湖南科技大学嵌入式系统期末复习指南

简介：
本指南为湖南科技大学学生提供详细的嵌入式系统课程期末复习资料，涵盖核心概念、编程技巧及历年真题解析，帮助学生高效备考。 ### 湖南科技大学嵌入式系统期末复习提纲 #### 第 1 章：嵌入式系统概念、应用与特点 **1.1 嵌入式系统概念** - **定义**：嵌入式系统是一种以应用为中心，基于计算机技术，软件硬件可裁剪，并能适应特定功能需求的专用计算机系统。 - **应用范围**： - 国防军事领域 - 工业控制领域 - 交通管理领域 - 家电设备领域 - 办公自动化领域 - POS网络及电子商务领域 - 医疗保健设备领域 - 环境工程与自然研究领域 - 科技机器人开发应用领域 - **主要特点**： - 针对特定任务设计和使用 - 支持多种处理器类型 - 成本敏感度高，注重成本效益分析 - 实时性较强，响应快速准确 - 可裁剪性强，可根据需求调整配置 - 高可靠性与稳定性 - 低能耗 **1.2 嵌入式系统的硬件** - **1.2.1 处理器** - **嵌入式微控制器(MCU)**：如Intel的8051，适用于简单的控制任务。 - **嵌入式微处理器(EMPU)**：基于通用微处理器设计，体积小、重量轻、功耗低且可靠性高。例如ARM架构和MIPS系列。 - **DSP处理器**：用于高速实时信号处理，如TI的TMS320C30。 - **片上系统(SoC)**：集成微处理器、模拟IP核、数字IP核以及存储器等于一体化设计，比如Intel的PXA 255。 - **1.2.2 外围设备** - 存储设备包括RAM（随机存取内存）、SRAM（静态随机存取内存）、DRAM（动态随机存取内存）、ROM、EPROM、EEPROM以及FLASH等。其中，由于可擦写次数多且存储速度快、容量大和价格低廉的特点，FLASH被广泛应用。 - 通信接口如RS-232串口标准、SPI总线协议、IrDA红外数据传输技术、I2C双向二线制同步串行总线标准以及USB（通用串行总线）等。 - 显示设备包括CRT显像管和LCD液晶屏等。 **1.3 主要嵌入式软件系统** - **1.3.1 嵌入式操作系统** - 经典RTOS - Linux操作系统 - Android平台 - Windows CE版本 - μCOS-II实时操作系统 - **1.3.2 应用程序与支撑软件** 支撑软件包括数据库管理系统和IDE开发工具等，应用程序则是针对具体应用场景而设计的。 **1.4 嵌入式系统发展趋势** - 系统工程化：提供完整的软硬件解决方案和支持工具。 - 功能集成度提升：芯片集成功能更多以满足网络及信息需求。 - 互联互通能力增强：支持多种通信协议，便于与其他设备互联。 - 内核精简与算法优化：降低功耗和成本的同时提高性能效率。 - 用户友好界面设计：提供更好的用户体验。 #### 第 2 章 ARM 处理器特点及应用 **2.1 ARM处理器特性** - 小型化、低能耗、低成本且高性能 - 支持Thumb与Thumb-2指令集，兼容8位和16位设备。 - 广泛使用寄存器以提高执行效率。 - 数据操作主要在寄存器内完成。 - 寻址方式灵活高效便捷。 - 指令长度固定一致。 **2.2 ARM处理器应用领域** 包括工业控制、无线通信技术、网络服务以及消费类电子产品等领域，还包括成像和安全产品等方面的应用。 **2.3 Cortex-M3 微控制器特点** 采用ARMv7-M架构并支持16位Thumb指令集及32位Thumb-2指令集。具有高效的执行能力，适用于实时控制应用需求场景。 通过以上分析可以发现嵌入式系统是一个高度集成化且功能专一化的计算平台，并随着技术的进步不断向着更高性能、更低功耗以及更广泛的应用领域发展，更加注重用户体验和网络互联的能力提升。对于学习嵌入式系统的同学来说掌握这些基础知识和技术趋势至关重要。