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1、嵌入式系统设计师考试大纲嵌入式系统设计师考试大纲一、考试说明 1、考试要求： （1）掌握科学基础知识； （2）掌握嵌入式系统的硬件、软件知识； （3）掌握嵌入式系统分析的方法； （4）掌握嵌入式系统设计与开发的方法及步骤； （5）掌握嵌入式系统实施的方法 （6）掌握嵌入式系统运行维护知识； （7）了解信息化基础知识、信息技术引用的基础知识； （8）了解信息技术标准、安全，以及有关法律的基本知识； （9）了解嵌入式技术发展趋势； （10）正确阅读和理解计算机及嵌入式领域的英文资料。 2、通过本考试的合格人员能根据项目管理和工程技术的实际要求，按照系统总体设计规格进行软、硬件实际，编写系统开发规格
2、说明书等相应的文档；组织和指导嵌入式系统靠法实施人员实施硬件电路、编写和调试程序，并对嵌入式系统硬件设备和程序进行优化和集成测试，开发出符合系统总体设计要求的高质量嵌入式系统；具有工程师的实际工作能力和业务水平。 二、考试范围 考试科目 1：嵌入式系统基础知识 1.计算机科学基础 1.1 数制及转换 . 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 . 数的机内表示（原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出） . 字符、汉字、声音、图像的编码方式 . 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 . 计算机中的二进制数运算方法
3、 . 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 . CPU 和存储器的组成、性能、基本工作原理 . 常用 I/O 设备、通信设备的性能，以及基本工作原理 . I/O 接口的功能、类型和特点 . 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 . 诊断与容错 . 系统可靠性分析评价 . 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
4、系结构 . 冯.诺伊曼结构与哈佛结构 . CISC 与 RISC . 流水线技术 . 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 . 常用 8 位处理器的体系结构和类型 . 常用 16 位处理器的体系结构特点 . 常用 32 位处理器的体系结构特点 . 常用 DSP 处理器的体系结构特点 . 多核处理器的体系结构特点 2.2.3 异常 . 同步异常（陷阱、故障、终止） . 异步异常（中断） . 可屏蔽中断、不可屏蔽中断 . 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 . 存储器系统的层次结构 . 高速缓存（Cache）
5、 . 内存管理单元（MMU） 2.3.2 ROM 的种类与选型 . 常见 ROM 的种类 . 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 . Flash Memory 的种类 . 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 . 常见 RAM 的种类 . SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM 的典型特征和不同点 2.3.5 外存 . 常见外存的种类 . 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
6、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 . PCI、USB、串口、红外、并口、SPI、IIC、PCMCIA 的基本原理与结构 . 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 . 电子电路设计原理 . 电子电路设计方法及步骤 . 电子电路设计中的可靠知识 2.7.2 PCB 设计基础知识 . PCB 设
7、计原理 . PCB 设计方法及步骤 . 多层 PCB 设计的注意事项及布线原则 . PCB 设计中的可靠性知识 2.7.3 电子电路测试基础知识 . 电子电路测试原理与方法 . 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
8、. 单体结构、分层结构和微内核结构 3.2.2 任务管理 . 多道程序技术 . 进程、线程、任务的概念 . 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） . 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） . 实时系统及任务调度（RMS、EDF 算法） . 任务间通信（共享内存、消息、管道、信号） . 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 . Flat 存储管理方式 . 分区存储管理（固定分区、可变分区） . 地址重定位（逻辑地址、物理地址、地址映射） . 页式存储
9、管理 . 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 . 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 . 文件和目录 . 文件的结构和组织 . 存取方法、存取控制 . 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 . 汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理 . 汇编语言 . 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、
10、数据类型） . 面向对象的语言（对象、数据抽象、继承、多态、自动内存管理）. 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 . 宿主机、目标机 . 编辑器、编译器、链接器、调试器、模拟器 . 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） . 集成开发环境 . 开发辅助工具 3.3.4 嵌入式软件开发 . 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） . 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） . 编码（编程规范、代码审查） . 测试（测试环境、测试用例、测试方法、测试工具） . 下载和运行
11、 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 . 系统开发生命周期各阶段的目标和任务的划分方法 . 系统开发项目挂你基础知识及其常用管理工具使用方法 . 主要的系统开发方法 . 系统开发工具与环境知识 4.2 系统分析基础知识 . 系统分析的目的和任务 . 系统分析方法 . 系统规格说明书的编写方法 4.3 系统设计知识 . 传统系统设计方法 . 软硬件协同设计方法 4.4 系统实施知识 . 系统架构设计 . 系统详细设计 . 系统调试技术 . 系统测试 4.5 系统维护知识 . 系统运行管理知识 . 系统维护知识 . 系统评价知识 5.安
12、全性知识 . 安全性基本概念 . 加密与解密机制 6.标准化知识 . 标准化的概念 . 国际标准、国家标准、行业标准、企业标准基本知识 . 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 . 标准化机构 . 嵌入式系统相关标准 7.信息化基础知识 . 信息化和信息系统基本概念 . 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 . 正确阅读和理解相关领域的英文资料 考试科目 2：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 . 系统硬件配置 . 系统功能组成分配 . 软硬件功能的分配 . 可行性验证及设计审查 .
13、系统规格 . 周期，成本及工作量估计 . 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 . 软件结构 . 设计评审 . 软件详细设计 1.6 系统测试 . 测试环境 . 测试计划（内容、方法、标准、过程、检验） . 硬件测试 . 软件测试（单元测试、集成测试） . 软硬件联合测试 . 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 . 多处理器系统特点 . 多处理器系统构建技术 2.1.5 总线架构
14、. 应用系统中的总线配置 2.1.6 内存种类及架构 . 存储器系统接口设计 2.1.7 数字电路和逻辑电路 . 专用集成电路 . 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 . 接口信号电平转换 . 接口驱动电路设计 2.2.2 输入/输出接口应用技术 . 外围设备 . 串口通信 . 并口通信 . 模拟接口 . 通信接口设备 . 通信标准和协议 . 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 . 存储卡，记忆棒，IC 卡，MMC 卡，SD 卡 . DVD 、CD-R 、CD-RW 2.3.2 外围输入/输出设备 . 键盘，鼠标，触摸屏
15、 . 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 . 系统时间 . 时钟中断 3.2.2 内存管理 . 静态内存管理 . 动态内存管理 3.2.3 任务管理和任务间的通信 . 任务间的通信机制 . 信号量 . 邮箱 . 消息队列 3.2.
16、4 异常处理 . 异常处理方法 . 中断优先级处理方法 . 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 . 数据类型 . 汇编语言程序结构 . 汇编语言程序设计及优化 . 子程序调用 3.3.2 嵌入式 C 语言设计 . ANSI-C 的数据类型 . C 程序结构 . C 语言程序设计及优化 . 程序的编译与链接 3.3.3 面向对象程序设计与开发 . 面向对象的分析与设计方法 UML . 面向对象的编程语言 . 使用 C+进行嵌入式系统开发 . 使用 Java 进行嵌入式系统开发 3.4 系统级软件设计技术 . 嵌入式系统固件与系统初始化设计 . 设备驱动程序设计 . 硬件抽象层、板级支持包设计 . 嵌入式软件的移植技术 4.嵌入式系统开发技术 4.1 系统开发环境 4.1.1 开发工具 . 文本编辑器 . 汇编、编译和连接程序 . ICE 和 ICE 监控器 . 配置管理工具 . 逆工程工具 4.1.2 平台 . 操作系统 . 分布式
