嵌入式考試筆記之嵌入式系統基礎知識

10、嵌入式系統中信息表示與運算基礎

（1）進位計數制與轉換：這樣比較簡單，也應該掌握怎么樣進行換算，有出題的可能。

（2）計算機中數的表示：源碼、反碼與補碼。

正數的反碼與源碼相同，負數的反碼為該數的源碼除符號位外按位取反。

正數的補碼與源碼相同，負數的補碼為該數的反碼加一。

例如－98的源碼：11100010B

反碼：10011101B

補碼：10011110B

（3）定點表示法：數的小數點的位置人為約定固定不變。

浮點表示法：數的小數點位置是浮動的，它由尾數部分和階數部分組成。

任意一個二進制N總可以寫成：N=2P×S。S為尾數，P為階數。

（4）漢字表示法（教程67、68頁），搞清楚GB2318-80中國標碼和機內碼的變換。

（5）語音編碼中波形量化參數（可能會出簡單的計算題目哦）

采樣頻率：一秒內采樣的次數，反映了采樣點之間的間隔大小。

人耳的聽覺上限是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。

測量精度：樣本的量化等級，目前標準采樣量級有8位和16位兩種。

聲道數：單聲道和立體聲雙道。立體聲需要兩倍的存儲空間。

11、差錯控制編碼

（1）根據碼組的功能，可以分為檢錯碼和糾錯碼兩類。檢錯碼是指能自動發現差錯的碼，例如奇偶檢驗碼；糾錯碼是指不僅能發現差錯而且能自動糾正差錯的碼，例如循環冗余校驗碼。

（2）奇偶檢驗碼、海明碼、循環冗余校驗碼（CRC）。（教程70到77頁）

12、嵌入式系統的度量項目

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

（2）可靠性與安全性

可靠性是嵌入式系統最重要、最突出的基本要求，是一個嵌入式系統能正常工作的保證，一般用平均故障間隔時間MTBF來度量。

（3）可維護性：一般用平均修復時間MTTR表示。

（4）可用性

（5）功耗

（6）環境適應性

（7）通用性

（8）安全性

（9）保密性

（10）可擴展性

性價比中的價格，除了直接購買嵌入式系統的價格外，還應包含安裝費用、若干年的運行維修費用和軟件租用費。

13、嵌入式系統的評價方法：測量法和模型法

（1）測量法是最直接最基本的方法，需要解決兩個問題：

A、根據研究的目的，確定要測量的系統參數。

B、選擇測量的工具和方式。

（2）測量的方式有兩種：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學方程去刻畫系統的模型，而模擬模型法是用模擬程序的運行去動態表達嵌入式系統的狀態，而進行系統統計分析，得出性能指標。

（4）分析模型法中使用最多的是排隊模型，它包括三個部分：輸入流、排隊規則和服務機構。

（5）使用模型對系統進行評價需要解決3個問題：設計模型、解模型、校準和證實模型。

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、分析和執行三步。已知取指時間t取指＝4△t，分析時間t分析＝3△t，執行時間t執行＝5△t。如果按串行方式執行完100條指令需要 （4） △t。如果按照流水線方式執行，執行完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

考查流水線技術知識點。

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

按照流水線的方式，可以同時執行多條指令。在第一條指令進行分析的時候，第二條指令已經開始取指；當第一條指令進行執行的時候，第二條指令進行分析，第三條指令取指；當第二條指令進行執行完的時候，第三條指令已經分析完成。依此類推，當第一條指令完成之后，每一個執行的周期就可以完成一條指令。需要注意的是，如果流水線的子過程所用時間不一樣長，則吞吐率應以最長子過程來計算。因此，我們可以計算得100條指令的執行時間為：（4＋3＋5）＋（100－1）×5＝507。

2、2007年24題

某總線有104根信號線，其中數據總線（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

考查總線這個知識點。

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

3、2007年26題

某存儲器數據總線寬度為32bit，存取周期為250ns，則該存儲器帶寬為 （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

考查總線這個知識點。

存儲器帶寬即總線帶寬，總線頻率為：1/250ns=4×106

存儲器帶寬為：32×4×106/8＝16×106B/s

4、2007年27題

處理機主要由處理器、存儲器和總線組成，總線包括 （27） 。

（27）A. 數據總線、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. 數據總線、地址總線、控制總線

答案>：D

考查總線這個知識點，基本概念的考查。

5、2007年35題

三極管是可控的開關器件，其飽和與截止狀態分別對應開關的接通和斷開狀態。UBE為基極輸入電壓，VTH為基極域值電壓，如果UBETH，開關應處于 （35） 狀態。

（35）A. 接通 B. 三態 C. 斷開 D. 高阻

答案>：C

考查電路中最基本的基礎知識點，我覺得做不對的根本不能算嵌入式系統開發入門。

6、2007年36題

如下圖所示，若低位地址（A0-A11）接在內存芯片地址引腳上，高位地址（A12-A19）進行片選譯碼（其中，A14和A16沒有參加譯碼），且片選信號低電平有效，則對下圖所示的譯碼器，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