第一篇：嵌入式課程考題總結

第一章

1、填空題

（1）ARM嵌入式系統數據寬度為32位。（2）ARM7處理器采用3級流水線。

（3）請列出3種常見的嵌入式系統處理器：S3C4510B、AT91RM9200、S3C4410X。（4）請列出3種常見的嵌入式操作系統：WinCE、Vxworks、uClinux。（5）請列出3個ARM7處理器的應用領域：網絡、控制、消費電子。

2、簡答題

（1）嵌入式系統與通用計算機有何區別？

答：通用計算機系統采用標準化、模塊化的設計，其技術要求是高速、海量的信息處理，技術發展方向是處理速度、總線寬度、存儲容量的無限提升。而嵌入式系統則常采用針對性較強的專用化設計，技術要求是滿足具體應用，技術發展方向是在保證應用系統的技術要求和可靠性的前提下，盡可能減小成本、體積和功耗。

（2）ARM處理器的特點是什么？它的應用領域有哪些？

答：ARM處理器采用32位的數據總線，可以運行32位的ARM指令，也可以運行16位的Thumb指令，可以處理32位、16位、8位的數據。應用領域有空也控制、無線通信、消費電子、成像與安全等。

（3）4位/8位/16位/單片機是否屬于嵌入式系統？

答：4位/8位/16位/單片機也具有嵌入式處理器的特征，也是屬于嵌入式系統的。（4）單片機與32位ARM嵌入式系統有何異同？

答：單片機一般是4位、8位、16位的數據總線，一般內置存儲器，不運行操作系統，側重低成本，主要應用于工業控制等領域;而ARM嵌入式系統是32位的數據總線，運算速度快，外接大容量存儲器，能運行操作系統以適合多種應用。（5）簡述嵌入式軟件系統的組成？

答：嵌入式系統的軟件系統一般由引導程序BootLoader、操作系統和應用程序構成。（6）嵌入式操作系統的作用是什么？

答：嵌入式操作系統的作用主要有管理存儲器分配、中斷處理、任務間通信和定時器相應，以及提供多任務處理等。使用操作系統，能大大地提高嵌入式系統硬件工作效率，并為應用軟件開發提供便利。

（7）簡述嵌入式系統的開發流程

答：嵌入式系統開發流程一般可分為四個階段：需求分析階段，硬件開發階段，軟件開發階段和程序固化階段。

第二章

1、填空題

（1）RAM7TDMI處理器有7種運行模式，他們分別是：用戶模式(usr)、快速中斷模式(fiq)、外部中斷模式(irq)、管理模式(svc)、數據訪問終止模式(abt)、系統模式(sys)、和未定義指令終止模式(und)。（2）ARM7TDMI處理器工作在ARM狀態下，其指令長度為32位，工作在Thumb狀態下，指令長度為16位。

（3）ARM7TDMI處理器支持9種尋址方式，使用立即數尋址時，操作數直接在指令中給出。（4）ARM7TDMI內核有31個通用寄存器，R13被用來保存不同模式下的堆棧指針。（5）匯編語言中，LDM是批量數據加載指令，其后綴IA表示每次傳送后地址加1。（6）嵌入式系統的指令共有62條。

（7）CPRS的T位反映了處理器的運行狀態。

（8）在復位后，ARM處理器出于用戶模式，ARM狀態。

2、簡答題

（1）ARM存儲器格式有哪些？并指出其特點

答：ARM存儲器有大端格式和小端格式，大端格式中，字數據的高位字節存儲在低地址中，而字數據的低字節折存放在高地址中，小端格式則相反。

（2）字（word）、半字（half-word）、字節（byte）的概念，ARM與8086/8088有什么異同？

答：字（word）：在ARM體系結構中，字的長度為32位，而在8位/16位處理器體系結構中，字的長度一般為16位；半字（half-word）：在RAM體系結構中，半字的長度為16位，與8位/16位處理器體系結構中的字長度一致；字節（byte）：在ARM體系結構和8位/16位處理器體系結構中，字節的長度均為8位。

（3）在ARM匯編語言程序里，什么是偽指令？它有什么作用？

答：在ARM匯編語言程序里，有一些特殊指令助記符，這些助記符與指令系統的助記符不同，沒有相對應的操作碼，通常陳這些特殊指令助記符為偽指令。偽指令在源程序中的作用是為完成匯編程序做各種準備工作的，這些偽指令僅在匯編過程中起作用，一旦匯編結束，偽指令的使命就完成了。

（4）CISC與RISC分別是什么？說明他們各有什么特點

答：CISC，即復雜指令集。在復雜指令集中，各種指令的使用頻率相差懸殊，大概有20%的指令被反復使用，而又80%左右的指令很少使用，其使用量約占整個程序的20%。RISC，即精簡指令集，RISC指令集與CISC指令集相比，它要求指令規整、對稱和簡單。RISC指令集可以使處理器流水線高效地執行，是編譯器更易于生成優化代碼。

（5）ARM微處理器的指令集可以分為幾大類？分別是什么？

答：ARM微處理器的指令集可以分為6大類，分別是跳轉指令，數據處理指令，程序狀態寄存器（PSR）處理指令，加載/存儲指令，協處理器指令和一擦汗那個產生指令。（6）請簡述ARM7TDMI內核的架構。

