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目前嵌入式系统教学平台市场上的主导产品都是基于ARM7或ARM9架构的,一般都认为ARM7属于低端产品、ARM9属于高端产品,也出现了所谓的“ARM7&ARM9覆盖高端&低端的教学平台”。宣传“两套CPU子板都是可以自由插拔,一套实验系统变化为两套,ARM7的实验系统可以实现基础的ARM嵌入式教学,主要包括指令实验,基础接口实验,UCOS-II操作系统实验和uCLinux操作系统实验;ARM9的实验系统可以实现高端的ARM嵌入式教学,主要包括扩展接口实验,Linux操作系统实验和WinCE操作系统实验。”这种观点有误导用户的嫌疑。因为ARM9和ARM7同属于ARMv41,是属于中低端系列的ARM微处理器。目前市场上真正高端的ARM架构处理器是与ARMV5TE体系兼容的IntelXScale,如PXA255和PXA270。从嵌入式系统教学平台的发展来看,未来会形成两个发展方向。即一方面向高端的XScale系列发展,主要面向计算机、软件等专业,这一类高端平台具有强大的计算能力和多媒体功能,教学内容侧重于操作系统、驱动程序和软件应用,培养消费电子、手持设备、无线网络、手机游戏等领域的嵌入式软件人才;另一方面就是ARM7/ARM9系列的中低端教学平台,主要面向电子工程、自动化、仪器仪表等专业,这类平台具有丰富的接口和功能,教学内容侧重于微处理器接口设计、驱动开发和系统应用,培养工业自动化、测控、智能仪表等应用领域的嵌入式技术人才。宣称采用两种CPU子板的方式,实现ARM7&ARM9的功能,是完全没有必要的,而且增加了用户的成本的维护的复杂性,其原因如下：1、从ARM体系结构的教学内容上看,ARM9的指令集完全兼容ARM7,教学上没有任何区别。所以ARM指令实验和基础接口实验不是ARM7的专利,做过ARM系统开发的人都很清楚,用ARM9一样可以完成ARM7的这些教学实验内容;2、从操作系统的教学内容上看,目前教学中大都采用COS-II或Linux。COS-II代码简单,易教易学,Linux功能强大,但对学生的基础要求较高。目前市场上大多数ARM7教学平台都支持COS-II或uCLinux,ARM9基本上都支持Linux和WinCE。但COS-II不是ARM7的专利,在ARM9上完全可以运行。而uClinux是Linux的一个子集,无论是从开发着者的角度还是从教学的角度去理解,Linux系统可以完全兼容uCLinux的应用。宣称支持ARM7和ARM9的双内核,主要原因是因为他们的技术能力较弱,无法完成COS-II在ARM9上的移植和扩展工作,所以采用ARM7来弥补COS-II的教学内容。试想,如果有一款ARM9平台,能够运行COS-II、Linux、WinCE等操作系统,我们为什么还需要ARM7来画蛇添足呢？事实上,这样的平台已经有了,一些技术实力较强的公司已经把COS-II移植到了ARM9上,如UP-NETARM2410和UP-NETARM2410S等。字串43、从硬件设计的教学内容上看,支持ARM7和ARM9的双内核的平台,造成了硬件资源的浪费,难以发挥ARM7和ARM9各自的优势。比如：用s3c44b0和s3c2410处理器作为ARM7和ARM9的内核,s3c2410平台支持USBhost和USBclient,支持真彩色TFTLCD。而主平台为了兼容s3c44b0,不得不使用256色STN的LCD;如果要想有USBhost或者client接口,不得不使用其他芯片外扩。这都会使ARM9处理器的功能受到限制,不能充分发挥ARM9处理器的性能。ARM开发论坛4、从产品的成本的服务维护上看,采用支持ARM7和ARM9的双内核的平台,无疑会增加产品的成本,因为教学平台最贵的芯片就是微处理器和存储器,而从教学角度看,这部分增加的成本是没有意义的。如果从科学角度看,这种做法又浪费资源,其性价比无不如一块开发板。此外,采用支持ARM7和ARM9的双内核的平台,降低了系统的可靠性,学生在实验过程中,会经常切换两种内核,其损坏的概率会大大增加,增加后续维护成本。由此可见,仅仅一个ARM9平台就可以同时满足中低端教学的需求,额外添加ARM7去满足低端教学任务,只能认为是画蛇添足。平白增添了硬件成本,还限制了硬件平台的扩展。嵌入式系统教学的目的应该是为了让学生学到一种嵌入式平台开发和设计的方法,其变化主要体现在运行不同操作系统上,而不是硬件是否采用ARM7还是ARM9上。教学思想应是“授人以渔”,学生学到的是设计方法,将来不管是ARM7,ARM9,还是XScale,甚至包括MIPS、alpha、68k、powerpc等其它体系结构的微处理器,对于一个优秀的嵌入式系统工程师来说都是一样的。嵌入式系统设计师需掌握的知识体系嵌入式系统基础知识1.