嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師考試大綱一、考試說明 1、考試要求： （1）掌握科學(xué)基礎(chǔ)知識； （2）掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件、軟件知識； （3）掌握嵌入式系統(tǒng)分析的方法； （4）掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的方法及步驟； （5）掌握嵌入式系統(tǒng)實(shí)施的方法 （6）掌握嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)知識； （7）了解信息化基礎(chǔ)知識、信息技術(shù)引用的基礎(chǔ)知識； （8）了解信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全，以及有關(guān)法律的基本知識； （9）了解嵌入式技術(shù)發(fā)展趨勢； （10）正確閱讀和理解計(jì)算機(jī)及嵌入式領(lǐng)域的英文資料。 2、通過本考試的合格人員能根據(jù)項(xiàng)目管理和工程技術(shù)的實(shí)際要求，按照系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)規(guī)格進(jìn)行軟、硬件實(shí)際，編寫系統(tǒng)開發(fā)規(guī)格說明書等相應(yīng)的文檔；組織和指導(dǎo)嵌入式系統(tǒng)靠法實(shí)施人員實(shí)施硬件電路、編寫和調(diào)試程序，并對嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)備和程序進(jìn)行優(yōu)化和集成測試，開發(fā)出符合系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求的高質(zhì)量嵌入式系統(tǒng)；具有工程師的實(shí)際工作能力和業(yè)務(wù)水平。二、考試范圍 考試科目1：嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 1.計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ) 數(shù)制及轉(zhuǎn)換 o 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制等常用數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)的表示 o 數(shù)的機(jī)內(nèi)表示（原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼，定點(diǎn)和浮點(diǎn)，精度和溢出） o 字符、漢字、聲音、圖像的編碼方式 o 校驗(yàn)方法和校驗(yàn)碼（奇偶驗(yàn)碼、海明校驗(yàn)碼、循環(huán)校驗(yàn)碼） 算術(shù)和邏輯運(yùn)算 o 計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算方法 o 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算和邏輯表達(dá)式的化簡 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和重要部件的基本工作原理 o CPU和存儲(chǔ)器的組成、性能、基本工作原理 o 常用I/O設(shè)備、通信設(shè)備的性能，以及基本工作原理 o I/O接口的功能、類型和特點(diǎn) o 虛擬存儲(chǔ)存儲(chǔ)基本工作原理，多級存儲(chǔ)體系 安全性、可靠性與系統(tǒng)性能評測基礎(chǔ)知識 o 診斷與容錯(cuò) o 系統(tǒng)可靠性分析評價(jià) o 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評測方法 2.嵌入式系統(tǒng)硬件知識 數(shù)字電路和邏輯電路基礎(chǔ) 組合電路和時(shí)序電路 總線電路與電平轉(zhuǎn)換電路 可編程邏輯器件 嵌入式微處理器基礎(chǔ) 嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu) o 馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu) o CISC與RISC o 流水線技術(shù) o 信息存儲(chǔ)的字節(jié)順序（大端存儲(chǔ)法和小端存儲(chǔ)法） 嵌入式系統(tǒng)處理器的結(jié)構(gòu)和類型 o 常用8位處理器的體系結(jié)構(gòu)和類型 o 常用16位處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn) o 常用32位處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn) o 常用DSP處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn) o 多核處理器的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 異常 o 同步異常（陷阱、故障、終止） o 異步異常（中斷） o 可屏蔽中斷、不可屏蔽中斷 o 中斷優(yōu)先級、中斷嵌套 嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)體系 存儲(chǔ)器系統(tǒng) o 存儲(chǔ)器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) o 高速緩存（Cache） o 內(nèi)存管理單元（MMU） ROM的種類與選型 o 常見ROM的種類 o PROM、EPROM、E2PROM型ROM的典型特征和不同點(diǎn) Flash Memory的種類與選型 o Flash Memory的種類 o NOR和NAND型Flash Memory的典型特征和不同點(diǎn) RAM的種類與選型 o 常見RAM的種類 o SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特征和不同點(diǎn) 外存 o 常見外存的種類 o 磁盤、光盤、CF、SD等的典型特征和不同點(diǎn) 嵌入式系統(tǒng)I/O接口 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器基本原理與結(jié)構(gòu) GPIO、PWM接口基本原理與結(jié)構(gòu) A/D、D/A接口基本原理與結(jié)構(gòu) 