答：ARM7TDMI內核主要由32位ALU，指令解碼器與控制邏輯，指令流水線，讀寫寄存器，移位器，乘法器，地址遞增器，地址寄存器等構成。

第三章

1、填空題

（1）S3C4510B處理器采用ARM內核是ARM7TDMI。（2）S3C4510B處理器有4個外部中斷引腳。（3）S3C4510B處理器可使用18個通用I/O口。（4）S3C4510B處理器使用LVTTL電平。

（5）請列出3個S3C4510B處理器的片內外設：UART、IIC、、。（6）S3C4510B處理器有4個外部I/O組。

（7）S3C4510B處理器編制空間的大小為64MB。

（8）S3C4510B芯片的數據總線有32位，地址總線有22位。（9）復位電路中兩級非門的作用是波形整形和去抖動。（10）實驗板晶振電路工作正常時，輸出的時鐘頻率為10MHz。

（11）處理器工作正常時，SDCLK引腳輸出的時鐘頻率為50MHz。

2、簡答題

（1）簡述硬件開發流流程。

答：硬件開發流程主要包括硬件方案擬定與選型，原理圖設計，PCB版圖設計，電路板加工，元件裝焊和硬件調試。（2）如何提高系統的可維護性？

答：標準化和模塊化設計能提高系統的可維護性。（3）影響系統可靠性的因素有哪些？

答：主要有環境溫度和濕度，粉塵，電磁干擾，機械磨損。沖擊等。（4）列出集中對嵌入式系統功耗要求較高的應用場合。

答：手機，數碼相機，MP3等

（5）帶鎖開關和不帶鎖開關在實驗板中的作用是什么？

答：帶鎖開關主要用于程序流程控制，不帶鎖開關主要用于中斷輸入等。

（6）硬件電路通常的調試順序是什么？

答：調試硬件電路一般應按照如下順序：電源電路，晶振電路和復位電路，處理器及JATG接口電路，SDRAM存儲器，FLASH存儲器，其他電路。(7)簡述測試SDRAM電路時，輸入obey命令的作用。

答: 在測試SDRAM電路時，通常使用obey命令批量配置寄存器，配置的目的是將SDRAM映射到0x40 0000~0x140 0000，Flash映射到0x0~0x20 0000。

第四章

1、填空題（1）ARM7TDMI芯片上共有5根引腳用于JTAG調試，他們分別是TDO、TDI、TCK、TMS、nTRST。

（2）在最小系統電路中，S3C4510B及部分外圍器件需3.3V電源，其他部件器件需5V電源。

（3）ROM是只讀存儲器，各字母代表的含義是：READ-ONLY-MEMORY，在嵌入式最小系統中，一般采用Flash作為ROM存儲器。

（4）在ARM芯片上電或復位后，可以被訪問的兩個組分別是Flash組0和特殊功能寄存器組。

（5）通過對數據總線寬度寄存器EXTDBWTH寄存器的配置，使系統可以訪問不同數據寬度的外部ROM、SRAM、Flash存儲器。

（6）容量為2MB的Flash存儲器映射到起始地址為0x0處，其結束地址應該為0x20 0000。（7）存儲器映射時，Flash控制寄存器fROMCON0賦值為0x0200 0060時，其首地址被映射到0x0。

2、簡答題

（1）什么是初始化程序？BootLoader初始化程序有什么作用？

答：初始化程序是系統加電后運行的第一段軟件代碼。在嵌入式系統中，通常整個系統的加載啟動任務就完全由BootLoader來完成。簡單來說，BootLoader就是在操作系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，可以初始化硬件設備、建立內存空間的映射圖，從而將系統的軟、硬件環境帶到一個合適的狀態，以便為調試應用程序或者操作系統內核準備好正確的環境。

（2）S3C4510B的引腳主要分為哪幾類？各自的作用分別是什么？

答：S3C4510B(也包括其他的微處理器)的引腳主要分為3類,即：輸入（I）、輸出（O）、輸入/輸出（I/O）。

輸出類型的引腳——主要用于S3C4510B對外設的控制或通信，由S3C4510B主動發出，這些引腳的連接不會對S3C4510B自身的運行有太大的影響。

輸入/輸出類型的引腳——主要是S3C4510B與外設的雙向數據傳輸通道。

某些輸入類型的引腳——其電平信號的設置是S3C4510B本身正常工作的前提，在系統設計時必須小心處理。

（3）什么叫做重映射？S3C4510B為什么要進行重映射？

答：在ROM從0x0用幾句指令引導系統之后，把SDRAM映射到0x0就是重映射。重映射的作用：當ARM處理器上電或者Reset后，處理器從0x0取指。因此，必須保證系統上電時，0x0處有指令可以執行。所以，上電的時候，0x0地址處必定是ROM式者Flash(NOR)。但是，為了加快啟動的速度，方便更改異常向量表，加快中斷響應速度，往往把異常向量表映射到更快、更寬（32bit/16bit）的SDRAM中。但是異常向量表的開始地址是由ARM架構決定的，必須位于0x0處，因此，需要SDRAM映射到0x0。（4）如何在開發工具ADS中對程序進行硬件調試？

答：硬件調試需要使用調試代理工具，打開ARM7.exe，最小化讓其后臺運行，在調試的過程中不要關閉該程序。進入AXD軟件，選擇Options->Configure Target，在彈出的菜單中選擇Remote_A，即可進行硬件調試。

