嵌入式系统设计师

时间:2022-08-12 22:36:40

这两个月来,因为公司项目比较多,所以工作量也比较大,学习的时间比较少。但是从工作中还是学到了不少,特别是cpu编译器相关方面的东西。

打算下半年考一个中级软件工程师的证书,就把这段时间需要注意的东西纪录下来。

CPU是计算机的控制中心,主要由计算器,控制器,寄存器组和内部总线等部件组成。控制器由程序计数器,指令寄存器,指令译码器,时序产生器和操作控制器组成。

程序计数器是专用寄存器,具有寄存信息和计数两种功能。

RISC的基本思想是:通过减少指令总数和简化指令功能,降低硬件设计的复杂度,使指令能单周期执行,并通过优化编译提高指令的执行速度,采用硬件布线控制逻辑优化编译程序。

一个编码系统中任意两个合法编码(码字)之间不同的二进数位数称为这两个码字的码距,而整个编码系统中任意两个码字的最小距离就是该编码系统的码距。为了使系统能检查和纠正一个差错,码间最小距离必须至少是3.

海明码是一种可以纠正一位差错的编码,是利用奇偶性来检错和纠错的校验方法。

循环冗余校验码(CRC)编码方法是在k位信息码后再拼接r位的校验码,形成长度位n位的编码,其特点是检错能力极强且开销小,易于编码器及检测电路实现。

cache是一个高速小容量的临时存储器,可以用高速的静态存储器芯片实现,可以继承到CPU芯片内部,或者设置在CPU与内存之间,用于存储CPU最经常访问的指令或者操作数据。

数据总线负责整个系统数据流量的大小,而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存,内存以及输入输出设备之间一次数据传输的信息量。

对于CPU来说,最合适的数据总线宽度是与CPU的字长一致。

原则上讲,总线宽度是由CPU芯片决定的。CPU能够送出的地址宽度决定了它能直接访问的内存单元的个数。

专利法明确规定,智力活动的规则和方法不取得专利权。

软件许可使用一般有独占许可使用,独家许可使用和普通许可使用三种形式。

图像深度是指存储每个像素所用的位数,也是用来度量图像分辨率的。像素深度确定彩色图像的每个像素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。

矢量图法实质上是用数学的方式(算法和特征)来描述一副图形图像,在处理图形图像时根据图元对应的数学表达式进行编辑和处理。

面向对象开发方法有Booch方法,Coad方法和OMT方法。Jackson方法时一种面向数据结构的开发方法。

“中间代码”时一种简单且含义明确的记号系统,与具体的机器无关,可以有若干种形式。

单总线结构的优点是易于扩充心的I/O设备,并且各种I/O设备的寄存器和主存存储器的存储单元可以统一编址。

凡是位于速度相差较大的两种硬件之间的,均可用cache协调两者数据传输速度差异问题,而cache对程序员是透明的。

DMA控制器从CPU处于完全接管对地址总线,数据总线和控制总线的控制,数据交换不经过CPU,二直接在内存和I/O设备之间进行。

寻道是指磁头从一个磁道道另一个磁道,相当于磁头做远的径向运动,二读写磁道是圆周运动。

当选用的TTL与非门的输入端树木多余实际需要时,限制的输入端的处理方式有如下几种:

1.将闲置的输入端并接道某一输入端上

2.将闲置的输入端并接在一起,经过一个几千欧姆电阻R接到电源正极。

3.将闲置的输入端直接接到电源正极。

对于或门和或非门的多余端应接在低电平。如果电路的工作速度不高,功耗也不需要特别考虑的话,也可以将多余端与使用端并接。

CMOS电路是由PMOS和NMOS管串联组合而成,因此,输入端酒不允许悬空。因为输入端一旦悬空,输入电位不定,从而破坏了电路的正常逻辑关系。此外,悬空时输入阻抗高,易受外界噪声干扰,使电路产生误动作;而且悬空时也极易使栅极感应静电,造成栅击穿。