鍵盤、顯示、觸摸屏接口基本與結(jié)構(gòu) 嵌入式系統(tǒng)音頻接口 嵌入系統(tǒng)通信及網(wǎng)絡(luò)接口 o PCI、USB、串口、紅外、并口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理與結(jié)構(gòu) o 以太網(wǎng)、CAN、WLAN、藍(lán)牙、1394的基本原理與結(jié)構(gòu) 嵌入式系統(tǒng)電源分類及電源原理 電子電路設(shè)計(jì) 電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識 o 電子電路設(shè)計(jì)原理 o 電子電路設(shè)計(jì)方法及步驟 o 電子電路設(shè)計(jì)中的可靠知識 PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識 o PCB設(shè)計(jì)原理 o PCB設(shè)計(jì)方法及步驟 o 多層PCB設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)及布線原則 o PCB設(shè)計(jì)中的可靠性知識 電子電路測試基礎(chǔ)知識 o 電子電路測試原理與方法 o 硬件抗干擾測試 3. 嵌入式系統(tǒng)軟件知識 嵌入式軟件基礎(chǔ)知識 嵌入式軟件的分類（系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件） 無操作系統(tǒng)支持的嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)（輪詢、中斷、前后臺） 有操作系統(tǒng)支持的嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu) 板極支持包基礎(chǔ)知識（系統(tǒng)初始化、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序） 嵌入式中間件（GUI、數(shù)據(jù)庫） 嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) o 單體結(jié)構(gòu)、分層結(jié)構(gòu)和微內(nèi)核結(jié)構(gòu) 任務(wù)管理 o 多道程序技術(shù) o 進(jìn)程、線程、任務(wù)的概念 o 任務(wù)的實(shí)現(xiàn)（任務(wù)的層次結(jié)構(gòu)、任務(wù)控制塊、任務(wù)的狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換、任務(wù)隊(duì)列） o 任務(wù)調(diào)度（調(diào)度算法的性能指標(biāo)、可搶占調(diào)度、不可搶占調(diào)度、先來先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先算法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法、優(yōu)先級算法） o 實(shí)時(shí)系統(tǒng)及任務(wù)調(diào)度（RMS、EDF算法） o 任務(wù)間通信（共享內(nèi)存、消息、管道、信號） o 同步與互斥（競爭條件、臨界區(qū)、互斥、信號量、死鎖） 存儲(chǔ)管理 o Flat存儲(chǔ)管理方式 o 分區(qū)存儲(chǔ)管理（固定分區(qū)、可變分區(qū)） o 地址重定位（邏輯地址、物理地址、地址映射） o 頁式存儲(chǔ)管理 o 虛擬存儲(chǔ)技術(shù)（程序局部性原理、虛擬頁式存儲(chǔ)管理、頁面置換算法、工作集模型） 設(shè)備管理 o 設(shè)備無關(guān)性、I/O地址、I/O控制、中斷處理、緩沖技術(shù)、假脫機(jī)技術(shù)） 文件系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 o 文件和目錄 o 文件的結(jié)構(gòu)和組織 o 存取方法、存取控制 o 常見嵌入式文件系統(tǒng)（FAT、JFFS、YAFFS） 操作系統(tǒng)移植基礎(chǔ)知識 嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)知識 嵌入式程序設(shè)計(jì)語言 o 匯編、編譯、解釋系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和基本工作原理 o 匯編語言 o 基于過程的語言（過程/函數(shù)、參數(shù)傳遞、全局變量、遞歸、動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配、數(shù)據(jù)類型） o 面向?qū)ο蟮恼Z言（對象、數(shù)據(jù)抽象、繼承、多態(tài)、自動(dòng)內(nèi)存管理） o 各類程序設(shè)計(jì)語言的主要特點(diǎn)和適用情況 嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境 o 宿主機(jī)、目標(biāo)機(jī) o 編輯器、編譯器、鏈接器、調(diào)試器、模擬器 o 常用嵌入式開發(fā)工具（編程器、硬件仿真器、邏輯分析儀、示波器） o 集成開發(fā)環(huán)境 o 開發(fā)輔助工具 嵌入式軟件開發(fā) o 軟件設(shè)計(jì)（模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、內(nèi)存布局、面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)） o 嵌入式引導(dǎo)程序的設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、內(nèi)核設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)） o 編碼（編程規(guī)范、代碼審查） o 測試（測試環(huán)境、測試用例、測試方法、測試工具） o 下載和運(yùn)行 嵌入式應(yīng)用軟件移植 4.