（5）簡述S3C4510B處理器的編址空間組成。

答：S3C4510B采用統一編址的方式，將系統的片外存儲器、片內存儲器、特殊功能寄存器和外部的I/O設備，都映射到64MB的地址空間，同時將地址空間分為6個ROM存儲器組、4個DRAM存儲器組、4個外部I/O組、內部SRAM和特殊功能寄存器組。可以通過配置包含基指針（Base Pointer）和尾指針（End Pointer）的特殊功能寄存器，設定每個存儲器組的大小和位置。用戶可利用基指針和尾指針設置連續的存儲器映射。

（6）簡述S3C4510B處理器中進行存儲器映射的過程。

答：主要使用了以下5個寄存器進行存儲器映射：

系統配置寄存器SYSCFG：決定特殊功能寄存器組的起始地址以及片內SDRAM地址的度為16位。

ROMCON0：設置ROM組0地址空間。

DRAMCON0：設置SDRAM組0的地址空間。

REFEXTCON：控制DRAM的刷新模式、刷新時序及刷新間隔。

（7）簡述無操作系統下單任務應用程序開發的流程。

答：無操作系統下單任務應用程序開發的流程可分為兩個階段。在調試階段，將應用程序編譯為.axf文件，下載到SDRAM運行，在此過程中可對應用程序使用單步、斷點等高度手段進行應用程序調試，調試完成后進入第二個階段，將BootLoadeder引導程序添加到工程中，編譯工程生成.bin文件，燒寫到Flash存儲器中，完成應用程序開發。（8）DRAM/SDRAM控制寄存器DRAMCON0中每位的定義如下：

要將SDRAM基指針設置為0x120 0000 0000，尾指針為0x20 0000 0000時，該寄存器的10～29位應設置的值為多少（用二進制表示）？

答：10～19位為基地址，應設置為：00 0000 0000

20～29位為尾地址，應設置為：01 0000 0000

第五章

1、填空題

（1）和linux相比。uClinux系統專門針對沒有內存管理單元MMU的CPU。（2）請列舉出3種uClinx支持的文件系統格式:NFS、Ext2、FAT16/32。

（3）編譯內核時，命令make dep的作用是：命令make up讀取配置過程生成的配置文件，創建對應于配置的依賴關系。

（4）Makefile文件的作用在于：Makefile文件描述了整個工程的編譯、連接等規則。（5）內核根目錄下的vendor文件夾用于存放：有關各種處理器的文件。

2、簡單題

（1）什么是交叉編譯環境？對于所使用的目標硬件S3C4510B而言，為什么要使用交叉編譯環境？

答：交叉編譯就是在一個平臺上生成可以在另一個平臺上上執行的代碼，對于所使用的目標硬件S3C4510B而言，之所以使用交叉編譯是因為在該硬件上無法安裝所需的編譯器，只好借助于宿主機，在宿主機上對即將運行在目標機上的應用程序進行編譯，生成在目標機上可以運行的代碼。

（2）什么是uClinux操作系統？他和Linux有什么區別？

答：uClinux從Linux2.0/2.4/2.6內核派生而來，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。uClinux 為了支持沒有MMU的處理器而對標準Linux做出了修正。它保留了操作系統的所有特性，為硬件平臺更好地運行各種程序提供了保證。（3）簡述uClinux內核文件結構

答：內核文件主要由以下幾個部分組成

/bin 存放用戶最常用的基本程序

/config 存放uClinux配置文件

/Document 存放uClinux的HOWTO文檔和FAQ文檔

/freeswan 存放用于Ipsec方面的應用程序 /images 存放用于存放編譯后生成的鏡像文件 /glibc 存放庫文件

/linux-2.0.x 存放linux-2.0版本的內核源文件 /linux-2.4.x 存放linux-2.4版本的內核源文件 /tools 存放工具說明文檔和其他雜項 /uClibs 存放uClinux的kuwenj /user 存放用于的各種應用程序

/vendors 存放有關各種處理器的文件

（4）如何向內核添加應用程序？

答：向內核添加應用程序主要由以下幾個步驟構成：編寫源程序源代碼，添加應用程序至內核，編譯內核，下載內核至flash存儲器。其中添加應用程序至內核又包括了：添加程序文件到內核源代碼的目錄中，為程序文件建立make文件，修改內核make文件，修改內核配置見config.in,修改內核rc文件設置為自啟動。（5）簡述make命令和Makefile文件的關系。答：Makefile 文件用來描述源程序之間的相互關系同時自己維護編譯工作。Make是一個命令工具，它用來解釋makefile中定義的指令或規則。

第六章

1、填空題

（1）在Linux系統中，共有3類設備文件，分別是：塊設備、字符設備、網絡設備。（2）設備號分別是主設備號和次設備號。

（3）函數copy to user用于將內核空間的數據復制到用戶空間。

（4）驅動程序和針對硬件和普通程序的兩點區別是：驅動程序的概念是與操作系統聯系的和驅動程序編寫時，需要向上提供統一的接口。

2、簡答題

（1）簡述驅動程序的作用。

答：對設備初始和釋放；把數據從內核傳到硬件和從硬件讀取數據；讀取應用程序傳送給設備文件的數據和回送應用程序請求的數據；檢測和處理設備出現的錯誤。

（2）簡述向內核添加驅動程序的步驟。

答：向內核添加驅動程序主要分為以下4步：

①編寫好驅動程序后，把它復制到內核uClinux-dist/linux-2.4.x/drivers/char 目錄下，該目錄用于存放字符設備的驅動程序。

②為需用驅動的程序添加選項，以便在編寫前進行配置，修改該目錄下的config.in文件。

③修改該目錄下的Makefile 文件，添加代碼，這一步向CONFIG_LEDDRV追加定義leddrv.0目標文件。④修改 Vendor/Samsung/4510B目錄下的Makefile文件。（3）設備文件的作用是什么？ 答：應用程序需要對某些設備進行操作時，是通過該設備的設備文件來調用驅動程序的。Linux有一個重要特點就是將所有的設備當做文件進行處理，這一類特殊文件叫設備文件。這樣在應用程序看來，硬件設備只是一個設備文件，應用程序可以像操作普通文件一樣對硬件進行操作。

