2022年嵌入式系统案例研究知识总结 .pdf
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1、1/5 1.嵌入式系统软件运行平台采用商用嵌入式操作系统和在裸机上直接开发两种方式的优缺点。采用在裸机上直接开发的方式,并且关键部分采用汇编语言编写,可以保证该控制系统的实时性。采用商用嵌入式事实操作系统开发方式可以保证系统的可靠性。2.采用嵌入式实时操作系统开发方式的优点。实时操作系统提供的任务调度功能,可以有效地管理本系统多周期任务的调度。操作系统提供的时间、信号和任务的通信机制,可以有效地解决本系统中资源共享中的互斥问题。采用商品化的软件,可提高所开发软件的可靠性,还可以简化软件开发成本,提高开发效率。3.对于嵌入式实时操作系统中的时间性能评估,主要考虑以下三项因素:嵌入式实时操作系统的
2、系统时间开销,一般不大于整个控制系统运行时间的20%。保证所有任务在规定的时间期限内完成或进行可调度性评估)。任务的上下文切换时间和中断响应时间。4.GSM 和GPRS两种技术特点。GSM短信系统适合传输少量数据,数据可靠性好,系统简单且易于实现和维护。GPRS适合于传输大量的数据,传输数据的价格比较低,但是各地GPRS网络建设情况不一致,数据传输可靠性没GSM短信好。5.几种常见的系统开发模型的优缺点模型优点缺点瀑布模型文档驱动系统可能不满足客户的需求快速原型模型关注满足用户需求可能系统设计查、效率低、难以维护增量模型开发早期反馈及时,易于维护需要开发式体系结构,可能会设计差、效率低螺旋模型
3、风险驱动风险分析人员有经验且经过充分训练喷泉模型对象驱动,是开发过程具有迭代性和无间隙性6.对于嵌入式软件工程管理包括哪几方面。工程范围管理、工程配置管理、工程进度管理、工程质量管理、工程成本管理、工程风险管理、开发人员管理。7.应用面向对象的方法进行嵌入式系统开发相对于传统开发方法的优越性。符合人类的思维习惯、稳定性好、可重用性好、可维护性好8.基于 UML 嵌入式软件开发环境的结构图。模型执行 测试)建模 R。14.串行通信三种数据传送模式,采用异步串行通信时,通信的字符必须遵守哪些规定。简述串口的数据传输过程。单工通信、半双工通信、全双工通信。每个字符传送时,必须前面加一位起始位,最后加
4、入一位停止位。一帧数据是从最低有效位开始传输的。传输线在逻辑1时处于空闲状态。当每帧数据开始传输时,先发送一个起始位。起始位是从逻辑1到0的迁移,这个变化表明一帧数据开始传输,接收器则在开始检测到起始位的时候,按照手法两端事先约好的通信速度,检测后面的数据位,从而责成一帧数据。在传输结的最后,利用一个停止位逻辑 1)使传输线回到空闲状态。然后发送方才可以发送下一个字节的数据。15.网络体系结构与协议分层示意图:16.传输层主要有TCP 和UDP协议,各有什么特点。TCP协议是一种面向连接、端对端的可靠通信协议,采用了诸如三次握手建立连接等多种机制来保证传输可靠性,能弥补IP协议的不足。UDP协
5、议是一种无连接、不可靠的传输层协议,他只是把应用程序传来的数据加上UDP头文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D
6、8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编
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11、码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R83/5 作为 UDP数据包发送出去,而不保证他们是否能到达目的地。适用于协议开销要求较小的应用场合。17.在嵌入式系统中增加以太网接口的实现方法有:嵌入式处理器+网卡芯片和直接采用带有以太网络接口的嵌入式处理器。比较它们的优缺点。嵌入式处理器+网卡芯片方法,对嵌入式处理器没特殊要求,通
12、用性强、不受处理器的限制,但处理器的网络数据通过外部总线交换数据时速度慢、可靠性不高且电路板走线复杂。直接采用带有以太网络接口的嵌入式处理器要求带有MII 等通用的网络接口,处理器和网络交换数据通过内部总线完成,处理速度快。18.嵌入式实时操作系统任务创建的实现模型及其特点。任务的创建主要有fork/exec实现模型和 spawn实现模型。主要区别在于内存的分配方式。fork/exec模型下,首先调用fork函数为新任务创建一份与父任务完全相同的内存空间,然后再调用 exec函数装入新任务的代码,并用它来覆盖原有的属于父任务的内容。嵌入式Linux 操作系统是基于 fork/exec 模型的。
13、spawn模式下,在创建新任务的时候,直接为它分配一个全新的地址空间,然后将新任务的代码装入并运行。uCOS操作系统是基于spawn模型的。19.在对嵌入式软件平台进行选择时,通常要考虑的因素:实际嵌入式系统应用工程对该硬件和软件平台的使用情况。该平台的特殊需求。该平台是否有合适的开发工具。该平台所预留的资源或功能如何。该平台能否提供用户开发的设备驱动程序。该平台是否支持HTTP、TCP、UDP等TCP/IP协议簇的通信协议。提供该平台公司的发展目标是什么,是否有一个清晰的升级途径。可以使用该平台开发的开发人员有多少,对开发人员的培训费用是多少。该平台日后是否还需要完善,往往选择一个良好的平台
14、比一个需要日后完善的平台要便宜多。支持该硬件和软件平台公司的财务状况如何,能否提供日常的技术支持等。20.一个控制系统的初始化模块的基本内容。对运行时将要占用的硬件资源进行初始状态的设置。对所控制的有关设备进行初始工作状态的复位或调整。设定中断的优先级以及初始化相关的中断机制。控制程序模块的装入以及相关参数的初始化工作。初始化后应提示把控制权转交给用户。21.选择实时操作系统应从哪几方面考虑其性能和功能。操作系统内核代码所占用的空间应比较小。任务的上下文切换时间越短越好,中断响应时间越快越好。操作系统提供的服务接口的开放性要好,接口类型应比较丰富,毅以利于灵活使用。操作系统对可靠性有较强的保障
15、支持能力。使用简单,支撑环境配套好,可配置、可裁剪能力强。22.任务的切换基本思想:把当前任务的运行上下文保存起来,并恢复新任务的上下文。任务切换通常有下面的基本步骤:A、将处理器的运行上下文保存在当前任务的TCB 中。文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 ZD4D9U8L7R8文档编码:CU6S7B4L8M6 HP2Y8D8P7L4 Z
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