计算机科学基础1.1数制及转换o 二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换1.2数据的表示o 数的机内表示（原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出）o 字符、汉字、声音、图像的编码方式o 校验方法和校验码（奇偶验码、海明校验码、循环校验码）1.3算术和逻辑运算o 计算机中的二进制数运算方法o 逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简1.4计算机系统结构和重要部件的基本工作原理o CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理o 常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理o I/O接口的功能、类型和特点o 虚拟存储存储基本工作原理，多级存储体系1.5安全性、可靠性与系统性能评测基础知识o 诊断与容错o 系统可靠性分析评价o 计算机系统性能评测方法2.嵌入式系统硬件知识2.1数字电路和逻辑电路基础2.1.1组合电路和时序电路2.1.2总线电路与电平转换电路2.1.3可编程逻辑器件2.2嵌入式微处理器基础2.2.1嵌入式微处理器体系结构o 冯.诺伊曼结构与哈佛结构o CISC与RISCo 流水线技术o 信息存储的字节顺序（大端存储法和小端存储法）2.2.2嵌入式系统处理器的结构和类型o 常用8位处理器的体系结构和类型o 常用16位处理器的体系结构特点o 常用32位处理器的体系结构特点o 常用DSP处理器的体系结构特点o 多核处理器的体系结构特点2.2.3异常o 同步异常（陷阱、故障、终止）o 异步异常（中断）o 可屏蔽中断、不可屏蔽中断o 中断优先级、中断嵌套2.3 嵌入式系统的存储体系2.3.1存储器系统o 存储器系统的层次结构o 高速缓存（Cache）o 内存管理单元（MMU）2.3.2 ROM的种类与选型o 常见ROM的种类o PROM、EPROM、E2PROM型ROM的典型特征和不同点2.3.3 Flash Memory的种类与选型o Flash Memory的种类o NOR和NAND型Flash Memory的典型特征和不同点2.3.4 RAM的种类与选型o 常见RAM的种类o SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特征和不同点2.3.5 外存o 常见外存的种类o 磁盘、光盘、CF、SD等的典型特征和不同点2.4 嵌入式系统I/O接口2.4.1 定时器和计数器基本原理与结构2.4.2 GPIO、PWM接口基本原理与结构2.4.3 A/D、D/A接口基本原理与结构2.4.4键盘、显示、触摸屏接口基本与结构2.4.5嵌入式系统音频接口2.5嵌入系统通信及网络接口o PCI、USB、串口、红外、并口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理与结构o 以太网、CAN、WLAN、蓝牙、1394的基本原理与结构2.6嵌入式系统电源分类及电源原理2.7电子电路设计2.7.1电子电路设计基础知识o 电子电路设计原理o 电子电路设计方法及步骤o 电子电路设计中的可靠知识2.7.2 PCB设计基础知识o PCB设计原理o PCB设计方法及步骤o 多层PCB设计的注意事项及布线原则o PCB设计中的可靠性知识2.7.3电子电路测试基础知识o 电子电路测试原理与方法o 硬件抗干扰测试3. 嵌入式系统软件知识3.1嵌入式软件基础知识3.1.1嵌入式软件的分类（系统软件、支撑软件、应用软件）3.1.2无操作系统支持的嵌入式软件体系结构（轮询、中断、前后台）3.1.3有操作系统支持的嵌入式软件体系结构3.1.4板极支持包基础知识（系统初始化、设备驱动程序）3.1.5嵌入式中间件（GUI、数据库）3.2 嵌入式操作系统基础知识3.2.1嵌入式操作系统体系结构o 单体结构、分层结构和微内核结构3.2.2任务管理o 多道程序技术o 进程、线程、任务的概念o 任务的实现（任务的层次结构、任务控制块、任务的状态及状态转换、任务队列）o 任务调度（调度算法的性能指标、可抢占调度、不可抢占调度、先来先服务、短作业优先算法、时间片轮转算法、优先级算法）o 实时系统及任务调度（RMS、EDF算法）o 任务间通信（共享内存、消息、管道、信号）o 同步与互斥（竞争条件、临界区、互斥、信号量、死锁）3.2.3存储管理o Flat存储管理方式o 分区存储管理（固定分区、可变分区）o 地址重定位（逻辑地址、物理地址、地址映射）o 页式存储管理o 虚拟存储技术（程序局部性原理、虚拟页式存储管理、页面置换算法、工作集模型）3.2.4设备管理o 设备无关性、I/O地址、I/O控制、中断处理、缓冲技术、假脱机技术）3.2.5文件系统基础知识o 