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2017年11月全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试《嵌入式系统设计师（中级）》复习全书【核心讲义＋历年真题详解】试读：
第1部分 备考指南
第1章 计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试概述
（嵌入式系统设计师篇）一、考试简介
计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试（以下简称计算机软件考试）是原中国计算机软件专业技术资格和水平考试（简称软件考试）的完善与发展。这是由国家人力资源和社会保障部、工业和信息化部领导下的国家级考试，其目的是，科学、公正地对全国计算机与软件专业技术人员进行职业资格、专业技术资格认定和专业技术水平测试。
原软件考试在全国范围内已经实施了二十年，截止2011年，累计参加考试的人数约有三百万人。该考试由于其权威性和严肃性，得到了社会及用人单位的广泛认同，并为推动我国信息产业特别是软件产业的发展和提高各类IT人才的素质做出了积极的贡献。
根据人事部、信息产业部文件（国人部发[2003]39号），计算机软件考试纳入全国专业技术人员职业资格证书制度的统一规划。通过考试获得证书的人员，表明其已具备从事相应专业岗位工作的水平和能力，用人单位可根据工作需要从获得证书的人员中择优聘任相应专业技术职务（技术员、助理工程师、工程师、高级工程师）。计算机专业技术资格（水平）实施全国统一考试后，不再进行计算机技术与软件相应专业和级别的专业技术职务任职资格评审工作。因此，这种考试既是职业资格考试，又是职称资格考试。
同时，这种考试还具有水平考试性质，报考任何级别不需要学历、资历条件，只要达到相应的技术水平就可以报考相应的级别。部分级别的考试已与日本、韩国相应级别的考试互认，以后还将进一步扩大考试互认的级别以及互认的国家。
考试合格者将颁发由中华人民共和国人力资源和社会保障部、工业和信息化部用印的计算机技术与软件专业技术资格（水平）证书。
二、考试专业与级别
根据《计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试暂行规定》（以下简称《暂行规定》）第五条规定，计算机专业技术资格（水平）考试划分为计算机软件、计算机网络、计算机应用技术、信息系统和信息服务5个专业类别，并在各专业类别中分设了高、中、初级专业资格考试，详见《计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试专业类别、资格名称和级别层次对应表》（见下）。人事部和信息产业部将根据发展需要适时调整专业类别和资格名称。
考生可根据本人情况选择相应专业类别、级别的专业资格（水平）参加考试。
三、报考条件
凡遵守中华人民共和国宪法和各项法律，恪守职业道德，具有一定计算机技术应用能力的人员，均可根据本人情况，报名参加相应专业类别、级别的考试。
因此，计算机软件资格考试报名条件不设学历与资历条件、年龄以及专业等限制，考生可根据自己的技术水平选择合适的级别合适的资格进行报考。
注：每次考试个人只允许报考一种资格。
四、报考方式
符合《暂行规定》（即《计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试暂行规定》）第八条规定的人员，由本人提出申请，按规定携带身份证明到当地考试管理机构报名，领取准考证。凭准考证、身份证明在指定的时间、地点参加考试。
各地的报名办法由考生报考所在地的当地考试机构决定。考生相关报考费用标准由当地物价部门核准。
考生报名方式主要分为：网上报名与考生本人到指定地点报名两种。
注：报名时依据的身份证明包括：居民身份证、军人的证件、护照、户口本等。
五、报考时间
计算机专业技术资格（水平）考试原则上每年组织两次，在每年第二季度和第四季度举行。
注：各地的报名时间由考生报考所在地的当地考试机构决定。
六、考试形式与时间规定
除信息处理技术员和多媒体应用制作技术员采取笔试与上机操作考试相结合的形式外，其他各种考试都采用笔试形式。考试实行全国统一大纲、统一试题、统一时间、统一标准、统一证书的考试办法。
高级资格考试设综合知识、案例分析和论文3个科目；中级、初级资格考试设基础知识和应用技术2个科目。各级别考试均分2个半天进行。笔试安排在一天之内。上机考试将分期分批进行。
知识科目采用单项选择题，考试150分钟，考生需要用2B铅笔填涂答题卡；
应用技术科目采用问答题，考试时间150分钟；上机考试时间为150分钟；
案例分析科目采用问答题，考试时间为90分钟；论文科目考试时间为120分钟。各个科目的满分均为75分。
七、嵌入式系统设计师考试科目设置
（1）嵌入式系统基础知识，考试时间为l50分钟，笔试，选择题；（2）嵌入式系统设计，考试时间为150分钟，笔试，问答题。八、考试目标
