計算機三級嵌入式複習整理——第一章 嵌入式系統開發的基礎知識

第一章 嵌入式系統開發的基礎知識

（1）瞭解嵌入式系統的特點、分類、發展、應用，熟悉嵌入式系統的邏輯構成。

①特點P1：專用性、隱蔽性、資源受限、高可靠性、實時性、軟體固化。

②分類P10：按嵌入式系統的軟硬體技術複雜程度進行分類：

1)低端系統：採用4位/8位微控制器，不使用作業系統，由監控程式對系統控制。在工控領域和白色家電領域占主導地位，如計算器、遙控器、充電器、空調、傳真機、BP機等。

2)中端系統：採用8位/16位/32位微控制器，使用小型嵌入式作業系統，主要用於普通手機、攝像機、錄影機、電子遊戲機等。

3)高階系統採用32位/64位微控制器，作業系統功能比較齊全，使用圖形使用者介面，主要用於智慧手機、調變解調器、掌上計算機、路由器、數碼相機等。

③發展P11：

20世紀60年代初，第一個工人的現代嵌入式系統（阿波羅導航計算機）

20世紀60年代中期，嵌入式計算機批量生產

20世紀70年代，微處理器出現

20世紀80年代中期，外圍電路的元器件被整合到處理器晶片中，昂貴的類比電路元件能被數位電路替代

20世紀90年代中期SOC出現，積體電路進入超深亞微米乃至奈米加工時代

④應用P10：表格

⑤邏輯構成P3：

1)處理器（運算器、控制器、儲存器）

2)儲存器（隨機儲存器RAM和只讀儲存器ROM）

3)I/O裝置與I/O介面

4)資料匯流排

（2）瞭解嵌入式處理晶片的主要型別，熟悉SoC的開發流程，理解IP核的重要意義。嵌入式系統的組成與微電子技術（積體電路、EDA、SoC、IP核等技術的作用和發展）

①處理晶片主要型別P7：微處理器CPU，數字訊號處理器DSP，微控制器MCU，片上系統SoC。

②SoC開發流程P15：總體設計，邏輯設計，綜合和模擬，晶片製造。

③IP核及重要意義P16：已經完成並經過驗證的積體電路（IC）被稱為IP核，分為軟核、固核和硬核。IP核的複用可以可以減少研發成本，縮短研發時間，是開發SoC的重要保證。

④積體電路P13：體積小、重量輕、可靠性高。其工作速度主要取決於邏輯閘電路的電晶體的尺寸。尺寸越小，工作頻率就越高，閘電路的開關速度就越快。

（3）熟悉中西文字編碼和數字文字的型別與處理，掌握數字影象的引數、檔案格式及其主要應用。

文字含義P18：在計算機中的文字資訊，最常用的一種數字媒體。

字符集及其編碼 1）西方字元的編碼ASCII字符集和ASCII編碼，基本的ASCII字符集共128個字元，每個字元使用7個二進位制進行編碼。

2）漢字的編碼 漢字國家編碼標準有GB2312和GB18030。每個漢字用2個位元組表示。GB2312只有6763個漢字，經常不夠用。GB18030字符集與UCS/Unicode字符集基本相容，採用不等長的編碼方法，單位元組編碼表示ASCII字元，與ASCII碼相容；雙位元組表示漢字，與GB2312保持向下相容（即GB2312中有的GB18030字符集都有）

3）UCS/Unicode編碼：包含了全球90套書寫符號，最常用的編碼方案是UTF-8、UTF-16。

文字型別：1）簡單文字 只能順序閱讀。2）豐富格式文字 有插圖、對文字顏色等定義，調整頁面，文字佈局，插入聲音視訊等。3）超文字 通過超連結實現跳轉、導航、回溯等操作

影象含義P22：影象獲取過程的核心是模擬訊號的數字化

處理步驟為：

1）掃描  將畫面網格化，每個網格為一個取樣點

2）分色  將每個取樣點的顏色分解成三原色

3）取樣  測量每個取樣點的每個分量（基色）亮度值

4）量化  把模擬量使用數字量來表示，A/D轉換

數字影象的主要引數：影象大小(水平解析度*豎直解析度)、位平面數目、畫素深度、顏色模型

影象的資料量計算公式：影象資料量=影象大小*畫素深度/8

（4）瞭解音訊、視訊資訊的數字化過程，熟悉數字音訊、視訊檔案格式及其應用P25。

音訊/視訊資訊的數字化，處理步驟為：1）取樣 2）量化 3）編碼 

數字音訊的主要引數：取樣頻率、量化位數、聲道數目、使用的壓縮編碼方法、位元率（每秒鐘的資料量）

壓縮前  波形聲音的位元速率（位元率）= 取樣頻率 * 量化為數 * 聲道數（單位b/s）

壓縮後  位元速率 = 壓縮前位元速率 / 壓縮倍數（壓縮比）

（5）掌握數字通訊的基本概念P28，熟悉有線通訊的傳輸與交換技術P31。

通訊三要素：信源、信宿、通道

數字通訊傳輸技術：1）調製解調技術 2）多路複用技術 3）交換技術

（6）理解計算機網路的分類與組成P33，熟悉IP協議的主要內容P36，掌握網際網路的組成P39和常用接入技術。

分類：區域網LAN、都會網路MAN、廣域網WAN。

組成：計算機等電子裝置、資料通訊鏈路、通訊協議、網路軟體。

IP協議：每個IP地址用4B表示，其中包含有網路號和主機號，另有兩類分別作為組播地址和備用地址。

網際網路組成：基於ISP的多層結構。

常用接入技術：1）ADSL 2）有線電視網 3）光纖接入網 4）無線接入