文件和目录o 文件的结构和组织o 存取方法、存取控制o 常见嵌入式文件系统（FAT、JFFS、YAFFS）3.2.6操作系统移植基础知识3.3 嵌入式系统程序设计3.3.1嵌入式软件开发基础知识3.3.2嵌入式程序设计语言o 汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理o 汇编语言o 基于过程的语言（过程/函数、参数传递、全局变量、递归、动态内存分配、数据类型）o 面向对象的语言（对象、数据抽象、继承、多态、自动内存管理）o 各类程序设计语言的主要特点和适用情况3.3.3嵌入式软件开发环境o 宿主机、目标机o 编辑器、编译器、链接器、调试器、模拟器o 常用嵌入式开发工具（编程器、硬件仿真器、逻辑分析仪、示波器）o 集成开发环境o 开发辅助工具3.3.4嵌入式软件开发o 软件设计（模块结构设计、数据结构设计、内存布局、面向对象的分析与设计）o 嵌入式引导程序的设计、设备驱动程序设计、内核设计、网络程序设计、应用软件设计）o 编码（编程规范、代码审查）o 测试（测试环境、测试用例、测试方法、测试工具）o 下载和运行3.3.5嵌入式应用软件移植4.嵌入式系统的开发与维护知识4.1系统开发过程及其项目管理o 系统开发生命周期各阶段的目标和任务的划分方法o 系统开发项目挂你基础知识及其常用管理工具使用方法o 主要的系统开发方法o 系统开发工具与环境知识4.2 系统分析基础知识o 系统分析的目的和任务o 系统分析方法o 系统规格说明书的编写方法4.3 系统设计知识o 传统系统设计方法o 软硬件协同设计方法4.4 系统实施知识o 系统架构设计o 系统详细设计o 系统调试技术o 系统测试4.5 系统维护知识o 系统运行管理知识o 系统维护知识o 系统评价知识5.安全性知识o 安全性基本概念o 加密与解密机制6.标准化知识o 标准化的概念o 国际标准、国家标准、行业标准、企业标准基本知识o 代码标准、文件格式标准、安全标准、软件开发规范和文档标准知识o 标准化机构o 嵌入式系统相关标准7.信息化基础知识o 信息化和信息系统基本概念o 有关的法律、法规8.嵌入式技术发展趋势9.计算机专业英语o 正确阅读和理解相关领域的英文资料嵌入式系统设计应用技术1.嵌入式系统开发过程1.1系统需求分析方法与步骤1.2系统设计o 系统硬件配置o 系统功能组成分配o 软硬件功能的分配o 可行性验证及设计审查o 系统规格o 周期，成本及工作量估计o 开发计划1.3软硬件协同设计1.4硬件设计1.5软件设计o 软件结构o 设计评审o 软件详细设计1.6系统测试o 测试环境o 测试计划（内容、方法、标准、过程、检验）o 硬件测试o 软件测试（单元测试、集成测试）o 软硬件联合测试o 实施测试1.7系统评估1.8 软件维护2.嵌入式系统硬件设计2.1嵌入式系统硬件基本结构2.1.1嵌入式微处理结构与应用2.1.2 异常及中断处理技术2.1.3 DMA技术2.1.4 多处理系统o 多处理器系统特点o 多处理器系统构建技术2.1.5 总线架构o 应用系统中的总线配置2.1.6 内存种类及架构o 存储器系统接口设计2.1.7数字电路和逻辑电路o 专用集成电路o 可编程逻辑控制器件2.2输入/输出接口设计2.2.1 输入/输出接口o 接口信号电平转换o 接口驱动电路设计2.2.2输入/输出接口应用技术o 外围设备o 串口通信o 并口通信o 模拟接口o 通信接口设备o 通信标准和协议o 数据传输方式2.3外围设备接口应用技术2.3.1 外围存储设备o 存储卡，记忆棒，IC卡，MMC卡，SD卡o DVD 、CD-R 、CD-RW2.3.2外围输入/输出设备o 键盘，鼠标，触摸屏o 液晶板、LED、7段数码管、蜂鸣器2.3.3电源设计技术2.4可靠性与安全性设计技术2.4.1 错误检测与隔离技术2.4.2 冗余设计2.4.3 系统恢复设计2.4.4 诊断技术2.4.5常用安全标准2.4.6 抗干扰设计2.4.7电磁兼容设计2.4.8系统加密3.嵌入式系统软件设计3.1嵌入式系统软件结构设计3.2嵌入式操作系统应用技术3.2.1 时间管理o 系统时间o 时钟中断3.2.2内存管理o 静态内存管理o 动态内存管理3.2.3任务管理和任务间的通信o 任务间的通信机制o 信号量o 邮箱o 消息队列3.2.4异常处理o 异常处理方法o 中断优先级处理方法o 系统调用3.2.5嵌入式文件系统应用技术3.2.6嵌入式系统图形用户接口（GUI）应用技术3.2.7嵌入式系统数据库应用技术3.3嵌入式软件设计技术3.3.1汇编语言设计o 数据类型o 汇编语言程序结构o 汇编语言程序设计及优化o 子程序调用3.3.2嵌入式C语言设计o ANSI-C的数据类型o C程序结构o C语言程序设计及优化o 程序的编译与链接3.3.3面向对象程序设计与开发o 面向对象的分析与设计方法UMLo 面向对象的编程语言o