三级、四级嵌入式考察范围

考察范围的不同

三级嵌入式系统开发技术

基本要求
(1)具有嵌入式系统、微电子技术、数字媒体以及计算机网络的基础知识
(2)熟悉嵌入式微处理器的体系结构、功能特点，初步掌握ARM汇编语言程序设计
(3)熟悉嵌入式系统硬件的组成，掌握常用I/O 接口和I/O 设备的控制技术
(4)熟悉嵌入式系统软件的基本架构，理解嵌入式操作系统的功能与结构，掌握其移植和配置方法
(5)熟悉嵌入式系统的开发方法及常用工具，掌握开发嵌入式系统的基本技能

1.嵌入式系统开发的基础知识

(1)嵌入式系统的特点、分类、发展与应用
(2)嵌入式系统的组成与微电子技术(集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的作用和发展)
(3)嵌入式系统与数字媒体(文本、图像和音频/视频等数字媒体的表示与处理)
(4)嵌入式系统与网络通信技术(数字通信与计算机网，TCP/IP协议，互联网接入技术等)

2.嵌入式处理器

(1)嵌入式处理器的结构、特点与分类(不同类型的典型嵌入式处理器及其特点，嵌入式处理器分类等)
(2)ARM处理器内核的体系结构(工作状态，工作模式，寄存器组织，异常，数据类型与存储格式等)
(3)典型ARM处理器内核(ARM9，Cortex-A，Cortex-M，Cortex-R等的技术特点与应用领域)
(4)ARM处理器指令系统及汇编语言程序设计(指令格式，寻址方式，指令集，伪指令，语句格式与程序结构，ARM汇编语言与C的混合编程等)

3.嵌入式系统硬件组成

(1)嵌入式硬件组成与嵌入式处理芯片(组成，特点，类型，ARM的AMBA总线，嵌入式处理芯片的选型)
(2)嵌入式系统的存储器(层次结构，分类，性能指标;片内存储器，片外存储器，外部存储设备等)
(3)I/O 接口、I/O 设备以及外部通信接口(GPIO、I2C、SPI、UART、USB、HDMI等;键盘、LED、LCD、触摸屏、传感器等;RS-232/RS-485、CAN、以太网和常用无线通信接口)
(4)基于ARM内核的典型嵌入式处理芯片(S3C2410/S3C2440芯片的内部结构，如片上总线、DMA、时钟控制、中断控制、GPIO、UART、I2C、SPI、Timer、RTC、WDT及其他硬件组件)

4.嵌入式系统软件
(1)嵌入式系统的软件组成与实时操作系统(嵌入式系统软件组成，嵌入式操作系统的发展，实时系统与实时操作系统，微内核与宏内核，嵌入式操作系统的仿真平台等)
(2)板级支持软件包(BSP)和引导加载程序Bootloader(硬件抽象层HAL，BSP的功能和移植，Bootloader的执行过程，U-boot及其移植等)
(3)嵌入式Linux操作系统(嵌入式Linux的发展和自由软件，嵌入式Linux内核的结构、系统调用接口，常见嵌入式Linux等)
(4)嵌入式操作系统μC/OS-II(基本特点、代码结构、任务管理与调度、任务通信、中断处理、移植等)

5.嵌入式系统的开发
(1)嵌入式系统的开发过程和工具(开发步骤，交叉开发平台和工具，系统的调试工具等)
(2)系统开发工具软件(ADS、RVDS的特点与使用，GCC的常用命令与参数)
(3)以S3C2410/S3C2440为背景的应用系统开发(硬件接口及部件的综合使用;无操作系统环境下的系统开发;μC/OS-II环境下的系统开发)

四级嵌入式系统开发技术

主要考察分为两个部分，操作系统原理和计算机组成与接口。

一、操作系统原理主要考察内容

基本要求
(1) 掌握操作系统的基本概念、基本结构及运行机制。
(2)深入理解进程线程模型，深入理解进程同步机制，深入理解死锁概念及解决方案。
(3)掌握存储管理基本概念，掌握分区存储管理方案，深入理解虚拟页式存储管理方案。
(4)深入理解文件系统的设计、实现，以及提高文件系统性能的各种方法。
(5)了解I/O设备管理的基本概念、I/O软件组成，掌握典型的/O设备管理技术。
(6)了解操作系统的演化过程、新的设计思想和实现技术。

