2017嵌入式系統開發工程師知識點：嵌入式系統簡介
嵌入式系統是一種"完全嵌入受控器件內部，為特定應用而設計的專用計算機系統"，根據英國電氣工程師協會的定義，嵌入式系統為控制、監視或輔助設備、機器或用於工廠運作的設備。YJBYS小編下面為你整理了2017嵌入式系統開發工程師考試知識點，希望對你有所幫助。
1、嵌入式系統的定義
(1)定義：以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬體可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。
(2)嵌入式系統發展的4個階段：無作業系統階段、簡單作業系統階段、實時作業系統階段、面向Internet階段。
(3)智慧財產權核(地址核)：具有智慧財產權的、功能具體、接口規範、可在多個集成電路設計中重複使用的功能模塊，是實現系統晶片(SOC)的基本構件。
(4)地址核模塊有行為、結構和物理3級不同程度的設計，對應描述功能行為的不同可以分為三類：軟核、固核、硬核。
2、嵌入式系統的組成：硬體層、中間層、系統軟體層和應用軟體層
(1)硬體層：嵌入式微處理器、存儲器、通用設備接口和I/O接口。
嵌入式核心模塊=微處理器+電源電路+時鐘電路+存儲器Cache：位於主存和嵌入式微處理器內核之間，存放的是最近一段時間
微處理器使用最多的程序代碼和數據。它的主要目標是減小存儲器給微處理器內核造成的`存儲器訪問瓶頸，使處理速度更快。
(2)中間層(也稱為硬體抽象層HAL或者板級支持包BSP)：它將系統上層軟體和底層硬體分離開來，使系統上層軟體開發人員無需關係底層硬體的具體情況，根據BSP層提供的接口開發即可。
BSP有兩個特點：硬體相關性和作業系統相關性。設計一個完整的BSP需要完成兩部分工作：
A、嵌入式系統的硬體初始化和BSP功能。
片級初始化：純硬體的初始化過程，把嵌入式微處理器從上電的默認狀態逐步設置成系統所要求的工作狀態。
板級初始化：包含軟硬體兩部分在內的初始化過程，為隨後的系統初始化和應用程式建立硬體和軟體的運行環境。
系統級初始化：以軟體為主的初始化過程，進行作業系統的初始化。
B、設計硬體相關的設備驅動。
(3)系統軟體層：由RTOS、文件系統、GUI、網絡系統及通用組件模塊組成。
RTOS是嵌入式應用軟體的基礎和開發平台。
(4)應用軟體：由基於實時系統開發的應用程式組成。
3、實時系統
(1)定義：能在指定或確定的時間內完成系統功能和對外部或內部、同步或異步時間做出響應的系統。
(2)區別：通用系統一般追求的是系統的平均響應時間和用戶的使用方便;而實時系統主要考慮的是在最壞情況下的系統行為。
(3)特點：時間約束性、可預測性、可靠性、與外部環境的交互性。
(4)硬實時(強實時)：指應用的時間需求應能夠得到完全滿足，否則就造成重大安全事故，甚至造成重大的生命財產損失和生態破壞，如：航天、軍事。
(5)軟實時(弱實時)：指某些應用雖然提出了時間的要求，但實時任務偶爾違反這種需求對系統運行及環境不會造成嚴重影響，如：監控系統、實時信息採集系統。
(6)任務的約束包括：時間約束、資源約束、執行順序約束和性能約束。
嵌入式系統是一種"完全嵌入受控器件內部，為特定應用而設計的專用計算機系統"，根據英國電氣工程師協會的定義，嵌入式系統為控制、監視或輔助設備、機器或用於工廠運作的設備。YJBYS小編下面為你整理了2017嵌入式系統開發工程師考試知識點，希望對你有所幫助。
1、嵌入式系統的定義
(1)定義：以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬體可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。
(2)嵌入式系統發展的4個階段：無作業系統階段、簡單作業系統階段、實時作業系統階段、面向Internet階段。
(3)智慧財產權核(地址核)：具有智慧財產權的、功能具體、接口規範、可在多個集成電路設計中重複使用的功能模塊，是實現系統晶片(SOC)的基本構件。
(4)地址核模塊有行為、結構和物理3級不同程度的設計，對應描述功能行為的不同可以分為三類：軟核、固核、硬核。
2、嵌入式系統的組成：硬體層、中間層、系統軟體層和應用軟體層
(1)硬體層：嵌入式微處理器、存儲器、通用設備接口和I/O接口。
嵌入式核心模塊=微處理器+電源電路+時鐘電路+存儲器Cache：位於主存和嵌入式微處理器內核之間，存放的是最近一段時間
微處理器使用最多的程序代碼和數據。它的主要目標是減小存儲器給微處理器內核造成的`存儲器訪問瓶頸，使處理速度更快。
(2)中間層(也稱為硬體抽象層HAL或者板級支持包BSP)：它將系統上層軟體和底層硬體分離開來，使系統上層軟體開發人員無需關係底層硬體的具體情況，根據BSP層提供的接口開發即可。
BSP有兩個特點：硬體相關性和作業系統相關性。設計一個完整的BSP需要完成兩部分工作：
A、嵌入式系統的硬體初始化和BSP功能。
片級初始化：純硬體的初始化過程，把嵌入式微處理器從上電的默認狀態逐步設置成系統所要求的工作狀態。
板級初始化：包含軟硬體兩部分在內的初始化過程，為隨後的系統初始化和應用程式建立硬體和軟體的運行環境。
系統級初始化：以軟體為主的初始化過程，進行作業系統的初始化。
B、設計硬體相關的設備驅動。
(3)系統軟體層：由RTOS、文件系統、GUI、網絡系統及通用組件模塊組成。
RTOS是嵌入式應用軟體的基礎和開發平台。
(4)應用軟體：由基於實時系統開發的應用程式組成。
3、實時系統
(1)定義：能在指定或確定的時間內完成系統功能和對外部或內部、同步或異步時間做出響應的系統。
(2)區別：通用系統一般追求的是系統的平均響應時間和用戶的使用方便;而實時系統主要考慮的是在最壞情況下的系統行為。
(3)特點：時間約束性、可預測性、可靠性、與外部環境的交互性。
(4)硬實時(強實時)：指應用的時間需求應能夠得到完全滿足，否則就造成重大安全事故，甚至造成重大的生命財產損失和生態破壞，如：航天、軍事。
(5)軟實時(弱實時)：指某些應用雖然提出了時間的要求，但實時任務偶爾違反這種需求對系統運行及環境不會造成嚴重影響，如：監控系統、實時信息採集系統。
(6)任務的約束包括：時間約束、資源約束、執行順序約束和性能約束。
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