嵌入式期末复习重点

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原创 最新推荐文章于 2026-09-07 15:22:16 发布 5.4k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›
北林嵌入式系统期末复习重点 选择填空判断 嵌入式系统的定义和特点 定义：以应用为中心，计算机技术为基础，软硬件高度定制，适用于对功能、能耗、成本、体积、可靠性有严格要求的专用计算机系统 特点： 专用性 可靠性 实时性 低功耗 可裁剪 嵌入式系统的组成结构、存储设备的分类 结构： 嵌入式应用软件 嵌入式操作系统 嵌入式处理器（嵌入式系统核心） 嵌入式外围设备 嵌入式处理器分类： MCU：微控制器：也叫单片机。8051。 MPU：微处理器：ARM、 阅读详情

文章目录

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
    • Embedix
    • Blue Cat Linux
    • Hard Hat Linux 区别于：Red Hat
    • Ubuntu 区别于：Debian

10. STM32芯片编号的含义

11. 引脚🦶🏻

11.1 STM32引脚工作模式

清楚每种工作模式的名字+含义

  1. ADC : Analog to Digital Converter 模数转换器（Imp）

  2. DAC : Digital to Analog Converter 数模转换器（Imp）

  3. I2C : Inter－Integrated Circuit 集成电路总线

  4. USART : Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter

    ​ 通用同步/异步串行接受/发送器

  5. SPI : Serial Peripheral Interface 串行外设接口

  6. FSMC : Flexible Static Memory Controller 可变静态存储控制器

  7. SDIO : Secure Digital Input and Output Card 安全数字输入输出卡

  8. CAN : Controller Area Network 控制器域网

11.2 解释USART\ADC\DAC\PWM

  1. ADC （Analog to Digital Converter）模数转换器

    ​ 将连续的模拟信号转换为离散数学信号的器件

  2. DAC （Digital to Analog Converter）数模转换器

    ​ 将离散的数字信号转换为连续模拟信号的其器件

  3. USART （Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter） 通用同步/异步串行接收/发送器

    ​ USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备

  4. PWM （Pulse Width Modulation）脉冲宽度调制

    ​ 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变

11.3 STM32芯片引脚输入输出模式（了解）

​ 参考

英文名解释中文名
GPIO_Mode_AINAnalog in模拟输入
GPIO_Mode_IN_FLOATINGinput floating浮空输入
GPIO_Mode_IPDinput pulled down下拉输入
GPIO_Mode_IPUinput pulled up上拉输入
GPIO_Mode_Out_ODoutput open drain开漏输出
GPIO_Mode_Out_PPoutput push-pull推挽输出
GPIO_Mode_AF_ODalternate function open drain复用开漏输出
GPIO_Mode_AF_PPalternate function push pull复用推挽输出
  • 模拟输入：接收外接电路的模拟信号
  • 浮空输入：接收外接电路的数字信号，未接外接电路时呈现高阻态
  • 下拉输入：把电位拉低到GND
  • 上拉输入：把电位拉低到VCC
  • 开漏输出：IO输出0，为GND电平；IO输出1，为悬空状态，需外接上拉电阻，才能实现输出高电平
  • 推挽输出：IO输出0，为GND电平；IO输出1，为VCC电平，读输入值是未知的
  • 复用开漏输出：高级功能下的开漏输出模式，如串口输出
  • 复用推挽输出：高级功能下的推挽输出模式，如I2C的SDA和SCL输出（I2C：同步串行总线、SDA：串行数据线、SCL：串行时钟线）

11.4 GPIO管脚编程初始化过程

  1. STM32驱动LED发光二极管

  2. 如何设置管脚为推挽输出（记住代码）GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP

  3. 清楚GPIO_Speed含义：引脚速度。定义输入/输出的最高频率

12. 串口

12.1 STM32中串口编程

串口编程初始化步骤：

  1. 设置波特率（波特率115200）

    问：通过串口连接的两台计算机一秒传输的字节数为多少？

    115200/8 byte 115200bit

  2. 设置字长

  3. 设置停止位（记住代码）

  4. 设置奇偶校验位（记住代码）

  5. 设置

//USART初始化设置

USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率为9600
USART_InitStructure.USART_WordLength =USART_WordLength_8b;//字长为8位数据
USART_InitStructure.USART_StopBits =USART_StopBits_1;//1个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity =USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//串口初始化
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//中断开启
USART_Cmd(USART1, ENABLE);//串口使能

12.2 串口通讯中收/发/收发双工模式代码

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式

13. LED灯💡

13.1 设置LED灯亮（高电平）/灭（低电平）/延时

代码

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);			//点亮LED0
GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);		//关闭LED1
delay_ms(500);												//延时500ms

14. 定时器⏲

14.1 定时器分类及名称

  1. 分辨率16位

    • 高级定时器（2个）：TIM1、TIM8，互补输出功能
    • 普通定时器（4个）：TIM2 ~ TIM5，无互补输出功能
    • 基本定时器（2个）：TIM6、TIM7，无捕获/比较通道，无互补输出功能

  2. 分辨率24位

    • 系统滴答(systick)定时器（1个）：倒计时定时器。在睡眠模式下也能工作

  3. 其它

    • 看门狗定时器（2个）

14.2 初始化定时器的代码

  1. 自动重装载寄存器周期值：TIM_Period

    该值用于定时器计数，在根据该值从而产生定时器中断

  2. 设置计时器的预分频值：TIM_Prescaler

    该值用于定时器频率分割

问题：定时器编码中如果设置***定时器***经过计数N=10000后进入中断处理函数，在初始化时应设置什么变量的值=9999？

参考：

频率： F = 72 M ( a r r + 1 ) ∗ ( p s c + 1 ) F = \frac{72M}{(arr+1)*(psc+1)} F=(arr+1)∗(psc+1)72M​ 占空比： D c = T i m − > C C R 1 p s c + 1 Dc = \frac{Tim->CCR1}{psc+1} Dc=psc+1Tim−>CCR1​

