嵌入式考試筆記之嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

10、嵌入式系統(tǒng)中信息表示與運(yùn)算基礎(chǔ)

（1）進(jìn)位計(jì)數(shù)制與轉(zhuǎn)換：這樣比較簡(jiǎn)單，也應(yīng)該掌握怎么樣進(jìn)行換算，有出題的可能。

（2）計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示：源碼、反碼與補(bǔ)碼。

正數(shù)的反碼與源碼相同，負(fù)數(shù)的反碼為該數(shù)的源碼除符號(hào)位外按位取反。

正數(shù)的補(bǔ)碼與源碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為該數(shù)的反碼加一。

例如－98的源碼：11100010B

反碼：10011101B

補(bǔ)碼：10011110B

（3）定點(diǎn)表示法：數(shù)的小數(shù)點(diǎn)的位置人為約定固定不變。

浮點(diǎn)表示法：數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置是浮動(dòng)的，它由尾數(shù)部分和階數(shù)部分組成。

任意一個(gè)二進(jìn)制N總可以寫(xiě)成：N=2P×S。S為尾數(shù)，P為階數(shù)。

（4）漢字表示法（教程67、68頁(yè)），搞清楚GB2318-80中國(guó)標(biāo)碼和機(jī)內(nèi)碼的變換。

（5）語(yǔ)音編碼中波形量化參數(shù)（可能會(huì)出簡(jiǎn)單的計(jì)算題目哦）

采樣頻率：一秒內(nèi)采樣的次數(shù)，反映了采樣點(diǎn)之間的間隔大小。

人耳的聽(tīng)覺(jué)上限是20kHz，因此40kHz以上的采樣頻率足以使人滿意。

CD唱片采用的采樣頻率是44.1kHz。

測(cè)量精度：樣本的量化等級(jí)，目前標(biāo)準(zhǔn)采樣量級(jí)有8位和16位兩種。

聲道數(shù)：?jiǎn)温暤篮土Ⅲw聲雙道。立體聲需要兩倍的存儲(chǔ)空間。

11、差錯(cuò)控制編碼

（1）根據(jù)碼組的功能，可以分為檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼兩類(lèi)。檢錯(cuò)碼是指能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的碼，例如奇偶檢驗(yàn)碼；糾錯(cuò)碼是指不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾正差錯(cuò)的碼，例如循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。

（2）奇偶檢驗(yàn)碼、海明碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）。（教程70到77頁(yè)）

12、嵌入式系統(tǒng)的度量項(xiàng)目

（1）性能指標(biāo)：分為部件性能指標(biāo)和綜合性能指標(biāo)，主要包括：吞吐率、實(shí)時(shí)性和各種利用率。

（2）可靠性與安全性

可靠性是嵌入式系統(tǒng)最重要、最突出的基本要求，是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)能正常工作的保證，一般用平均故障間隔時(shí)間MTBF來(lái)度量。

（3）可維護(hù)性：一般用平均修復(fù)時(shí)間MTTR表示。

（4）可用性

（5）功耗

（6）環(huán)境適應(yīng)性

（7）通用性

（8）安全性

（9）保密性

（10）可擴(kuò)展性

性價(jià)比中的價(jià)格，除了直接購(gòu)買(mǎi)嵌入式系統(tǒng)的價(jià)格外，還應(yīng)包含安裝費(fèi)用、若干年的運(yùn)行維修費(fèi)用和軟件租用費(fèi)。

13、嵌入式系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法：測(cè)量法和模型法

（1）測(cè)量法是最直接最基本的方法，需要解決兩個(gè)問(wèn)題：

A、根據(jù)研究的目的，確定要測(cè)量的系統(tǒng)參數(shù)。

B、選擇測(cè)量的工具和方式。

（2）測(cè)量的方式有兩種：采樣方式和事件跟蹤方式。

（3）模型法分為分析模型法和模擬模型法。分析模型法是用一些數(shù)學(xué)方程去刻畫(huà)系統(tǒng)的模型，而模擬模型法是用模擬程序的運(yùn)行去動(dòng)態(tài)表達(dá)嵌入式系統(tǒng)的狀態(tài)，而進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析，得出性能指標(biāo)。

（4）分析模型法中使用最多的是排隊(duì)模型，它包括三個(gè)部分：輸入流、排隊(duì)規(guī)則和服務(wù)機(jī)構(gòu)。

（5）使用模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)需要解決3個(gè)問(wèn)題：設(shè)計(jì)模型、解模型、校準(zhǔn)和證實(shí)模型。

