计算机三级嵌入式复习整理——第一章 嵌入式系统开发的基础知识

第一章 嵌入式系统开发的基础知识

（1）了解嵌入式系统的特点、分类、发展、应用，熟悉嵌入式系统的逻辑构成。

①特点P1：专用性、隐蔽性、资源受限、高可靠性、实时性、软件固化。

②分类P10：按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类：

1)低端系统：采用4位/8位单片机，不使用操作系统，由监控程序对系统控制。在工控领域和白色家电领域占主导地位，如计算器、遥控器、充电器、空调、传真机、BP机等。

2)中端系统：采用8位/16位/32位单片机，使用小型嵌入式操作系统，主要用于普通手机、摄像机、录像机、电子游戏机等。

3)高端系统采用32位/64位单片机，操作系统功能比较齐全，使用图形用户界面，主要用于智能手机、调制解调器、掌上计算机、路由器、数码相机等。

③发展P11：

20世纪60年代初，第一个工人的现代嵌入式系统（阿波罗导航计算机）

20世纪60年代中期，嵌入式计算机批量生产

20世纪70年代，微处理器出现

20世纪80年代中期，外围电路的元器件被集成到处理器芯片中，昂贵的模拟电路元件能被数字电路替代

20世纪90年代中期SOC出现，集成电路进入超深亚微米乃至纳米加工时代

④应用P10：表格

⑤逻辑构成P3：

1)处理器（运算器、控制器、存储器）

2)存储器（随机存储器RAM和只读存储器ROM）

3)I/O设备与I/O接口

4)数据总线

（2）了解嵌入式处理芯片的主要类型，熟悉SoC的开发流程，理解IP核的重要意义。嵌入式系统的组成与微电子技术（集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的作用和发展）

①处理芯片主要类型P7：微处理器CPU，数字信号处理器DSP，微控制器MCU，片上系统SoC。

②SoC开发流程P15：总体设计，逻辑设计，综合和仿真，芯片制造。

③IP核及重要意义P16：已经完成并经过验证的集成电路（IC）被称为IP核，分为软核、固核和硬核。IP核的复用可以可以减少研发成本，缩短研发时间，是开发SoC的重要保证。

④集成电路P13：体积小、重量轻、可靠性高。其工作速度主要取决于逻辑门电路的晶体管的尺寸。尺寸越小，工作频率就越高，门电路的开关速度就越快。

（3）熟悉中西文字编码和数字文本的类型与处理，掌握数字图像的参数、文件格式及其主要应用。

文本含义P18：在计算机中的文字信息，最常用的一种数字媒体。

字符集及其编码 1）西方字符的编码ASCII字符集和ASCII编码，基本的ASCII字符集共128个字符，每个字符使用7个二进位制进行编码。

2）汉字的编码 汉字国家编码标准有GB2312和GB18030。每个汉字用2个字节表示。GB2312只有6763个汉字，经常不够用。GB18030字符集与UCS/Unicode字符集基本兼容，采用不等长的编码方法，单字节编码表示ASCII字符，与ASCII码兼容；双字节表示汉字，与GB2312保持向下兼容（即GB2312中有的GB18030字符集都有）

3）UCS/Unicode编码：包含了全球90套书写符号，最常用的编码方案是UTF-8、UTF-16。

文本类型：1）简单文本 只能顺序阅读。2）丰富格式文本 有插图、对文字颜色等定义，调整页面，文本布局，插入声音视频等。3）超文本 通过超链接实现跳转、导航、回溯等操作

图像含义P22：图像获取过程的核心是模拟信号的数字化

处理步骤为：

1）扫描  将画面网格化，每个网格为一个取样点

2）分色  将每个取样点的颜色分解成三原色

3）取样  测量每个取样点的每个分量（基色）亮度值

4）量化  把模拟量使用数字量来表示，A/D转换

数字图像的主要参数：图像大小(水平分辨率*竖直分辨率)、位平面数目、像素深度、颜色模型

图像的数据量计算公式：图像数据量=图像大小*像素深度/8

（4）了解音频、视频信息的数字化过程，熟悉数字音频、视频文件格式及其应用P25。

音频/视频信息的数字化，处理步骤为：1）取样 2）量化 3）编码 

数字音频的主要参数：取样频率、量化位数、声道数目、使用的压缩编码方法、比特率（每秒钟的数据量）

压缩前  波形声音的码率（比特率）= 取样频率 * 量化为数 * 声道数（单位b/s）

压缩后  码率 = 压缩前码率 / 压缩倍数（压缩比）

（5）掌握数字通信的基本概念P28，熟悉有线通信的传输与交换技术P31。

通信三要素：信源、信宿、信道

数字通信传输技术：1）调制解调技术 2）多路复用技术 3）交换技术

（6）理解计算机网络的分类与组成P33，熟悉IP协议的主要内容P36，掌握互联网的组成P39和常用接入技术。

分类：局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN。

组成：计算机等电子设备、数据通信链路、通信协议、网络软件。

IP协议：每个IP地址用4B表示，其中包含有网络号和主机号，另有两类分别作为组播地址和备用地址。

互联网组成：基于ISP的多层结构。

常用接入技术：1）ADSL 2）有线电视网 3）光纤接入网 4）无线接入