1.操作系统概述

(1)操作系统基本概念、特征、分类。
(2)操作系统主要功能。
(3)操作系统发展演化过程，典型操作系统。
(4)操作系统结构设计，典型的操作系统结构。

2.操作系统运行机制

(1)内核态与用户态。
(2)中断与异常。
(3)系统调用接口。
(4)存储系统。
(5) I/O系统。
(6) 时钟(Clock) 。

3.进程线程模型

(1)并发环境与多道程序设计。
(2)进程的基本概念，进程控制块(PCB) 。
(3)进程状态及状态转换。
(4)进程控制:创建、撤销、阻塞、唤醒，UNIX类进程操作的应用(fork ()、exec ()、wait () 、signal () )。
(5)线程的基本概念，线程的实现机制，Pthread线程包的使用。
(6) 进程的同步与互斥:信号量及PV操作，管程，Pthreads中的同步互斥机制。
(7)进程间通信。
(8)处理机调度。

4.存储管理方案

(1)存储管理的基本概念，存储管理的基本任务。
(2)分区存储管理方案。
(3)覆盖技术与交换技术。
(4)虚存概念与虚拟存储技术。
(5)虚拟页式存储管理方案。

5.文件系统设计与实现技术
(1)文件的基本概念、文件逻辑结构、文件的物理结构和存取方式。
(2)文件目录的基本概念，文件目录的实现。
(3)文件的操作，目录的操作。
(4)磁盘空间的管理。
(5)文件系统的可靠性和安全性。
(6)文件系统的性能问题。
(7) Windows的文件系统FAT，UNIX的文件系统。

6.I/O设备管理
(1)设备与设备分类。
(2) I/O硬件组成。
(3) I/O软件的特点及结构。
(4)典型技术:通道技术、缓冲技术、SPOOLing技术。
(5) I/O性能问题及解决方案。

7.死锁
(1)基本概念:死锁，活锁，饥饿。
(2)死锁预防策略。
(3)死锁避免策略。
(4)死锁检测与解除。
(5)资源分配图。

二、计算机组成与接口主要考察内容

(1) 掌握操作系统的基本概念、基本结构及运行机制。
(2)深入理解进程线程模型，深入理解进程同步机制，深入理解死锁概念及解决方案。
(3)掌握存储管理基本概念，掌握分区存储管理方案，深入理解虚拟页式存储管理方案。
(4)深入理解文件系统的设计、实现，以及提高文件系统性能的各种方法。
(5)了解I/O设备管理的基本概念、I/O软件组成，掌握典型的/O设备管理技术。
(6)了解操作系统的演化过程、新的设计思想和实现技术。

1.计算机系统概述
(1)计算机的基本组成;冯诺依曼结构计算机和哈佛结构计算机的特点。
(2)计算机主要性能指标。
(3) CPU的基本结构和工作机理。指令流水线技术和8086CPU的编程结构及时序。
(4)数据的表示和运算。数制与编码、定点数和浮点数的表示和运算。
(5) 指令格式。指令的寻址方式、指令周期、机器周期和时钟周期。

2.存储器
(1)存储器的分类、存储器的层次结构、高速存储技术、虚拟存储技术。
(2)地址映射技术、替换策略、Pentium微处理器的存储管理。
(3)随机存取存储器RAM、只读存储器ROM。
(4)存储器与CPU的连接方法。
(5)辅助存储器;硬磁盘存储器和光盘存储器的基本原理。

3.汇编语言程序设计
(1) 8086汇编指令系统。
(2)程序设计技术。

4.计算机中断技术
(1)中断基本概念、中断类型码、中断向量和中断服务程序。
(2)中断接口控制器8295A的程序设计方法。

5.计算机和外设的数据交换技术
(1) CPU和外设之间的数据传送方式。
(2)可编程串行通信接口8251A的程序设计方法。
(3)可编程并行通信接口8251A的程序设计方法。
(4)计数器/定时器8253的程序设计方法。

6.模/数、数/模转换技术
(1)模/数转换技术。
(2)数/模转换技术。

7.人机接口
(1) 鼠标及键盘的工作原理。
(2)数字显示技术。
(3)打印机及接口。

8.总线
(1)总线的概念和功能。
(2)流行PC总线; ISA总线、 PCI总线和USB通用串行总线。

三级考试
上级考试，考试时长120分钟，满分100分。
1.考试题型及分值
选择题（40分）、填空题（40分）、综合题（20分）。
2.获证条件
分值达到60分即可获证，其中60—79证书印有“合格”字样，80—89证书印有“良好”字样，90—100证书印有“优秀”字样。

四级考试
上机考试，时长90分钟，满分100分。
1.考试题型及分值
(1) 操作系统原理一单选题(30分)
(2)操作系统原理一多选题 (20分)
(3)计算机组成与接口一单选题(30分)
(4)计算机组成与接口一多选题(20分)
2.获证条件
两门]课程分别达到30分及以上，并已经(或同时)获得三级嵌入式系统开发科目证书。2013年3月及以前获得的三级各科目证书，不区分科目，可以作为四级任一科目的获证条件。

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