三、真題解析

1、2007年4、5題

若每一條指令都可以分解為取指、分析和執(zhí)行三步。已知取指時(shí)間t取指＝4△t，分析時(shí)間t分析＝3△t，執(zhí)行時(shí)間t執(zhí)行＝5△t。如果按串行方式執(zhí)行完100條指令需要 （4） △t。如果按照流水線方式執(zhí)行，執(zhí)行完100條指令需要 （5） △t。

（4）A. 1190 B. 1195 C. 1200 D. 1205

（5）A. 504 B. 507 C. 508 D. 510

答案>：C、B

考查流水線技術(shù)知識(shí)點(diǎn)。

按照串行的方式，執(zhí)行完一條指令才能執(zhí)行下一條指令，那么執(zhí)行完100條指令的時(shí)間為：（4＋3＋5）×100＝1200

按照流水線的方式，可以同時(shí)執(zhí)行多條指令。在第一條指令進(jìn)行分析的時(shí)候，第二條指令已經(jīng)開(kāi)始取指；當(dāng)?shù)谝粭l指令進(jìn)行執(zhí)行的時(shí)候，第二條指令進(jìn)行分析，第三條指令取指；當(dāng)?shù)诙l指令進(jìn)行執(zhí)行完的時(shí)候，第三條指令已經(jīng)分析完成。依此類(lèi)推，當(dāng)?shù)谝粭l指令完成之后，每一個(gè)執(zhí)行的周期就可以完成一條指令。需要注意的是，如果流水線的子過(guò)程所用時(shí)間不一樣長(zhǎng)，則吞吐率應(yīng)以最長(zhǎng)子過(guò)程來(lái)計(jì)算。因此，我們可以計(jì)算得100條指令的執(zhí)行時(shí)間為：（4＋3＋5）＋（100－1）×5＝507。

2、2007年24題

某總線有104根信號(hào)線，其中數(shù)據(jù)總線（DB）32根，若總線工作頻率為33MHz，則其理論最大傳輸率為 （24） 。（注：本題答案中的B表示Byte）

（24）A. 33 MB/s B. 64MB/s C. 132 MB/s D. 164 MB/s

答案>：C

考查總線這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

根據(jù)上面的筆記，總線帶寬 ＝ 總線位寬×總線頻率/8=32×33/8＝132MB/s。

3、2007年26題

某存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線寬度為32bit，存取周期為250ns，則該存儲(chǔ)器帶寬為 （26） 。（注：本題答案中的B表示Byte）

（26）A. 8×106B/s B. 16×106B/s C. 16×108B/s D. 32×106B/s

答案>：B

考查總線這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

存儲(chǔ)器帶寬即總線帶寬，總線頻率為：1/250ns=4×106

存儲(chǔ)器帶寬為：32×4×106/8＝16×106B/s

4、2007年27題

處理機(jī)主要由處理器、存儲(chǔ)器和總線組成，總線包括 （27） 。

（27）A. 數(shù)據(jù)總線、串行總線、邏輯總線、物理總線

B. 并行總線、地址總線、邏輯總線、物理總線

C. 并行總線、串行總線、全雙工總線

D. 數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線

答案>：D

考查總線這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，基本概念的考查。

5、2007年35題

三極管是可控的開(kāi)關(guān)器件，其飽和與截止?fàn)顟B(tài)分別對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)的接通和斷開(kāi)狀態(tài)。UBE為基極輸入電壓，VTH為基極域值電壓，如果UBETH，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 （35） 狀態(tài)。

（35）A. 接通 B. 三態(tài) C. 斷開(kāi) D. 高阻

答案>：C

考查電路中最基本的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，我覺(jué)得做不對(duì)的根本不能算嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)入門(mén)。

6、2007年36題

如下圖所示，若低位地址（A0-A11）接在內(nèi)存芯片地址引腳上，高位地址（A12-A19）進(jìn)行片選譯碼（其中，A14和A16沒(méi)有參加譯碼），且片選信號(hào)低電平有效，則對(duì)下圖所示的譯碼器，不屬于此譯碼空間的地址為 （36） 。

（36）A. AB000H～ABFFFH B. BB000H～BBFFFH

C. EF000H～EFFFFH D. FE000H～FEFFFH

答案>：D