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说明书进行软、硬件设计，编写相应的系统开发文档；能够组织和实施嵌入式系统的开发，对嵌入式系统的硬件进行设计和调试，对嵌入式系统的软件进行定制、设计和测试，开发出符合系统总体设计要求的嵌入式系统；具有工程师的实际工作能力和业务水平。
九、嵌入式系统设计师考试要求
（1）掌握计算机系统的基础知识：（2）掌握嵌入式系统的硬件、软件基础知识；（3）掌握嵌入式系统需求分析方法；（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、运行、维护知识：（6）熟悉软件过程改进和软件开发项目管理等软件工程基础知识；（7）了解信息化基础知识、计算机控制、网络通信等计算机应用基础知识；（8）了解系统的安全性、可靠性、信息技术标准以及有关法律法规的基本知识；（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系统领域的英文资料。十、指定书目
考试大纲——《嵌入式系统设计师考试大纲与培训指南（2013版）》清华大学出版社
指定教材——《嵌入式系统设计师教程》清华大学出版社
十一、考试内容
说明：
“Ⅰ”、“Ⅱ”和“Ⅲ”表示掌握或熟悉的程度。
“I”是指对所列知识要理解其内容及含义（理解）。
“Ⅱ”是指有关问题中能直接使用（一般应用）。
“Ⅲ”是指对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用（综合应用）。
考试科目1：嵌入式系统基础知识
一、计算机系统的基础知识
1.1 数制及其转换
·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（II）
1.2 数据的表示
·数值的原码、反码、补码、移码表示，定点数和浮点数，精度和溢出（Ⅱ）
·字符、汉字、声音、图像的编码方式（I）
·校验方法和校验码（奇偶校验码、海明校验码、循环冗余校验码）（Ⅱ）
1.3 算术运算和逻辑运算
·二进制数运算方法（Ⅱ）
·逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简（Ⅰ）1.4 计算机组成和主要部件的基本工作原理
1.4.1 CPU和存储器的组成、基本工作原理
·CPU的基本组成与工作原理（Ⅱ）
·存储器的组成及特点（Ⅱ）
·信息存储的字节顺序（大端存储、小端存储）（Ⅱ）
1.4.2 常用I／O设备、通信设备的性能以及基本工作原理（Ⅰ）
1.4.3 I／O接口的功能、类型和特点
·I／O接口的基本组成与主要功能（Ⅱ）
·I／o接口的分类（Ⅰ）
·I／O接口的控制方式及特点：程序查询方式、中断处理方式、DMA（直接存储器存取）传送方式等（Ⅱ）1.5 计算机体系结构
·CISC与RISC，流水线技术、超标量（Ⅰ）
·多处理机，并行处理，分布处理（Ⅰ）
·冯·诺伊曼结构与哈佛结构（Ⅰ）1.6 可靠性与系统性能评测基础知识
1.6.1 诊断与容错
·故障检测（Ⅰ）
·容错技术与容错控制（Ⅰ）
1.6.2 系统可靠性分析评价
·系统的可靠性定义（Ⅰ）
·串联系统特点及可靠性度量（Ⅱ）
·并联系统特点及可靠性度量（Ⅱ）
·N模冗余系统等可靠性模型的特点（Ⅰ）
1.6.3 计算机系统性能评测方法
·平均无故障时间的定义及计算（Ⅰ）
·平均修复时间的定义及计算（Ⅰ）
·可用性的定义及计算（Ⅰ）
二、嵌入式系统硬件基础知识2.1 数字电路基础
·信号特性与信号转换（Ⅰ）
·组合逻辑电路和时序逻辑电路（Ⅰ）
·可编程逻辑器件
◆CPLD和FPGA的特点（Ⅰ）
◆FPGA的构成（Ⅰ）2.2 嵌入式微处理器基础
2.2.1 嵌入式微处理器的结构和类型
·常用8位处理器的体系结构特点（Ⅱ）
·常用16位处理器的体系结构特点（Ⅱ）
·常用32位处理器的体系结构特点X86、ARM、PowerPC系列（Ⅱ）
·常用DSP处理器的体系结构特点典型的包括TI系列，ADI系列，Freescale系列（Ⅱ）
·多核处理器的体系结构特点同构异构（Ⅱ）
·程序执行模型（Ⅱ）
·核间通信方法（Ⅱ）
2.2.2 嵌入式微处理器的异常与中断
·异常
◆陷阱（Ⅰ）
◆故障（Ⅰ）
◆终止（Ⅰ）
·中断
◆硬中断、软中断（Ⅱ）
◆可屏蔽中断、不可屏蔽中断（Ⅱ）
◆中断优先级（Ⅱ）中断嵌套（Ⅱ）2.3 嵌入式系统的存储体系
2.3.1 存储系统的层次结构（Ⅰ）
2.3.2 内存管理单元（MMU）
·MMU的功能和作用（Ⅰ）
2.3.3 RAM和ROM的种类与选型
·常见RAM类型
◆SRAM、DRAM、DDAM、NVRAM各自的典型特性和不同点（Ⅰ）
·常见ROM种类
◆PROM、EPROM、EEPROM和ROM各自的典型特征和不同点（Ⅰ）
2.3.4 高速缓存（Cache）
·Cache的分类（Ⅱ）
·Cache的组成结构（Ⅱ）
·Cache的工作原理（Ⅱ）
2.3.5 其他存储设备
·磁盘、光盘等存储介质（I）
·闪存类存储介质（I）2.4 嵌入式系统I/O
·GP10、PWM接口基本原理与结构（I）
·A／D、D／A接口基本原理与结构（II）
·键盘、显示、触摸屏、声控屏等接口基本原理与结构（II）
·嵌入式系统音频、视频接口（I）
·输入输出控制（Ⅱ）2.5 定时器和计数器
·定时器和计数器的工作原理（I）
·定时器的设计（II）
