嵌入式期末复习重点

---

1. 选择与填空

1. PID控制器分别是哪三个含义（单词）的缩写：比例、积分、微分

   PID: Proportional-Integral-Derivative control

2. 嵌入式系统的设计三个阶段：分析、设计与实现

3. 嵌入式开发模式：本机开发、交叉开发、模拟开发

4. 嵌入式系统一般采用交叉开发模式

   宿主机上编译、链接；目标机上运行、调试

5. 根据是否具有实时性能可以分为：实时系统、非实时系统

6. 根据实时响应速度可以分为：硬实时系统、软实时系统

   硬实时系统：关键任务在确定的时间得到响应，不能失败

   软实时系统：偶尔任务的响应时间超出限制也不会有严重后果

7. 音频信号采样：DAC；数字信号转音频信号输出：ADC

8. STM定时器主要参数：计数器值、预分频值

9. FreeRTOS对系统任务的数量没有限制，既支持优先级调度算法，又支持轮转调度算法

10. FreeRTOS采用双向链表来进行调用

11. 与μC/OS-II相对应的嵌入式操作系统是FreeRTOS

12. μC/OS-II最多支持64个任务同时运行。任务编号与优先级范围均为0~63。数字越小优先级越高

13. μC/OS-II内核是针对实时系统的要求来设计实现的，为可剥夺(抢占式)实时多任务内核，但是没有网络功能和文件系统

14. μC/OS-II任务间通信方法有4种：全局变量、信号量、邮箱、消息队列

15. ESP8266是一个低功耗的WIFI芯片

16. 嵌入式系统的加载启动任务由BootLoader来完成

17. 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置、控制系统、复杂机械组成

18. 机器人一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。

19. 通用定时器TIM三种工作方式：向上计数模式、向下计数模式、中央对齐模式

20. STM32引脚未接外界电路，呈现高阻态模式（伏空输入模式）

21. 减速器由多级齿轮组合而成，级数越高，转速越低，扭矩越大，载荷能力越高

22. STM32芯片内核: ARM Cortex-M3，最高频率 ?

23. 接受外部模拟型号，引脚配置：模拟输入

    模拟输出/推挽输出?

24. 初始化PWM，初始引脚配置：复用推挽输出

25. 管脚输出电压3.3V， 配置PWM占空比30%，则有效输出电压为：3.3*0.3=0.99V

---

2. 判断🤨

1. STM32配置串口时，需要将Rx引脚设置为推挽输出模式

   错。R为Recieve, 故应设置为输入

2. 脉冲宽度调制（PWM）改变LED灯亮度通过调节电压高低来实现

   错。是通过调节亮灭时间比来实现的

---

3. 简述

1. 简单的嵌入式应用开发过程
   1. 在个人电脑上配置交叉开发环境、安装仿真器，编写程序
   2. 交叉编译，在仿真器上运行测试并修改直到软件满足需求
   3. 利用面包板开发和调试软、硬件
   4. 利用编程器将软件烧到开发好的系统中进行现场运行测试
2. FreeRTOS特点
   1. 用户可配置内核功能
   2. 多平台的支持（几乎可以在所有ARM体系芯片中运行）
   3. 提供一个高层次的信任代码的完整性
   4. 目标代码小，简单易用
   5. 强大的执行跟踪功能
   6. 堆栈溢出检测
   7. 没有限制的任务数量
   8. 没有限制的任务优先级
   9. 多个任务可以分配相同的优先权
   10. 队列，二进制信号量，计数信号灯和递归通信和同步的任务
   11. 优先级继承
   12. 免费开源的源代码

---

4. 软硬件四层结构（复习幻灯片）

​ 硬件层、中间层、系统软件层、应用软件层

---

5. 嵌入式系统体系结构

​ 硬件组成部分：处理器、存储器、输入输出系统

---

6. 嵌入式处理器四种类型

​ 嵌入式处理器是嵌入式系统硬件中的最核心的部分

• MPU (Microprocessor Unit) 微处理器
• MCU (Microprogrammed Control Unit) 微程序控制器
• DSP (Digital Signal Processor) 数字信号处理器
• SoC (System on a Chip) 片上系统

---

7. 机器人🤖的主要传感器及其特性

1. 光线传感器：感受周围光线明暗程度并转化成电信号
2. 人体红外传感器：探测静止人体的红外热释
3. 红外测距传感器：用红外线为介质测量
4. 红外灰度传感器（循迹传感器组成成分）：根据接收器收到的红外光多少来判断障碍物的黑白颜色情况（黑色物体吸收光多）
   • 蓝色的是红外发射管;黑色的是红外接收管。二者合称为红外对管
   • 三个接线口：
     • GND：接地
     • VCC (Voltage Common Collector)：直流5V电压输入
     • OUT：信号输出（黑色输出低电平，白色输出高电平）
   • 多个红外灰度传感器组成循迹传感器（即巡线传感器）
5. 温度传感器：感受温度并转化成可输出信号

---

8. RAM/ROM/Cache/寄存器

8.1 RAM ROM及其特性

​ RAM(Random-Access Memory 内存)：特性断电数据丢失，访问速度快，存取短期数据

​ ROM（Read-Only Memory）：特性断电不丢失数据，访问速度较慢，存储长期不能丢失的数据

8.2 寄存器、Cache、Flash速度比较

​ 寄存器 > Cache > Flash（ROM) > 外部存储器

---

9. 嵌入式Linux（1选择题或填空题）

1. 特点
   • 开源、免费、高效、内核小、功能强、API丰富、系统健壮
   • 支持多种CPU芯片，包括x86 CPU
2. 种类
   • uCLinux
   • ARMLinux
   • RT-Linux/RTAI