第二篇：嵌入式課程論文

研究生課程論文

論文題目: 無線傳感網絡中的定位算法綜述

學 院: 信息科學技術學院 專 業: 儀器儀表工程

班 級: 81430 學 號: 8143035 學生姓名：

沈天穎

二○一五 年 一 月 十 日

無線傳感器網絡（WSN）是一個多學科的研究領域，具有很廣泛的應用前景，其中，WSN的定位是非常重要的研究方向。本課程論主要對WSN定位研究進行了歸納和總結。將每種定位算法按照需不需要測距分為兩大類，而且在具體算法中討論了其以下幾個特征，包括：需要/不需要錨節點、集中式/分布式、固定/移動等。

質心定位算法

DV-Hop算法

MDS-MAP算法

分簇算法

改進的無線傳感器網絡節點定位算法

第三篇：嵌入式操作系統課程報告

華北水利水電大學

North China University of Water Resources and Electric Power

嵌入式操作系統課程報告

題目 嵌入式系統課程綜和論述

學 院 物理與電子學院

專 業 電子信息工程

姓 名 李天澤

學 號 201816516

組 員

完成時間 2020.12.22

目 錄

一、嵌入式系統的介紹

（1）、嵌入式系統的概念……………………………………3

（2）、嵌入式系統的特點……………………………………4

二、嵌入式系統的發展和應用……………………………5

三、總結和心得……………………………………………7

參考文獻……………………………………………7

附錄…………………………………………………8

摘要：

如今，嵌入式系統經過半個多實際的發展和革新，在各個產業都可以看見它的身影。在電子消費領域，它已經廣泛應用于手機、VCD、數字電視和路由器等常見家用電器和電子產品，或許在你的家里有著幾十甚至幾百個微型嵌入式計算機無時無刻地不在為你服務。

在工業控制方面，一輛豪華轎車的控制系統就包含著至少50個嵌入式微處理器，它們分布于火花塞、傳動軸和安全氣囊等等。而一架先進的飛機，一臺人造衛星就可能包含著幾十套嵌入式系統和上百臺微型嵌入式計算機，沒有這些裝載，飛機和衛星的控制系統就不能有效地工作，它們的導航系統就不能滿足嚴格的要求。

在通信領域也有著數不勝數的嵌入式系統的應用，由于帶寬網絡的發展，交換機、路由器和各種傳輸設備等都逐漸需要更多的嵌入式系統來滿足它們互聯的需求，而這些基于32位的嵌入式系統品種多樣，絕大多數都價格低廉，能夠為企業和家庭的網絡選擇提供更加廉價而多樣的方案。

一、嵌入式系統的介紹

1、嵌入式系統的概念：

上世紀的40年代人類社會誕生了當時最偉大的發明之一——計算機。1946年賓夕法尼亞大學研制出了世界上第一臺計算機“ENIAC”，吹響了人類向信息時代進發的號角。如今半個多世紀過去了，總體來看，計算機已經經歷了兩個大的發展階段:大型計算機階段和個人中小型計算機階段。而今后，計算機技術將邁入下一個充滿機遇和挑戰的新階段—— “無處不在的計算機”階段，即“后PC發展階段”。“無處不在的計算機”是指在數以千計乃至萬計的計算機之間彼此相互關聯，其與使用者的比例高達100%，這些計算機中包括有傳統的通用式計算機和嵌入式計算機，而后者占絕大多數，可以達到95%的比例。

施樂公司研究中心的主任Mark Weiser 認為:“以長遠的發展來看,PC和計算機工作站將逐漸衰落，因為計算機將會變得無處不在，它們會在墻上,在手腕上，在口袋里等等，計算機將會像手寫紙一樣,隨用隨取，伸手可得。”

目前全世界范圍的計算機研究者都在逐步形成一種共識，那就是在計算機將來的發展中，它必然不會成為像科幻電影中的那種會背叛人類，傷害人類的機械怪物，恰恰相反它們將變得小巧玲瓏而且無處不在。它們會出現在任何你能看的見、聽得到、摸得著的地方,功能強大而且隨處可用，這就是“無處不在的計算機”。

嵌入式計算機系統就是所謂的“看不見的計算機”，一般情況下它只是運行平臺，并不能作為獨立的開發平臺來使用。而且它不能夠被用戶編程,對用戶的I/O接口是專用的。所以不嚴謹地說：任意包含可編程計算機的設備而且這種設備不是作為通用計算機而設計的都可以稱作嵌入式系統。

時至今日嵌入式系統已經逐漸滲透到人們的日常生活中，但因為其不同的應用形式和相異的名稱，目前對嵌入式系統還沒有一個統一的定義。但一般認為，它有以下概念：

（1）嵌入式系統的中心是應用功能，基礎是計算機技術，其軟件和硬件可以裁剪，對應用系統的功能、可靠性、成本、體積大小和功率損耗都有十分嚴格的要求和指標。

（2）國際電氣和電子工程師協會認為嵌入式系統的定義是“Device used to control, monitor, or assist the operation of equipment , machinery or plants.”