·计数器的设计（II）2.6 嵌入式系统总线及通信接口
·总线分类（II）
·总线控制（Ⅱ）
·PCI、PCI-E、EISA、VME、CPCI、PCMCIA等的基本原理和特点（II）
·USB、串口、红外、并口、SPI、IIC、1394、CAN等的基本原理和特点（Ⅱ）
·以太网、WLAN、蓝牙、Zigbee、WIFI、GPRS、3G、AFDX、FC等的基本原理和特点（II）
·Select IO、RapiDIO等高速串行通信接口的基本原理和特点（II）2.7 嵌入式系统电源分类及电源管理（I）2.8 电子电路设计
2.8.1 电子电路设计基础知识
·电子电路设计原理（I）
·电子电路设计方法及步骤（I）
·电子电路可靠性设计（I）
2.8.2 PCB设计基础知识
·PCB设计原理（I）
·PCB设计方法及步骤（I）
·多层PCB设计的注意事项及布线原则（I）
·PCB的可靠性设计（电磁兼容）（I）
2.8.3 电子电路测试基础知识
·电子电路测试方法（I）
·硬件可靠性测试（I）
三、嵌入式系统软件基础知识3.1 嵌入式软件基础知识
3.1.1 嵌入式软件分类
·系统软件（I）
·支撑软件
◆中间件（I）
◆可配置组件（I）
·应用软件（I）
3.1.2 嵌入式系统初始化
·系统引导（Bootloader）（II）
·板级支持包（BSP）（II）
3.1.3 无操作系统支持的嵌入式软件体系结构（I）
3.1.4 有操作系统支持的嵌入式软件体系结构（II）
3.1.5 嵌入式支撑软件（嵌入式文件系统、嵌入式数据库、分布式对象系统、GUI等）（II）3.2 嵌入式操作系统基础知识
3.2.1 嵌入式操作系统基本概念
·分类：模块化结构、分层结构、微内核结构、多重独立安全等级（MILS）结构等（Ⅱ）
·嵌入式实时操作系统特点：实时性、可移植性、可剪裁可配置性、可靠性、应用编程接口（API）等（I）
·高可靠嵌入式实时操作系统：相关标准、分区概念、隔离保护、健康监控（I）
3.2.2 处理器管理
·多道程序（I）
·分区、进程、线程、任务的概念（II）
·任务管理
◆任务划分（II）
◆任务控制块（II）
◆任务的状态及状态转换（II）
◆任务队列（II）
◆任务管理机制（II）
·任务调度（调度算法的性能指标、可抢占调度、不可抢占调度、先来先服务算法、短作业优先算法、时间片轮转算法、优先级算法，使用率平衡算法、单调速率调度（RMS）算法、最早截止期限优先动态调度（EDF）算法，多处理器调度）（Ⅱ）
·优先级反转（优先级反转、优先级继承、优先级天花板等）（II）
·任务问通信（共享内存、消息、邮箱、管道、信号等）（II）
·同步与互斥（竞争条件、临界区、互斥、信号量、死锁等）（1id
·高可靠性操作系统的分区调度、分区通信等（II）
3.2.3 存储管理
·Flat存储管理方式（I）
·分区存储管理（固定分区、可变分区、内存保护等）（II）
·地址重定位（逻辑地址、物理地址、地址映射等）（II）
·页式存储管理（II）
·虚拟存储技术（程序局部性原理、虚拟页式存储管理、页面置换算法等）（II）
3.2.4 设备管理
·物理设备、逻辑设备、虚拟设备等（II）
·设备分类（字符设备、块设备、网络设备）（II）
·设备管理方式（设备文件、设备控制、设备无关性、中断处理、缓冲技术、假脱机技术等）（II）
·设备驱动程序（II）
3.2.5 文件系统
·文件和目录（II）
·文件的结构和组织（Ⅱ）
·存取方法、存取控制（II）
·常见嵌入式文件系统（FAT、JFFS、YAFFS等）（I）
·网络文件系统（I）
3.2.6 操作系统移植
·硬件配置、板级支持包移植、驱动移植、系统配置、交叉编译、部署与测试等（I）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
·嵌入式软件开发模式，开发环境、开发工具等的选择（I）
3.3.2 嵌入式程序设计语言
·编译器和解释器的基础知识（II）
·汇编语言（指令系统、寻址方式、伪指令、宏指令等）（I）
·混合编程（I）
·过程式语言（过程／函数、参数传递、变量、递归、动态内存分配、数据类型等）（II）
·面向对象语言（对象／类、数据抽象、继承、多态、重载等）（Ⅱ）
·嵌入式C／C++程序设计要求（Ⅱ）
3.3.3 嵌入式软件开发环境
·宿主机、目标机（I）
·编辑器、交叉工具链（编译器、链接器、调试器）、模拟器（II）
·集成开发及仿真环境（II）
·开发辅助工具（I）
3.3.4 嵌入式软件开发过程
·嵌入式软件设计（Ⅱ）
·编码（编程规范、代码审查）（I）
·软件集成（I）
·测试（测试环境、测试用例、测试方法、测试工具）（II）
·下载和运行（Ⅱ）
·第三方测试与验证（I）
3.3.5 嵌入式应用软件移植
·无操作系统的软件移植（II）
·有操作系统的软件移植（II）
四、嵌入式系统的项目开发与维护知识4.1 系统开发过程及其项目管理
4.1.1 系统开发生命周期各阶段的目标和任务
·项目描述、可行性分析_、需求分析、总体设计、详细设计、编码和单元测试、集成测试、运行维护（I）
4.1.2 系统开发项目管理基础知识及其常用管理工具
·开发过程管理知识及工具（I）
·成本管理知识及工具（I）
·风险管理知识及工具（I）
