第1章
1.1 什么是嵌入式系统？
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软/硬件可剪裁、适用于对系统功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。 1.2 嵌入式系统的应用领域有哪些? 列举一些生活中的嵌入式系统实例。
嵌入式系统的应用领域有交通管理、工控设备、智能仪器、汽车电子、环境监测、电子商务、医疗仪器、移动计算、网络设备、通信设备、军事电子、机器人、智能玩具、信息家电等；
①网络设备: 交换机、路由器、Modem 等。
②消费电子: 手机、MP3、PDA、可视电话、电视机顶盒、数字电视、数码照相机、数码摄像机、信息家电等。
③办公设备: 打印机、传真机、扫描仪等。
④汽车电子: ABS (防死锁制动系统)、供油喷射控制系统、车载 GPS 等。 ⑤工业控制: 各种自动控制设备 1.3 嵌入式系统的组成有哪些?
嵌入式系统一般由硬件层，中间层，软件层三层组成。 1.4 嵌入式系统的特点有哪些?
嵌入式系统有以下4个特点：系统内核小、专用性强、系统精简、实时性高。 1.5 简述嵌入式系统的发展。
嵌入式系统具有以下6个发展趋势：系统工程化、开源化、功能多样化、节能化、人性化、网络化。
1.6 常用的嵌入式处理器分为哪几类?
常见的嵌入式处理器有一下四类：嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式 DSP 处理器、嵌入式片上系统。
1.7 嵌入式操作系统的特点有哪些?
嵌入式操作系统有以下6个特点：系统内核小、专用性强、系统精简、高实时性、多任务的操作系统、需要专用开发工具和环境。
1.8 什么是实时操作系统? IEEE 实时 UNIX 分委会认为实时操作系统应具备哪些特点? 实时操作系统是指在限定的时间内能对过程调用产生正确的响应的操作系统。IEEE 的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具备以下特点：异步的事件响应、切换时间和中断延迟时间确定、优先级中断和调度、抢占式调度、内存锁定、连续文件、同步。 1.9 常用的嵌入式操作系统有哪些? 它们各有什么特点?
操作系统 uCLinux Android Windows CE VxWorks Nucleus uC / OS II QNX Linux 特点 遵守GNU/ GPL，完全开源；移植性好；网络功能优秀；支持多文件系统；API接口丰富。 良好的平台开放性、可以实现个性化应用设定和与Google 应用的无缝结合。 与Windows 系列有较好的兼容性；能在多种处理器体系结构上运行；采用模块化设计；没有开放源代码；耗费内存。 支持多种处理器；具有先进的网络功能；具有良好的可靠性、卓越的实时性、高效的可裁剪性。 抢占式多任务操作系统内核；便于移植并且支持多种处理器；核心代码精简。 公开源代码；可移植性强；可固化、可裁剪；占先式、多任务；系统任务；中断管理；稳定性和可靠性都很强。 实时可拓展；内核精简；运行速度快。 开源的自由操作系统；真正的多用户多任务操作系统；内核可剪裁；实时性好；网络功能强大；支持目前多数的处理器；稳定性和可靠性都很强。
1.10 嵌入式系统工程设计的要点有哪些?
应用需求；硬件要求；实时性的实现；系统功耗；系统升级方式；调试方式；开发环境的选择等。
1.11 举出几个嵌入式系统应用的例子, 通过查资料和独立思考, 说明这些嵌入式系统产品主要由哪几部分组成，每个组成部分用于完成什么功能。
比较典型的例子：手机。 组成部分：
处理器：核心处理器；
内存：操作系统，程序运行的存储空间； 闪存：存放操作系统，文件等；
屏幕：显示，如果是触摸屏还有输入功能； 按键（非必须）：输入。
第2章
2.1 ARM 微处理器及技术的应用领域及主要产品有哪些? 举一些生活中常用的 ARM 处理
器应用的例子。
ARM微处理器觉得应用领域有工业控制领域、无线通信领域、网络应用、消费类电子产品、成像和安全产品等。目前绝大多数的手机、平板采用的处理器都是ARM架构cortex-a系列的处理器，而其cortex-m系列在智能设备也得到广泛应用，小米手环2就是用的cortex-m4的核。
2.2 采用 RISC 架构的 ARM 微处理器有哪些特点?
体积小、低功耗、低成本、高性能；支持Thumb (16 位) / ARM (32 位)双指令集, 能很好地兼容8位/16位器件；大量使用寄存器；指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单,执行效率高；指令长度固定。 2.3 ARM内核基本版本有哪些? 每个版本都有哪些基本的性能?
内核基本版本 V1 版本 基本的性能 基本的数据处理指令 (无乘法)；基于字节、半字和字的 Load / Store 指令；转移指令, 包括子程序调用及链接指令；供操作系统使用的软件中断指令 SWI；寻址空间: 64 MB。 V2 版本 V3 版本 乘法和乘加指令；支持协处理器操作指令；快速中断模式；SWP/ SWPB 的最基本存储器与寄存器交换指令；寻址空间: 64 MB。 寻址空间增至 32 位 (4 GB)；当前程序状态信息从原来的 R15 寄存器移到当前程序状态寄存器CPSR (Current Program Status Register)中；增加了程序状态保存寄存器 SPSR (Saved Program Status Register)；增加了两种异常模式,使操作系统代码可方便地使用数据访问中止异常、指令预取中止异常和未定义指令异常；增加了 MRS/ MSR 指令, 以访问新增的 CPSR/ SPSR 寄存器；增加了从异常处理返回的指令功能。 V4 版本 有符号和无符号半字及有符号字节的存/ 取指令；增加了 T 变种, 处理器可工作在 Thumb 状态, 增加了 16 位 Thumb 指令集；完善了软件中断 SWI 指令的功能；处理器系统模式引进特权方式时使用用户寄存器操作；把一些未使用的指令空间捕获为未定义指令。 V5 版本 新增带有链接和交换的转移 BLX 指令；新增计数前导零 CLZ 指令；新增BRK 中断指令；增加了数字信号处理指令 (V5TE 版)；为协处理器增加更多可选择的指令；改进了ARM/ Thumb状态之间的切换效率； V6 版本 ThumbTM: 35% 代码压缩；DSP 扩充: 高性能定点 DSP 功能；JazelleTM: Java 性能优化, 可提高 8 倍；Media 扩充: 音 / 视频性能优化, 可提高 4 倍。 V7 版本 首次采用了强大的信号处理扩展集；采用了Thumb-2技术；采用了 NEON技术；支持改良的浮点运算。 2.4 ARM 微处理器有哪些系列? 它们有什么特点?
微处理器系列 ARM7微处理器系列 特点 调试开发方便；功耗极低；能够提供0.9MIPS/ MHz的三级流水线结构；代码密度高并兼容16的Thumb指令集；对操作系统的支持广泛；指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和 ARM10E系列兼容,便于用户的产品升级换代；主频最高可达130MIPS。 ARM9微处理器系列 5级整数流水线, 指令执行效率更高；提供1.1MIPS/ MHz 的哈佛结构；支持32位 ARM指令集和16位Thumb指令集；支持32位的高速AMBA总线接口；全性能的MMU支持多种主流嵌入式操作系统；MPU支持实时操作系统；