（3）嵌入式系統是計算機技術、半導體技術、電子技術等與各個行業的具體應用相結合后的產物，是一個技術集中、資源集中、應用高度分散、技術不斷革新的集成系統。

2、嵌入式系統的特點：

1）嵌入式系統通常都是多樣的有特定應用功能的軟硬件綜合體，用于特定的任務,其硬件和軟件設計都是高效而簡潔的。其中嵌入式軟件的應用程序和操作程序是一體化的，不同于傳統的通用計算機操作系統和應用程序有著分明的界限。

2）嵌入式系統能夠受到多個處理器和體系結構的支持，不同于通用的計算機只能夠使用少數的處理器類型和體系結構。目前已經生產有上千種嵌人式微處理器和幾十種微處理器的體系結構，其中比較主流常見的有ARM,MIPS, PowerPC,X86和SuperH等。

4）嵌入式系統有實時性和可靠性的特點，其主要表現在：目前絕大多數實時操作系統都是嵌人式系統；嵌人式系統都有實時性的要求，其軟件通常都是固化或直接加載到內存中運行的，啟動十分快速

另外，嵌人式系統通常都有處錯能力和自動復位的功能,目前在絕大多數嵌式系統中都包含著用于保證系統運行可靠性的軟硬件處理機制，比如看門狗定時器和內存保護重啟機制等。

5）嵌入式系統通常都使用可以適應多種類型處理器、可裁剪量輕、實時性和可靠性高以及可以固化的。同嵌入式微處理器，嵌入式的操作系統也是多種多樣的，不僅可以支持多種處理器，還可以進行裁剪量輕來匹配應用的功能，而且規模較小，能夠節省資源等等。

二、嵌入式系統的發展和應用

第一代電子計算機體積大，耗電快，而且可靠性和實時性都無法滿足嵌入式計算的要求。到了20世紀60年代，由晶體管、磁芯存儲制造的第二代計算機開始用于航海航空等領域，它的CPU能夠處理從電子系統傳來的信號，具有了數據總線的一些基本特性。而與此同時，嵌人式計算機也逐步應用于工業和制造等方面。

至60年代末，采用集成電路的第三代計算機問世，1965年發射Gemini3號是人們第一次使用機載數字計算機。而后的阿波羅探測飛船則使用了嵌人式計算機系統來提供和保障人機的交互功能來用于引導飛行。1963年DEC公司推廣了第一臺商用小型機，它具有嵌入式系統的結構，具備單總線結構、高速寄存器和實時性、可靠性強的中斷系統以及交叉存取功能，標志著嵌入式系統的興起。

1971 年,英特爾公司成功推出了世界上第一片微處理器Intel 4004。它的體積小、質量輕、價格實惠、使用方便，在當時銷量很好，Intel公司將它進一步改進后推出了4位的微處理器4040和8位的8008。

1973-1977 年短短四年之間全球許多廠家推出了各種各樣的8位微處理器，其中比較流行的有英特爾公司的8080/ 8085系列，摩托羅拉公司的6800/6802系列，齊洛格公司的Z80和羅克韋爾公司的6502等。這些微處理器的廣泛應用為嵌入式系統開辟了廣闊的市場，促成了嵌入式系統的快速發展。計算機廠商開始以插件的形式為用戶提供所需的OEM產品，并構成符合用戶要求的微型控制計算機，嵌入到系統設備中。

嵌入式系統的大發展還要歸功于20世紀80年代軟件技術的進步。最初的嵌入式計算機的軟件都是十分專用的，其程序也只能用匯編語言來編寫，因此嵌入式系統的開發周期過長，效率太低，不利于廣泛地推廣和應用。得益于微電子技術的進步，嵌入式計算機的軟件開發不再局限于匯編語言，可以使用C或PL等高級語言，是編程更加多樣和簡潔化，加快了嵌入式系統的開發效率。時間步入20世紀90年代，當時對分布控制、柔性制造和數字通信電等技術有著巨大需求，而這種需求也刺激著嵌人式系統的軟硬技術的革新和發展，促進了嵌入式系統的應用擴大化。

如今，嵌入式系統經過半個多實際的發展和革新，在各個產業都可以看見它的身影。在電子消費領域，它已經廣泛應用于手機、VCD、數字電視和路由器等常見家用電器和電子產品，或許在你的家里有著幾十甚至幾百個微型嵌入式計算機無時無刻地不在為你服務。

在工業控制方面，一輛豪華轎車的控制系統就包含著至少50個嵌入式微處理器，它們分布于火花塞、傳動軸和安全氣囊等等。而一架先進的飛機，一臺人造衛星就可能包含著幾十套嵌入式系統和上百臺微型嵌入式計算機，沒有這些裝載，飛機和衛星的控制系統就不能有效地工作，它們的導航系統就不能滿足嚴格的要求。

在通信領域也有著數不勝數的嵌入式系統的應用，由于帶寬網絡的發展，交換機、路由器和各種傳輸設備等都逐漸需要更多的嵌入式系統來滿足它們互聯的需求，而這些基于32位的嵌入式系統品種多樣，絕大多數都價格低廉，能夠為企業和家庭的網絡選擇提供更加廉價而多樣的方案。

