软考嵌入式系统设计师笔记 1.嵌入式系统的组成：硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 (1)硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和 I/O 接口。 嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器 Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。 (2)中间层(也称为硬件抽象层HAL 或者板级支持包 BSP)：它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据 BSP 层提供的接口开发即可。 BSP 有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP 需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和 BSP 功能。 片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动 。 (3)系统软件层：由 RTOS、文 件系统、GUI、网 络 系统及 通用组件模块组成。 RTOS 是嵌入式应用软件的基 础 和开发平 台 。 (4)应用软件：由 基 于实 时系统开发的应用程序组成。 2.嵌入式系统的定 义 (1)定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 (2)嵌入式系统发展的 4 个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向 Internet 阶段。 (3)知识产权核(IP 核)：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片(SOC)的基本构件。 (4)IP 核模块有行为、结构和物理 3 级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 3.实时系统的调度 (1)调度：给定一组实时任务和系统资源，确定每个任务何时何地执行的整个过程。 (2)抢占式调度：通常是优先级驱动的调度，如 uCOS。优点是实时性好、反应快，调度算法相对简单，可以保证高优先级任务的时间约束;缺点是上下文切换多。 (3)非抢占式调度：通常是按时间片分配的调度，不允许任务在执行期间被中断，任务一旦占用处理器就必须执行完 ...