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)知識 系統(tǒng)開發(fā)過程及其項(xiàng)目管理 o 系統(tǒng)開發(fā)生命周期各階段的目標(biāo)和任務(wù)的劃分方法 o 系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目掛你基礎(chǔ)知識及其常用管理工具使用方法 o 主要的系統(tǒng)開發(fā)方法 o 系統(tǒng)開發(fā)工具與環(huán)境知識 系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識 o 系統(tǒng)分析的目的和任務(wù) o 系統(tǒng)分析方法 o 系統(tǒng)規(guī)格說明書的編寫方法 系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識 o 傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 o 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法 系統(tǒng)實(shí)施知識 o 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) o 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) o 系統(tǒng)調(diào)試技術(shù) o 系統(tǒng)測試 系統(tǒng)維護(hù)知識 o 系統(tǒng)運(yùn)行管理知識 o 系統(tǒng)維護(hù)知識 o 系統(tǒng)評價(jià)知識 5.安全性知識 o 安全性基本概念 o 加密與解密機(jī)制 6.標(biāo)準(zhǔn)化知識 o 標(biāo)準(zhǔn)化的概念 o 國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基本知識 o 代碼標(biāo)準(zhǔn)、文件格式標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、軟件開發(fā)規(guī)范和文檔標(biāo)準(zhǔn)知識 o 標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu) o 嵌入式系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 7.信息化基礎(chǔ)知識 o 信息化和信息系統(tǒng)基本概念 o 有關(guān)的法律、法規(guī) 8.嵌入式技術(shù)發(fā)展趨勢 9.計(jì)算機(jī)專業(yè)英語 o 正確閱讀和理解相關(guān)領(lǐng)域的英文資料考試科目2：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù) 1.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 系統(tǒng)需求分析方法與步驟 系統(tǒng)設(shè)計(jì) o 系統(tǒng)硬件配置 o 系統(tǒng)功能組成分配 o 軟硬件功能的分配 o 可行性驗(yàn)證及設(shè)計(jì)審查 o 系統(tǒng)規(guī)格 o 周期，成本及工作量估計(jì) o 開發(fā)計(jì)劃 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) o 軟件結(jié)構(gòu) o 設(shè)計(jì)評審 o 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)測試 o 測試環(huán)境 o 測試計(jì)劃（內(nèi)容、方法、標(biāo)準(zhǔn)、過程、檢驗(yàn)） o 硬件測試 o 軟件測試（單元測試、集成測試） o 軟硬件聯(lián)合測試 o 實(shí)施測試 系統(tǒng)評估 軟件維護(hù) 2.嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 嵌入式系統(tǒng)硬件基本結(jié)構(gòu) 嵌入式微處理結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 異常及中斷處理技術(shù) DMA技術(shù) 多處理系統(tǒng) o 多處理器系統(tǒng)特點(diǎn) o 多處理器系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù) 總線架構(gòu) o 應(yīng)用系統(tǒng)中的總線配置 內(nèi)存種類及架構(gòu) o 存儲(chǔ)器系統(tǒng)接口設(shè)計(jì) 數(shù)字電路和邏輯電路 o 專用集成電路 o 可編程邏輯控制器件 輸入/輸出接口設(shè)計(jì) 輸入/輸出接口 o 接口信號電平轉(zhuǎn)換 o 接口驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 輸入/輸出接口應(yīng)用技術(shù) o 外圍設(shè)備 o 串口通信 o 并口通信 o 模擬接口 o 通信接口設(shè)備 o 通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議 o 數(shù)據(jù)傳輸方式 外圍設(shè)備接口應(yīng)用技術(shù) 外圍存儲(chǔ)設(shè)備 o 存儲(chǔ)卡，記憶棒，IC卡，MMC卡，SD卡 o DVD 、CD-R 、CD-RW 外圍輸入/輸出設(shè)備 o 鍵盤，鼠標(biāo)，觸摸屏 o 液晶板、LED、7段數(shù)碼管、蜂鳴器 電源設(shè)計(jì)技術(shù) 可靠性與安全性設(shè)計(jì)技術(shù) 錯(cuò)誤檢測與隔離技術(shù) 冗余設(shè)計(jì) 系統(tǒng)恢復(fù)設(shè)計(jì) 診斷技術(shù) 常用安全標(biāo)準(zhǔn) 抗干擾設(shè)計(jì) 電磁兼容設(shè)計(jì) 系統(tǒng)加密 3.嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù) 時(shí)間管理 o 系統(tǒng)時(shí)間 o 時(shí)鐘中斷 內(nèi)存管理 o 靜態(tài)內(nèi)存管理 o 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理 任務(wù)管理和任務(wù)間的通信 o 任務(wù)間的通信機(jī)制 o 信號量 o 郵箱 o 消息隊(duì)列 異常處理 o 異常處理方法 o 中斷優(yōu)先級處理方法 o 系統(tǒng)調(diào)用 嵌入式文件系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù) 嵌入式系統(tǒng)圖形用戶接口（GUI）應(yīng)用技術(shù) 嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù) 嵌入式軟件設(shè)計(jì)技術(shù) 匯編語言設(shè)計(jì) o 數(shù)據(jù)類型 o 匯編語言程序結(jié)構(gòu) o 匯編語言程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化 o 子程序調(diào)用 嵌入式C語言設(shè)計(jì) o ANSI-C的數(shù)據(jù)類型 o C程序結(jié)構(gòu) o C語言程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化 o 程序的編譯與鏈接 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與開發(fā) o 面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)方法UML o 面向?qū)ο蟮木幊陶Z言 o 使用C++進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā) o 使用Java進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā) 系統(tǒng)級軟件設(shè)計(jì)技術(shù) o 嵌入式系統(tǒng)固件與系統(tǒng)初始化設(shè)計(jì) o 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) o 硬件抽象層、板級支持包設(shè)計(jì) o 嵌入式軟件的移植技術(shù) 4.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù) 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 開發(fā)工具 o 文本編輯器 o 匯編、編譯和連接程序 o ICE和ICE監(jiān)控器 o 配置管理工具 o 逆工程工具 平臺 o 操作系統(tǒng) o 分布式開發(fā)環(huán)境 開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建方法及評估 o 開發(fā)工作分析 o 開發(fā)環(huán)境的建立 o 維護(hù)、管理、使用開發(fā)環(huán)境的方法 o 開發(fā)環(huán)境的評測 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分析技術(shù) 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分析技術(shù) o 結(jié)構(gòu)化分析方法 o 面向?qū)ο蠓治龇椒? 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù) o 結(jié)構(gòu)化分析方法 o 面向?qū)ο蠓治龇椒? 硬件設(shè)計(jì)環(huán)境 硬件描述語言 o 硬件開發(fā)設(shè)計(jì)過程 o 硬件描述語言的種類與特點(diǎn) 仿真技術(shù) o 邏輯仿真方法 o 邏輯仿真工具 大規(guī)模集成電路系統(tǒng)的開發(fā)方法 o ASIC開發(fā)方法 o FPGA設(shè)計(jì)方法 o IP（intellectual property） 協(xié)同設(shè)計(jì) o 軟硬件任務(wù)工和切調(diào) o 設(shè)計(jì)評審 嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)技術(shù) o 低功耗系統(tǒng)工作機(jī)制 o 低功耗系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu) o 低功耗的硬件設(shè)計(jì)技術(shù) o 低功耗的軟件設(shè)計(jì)技術(shù) 分布式嵌入系統(tǒng)設(shè)計(jì) o 分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 o 分布式系統(tǒng)的通信技術(shù) o 分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用 5.嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 嵌入式系統(tǒng)在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用 嵌入式系統(tǒng)在手持設(shè)備中的應(yīng)用 嵌入式系統(tǒng)在模式識別中的應(yīng)用三、題型舉例1、選擇題 若嵌入式系統(tǒng)中采用I/O地址統(tǒng)一編址模式,訪問內(nèi)存單元和I/O設(shè)備是通過 (1) 來區(qū)分的。 (1) A.數(shù)據(jù)總線上輸出的數(shù)據(jù) B.不同的地址代碼 C.不同的地址總路線 D.不同的指令2、問答題 在某個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)中，任務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（不完整）如下，請閱讀該圖以及下列說明，回答問題1至問題4，將解答填入答題紙的對應(yīng)欄內(nèi)?！舱f明〕 任務(wù)總共有五個(gè)狀態(tài)：休眠狀態(tài)、就緒狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、中斷服務(wù)狀態(tài)和等待狀態(tài)，在任何時(shí)候，一個(gè)任務(wù)只會(huì)處于其中的某一個(gè)狀態(tài)?！矄栴}1〕（3分） 在單個(gè)CPU的系統(tǒng)中,處于運(yùn)行狀態(tài)的任務(wù)最多有多少個(gè)?〔問題2〕（3分） 對于運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)和等待狀態(tài)這間的相互轉(zhuǎn)換，圖中并沒有畫出來，請補(bǔ)充。用文字處理的形式來進(jìn)行描述，格式形如"運(yùn)行狀態(tài)→中斷服務(wù)狀態(tài)"。〔問題3〕6分） 從運(yùn)行狀態(tài)可以直接變?yōu)榈却隣顟B(tài)嗎？如果不能為什么？如果能什么時(shí)候會(huì)發(fā)生這種轉(zhuǎn)換？舉例說明?！矄栴}4〕（3分） 從就緒狀態(tài)可以直接變?yōu)榈却隣顟B(tài)嗎？如果不能，為什么？如果能，什么時(shí)候會(huì)發(fā)生這種轉(zhuǎn)換？舉例說明。