串行传输是按位传输方式,收发各利用一条信号线进行传输,串行总线连接引脚数量少,连接简单,成本较低,系统可靠性高。

常见的串行总线有RS232,I2C,IEEE1394和USB等,常见的并行总线有ISA,PCI和VME等。

在改进的哈佛结构的基础上,TMS320系列芯片广泛地采用了流水线操作以减少指令执行时间,从而进一步增强处理器的数据处理能力。

任务上下文是指一个任务的状态,如堆栈指针,计数器,内存字段和通用寄存器等,是任务控制块(TCB)的组成部分。

上下文切换由RTOS内部完成,主要包括保存当前任务的状态,确定运行的任务以及恢复将要运行的任务的状态。上下文切换时间是影响RTOS性能的重要指标。

短作业优先调度算法用于进程调度时称为短进程优先调度算法,该调度算法既可以用于作业调度也可以用于进程调度。

系统中独占设备的数量有限,往往不能满足系统中多个进程的需要,故而称为系统中的瓶颈资源,使许多进程因等待它们而阻塞。

需求分析阶段一般包括规定结构和软件组成,明确外部接口和内部接口,给出软件功能要求,性能要求,适应性要求,容量和时间要求,安全要求,保密要求,设计约束,合格性因素,最终形成软件需求文档,并通过评审。

软件质量管理活动是确保软件产品从诞生到消亡为止所有阶段的质量活动,即为了确定,达到和维护需要的软件质量而进行的所有计划和有系统的管理活动。

IDEAL模型将SPI过程分成5个阶段:启动阶段,诊断阶段,建立阶段,运行阶段和学习阶段,这5个阶段连续循环,完成SPI过程需要的步骤。

软件测试的级别一般包括单元测试,部件测试,配置项测试和系统测试。

CMM共分为5级,从第1级到第5级表明软件过程成熟度不断提高。这5级分别是初始级,可重复级,已定义级,已管理级和优化级。

中继器是网络层设备,其作用是对接收的信号进行再生放大,以延长传输的距离。网桥是数据链路层设备,可以识别MAC地址,进行帧转发。交换机是由硬件构成的多端口网桥,也是一种数据链路层设备。路由器是网络层设备,可以识别IP地址,进行数据包的转发。

计算机中主机与外设间进行数据传输的输入输出控制方法有程序控制方式,中断方式,DMA和通道方式等。

格式化时一种纯物理操作,是在磁盘的所有数据区写零的操作过程,同时对硬盘介质做一致性检测,并且标记出不可读和坏的扇区。

ARP攻击是欺骗攻击的一种,通过伪造IP地址和MAC地址,能够在网络中产生大量的ARP通信量使网络阻塞。

在我国,商标权是指注册商标专用权,只有依法进行商标注册后,商标注册后,商标注册人才能取得商标权,其商标才能得到法律的保护。

执行本单位的任务所完成的发明创造是职务发明创造。职务发明创造申请专利的权利属于单位,申请被批准后,该单位为专利权人。

常见的软件生存周期模型有瀑布模型,演化模型,螺旋模型,喷泉模型等。瀑布模型是将软件生存周期各个活动规定为依线性顺序连接的若干阶段的模型,适合于软件需求很明确的软件项目。V模型是瀑布模型的一种演变模型,将测试和分析与设计关联进行,加强分析与设计的验证。原型模型是一种演化模型,通过快速构建可运行的原型系统,然后根据运行过程中获取的用户反馈进行改进。演化模型特别适用于对软件需求缺乏准确认识的情况。螺旋模型将瀑布模型和演化模型结合起来,加入了后两种模型忽略的风险分析。

软件项目计划的一个重要内容是安排进度,常用的方法有Gantt图和PERT图。

风险分析实际上包含4个不同的活动:风险识别,风险预测,风险评估和风险控制。风险识别是试图系统化地确定对项目计划(估算,进度,资源分配)的威胁。风险预测又称风险估算,它从两个方面评估一个风险:风险发生的可能性或概率;以及如果风险发生时所产生的后果。风险评估根据风险及其发生的概率和产生的影响预测是否影响参考水平值。风险控制的目的是辅助项目组建立处理风险的策略,有效的策略应考虑风险避免,风险监控,风险管理及意外事件计划。