時至今日，嵌入式系統的應用已經從微至著，廣泛分布。但它還在不斷地更新發展，其構成的計算機也會變得更小巧，更靈敏，更高效，更智能，相信在未來的某一天，會如Mark Weiser所說的那樣：“它們會在墻上,在手腕上，在口袋里，就像手寫紙一樣,隨用隨取，伸手可得。”

三、總結和心得

嵌入式系統作為一門計算機開發的學科，有著不同于傳統通用計算機系統的特點和概念，具有獨特長處。同時它的應用遍布于電子消費、通信工程、工業控制和軍事國防等多種領域，其發展前景是非常廣闊的，是一門十分值得深入學習和研究的學科。

通過一個學期的學習，我了解了許多嵌入式實時操作系統的應用知識，比如“任務的管理和調度”、“同步、互斥與通信”以及“中斷和時間管理”等全新的理論知識，同時也通過多次的實驗操作理解了對嵌入式系統軟硬件工作方式和應用。所謂溫故而知新，通過撰寫課程報告，我對嵌入式系統的各個方面有了新的了解，大大提高了對這門學科的興趣，在今后的學習中，我也會更加深入地去學習這門課程的相關內容，豐富自己的知識領域，開闊眼界，掌握更多的技能，為自己將來的發展做好鋪墊。

參考文獻：

甄鵬------《嵌入式實時Linux的移植及應用技術的研究》2008，（02）

郭軍------《基于Petri網的嵌入式系統高層級設計方法與技術研究》2007,(04)

吳敏------《基于嵌入式的家庭網關控制平臺的研究與設計》2007,(05)

劉青云;焦鉻-------《嵌入式Web Service模型實現及應用》2019,(01)

田婧---------《嵌入式μCOSⅡ在DSP中的移植與應用研究》2007,(04)

附錄

附查重報告：

第四篇：嵌入式軟件工程師課程

課程體系

在實訓項目經理的帶領下，通過完成多個企業級項目（基于ARM的串行數據無線傳輸系統、基于ARM的無線數據采集系統、基于ARM的GPRS應用系統）的分析、設計和開發，掌握開發企業級軟件項目過程所需的設計規范、開發流程、質量控制及項目管理。階課程主題與段

實訓內容

第Unix開發環一境、開發規范階培訓 段 Unix系統原

理、Unix開發環境、Unix常用命令 Oracle數據庫 Oracle 10數據庫原理、SQL語句、數據庫表及索引 PL/SQL語法，存儲過程，存儲函數，觸發器等 C++核心 數據類型，控制語句，自定義數據類型，模塊化程序設計，指針 類與對象（封裝性）類的擴展，繼承，虛函數，多態 數據結構和算法、標準庫 鏈表、棧、隊列、二叉樹、算法 IO、異常、模版（STL）OOAD 面向對象分析

實訓目標

熟練Unix下的C/C++開發環境，掌握常用的命令

熟練掌握Oracle 10G下的SQL開發，精通PL/SQL等

熟練掌握C基礎語法，函數的編寫和調用 掌握面向對象編程的三個特性，并熟練應用OO思想

掌握各種數據結構的實現，并了解常用的算法

掌握多種設計模式

實訓項目

Unix下的定時任務

基于Oracle，完成計費系統的數據整合，包括表的創建，數據的錄入以及整合等

完成銀行項目的類結構設計，深入理解面向對象編程

雙賂鏈表數據結構實現

完成銀行項目的UML設計，并能使用

和設計的方法 了解軟件研發的整個過程，能夠熟練使用UML設計模式進行優化

UML圖 設計模式 項目實訓 銀行項目

第Shell編程 二Shell編程語階法

段 Unix環境編

程和開發工具 用戶信息，文件操作，目錄操作，時間處理

make,makefile,gdb

進程、多線程 創建進程 子進程 信號 消息隊列車 共享內存 信號量 線程的創建、線程的狀態 多線程編程 線程間的通信 線程同步 線程池編程 網絡編程和數據庫編程 網絡基礎 TCP/IP協議 基于TCP和UDP的網絡編程 Pro★C數據編程 項目實訓 計費系統采集和整合模塊 第ARM系統體

進行分析和設計

完成銀行前臺業務，包括基本的存取款和轉賬等

掌握Shell編程技術

掌握和環境編程相關的函數，并能熟練使用編程工具

掌握進程和多線程編程

掌握網絡編程，并能編寫支持多客戶端的服務器軟件

熟練掌握Oracle MySQL等數據庫的連接和數據訪問

掌握計費系統后臺業務流程，綜合使用所學知識點，完成計費數據采集和整合銀行項目提升和整合編寫Shell腳本完成FTP功能

計費系統數據采集

計費系統C/S分布式架構的設計，掌握線程池的應用

計費系統集中式數據模塊，該模塊完成數據集中化并錄入到ORACLE中

Billing系統提升和整合三系結構 階ARM處理器段 體系結構

ARM編程環境

指令系統以及尋址方式 調試 ARM系統編程

過程調用的標準

匯編程序以用C程序之間相互

調用的技術 異常中斷技術 ARM體系中C語言程序設計的基本知識 FLASH操作 嵌入式Linux構建 嵌入式Linux開發環境構建 BootLoader引導程序 Linux內核代碼移植 交叉編譯、內核調試 嵌入式Linux內核開發 內核源代碼架構 內存管理 進程管理、中斷管理 內核同步 信號、調度、進程間通訊等 文件系統

