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2015年嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工程師考試復(fù)習(xí)要點(diǎn)(2)

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  4、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度

  (1)調(diào)度:給定一組實(shí)時(shí)任務(wù)和系統(tǒng)資源,確定每個(gè)任務(wù)何時(shí)何地執(zhí)行的整個(gè)過程。

  (2)搶占式調(diào)度:通常是優(yōu)先級驅(qū)動(dòng)的調(diào)度,如uCOS。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好、反應(yīng)快,調(diào)度算法相對簡單,可以保證高優(yōu)先級任務(wù)的時(shí)間約束;缺點(diǎn)是上下文切換多。

  (3)非搶占式調(diào)度:通常是按時(shí)間片分配的調(diào)度,不允許任務(wù)在執(zhí)行期間被中斷,任務(wù)一旦占用處理器就必須執(zhí)行完畢或自愿放棄,如WinCE。優(yōu)點(diǎn)是上下文切換少;缺點(diǎn)是處理器有效資源利用率低,可調(diào)度性不好。

  (4)靜態(tài)表驅(qū)動(dòng)策略:系統(tǒng)在運(yùn)行前根據(jù)各任務(wù)的時(shí)間約束及關(guān)聯(lián)關(guān)系,采用某種搜索策略生成一張運(yùn)行時(shí)刻表,指明各任務(wù)的起始運(yùn)行時(shí)刻及運(yùn)行時(shí)間。

  (5)優(yōu)先級驅(qū)動(dòng)策略:按照任務(wù)優(yōu)先級的高低確定任務(wù)的執(zhí)行順序。

  (6)實(shí)時(shí)任務(wù)分類:周期任務(wù)、偶發(fā)任務(wù)、非周期任務(wù)。

  (7)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)模型:數(shù)據(jù)采集任務(wù)實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)處理任務(wù)處理采集的數(shù)據(jù)、并將加工后的數(shù)據(jù)送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)管理任務(wù)控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行。

  5、嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)

  (1)馮諾依曼結(jié)構(gòu):程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲空間,程序指令存儲地址和數(shù)據(jù)存儲地址指向同一個(gè)存儲器的不同物理位置,采用單一的地址及數(shù)據(jù)總線,程序和數(shù)據(jù)的寬度相同。例如:8086、ARM7、MIPS…

  (2)哈佛結(jié)構(gòu):程序和數(shù)據(jù)是兩個(gè)相互獨(dú)立的存儲器,每個(gè)存儲器獨(dú)立編址、獨(dú)立訪問,是一種將程序存儲和數(shù)據(jù)存儲分開的存儲器結(jié)構(gòu)。例如:AVR、ARM9、ARM10…

  (3)CISC與RISC的特點(diǎn)比較(參照教程22頁)。計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序所需要的時(shí)間P可以用下面公式計(jì)算:P=I×CPI×T

  I:高級語言程序編譯后在機(jī)器上運(yùn)行的指令數(shù)。

  CPI:為執(zhí)行每條指令所需要的平均周期數(shù)。

  T:每個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間。

  (4)流水線的思想:在CPU中把一條指令的串行執(zhí)行過程變?yōu)槿舾芍噶畹淖舆^程在CPU中重疊執(zhí)行。

  (5)流水線的指標(biāo):

  吞吐率:單位時(shí)間里流水線處理機(jī)流出的結(jié)果數(shù)。如果流水線的子過程所用時(shí)間不一樣長,則吞吐率應(yīng)為最長子過程的倒數(shù)。

  建立時(shí)間:流水線開始工作到達(dá)最大吞吐率的時(shí)間。若m個(gè)子過程所用時(shí)間一樣,均為t,則建立時(shí)間T=mt。

  (6)信息存儲的字節(jié)順序A、存儲器單位:字節(jié)(8位)

  B、字長決定了微處理器的尋址能力,即虛擬地址空間的大小。

  C、32位微處理器的虛擬地址空間位232,即4GB。

  D、小端字節(jié)順序:低字節(jié)在內(nèi)存低地址處,高字節(jié)在內(nèi)存高地址處。

  E、大端字節(jié)順序:高字節(jié)在內(nèi)存低地址處,低字節(jié)在內(nèi)存高地址處。F、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲順序問題取決于OSI模型底層中的數(shù)據(jù)鏈路層。

  6、邏輯電路基礎(chǔ)

  (1)根據(jù)電路是否具有存儲功能,將邏輯電路劃分為:組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。

  (2)組合邏輯電路:電路在任一時(shí)刻的輸出,僅取決于該時(shí)刻的輸入信號,而與輸入信號作用前電路的狀態(tài)無關(guān)。常用的邏輯電路有譯碼器和多路選擇器等。

  (3)時(shí)序邏輯電路:電路任一時(shí)刻的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入有關(guān),而且還與該時(shí)刻電路的狀態(tài)有關(guān)。因此,時(shí)序電路中必須包含記憶元件。觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基礎(chǔ)。常用的時(shí)序邏輯電路有寄存器和計(jì)數(shù)器等。

  (4)真值表、布爾代數(shù)、摩根定律、門電路的概念。

  (5)NOR(或非)和NAND(與非)的門電路稱為全能門電路,可以實(shí)現(xiàn)任何一種邏輯函數(shù)。

  (6)譯碼器:多輸入多輸出的組合邏輯網(wǎng)絡(luò)。

  每輸入一個(gè)n位的二進(jìn)制代碼,在m個(gè)輸出端中最多有一個(gè)有效。當(dāng)m=2n是,為全譯碼;當(dāng)m<2n時(shí),為部分譯碼。

  (7)由于集成電路的高電平輸出電流小,而低電平輸出電流相對比較大,采用集成門電路直接驅(qū)動(dòng)LED時(shí),較多采用低電平驅(qū)動(dòng)方式。液晶七段字符顯示器LCD利用液晶有外加電場和無外加電場時(shí)不同的光學(xué)特性來顯示字符。

  (8)時(shí)鐘信號是時(shí)序邏輯的基礎(chǔ),它用于決定邏輯單元中的狀態(tài)合適更新。同步是時(shí)鐘控制系統(tǒng)中的主要制約條件。

  (9)在選用觸發(fā)器的時(shí)候,觸發(fā)方式是必須考慮的因素。觸發(fā)方式有兩種:電平觸發(fā)方式:具有結(jié)構(gòu)簡單的有點(diǎn),常用來組成暫存器。

  邊沿觸發(fā)方式:具有很強(qiáng)的抗數(shù)據(jù)端干擾能力,常用來組成寄存器、計(jì)數(shù)器等。

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