编译程序是一种将高级语言翻译成目标程序的系统软件,他对源程序的翻译过程分为词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化和目标代码生成,以及符号表管理和出错处理。

8086微处理器由指令执行单元EU和总线接口单元BIU组成。其中,指令执行单元EU由EU控制器,算术逻辑单元ALU,1个16位状态寄存器FLAGS,8个通用16位寄存器和1个数据暂存寄存器等4个部件组成。其主要功能是执行指令。

CPU的基本部分由运算器,cache和控制器三大部分组成。运算器由算术逻辑单元(ALU),累加寄存器,数据缓冲寄存器(DR)和状态寄存器组成,它是数据加工处理部件。

控制器由程序计数器(PC),指令寄存器(IR),指令译码器,时序产生器和操作控制器组成。

CPU主要由4个重要的寄存器,即数据缓冲寄存器(DR),指令寄存器(IR),地址寄存器(AR)和程序计数器(PC)。

指令划分为操作码和地址码字段。

PCB的设计流程一般为设计原理图,生成网表和加载网表,设计元件布局,布线规则设置,布线,检查,复查,生成报表文件,文件打印输出等。芯片焊接不属于PCB设计阶段的工作。

页式虚拟存储器管理的主要特点是不要求将作业同时全部装入到内存的连续区域,如果要访问的页面不在内存,将产生缺页中断并进行缺页中断处理,若无空闲存储块时,需要根据某种算法进行页面置换。

所谓spooling技术实际上是用一类无力设备模拟另一类物理设备的技术,是使独占使用的低速设备变成多台虚拟设备的一种技术,也是一种速度匹配技术。

spooling系统是由预输入程序,缓输出程序和井管理程序以及输入和输出井组成的。

软件质量保证(SQA)的度量按其研究对象可分为3类:产品评估度量,产品质量度量和过程质量度量。

CMM把软件开发过程的成熟度由低到高分为初始级,可重复级,已定义级,已管理级和优化级共5个级别,每个成熟度等级被分解成几个关键过程域,共18个关键过程域,其中初始级无关键过程区域。

中间件=平台+通信,这个定义也限定了只有用于分布式系统中才能称为中间件,同时还可以把它与支撑软件和实用软件区分开来。

分块查找的关键在于建立索引表,其查找的平均长度介于顺序查找和折半查找之间。

程序状态字(PSW)是计算机系统的核心部件(控制器的一部分),用来反映CPU的当前状态,通常存放两类信息:一类是体现当前指令执行结果的各种状态信息,如有无进位,有无溢出位,结果正负,结果是否为零,奇偶标志位等;另一类是存放控制信息,如允许中断,跟踪标志等,有些机器中将PSW称为标志寄存器FR。

软件是由计算机程序,数据及相关文档组成。

软件工程包括三个要素:方法,工具和过程。

过程是将软件工程的方法和工具综合起来以达到合理,及时地进行计算机软件开发的目的。

软件需求规格说明书不应该包括设计,构造,测试或工程管理的细节。

堆排序是一种选择排序。选择排序的基本思想是,每次从待排序的纪录中选择出关键字最小(或最大)的纪录,顺序放在已排序序列的最后,直到全部排完。

3C是指概念(concept),内容(content)和上下文(context)。

最佳适应算法的思想是:假设系统中有n个空白区(*区),每当用户申请一个空间时,将从这n个空白区中找到最接近用户需求的分区。

IEEE1394分为两种传输方式,Backplane模式和cable模式。

ECC是一种能够实现自动错误检查和纠错的技术。ECC内存就是应用了这种技术的内存,一般多应用在服务器及图形工作站上。

临界区(critical section)是进程中对临界资源实施操作的那段程序。

用公钥加密,私钥解密,可实现保密通信;用私钥加密,公钥解密,可实现数字签名。

帧中继是为克服X.25交换网络的缺陷,提高传输性能而发展起来的高速分组交换技术。帧中继网络不进行差错和流量控制,并且通过流水方式进行交换,所以比X.25网络的通信开销更少,传播速度更快。