對嵌入式系統了解，掌握ARM的編程模型

掌握匯編程序與C程序之間的互相調用，精通ARM體系中C程序的基本知識 掌握FLASH操作

掌握BootLoader引導程序 熟悉交叉編譯和內核調試

掌握進程編程、進程間的通訊 精通內存管理 熟悉文件系統

驅動程序開發環境

驅動程序語法基礎

BootLoader引導程序

驅動程序理論準備

嵌入式Linux驅動程序開發 Linux設備驅動程序概述 字符設備驅動程序開發 串口、SPL、LLC A/D轉換、定時器 Linux驅動程序開發高級 A/D驅動程序編寫 矩陣鍵盤驅動程序編寫 塊設備驅動程序開發 網卡驅動程序開發 USB設備驅動程序開發 項目實訓 基于ARM開發板的Linux設備驅動程序研發 第企業實訓 四基于ARM的階串行數據無線段 傳輸系統，主

要有以下三個方面的運用：點對點控制；點對多點控制；中繼傳輸

掌握字符設備驅動程序開發 熟悉串口、SPL

驅動程序總體分析和設計

熟練掌握矩陣鍵盤驅動程序和網絡設備驅動程序開發

網絡設備驅動程序提升

綜合運用所學知識，特別是ARM，編寫驅動程序

驅動程序研發

參與完成實際項目，積累軟件開發經驗，經歷完整的軟件開發過程：需求、軟件分析設計、編碼、調試，交付。

串行數據無線傳輸系統

長沙牛耳教育地址：長沙市五一廣場文運街省電教館二樓(口腔醫院左側)| 牛耳教育求學熱線：

0731-82221222轉816 | 牛耳教育網站地圖

培養方案

基于安博集團大量的數據調研，該課程專注于培養基于嵌入式Linux平臺，以嵌入式系統的軟件開發為主，培養學生在嵌入式領域進行軟件開發、軟/硬件測試、系統維護等方面的綜合技能，旨在為社會提供嵌入式軟件開發、產品測試、技術支持等方面具備優秀的職業素養的實用型、技能型人才。精通ARM嵌入式系統的驅動程序開發、操作系統移植、熟悉基于ARM的串行數據無線傳輸系統、基于ARM的無線數據采集系統等面向不同行業的專用嵌入式應用系統的開發。通過該實訓課程，實訓學員能夠積累1-2年的軟件開發經驗。

課程簡介

嵌入式軟件工程師培訓課程，由安博教育集團聯合多家知名廠商，并由安博教育實施專家團隊和精英教師團隊發起，共同開發完成。

通過該課程的學習，學員熟練掌握Linux平臺下的嵌入式軟件開發技術，并通過項目實戰積累工作經驗，進而獲得高薪、有廣闊發展空間的工作機會

就業方向

能夠勝任軟件公司中的嵌入式工程師、C/C++軟件工程師、數據庫工程師等相關職位。

安博牛耳嵌入式軟件工程師培訓課程，由安博牛耳教育集團聯合多家知名嵌入式廠商，共同開發完成。通過嵌入式軟件工程師課程的學習，學員熟練掌握Linux平臺下的嵌入式軟件開發技術，并通過嵌入式項目實戰積累工作經驗，進而獲得高薪、有廣闊發展空間的嵌入式軟件工程師工作機會

嵌入式軟件工程師課程專注于培養基于嵌入式Linux平臺，以嵌入式系統的軟件開發為主，培養學生在嵌入式領域進行軟件開發、軟/硬件測試等技能，旨在為社會提供嵌入式軟件開發、嵌入式產品測試、嵌入式技術支持等方面具備優秀的職業素養的實用型、技能型人才。精通ARM嵌入式系統的驅動程序開發、嵌入式操作系統移植、熟悉基于ARM的串行數據無線傳輸系統等面向不同行業的專用嵌入式應用系統的開發。通過嵌入式軟件工程師實訓課程，實訓學員能夠積累1-2年嵌入式軟件軟件開發經驗。

第五篇：嵌入式系統 課程感想

《嵌入式系統設計》課程感想 班級：電氣99姓名：王正杰學號：09095018 雖然上完了整門課，但是還是對嵌入式和嵌入式系統等最基本的概念不是很了解。于是自己動手查閱了一些資料，其中IEEE(國際電氣和電子工程師協會)對嵌入式系統的定義：“用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置”（Devices Used to Control，Monitor or Assist the Operation of Equipment，Machinery or Plants）。國內比較認可的定義是：嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適用于應用系統，對功能、對可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。

“嵌入式”反映了這些系統通常是更大系統中的一個完整的部分，稱為嵌入的系統。而且，嵌入的系統中可以共存多個嵌入式系統。

一個簡單的嵌入式系統一般包含以下幾部分：嵌入式微處理器外圍硬件設備、嵌入式操作系統、特定的應用程序。可見，其實嵌入式系統就是含有微處理器和硬件接口的一個根據應用可裁剪的非標準計算機系統。

嵌入式系統的發展歷史：

? 嵌入式系統的出現最初是基于單片機的。

? 70年代單片機的出現，使得汽車、家電、工業機器、通信裝置以及成千上萬種產品可以通過內嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。

? 80年代早期開始，嵌入式系統的程序員開始用商業級的“操作系統”編寫嵌入

式應用軟件，這使得可以獲取更短的開發周期，更低的開發資金和更高的開發效率，“嵌入式系統”真正出現了。

? 目前，嵌入式系統在很多產業中得到了廣泛的應用并逐步改變著這些產業，包

括工業自動化、國防、運輸和航天領域。例如：神州飛船和長征火箭中肯定有很多嵌入式系統，導彈的制導系統也是嵌入式系統，高檔汽車中也有多達幾十個嵌入式系統。在日常生活中，人們使用各種嵌入式系統，但未必知道它們。事實上，幾乎所有帶有一點“智能”的家電（全自動洗衣機、電腦、電飯煲?）都是嵌入式系統。嵌入式系統廣泛的適應能力和多樣性，使得視聽、工作場所甚至健身設備中都有嵌入式系統的身影。

