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          嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師考試筆記之基礎(chǔ)知識(shí)篇

          作者: 時(shí)間:2016-09-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          (3)CISC與RISC的特點(diǎn)比較(參照教程22頁)。

          計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序所需要的時(shí)間P可以用下面公式計(jì)算:

          P=I×CPI×T

          I:高級(jí)語言程序編譯后在機(jī)器上運(yùn)行的指令數(shù)。

          CPI:為執(zhí)行每條指令所需要的平均周期數(shù)。

          T:每個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間。

          (4)流水線的思想:在CPU中把一條指令的串行執(zhí)行過程變?yōu)槿舾芍噶畹淖舆^程在CPU中重疊執(zhí)行。

          (5)流水線的指標(biāo):

          吞吐率:單位時(shí)間里流水線處理機(jī)流出的結(jié)果數(shù)。如果流水線的子過程所用時(shí)間不一樣長,則吞吐率應(yīng)為最長子過程的倒數(shù)。

          建立時(shí)間:流水線開始工作到達(dá)最大吞吐率的時(shí)間。若m個(gè)子過程所用時(shí)間一樣,均為t,則建立時(shí)間T=mt。

          (6)信息存儲(chǔ)的字節(jié)順序

          A、存儲(chǔ)器單位:字節(jié)(8位)

          B、字長決定了微處理器的尋址能力,即虛擬地址空間的大小。

          C、32位微處理器的虛擬地址空間位232,即4GB。

          D、小端字節(jié)順序:低字節(jié)在內(nèi)存低地址處,高字節(jié)在內(nèi)存高地址處。

          E、大端字節(jié)順序:高字節(jié)在內(nèi)存低地址處,低字節(jié)在內(nèi)存高地址處。

          F、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲(chǔ)順序問題取決于OSI模型底層中的數(shù)據(jù)鏈路層。

          6、邏輯電路基礎(chǔ)

          (1)根據(jù)電路是否具有存儲(chǔ)功能,將邏輯電路劃分為:組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。

          (2)組合邏輯電路:電路在任一時(shí)刻的輸出,僅取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào),而與輸入信號(hào)作用前電路的狀態(tài)無關(guān)。常用的邏輯電路有譯碼器和多路選擇器等。

          (3)時(shí)序邏輯電路:電路任一時(shí)刻的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入有關(guān),而且還與該時(shí)刻電路的狀態(tài)有關(guān)。因此,時(shí)序電路中必須包含記憶元件。觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基礎(chǔ)。常用的時(shí)序邏輯電路有寄存器和計(jì)數(shù)器等。

          (4)真值表、布爾代數(shù)、摩根定律、門電路的概念。(教程28、29頁)

          (5)NOR(或非)和NAND(與非)的門電路稱為全能門電路,可以實(shí)現(xiàn)任何一種邏輯函數(shù)。

          (6)譯碼器:多輸入多輸出的組合邏輯網(wǎng)絡(luò)。

          每輸入一個(gè)n位的二進(jìn)制代碼,在m個(gè)輸出端中最多有一個(gè)有效。

          當(dāng)m=2n是,為全譯碼;當(dāng)m2n時(shí),為部分譯碼。

          (7)由于集成電路的高電平輸出電流小,而低電平輸出電流相對(duì)比較大,采用集成門電路直接驅(qū)動(dòng)LED時(shí),較多采用低電平驅(qū)動(dòng)方式。液晶七段字符顯示器LCD利用液晶有外加電場(chǎng)和無外加電場(chǎng)時(shí)不同的光學(xué)特性來顯示字符。

          (8)時(shí)鐘信號(hào)是時(shí)序邏輯的基礎(chǔ),它用于決定邏輯單元中的狀態(tài)合適更新。同步是時(shí)鐘控制中的主要制約條件。

          (9)在選用觸發(fā)器的時(shí)候,觸發(fā)方式是必須考慮的因素。觸發(fā)方式有兩種:

          電平觸發(fā)方式:具有結(jié)構(gòu)簡單的有點(diǎn),常用來組成暫存器。

          邊沿觸發(fā)方式:具有很強(qiáng)的抗數(shù)據(jù)端干擾能力,常用來組成寄存器、計(jì)數(shù)器等。

          7、總線電路及信號(hào)驅(qū)動(dòng)

