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4、實(shí)時(shí)系統的調度
(1)調度:給定一組實(shí)時(shí)任務(wù)和系統資源,確定每個(gè)任務(wù)何時(shí)何地執行的整個(gè)過(guò)程。
(2)搶占式調度:通常是優(yōu)先級驅動(dòng)的調度,如uCOS。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好、反應快,調度算法相對簡(jiǎn)單,可以保證高優(yōu)先級任務(wù)的時(shí)間約束;缺點(diǎn)是上下文切換多。
(3)非搶占式調度:通常是按時(shí)間片分配的調度,不允許任務(wù)在執行期間被中斷,任務(wù)一旦占用處理器就必須執行完畢或自愿放棄,如WinCE。優(yōu)點(diǎn)是上下文切換少;缺點(diǎn)是處理器有效資源利用率低,可調度性不好。
(4)靜態(tài)表驅動(dòng)策略:系統在運行前根據各任務(wù)的時(shí)間約束及關(guān)聯(lián)關(guān)系,采用某種搜索策略生成一張運行時(shí)刻表,指明各任務(wù)的起始運行時(shí)刻及運行時(shí)間。
(5)優(yōu)先級驅動(dòng)策略:按照任務(wù)優(yōu)先級的高低確定任務(wù)的執行順序。
(6)實(shí)時(shí)任務(wù)分類(lèi):周期任務(wù)、偶發(fā)任務(wù)、非周期任務(wù)。
(7)實(shí)時(shí)系統的通用結構模型:數據采集任務(wù)實(shí)現傳感器數據的采集,數據處理任務(wù)處理采集的數據、并將加工后的數據送到執行機構管理任務(wù)控制機構執行。
5、嵌入式微處理器體系結構
(1)馮諾依曼結構:程序和數據共用一個(gè)存儲空間,程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個(gè)存儲器的不同物理位置,采用單一的地址及數據總線(xiàn),程序和數據的寬度相同。例如:8086、ARM7、MIPS…
(2)哈佛結構:程序和數據是兩個(gè)相互獨立的存儲器,每個(gè)存儲器獨立編址、獨立訪(fǎng)問(wèn),是一種將程序存儲和數據存儲分開(kāi)的存儲器結構。例如:AVR、ARM9、ARM10…
(3)CISC與RISC的特點(diǎn)比較(參照教程22頁(yè))。計算機執行程序所需要的時(shí)間P可以用下面公式計算:P=I×CPI×T
I:高級語(yǔ)言程序編譯后在機器上運行的指令數。
CPI:為執行每條指令所需要的平均周期數。
T:每個(gè)機器周期的時(shí)間。
(4)流水線(xiàn)的思想:在CPU中把一條指令的串行執行過(guò)程變?yōu)槿舾芍噶畹淖舆^(guò)程在CPU中重疊執行。
(5)流水線(xiàn)的指標:
吞吐率:?jiǎn)挝粫r(shí)間里流水線(xiàn)處理機流出的結果數。如果流水線(xiàn)的子過(guò)程所用時(shí)間不一樣長(cháng),則吞吐率應為最長(cháng)子過(guò)程的倒數。
建立時(shí)間:流水線(xiàn)開(kāi)始工作到達最大吞吐率的時(shí)間。若m個(gè)子過(guò)程所用時(shí)間一樣,均為t,則建立時(shí)間T=mt。
(6)信息存儲的字節順序A、存儲器單位:字節(8位)
B、字長(cháng)決定了微處理器的尋址能力,即虛擬地址空間的大小。
C、32位微處理器的虛擬地址空間位232,即4GB。
D、小端字節順序:低字節在內存低地址處,高字節在內存高地址處。
E、大端字節順序:高字節在內存低地址處,低字節在內存高地址處。F、網(wǎng)絡(luò )設備的存儲順序問(wèn)題取決于OSI模型底層中的數據鏈路層。
6、邏輯電路基礎
(1)根據電路是否具有存儲功能,將邏輯電路劃分為:組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。
(2)組合邏輯電路:電路在任一時(shí)刻的輸出,僅取決于該時(shí)刻的輸入信號,而與輸入信號作用前電路的狀態(tài)無(wú)關(guān)。常用的邏輯電路有譯碼器和多路選擇器等。
(3)時(shí)序邏輯電路:電路任一時(shí)刻的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入有關(guān),而且還與該時(shí)刻電路的狀態(tài)有關(guān)。因此,時(shí)序電路中必須包含記憶元件。觸發(fā)器是構成時(shí)序邏輯電路的基礎。常用的時(shí)序邏輯電路有寄存器和計數器等。
(4)真值表、布爾代數、摩根定律、門(mén)電路的概念。
(5)NOR(或非)和NAND(與非)的門(mén)電路稱(chēng)為全能門(mén)電路,可以實(shí)現任何一種邏輯函數。
(6)譯碼器:多輸入多輸出的組合邏輯網(wǎng)絡(luò )。
每輸入一個(gè)n位的二進(jìn)制代碼,在m個(gè)輸出端中最多有一個(gè)有效。當m=2n是,為全譯碼;當m<2n時(shí),為部分譯碼。
(7)由于集成電路的高電平輸出電流小,而低電平輸出電流相對比較大,采用集成門(mén)電路直接驅動(dòng)LED時(shí),較多采用低電平驅動(dòng)方式。液晶七段字符顯示器LCD利用液晶有外加電場(chǎng)和無(wú)外加電場(chǎng)時(shí)不同的光學(xué)特性來(lái)顯示字符。
(8)時(shí)鐘信號是時(shí)序邏輯的基礎,它用于決定邏輯單元中的狀態(tài)合適更新。同步是時(shí)鐘控制系統中的主要制約條件。
(9)在選用觸發(fā)器的時(shí)候,觸發(fā)方式是必須考慮的因素。觸發(fā)方式有兩種:電平觸發(fā)方式:具有結構簡(jiǎn)單的有點(diǎn),常用來(lái)組成暫存器。
邊沿觸發(fā)方式:具有很強的抗數據端干擾能力,常用來(lái)組成寄存器、計數器等。
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