嵌入式系統的特點：

? 專用性：嵌入式系統面向用戶、面向產品、面向應用，它必須與具體應用相結合才會具有生命力、才更具有優勢。也正是這個原因，必須結合實際系統需求進行合理的裁減。

? 嵌入性：也就是說系統和被控制的對象是緊密連接的，一般不需要人為干預，從這點上講，也就對嵌入式系統的環境適應性、穩定性、可靠性等提出了一些要求，在進行軟件和硬件設計時必須考慮這些要求。

? 智能性：1.嵌入式系統需要有一個中央處理器單元（CPU），來實現對對象的智能控制。

2.嵌入式系統首先是計算機系統，其次是專用的計算機系統，這種系統有別于通用的個人電腦（PC），最后由于其專用的特點決定了其軟硬件必須能夠進行定制，必須能夠進行裁減。

3.單片機也是屬于嵌入式系統的范疇。但是由于歷史的原因，單片機和嵌入式系統被許多人區分開來對待，嵌入式系統更多地被理解為使用ARM等32位嵌入式微處理器的計算機系統。4.單片機系統一般采用單任務程序或簡單的多任務內核，如uC/OS-II操作系統，一般應用于一些小型應用系統中；而ARM嵌入式系統還能很輕松的運行Linux、Windows CE、VxWorks等復雜的操作系統，比較適合于設計大型應用系統。

嵌入式系統開發的分工：

1.芯片制造商：負責制造包括CPU、網卡、RAM、及Flash等芯片的廠商。

2.設備制造商：負責制造硬件開發板和產品板。3.操作系統提供者：負責提供嵌入式操作系統。4.軟件開發商：負責在操作系統之上開發具有獨

立功能的應用程序。

5.系統集成商：負責向最終用戶提供產品解決方

案。

嵌入式開發的一般方法：

嵌入式系統的軟件開發通常采用 “宿主機／目標機”方式 :

首先，利用宿主機上的豐富的資 源及良好的開發環境開發和仿真調試 目標機上的軟件。

然后，通過串行口或網絡將交叉 編譯生成的目標代碼傳輸并裝載到目 標機上。

最后，目標機在特定的環境下運行。

幾種常見的嵌入式系統：

試目標機上的軟件

生成的目標代碼傳輸并裝載到目標機上

目標機在特定的環境下運行

? 嵌入式Linux：

uClinux是一個完全符合GNU/GPL公約的操作系統，完全開放代碼。uClinux從Linux 2.0/2.4內核派生而來，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。它是專門針對沒有MMU的CPU，并且為嵌入式系統做了許多小型化的工作。

適用于沒有虛擬內存或內存管理單元(MMU)的處理器，例如ARM7TDMI。它通常用于具有很少內存或Flash的嵌入式系統。

它保留了Linux的大部分優點：穩定、良好的移植性、優秀的網絡功能、完備的對各種文件系統的支持、以及標準豐富的API等。

? Win CE：

Windows CE是微軟開發的一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統，是基于掌上型電腦類的電子設備操作，它是精簡的Windows 95。Windows CE的圖形用戶界面相當出色。Win CE具有模塊化、結構化和基于Win32應用程序接口以及與處理器無關等特點。

? VxWorks :

VxWorks操作系統是美國公司于1983年設計開發的一種嵌入式實時操作系統（RTOS），是嵌入式開發環境的關鍵組成部分。良好的持續發展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發環境，在嵌入式實時操作系統領域占據一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中，如衛星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。

? Nucleus：

Nucleus PLUS是為實時嵌入式應用而設計的一個搶先式多任務操作系統內核，其95％的代碼是用ANSIC寫成的，因此非常便于移植并能夠支持大多數類型的處理器。Nucleus PLUS采用了軟件組件的方法。每個組件具有單一而明確的目的，通常由幾個C及匯編語言模塊構成，提供清晰的外部接口，對組件的引用就是通過這些接口完成的。由于采用了軟件組件的方法，使Nucleus PLUS 的各個組件非常易于替換和復用

嵌入式系統發展趨勢：

我們有理由相信計算機還將繼續快速發展并進一步改變我們的生活，讓計算變得“無所不能”、“無處不在”。其中“無所不能”將是人工智能技術和超級計算機的結合，而“無所不在”則是嵌入式技術應用的廣闊天地，現在普通消費者已經可以從市場中買到數碼相機、移動電話、打印機等眾多的數碼產品、航空設備、ATM機、計算機網絡設備等電子產品中都用到了嵌入式技術。

通用計算機的發展變為功能電腦，普遍進入社會，嵌入式計算機發展的目標是專用電腦，實現“普遍化計算”，因此可以稱嵌入式智能芯片是構成未來世界的“數字基因”。正如我國資深嵌入式系統專家——沈緒榜院士的預言，“未來十年將會產生同大小、具有超過一億次運算能力的嵌入式智能芯片，將為我們提供無限的創造空間“。

總之，“嵌入式微控制器或者說單片機好象是一個黑洞，會把當今很多技術和成果吸引進來”。