72M：STM32时钟频率 arr：自动重装载值

psc：预分频值 TIM->CCR1：动态设置的比较值

14.3 TIM_setcompile含义（第五章定时器编程）

如何用其设置指定占空比的皮达姆波(PWM)

思考：

  • 栈空比50% 如何设置？
  • 频率50k时，预分频值为多少？
void right_motor_forward(u16 pwm){
  GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);
  TIM_SetCompare3(TIM3, pwm)
}

15. 电机🦾

15.1 掌握步进电机引脚初始化的代码（第五章PPT）

& 掌握直流电机引脚初始化的代码

  1. 指定GPIO口
  2. 指定GPIO口工作模式（out pp）
  3. 指定GPIO工作频率
  4. 初始化GPIO口

16. STM32中中断函数初始化的代码

理解此代码中的抢占优先级，响应优先级的设置方法

​ 抢占优先级和响应优先级，其实是一个中断所包含的两个优先级，其中前者是对抢占优先级的级别划分，后者是相同抢占优先级的优先级别的划分。

17. STM32中PWM设置输出通道1、2比较值的函数

18. STM32中若串口输出数据应如何操作

使用专门的串口输出函数不能用printf

19. μC/OS-II中信号量的两个操作

  1. OSQ pend （tend?)

    操作消息的函数

  2. OSQ post
    操作消息队列的函数

20. 串行通信口(USART)连接方式

单片机和串行通信口之间的通信，设备的Tx接单片机的Rx，设备的Rx接单片机的Tx

21.ST-Link未装驱动或坏了会出现什么情况

无法烧录

written by 👉🏻Linda Silk & 👉🏻Laurel Shay

2019/12/21

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【划重点】嵌入式系统原理与应用B ---期末复习（第2章 ARM7体系结构）

第二章 ARM7体系结构 ● RISC：精简指令集计算机 — 指令长度固定 ● CISC：复杂指令集计算机 ● ARM7分为三级流水，具有以下特点： ○ RISC处理器结构 ○ 能够提供0.9MIPS/MHZ的三级流水线结构 ○ 支持32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集 ○ ARM7所有的指令都可以条件执行，使得程序设计更适合流水线的工作特点 ○ 专用的存储器访存指令 ● ARM7TDMI的流水线分为三级 分别为： ○ 取指：从存储器取指令到处理器 ○ 译码：对已取入到处理器的指令进行译码分析 ○

qq_40812639的博客 2993

VC中sqlite的使用

在VC中对sqlite的使用，实现数据库大批数据的快速插入，读取数据库中的数据在ListCtrl中显示

NTscan扫描工具

ntscan是一个扫描器，可以扫描没有密码和弱密码的共享，先到配置文件中填写猜测的用户名和密码，扫描过程中右侧出现的是扫描日志。

【划重点】嵌入式系统原理与应用B ---期末复习（第3章 ARM7TDMI指令系统）

第三章ARM7TDMI指令系统 几个概念 机器指令：可供处理器译码电路直接译码执行的二进制编码指令 汇编指令：助记符化的机器指令 汇编器：将汇编指令‘翻译’成机器指令的翻译器 汇编：将汇编指令‘翻译’成机器指令的操作或过程 概述 ARM处理器基于RISC原理设计 ARM7TDMI（-s）支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集 ARM指令集功能全但代码密度低 ...

qq_40812639的博客 2484

51单片机期末复习汇总

本文系统介绍了单片机编程的基础知识和应用实例。主要内容包括：1）编程语言分类及特点（机械语言、汇编语言、高级语言）；2）定时方法（软件定时、硬件定时、可编程定时）；3）中断系统原理与应用（中断源、中断优先级、中断服务程序）；4）计算机通信方式（异步/同步）及校验方法；5）仿真软件Protues的应用。通过流水灯、数码管显示、外部中断处理、定时器秒表及交通灯控制等实例代码，详细展示了单片机程序设计方法。文章涵盖硬件控制、中断处理、定时器编程等核心知识点，为单片机开发提供了实用参考。

z5mm6的博客 2905

嵌入式期末复习指南：STM32F103核心外设与调试实战

通用输入输出（GPIO）和定时器是微控制器（MCU）与外界交互及实现精确时序控制的核心外设。GPIO通过配置内部上拉/下拉电阻、输出驱动器等电路，可实现推挽、开漏等多种工作模式，其稳定可靠的配置是硬件驱动的基础。定时器则通过预分频器和自动重装载寄存器构建时基，是实现PWM输出、输入捕获等精确时间管理功能的关键。这些底层原理共同构成了嵌入式系统软硬件协同工作的基石，其技术价值在于将复杂的硬件操作抽象为可编程的接口，极大地提升了开发效率与系统可靠性。在工业控制、消费电子等领域，工程师需要深入理解GPIO的“回读

weixin_32025789的博客 261

【划重点】嵌入式系统原理与应用B ---期末复习（第4章 ARM7TDMI汇编语言程序设计）

第四章ARM7TDMI汇编语言程序设计 计算机编程语言的用途：描述操作和数据 数据---用于描述问题模型 操作---用于描述问题处理方法和步骤 汇编语言的基本概念 低级语言 机器语言---是由0和1二进制代码表示和存储的指令和数据 汇编语言---一种面向物理层操作的计算机语言使用助记符害表示指令的操作码和操作数用标号或符号代表地址、常量和变量 上机过程 ...

qq_40812639的博客 1631
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林大夕可
林大夕可
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