·质量管理知识及工具（I）
4.1.3 系统开发方法（I）
4.1.4 系统开发工具与环境（I）4.2 系统分析知识
4.2.1 需求分析
·功能性需求（I）
·非功能性需求（I）
4.2.2 系统分析的目的和任务（I）
4.2.3 系统分析方法（I）4.3 系统设计知识
4.3.1 系统设计方法（I）
4.3.2 系统架构及概要设计（II）
4.3.3 系统详细设计
·程序结构设计（II）
·模块接口设计（II）
·数据结构设计（II）
·处理过程设计（II）
·用户界面设计（II）
4.3.4 软硬件协同设计方法
·软硬件的功能划分（I）
·单任务流图的软硬件协同设计方法（I）
·多分支系统任务流图的软硬件协同设计方法（I）
·并行系统任务流图的软硬件协同设计方法（I）4.4 系统实施知识
·软硬件平台搭建（II）
·系统调试与测试（II）4.5 系统运行和维护知识
·系统运行管理（I）
·系统维护
◆系统维护的目的与任务（I）
◆系统维护的内容：硬件设备维护、程序维护、数据维护等（I）
◆系统维护的类型：完善性维护、适应性维护、改正性维护、预防性维护等（II）
·系统评价（I）
五、嵌入式系统的安全性知识5.1 安全性基本概念
·网络安全、信息安全等基础知识（I）
·防治计算机病毒、防范计算机犯罪、防闯入、防灾等（I）
·保障完整性与可用性的措施（I）
·风险管理与控制（风险分析、风险类型、风险控制手段）（I）5.2 嵌入式系统的安全性设计
·硬件安全性设计（I）
·软件安全性设计（I）5.3 嵌入式系统的信息安全
·加密与解密机制基础知识（II）
·访问控制（I）
六、标准化知识
·标准化的概念和标准化机构（I）
·国际标准、国家标准、1k标准、企业标准基本知识（I）
·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（I）
·嵌入式系统相关标准（I）
七、信息化和知识产权基础知识7.1 信息化基础知识
·全球信息化趋势、国家信息化战略、企业信息化战略和策略（I）
·信息化意识，有关的法律、法规（I）
·远程教育、电子商务、电子政务等基础知识（I）
·企业信息资源管理基础知识（I）7.2 知识产权基础知识
·专利法、商标法、商业秘密权对软件的保护（I）
·软件有关的法律、法规方面的基础知识（I）
·著作权法、软件保护条例及软件著作登记的基础知识（I）
·软件著作权主体与客体、权利内容、权利归属、侵权责任，分析侵权行为（II）
八、嵌入式技术发展趋势
·嵌入式系统硬件发展趋势（I）
·嵌入式系统软件发展趋势（I）
九、计算机专业英语
·正确阅读理解嵌入式系统相关领域的英文资料（I）考试科目2：嵌入式系统设计
一、嵌入式系统开发过程1.1 系统开发过程管理
·生命周期、成本及工作量估计（III）
·风险管理（II）
·开发模型
◆瀑布模型、快速原型、增量模型、螺旋模型等（II）
·质量管理（II）
·配置管理（II）
·软件成熟度模型（II）1.2 需求分析
·用户需求（II）
·系统定义（II）
·系统需求规格说明书（II）
·需求评审（II）1.3 系统设计
·系统方案设计（III）
·系统功能划分（Ⅲ）
·软硬件协同设计（III）
·硬件设计
◆原理图设计（Ⅱ）
◆原理图分析与评审（II）
◆PCB设计与评审（I）
·软件设计
◆概要设计（III）
◆详细设计（III）
◆设计评审（II）1.4 系统开发环境
1.4.1 开发平台
·操作系统（I）
·VxWorks、WindOWSCE、嵌入式Linux、μCOSⅡ、……
·分布式开发环境（I）
1.4.2 开发工具
·文本编辑器（II）
·集成开发环境（II）
·配置管理工具（II）
·逆向工程工具（I）1.5 系统测试
·测试环境（II）
·测试计划（内容、方法、标准、过程、检验）（III）
·硬件测试（II）
·软件测试（单元测试、集成测试、系统测试等）（HI）
·软硬件联合测试（II）1.6 系统评价（I）1.7 系统维护
·系统可维护性概念（I）
·系统维护的内容及类型（I）
·系统维护管理（I）1.8 开发文档（I）
二、嵌入式系统硬件设计2.1 嵌入式系统硬件基本结构
·嵌入式微处理器结构（III）
·数字信号处理器（DSP）结构（III）
·异常及中断处理（III）
·DMA技术（II）
·多处理器系统
◆多处理器系统特点（I）
◆多处理器系统构建技术（多处理器、单处理器多核）（II）
·总线（I）
·数字电路
◆组合逻辑电路与时序逻辑电路设计（I）
◆可编程逻辑器件（FPGA／CPLD）的系统设计（III）2.2 硬件描述语言2.3 ·VHDL语言或VerilogHDL语言（II）大规模集成电路系统设计2.4 ·ASIC设计（I）·FPGA设计（I）·SOC设计（I）输入／输出接口
2.4.1 接口的特性（机械、电气、功能、规程）（I）
2.4.2 接口设计
·接口信号电平转换（I）
·接口驱动电路设计（I）
2.4.3 接口应用
·GPIO接口（I）
·USB接口（I）
·串行接口（I）
·并行接口（ID
·A／D、D／A转换接口（III）
·高速串行接口（RapiDIO，Select IO）（III）
·音视频接口（II）
·显示接口（III）
