的开发平台嵌入式操作系统的分类有哪些？答：按速度分类：强实时系统、一般实时系统、弱实时系统按确定性分类：硬实时系统、软实时系统按软件结构分类：单线程序、事件驱动系统、什么是微内核？它与其他的内核类型相比有何优点？答：微内核的设计目标是使操作系统的内核尽可能的小，除了最基本的服务外，尽量将其它服务放在核外。优点：1灵活性2开发性3可扩充性嵌入式操作系统内核的组成有哪些？答：1进程、线程及管理2存储管理3I/O管理4文件管理简述嵌入式操作系统内核中的任务管理内容答：创建任务、删除任务的目前状态和查询任务状态等功能，其核心还是任务的调度简述嵌入式系统内核中的中断管理的内容答：1安装指定中断的服务程序2为某些设备提供缺省的中断处理程序3将内核内部支持的各级中断映射到目标处理器的各级中断上4在ISR中可以使用内核提供的功能调用，以便完成与任务的通信5提供屏蔽与使能中断调用，使应用能够根据需要在运行时关闭和打开中断简述行列式键盘的工作原理答：将I/O线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上。行列式键盘的数量为：行线数M乘以列线数N简述按键去抖动的基本方法及原理答：基本方法：按键一般处在常开状态，按键闭合断开时，触点会存在随机性的波形跳动。原理：一般采用软件延时或加硬件RS触发器实现。软件延时去抖思想是在第一次检测到疑似有按键动作后，延迟一段时间，再扫描按键是否还有同样动作：是，则确认有键动作；否。则认为是抖动。简述行列式非编码键盘的软件识别原理和流程答：1首先应判断键盘中有无按键按下，判断的方法是首先使列线输出全0电平，如果无按键按下，行线引脚应全部为高电平。2当有按键按下时，出现低电平请求中断，在中断服务程序中软件键盘消抖。3每次使某一条列线输出0，然后分别读入行线P1.0~P1.3口的状态，哪一行为0则说明被按下的键就在该行线、列线的交叉点上简述7段数码管中动态显示的基本流程答：1将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效2动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人眼感觉好像各位数码管同时都在显示。简述7段数码管中动态显示和静态显示的区别答：1数码管静态显示：每个数码管必须接一个8位锁存器用来锁存待显示的字形码。数码管动态显示：将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。2区别：1静态显示需增加锁存器，动态不需要2动态显示需要采用轮询扫描结构，而静态不需要。所以静态显示硬件电路复杂，但软件设计简单，动态显示硬件电路简单，软件设计难