          (1)總線是各種信號(hào)線的集合,是中各部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通路。在同一時(shí)刻,每條通路線路上能夠傳輸一位二進(jìn)制信號(hào)。按照總線所傳送的信息類型,可以分為:數(shù)據(jù)總線(DB)、地址總線(AB)和控制總線(CB)。

          (2)總線的主要參數(shù):

          總線帶寬:一定時(shí)間內(nèi)總線上可以傳送的數(shù)據(jù)量,一般用MByte/s表示。

          總線寬度:總線能同時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)(bit),即人們常說的32位、64位等總線寬度的概念,也叫總線位寬??偩€的位寬越寬,總線每秒數(shù)據(jù)傳輸率越大,也就是總線帶寬越寬。

          總線頻率:工作時(shí)鐘頻率以MHz為單位,工作頻率越高,則總線工作速度越快,也即總線帶寬越寬。

          總線帶寬 = 總線位寬×總線頻率/8, 單位是MBps。

          常用總線:ISA總線、PCI總線、IIC總線、SPI總線、PC104總線和CAN總線等。

          (3)只有具有三態(tài)輸出的設(shè)備才能夠連接到數(shù)據(jù)總線上,常用的三態(tài)門為輸出緩沖器。

          (4)當(dāng)總線上所接的負(fù)載超過總線的負(fù)載能力時(shí),必須在總線和負(fù)載之間加接緩沖器或驅(qū)動(dòng)器,最常用的是三態(tài)緩沖器,其作用是驅(qū)動(dòng)和隔離。

          (5)采用總線復(fù)用技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)總線和地址總線的共用。但會(huì)帶來兩個(gè)問題:

          A、需要增加外部電路對(duì)總線信號(hào)進(jìn)行復(fù)用解耦,例如:地址鎖存器。

          B、總線速度相對(duì)非復(fù)用總線低。

          (6)兩類總線通信協(xié)議:同步方式、異步方式。

          (7)對(duì)總線仲裁問題的解決是以優(yōu)先級(jí)(優(yōu)先權(quán))的概念為基礎(chǔ)。

          8、電平轉(zhuǎn)換電路

          (1)數(shù)字集成電路可以分為兩大類:雙極型集成電路(TTL)、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)。

          (2)CMOS電路由于其靜態(tài)功耗極低,工作速度較高,抗干擾能力較強(qiáng),被廣泛使用。

          (3)解決TTL與CMOS電路接口困難的辦法是在TTL電路輸出端與電源之間接一上拉電阻R,上拉電阻R的取值由TTL的高電平輸出漏電流IOH來決定,不同系列的TTL應(yīng)選用不同的R值。

          9、可編程邏輯器件基礎(chǔ)(具體參見教程51到61頁)

          這方面的內(nèi)容,從總體上有個(gè)概念性的認(rèn)識(shí)應(yīng)該就可以了。

          10、系統(tǒng)中信息表示與運(yùn)算基礎(chǔ)

          (1)進(jìn)位計(jì)數(shù)制與轉(zhuǎn)換:這樣比較簡單,也應(yīng)該掌握怎么樣進(jìn)行換算,有出題的可能。

          (2)計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示:源碼、反碼與補(bǔ)碼。

          正數(shù)的反碼與源碼相同,負(fù)數(shù)的反碼為該數(shù)的源碼除符號(hào)位外按位取反。

          正數(shù)的補(bǔ)碼與源碼相同,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為該數(shù)的反碼加一。

          例如-98的源碼:11100010B

          反碼:10011101B

          補(bǔ)碼:10011110B

          (3)定點(diǎn)表示法:數(shù)的小數(shù)點(diǎn)的位置人為約定固定不變。

          浮點(diǎn)表示法:數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置是浮動(dòng)的,它由尾數(shù)部分和階數(shù)部分組成。

          任意一個(gè)二進(jìn)制N總可以寫成:N=2P×S。S為尾數(shù),P為階數(shù)。

          (4)漢字表示法(教程67、68頁),搞清楚GB2318-80中國標(biāo)碼和機(jī)內(nèi)碼的變換。

          (5)語音編碼中波形量化參數(shù)(可能會(huì)出簡單的計(jì)算題目哦)

          采樣頻率:一秒內(nèi)采樣的次數(shù),反映了采樣點(diǎn)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(cè)量精度:樣本的量化等級(jí),目前標(biāo)準(zhǔn)采樣量級(jí)有8位和16位兩種。



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