·射频接口（II）
·通信标准和协议（II）2.5 电源设计（I）2.6 低功耗设计（I）2.7 可靠性与安全性设计
·冗余设计（II）
·可维护性设计（I）
·系统容错与恢复设计（II）2.8 系统仿真
·仿真方法（I）
·仿真工具（I）
三、嵌入式系统软件设计3.1 嵌入式程序设计
3.1.1 汇编语言程序设计（II）
3.1.2 嵌入式C语言程序设计
·数据结构设计（III）
·运算符、表达式、语句、函数定义与函数调用、预处理指令等（III）
·C程序设计及优化（III）
3.1.3 面向对象程序设计
·使用C++、C#或Java语言进行嵌入式程序设计（III）3.2 系统软件设计
·系统初始化设计（I）
·硬件抽象层（HAL）、板级支持包（BBP）设计（III）
·设备驱动程序设计（III）
·嵌入式系统软件的移植（I）3.3 嵌入式操作系统
3.3.1 处理器管理
·任务（进程、线程等）定义与调度（III）
·任务的同步与通信（1id
3.3.2 存储管理
·内存管理单元MMU（Ⅱ）
·高速缓存（II）
3.3.3 异常处理
·异常处理方法（II）
·中断优先级处理方法（III）
·系统调用（II）
3.3.4 常见嵌入式操作系统
·Linux、WinCE、VxWorks、Android、uCOSII等（I）3.4 嵌入式支撑系统
·嵌入式系统中间件（II）
·嵌入式文件系统
◆Ext2，Ext3文件系统（II）
◆Yaffs，jffs，Jffs2文件系统（II）
◆Romfs，ralTlfs，cramfs文件系统（II）
·嵌入式系统数据库（SQLite数据库等）（II）
·嵌入式系统图形用户接口（GUI）（II）
·嵌入式网络程序设计
◆Socket程序设计（II）
◆WEB程序设计（II）
四、嵌入式实时系统与分布式系统设计4.1 实时系统的分析与设计（I）4.2 分布式系统设计
·分布式系统设计原理（I）
·分布式系统设计方法（I）
·分布式系统的通信技术（I）
·分布式系统应用（II）
五、嵌入式系统应用
·嵌入式系统在通信、交通、工业控制、航空航天等领域的应用（III）
第2章 嵌入式系统设计师考试复习技巧
一、解题的方法与技巧
1．勇往直前
进入下午的考试，会有些许疲劳的感觉，尤其当看到题干很长、算法较复杂的题时，就有想回避或焦虑、急躁的情绪。这是典型的“两军未战，兵先屈”的败兴思绪。要知道两对手相遇勇者胜，勇者相遇智者胜。抛开所有不必要的想法，相信自己的实力，做到心无旁鹜，勇往直前。
2．审清题干
题干包含了整个题目的条件和要求，但也有很多提示信息在程序的“注释”当中；若题干比较复杂，就要注意将题干“分段”来阅读，前后注意衔接，必要时在草稿纸上记录下关键数据。有时候题干很长，看似很复杂，让很多人望而却步。其实，这种题更好解，因为题干长了预示着题目的提示信息相应的多了，此时，主要是考你有没有勇气和耐心。
3．巧妙作答
分析题作答时要注意整体观念，因为有些题目的问题之间是有相互联系的。要把握题目之间的联系，准确找到案例中的关键信息，巧妙的将大纲中的知识点与案例结合起来。
二、总结
常言道“熟能生巧”、“打铁还得本身硬”，再好的方法与技巧若没有基础，是发挥不了作用的；如若有了一定的功底，再差的招式也会产生很大的威力，就像金庸小说中杨过的那柄钝剑。嵌入式系统设计师考试的难度较大，下午题要求对嵌入式系统需求分析方法、系统设计与开发的方法及步骤、系统实施、运行、维护知识比较熟练；如果只看不练，不会有提高。建议大家多做模拟试题和历年试题，锻炼解题的能力与节奏。
第2部分 核心讲义
第1章 嵌入式系统基础知识
1.1 嵌入式系统的定义和组成
一、嵌入式系统的定义
1.IEEE定义
嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”。
2．国内定义
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
二、嵌入式系统发展概述
1．嵌入式系统的发展历史
世界上第一个嵌入式系统是阿波罗导航计算机AGC（Apollo Guidance Computer）系统，用于阿波罗飞船的导航控制。嵌入式系统的发展历程，可分为以下4个阶段：（1）无操作系统阶段
①应用形式
嵌入式系统最初应用是基于单片机，以可编程控制器的形式出现，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。
②阶段特点
系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。（2）简单操作系统阶段
①应用形式
20世纪80年代，嵌入式操作系统阶应用集成电路把嵌入式应用中所需要的微处理器、I/O接口、串行接口及RAM、ROM等部件集成到一片VLSI中，制造出面向I/O设计的微控制器，并基于一些简单的“操作系统”开发嵌入式应用软件。
②阶段特点
简单操作系统阶段出现了大量具有高可靠性、低功耗的嵌入式CPU（如Power PC等），各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展。此时的嵌入式操作系统还比较简单，但已经初步具有了一定的兼容性和扩展性，内核精巧且效率高，主要用来控制系统负载及监控应用程序的运行。（3）实时操作系统阶段
①应用形式
20世纪90年代，嵌入式操作系统为满足硬件实时性要求，其软件规模也不断扩大，逐渐形成了实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS），并开始成为嵌入式系统的主流。
②阶段特点
操作系统的实时性得到了很大改善，能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。系统已经具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面（GraphiCUser Interface，GUI）等功能，并提供了大量的应用程序接口（Application Programming Interface，API），使应用软件的开发变得更加简单。（4）面向Internet阶段
21世纪是网络时代，随着Internet的进一步发展，以及Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密，嵌入式设备与Internet的结合是嵌入式系统未来的发展趋势。
2．嵌入式系统的发展趋势
嵌入式技术与Internet技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展，嵌入式系统的研究和应用产生了如下新的显著变化：（1）新的微处理器层出不穷，嵌入式操作系统自身结构的设计更加便于移植，能够在短时间内支持更多的微处理器；（2）嵌入式系统的开发成了一项系统工程，开发厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还要提供强大的硬件开发工具和软件支持包；（3）通用计算机上使用的新技术、新观念开始逐步移植到嵌入式系统中，嵌入式软件平台得到进一步完善；（4）各类嵌入式Linux操作系统迅速发展，由于具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络结构完整等特点，很适合信息家电等嵌入式系统的需要，目前已经形成了能与Windows CE、Palm OS等嵌入式操作系统进行有力竞争的局面；（5）网络化、信息化的要求随着Internet技术的成熟和带宽的提高而日益突出，以往功能单一的设备（如电话、手机、冰箱、微波炉等）功能不再单一，结构变得更加复杂，网络互联成为必然趋势；（6）精简系统内核，优化关键算法，降低功耗和软硬件成本；（7）提供更加友好的多媒体人机交互界面。
3．知识产权核（1）定义
知识产权核（IP核）是指具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（2）分类
IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同分为三类，即软核、完成结构描述的固核和基于物理描述并经过工艺验证的硬核。具体如下：
①IP软核
IP软核用硬件描述语言（HDL）文本形式提交给用户，经过RTL级设计优化和功能验证，但其中不含有任何具体的物理信息。用户可以综合出正确的门电路级设计网表，并可以进行后续的结构设计，具有很大的灵活性，借助于EDA综合工具可以很容易地与其他外部逻辑电路合成一体，根据各种不同半导体工艺，设计成具有不同性能的器件。其主要缺点是缺乏对时序、面积和功耗的预见性。而且IP软核以源代码的形式提供的，IP知识产权不易保护。
②IP硬核
IP硬核采用基于半导体工艺的物理设计，已有固定的拓扑布局和具体工艺，并已经过工艺验证，具有可保证的性能。其提供给用户的形式是电路物理结构掩模版图和全套工艺文件。由于无需提供寄存器转移级（RTL）文件，因而更易于实现IP保护。其缺点是灵活性和可移植性差。
③IP固核
IP固核的设计程度则是介于软核和硬核之间，除了完成软核所有的设计外，还完成了门级电路综合和时序仿真等设计环节。一般以门级电路网表的形式提供给用户。
三、嵌入式系统的组成
1．概述
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，如图1-1所示，嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。图1-1 嵌入式系统的典型组成
2．硬件层
硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。（1）嵌入式微处理器
嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部。
嵌入式微处理器的体系结构采用冯·诺依曼体系结构或哈佛体系结构；指令系统选用精简指令系统（RISC）和复杂指令集系统（CISC）。（2）存储器
嵌入式系统中存储器用于存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器，其存储结构如图1-2所示。图1-2 嵌入式系统的存储结构
①Cache
Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列，它位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。能够减小存储器（如主存和辅助存储器）给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快，实时性更强。
②主存
主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器，用来存放系统和用户的程序及数据。位于微处理器的内部或外部，容量为256KB～1GB。常用作主存的存储器有：
A．ROM类：NOR Flash、EPROM和PROM等；
B．RAM类：SRAM、DRAM和SDRAM等。
③辅助存储器
辅助存储器用来存放大数据量的程序代码或信息，容量大，但读取速度慢，用来长期保存用户的信息。
嵌入式系统中常用的外存有：硬盘、NANDFlash、CF卡、MMC和SD卡等。（3）通用设备接口和I/O接口
嵌入式系统和外界交互的接口，实现微处理器的输入／输出功能。每个外设通常都只有单一的功能，它可以在芯片外也可以内置在芯片中。
常用的通用设备接口：
A/D（模／数转换接口）、D/A（数／模转换接口），I/O接口有RS-232接口（串行通信接口）、Ethernet（以太网接口）、USB（通用串行总线接口）、音频接口、VGA视频输出接口、I2C（现场总线）、SPI（串行外围设备接口）和IrDA（红外线接口）等。
3．中间层
处于系统硬件层和软件层之间，也称为硬件抽象层（HAL）或板级支持包（BSP）。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入／输出操作和硬件设备的配置等功能。（1）BSP特点
①硬件相关性：为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法；
②操作系统相关性：不同的操作系统具有各自的软件层次结构，因此具有特定的硬件接口形式。（2）BSP设计内容
①嵌入式系统硬件初始化
系统初始化过程可以分为3个主要环节，按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为：片级初始化、板级初始化和系统级初始化。
A．片级初始化：完成嵌入式微处理器的初始化；
B．板级初始化：完成嵌入式微处理器以外的其他硬件设备的初始化；
C．系统级初始化：以软件初始化为主，主要进行操作系统的初始化。
②硬件相关的设备驱动程序
硬件相关的设备驱动程序由高到低初始化，不直接由BSP使用，而是由BSP将他们与操作系统中通用的设备驱动程序关联起来，并在随后的应用中由通用的设备驱动程序调用，实现对硬件设备的操作。
4．系统软件层
系统软件层由实时多任务操作系统（RTOS）、文件系统、图形用户接口（GUI）、网络系统及通用组件模块组成。（1）嵌入式操作系统
①定义
嵌入式操作系统（EOS）负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。
②特点
A．可裁减性：支持开放性和可伸缩性的体系结构；
B．强实时性：EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制中；
C．统一的接口：提供设备统一的驱动接口；
D．操作方便、简单、提供友好的图形GUI和图形界面，追求易学易用；
e.提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其他协议，提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口；
f.强稳定性，弱交互性：嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预，这就要负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令，它通过系统的调用命令向用户程序提供服务；
g.固化代码：在嵌入式系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中；
h.更好的硬件适应性，也即良好的移植性。（2）文件系统
①功能
A．提供用户对文件操作的命令；
B．提供用户共享文件的机制；
C．管理文件的存储介质；
D．提供文件的存取控制机制，保障文件及文件系统的安全性；
e.提供文件及文件系统的备份和恢复功能；
f.提供对文件的加密和解密功能。
②操作
A．设置、修改对文件和目录的存取权限；
B．提供建立、修改、改变和删除目录等服务；
C．提供创建、打开、读写、关闭和撤销文件等服务。
③特点
A．兼容性
嵌入式文件系统通常支持几种标准的文件系统，如FAT32、JFFS2、YAFFS等。
B．实时文件系统
嵌入式文件系统支持自定义的实时文件系统，这些文件系统一般采用连续的方式存储文件。
C．可裁减、可配置
根据嵌入式系统的要求选择所需的文件系统，选择所需的存储介质，配置可同时打开的最大文件数等。
D．支持多种存储设备
嵌入式系统的外存形式多样，嵌入式文件系统需方便的挂接不同存储设备的驱动程序，具有灵活的设备管理能力。同时根据不同外部存储器的特点，嵌入式文件系统还需考虑其性能、寿命等因素，发挥不同外存的优势，提高存储设备的可靠性和使用寿命。（3）图形用户接口（GUI）
①特点
嵌入式系统的GUI具有轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特点。
②实现方法
A．针对特定的图形设备输出接口，自行开发相应的功能函数；
B．购买针对特定嵌入式系统的图形中间软件包；
C．采用源码开放的嵌入式GUI系统；
D．使用独立软件开发商提供的嵌入式GUI产品。
5．应用软件层
应用软件层是由基于实时系统开发的应用程序组成，用来实现对被控对象的控制功能。实现过程是指在系统设计的初期阶段就要对系统的需求进行分析，确定系统的功能，然后将系统的功能映射到整个系统的硬件、软件和执行装置的设计过程中。
四、实时系统
1．实时系统定义
实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统，它的正确性依赖于系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。实时系统还具有有事先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力，系统能够处理和存储控制系统所需要的大量数据。
2．实时系统特点（1）时间约束性
实时系统的任务具有一定的时间约束（截止期限）。根据截止期限，实时系统的实时性可分为“硬实时”和“软实时”。（2）可预测性
可预测性是指系统能对实时任务的执行时间进行判断，确定是否能够满足任务的时限要求。（3）可靠性
系统采用静态分析和保留资源的方法及冗余配置，使系统在最坏情况下都能正常工作或避免损失，保证系统的可靠性。（4）与外部环境的交互作用性
实时系统中计算机子系统一般是控制系统，它必须在规定的时间内对外部请求做出反应。外部物理环境往往是被控子系统，两者相互作用构成完整的实时系统。大多数控制子系统必须连续运转以保证子系统的正常工作或准备对任何异常行为采取动作。（5）多种任务类型
实时系统中包括周期任务、偶发任务、非周期任务以及非实时任务。实时任务要求要满足其时限，而非实时任务要求要使其响应时间尽可能的短。（6）约束的复杂性
任务的约束包括时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。时间约束是任何实时系统都固有的约束。资源约束是指多个实时任务共享有限的资源时，必须按照一定的资源访问控制协议进行同步，以避免死锁和高优先级任务被低优先级任务堵塞的时间（即优先级倒置时间）不可预测。执行顺序约束是指各任务的启动和执行必须满足一定的时间和顺序约束。（7）短暂超载
①系统元件出现老化，外围设备错误或系统发生故障，不能满足实时任务的时间约束要求；
②环境的动态变化，由于不能对未来的环境、系统状态进行正确有效的预测，因此不能从整体角度上对任务进行调度，导致系统超载；
③应用规模的扩大，原先满足实时任务时限要求的系统，随着应用规模的增大，可能出现不能满足任务时限要求的情况，而重新设计、重建系统在时间和经济上又不允许。
3．实时系统调度
实时调度理论用于对任务进行调度和可调度性分析。任务调度技术包括调度策略和可调度性分析方法，任务调度技术研究的范围包括任务使用系统资源（包括处理机、内存、I/O、网络等资源）的策略和机制，以及提供判断系统性能是否可预测的方法和手段。实时调度技术通常有以下两种划分方法：（1）抢占式调度和非抢占式调度
①抢占式调度
抢占式通常是优先级驱动的调度。每个任务都有优先级，任何时候具有最高优先级且已启动的任务先执行。抢占式调度的优点是实时性好、反应快，调度算法相对简单，可优先保证高优先级任务的时间约束，其缺点是上下文切换多。
②非抢占式调度
非抢占式调度是指不允许任务在执行期间被中断，任务一旦占用处理器就必须执行完毕或自愿放弃。其优点是上下文切换少；缺点是在一般情况下，处理器有效资源利用率低，可调度性不好。（2）静态表驱动策略和优先级驱动策略
①静态表驱动策略
静态表驱动策略是一种离线调度策略，是指在系统运行前根据各任务的时间约束及关联关系，采用某种搜索策略生成一张运行时刻表。
②优先级驱动策略
优先级驱动策略指按照任务优先级的高低确定任务的执行顺序。优先级驱动策略又分为静态优先级调度策略和动态优先级调度策略。
4．实时系统分类
实时系统主要分为以下两类：（1）强实时系统
系统的设计和实现过程中，采用各种分析、模拟及形式化验证方法对系统进行严格的检验，以保证在各种情况下应用的时间需求和功能需求都能够得到满足。（2）弱实时系统
系统的设计和实现过程中，系统只需保证在绝大多数情况下系统数据能够及时传输给用户即可，偶尔的数据传输延迟对用户不会造成很大影响。
5．实时任务分类（1）根据任务的周期划分
①周期任务
周期任务是指按一定周期到达并请求运行，每次请求称为任务的一个任务实例，任务实例从所属任务的到达时刻和释放时刻为一个周期。
②偶发任务
相邻任务实例到达时刻的时间间隔一定大于等于某个最小值，即偶发任务的各任务实例按照不高于某个值的速率到达。
③非周期任务
非周期任务是指随机到达系统的任务。（2）根据是否允许任务超时划分
①强实时任务
强实时任务是指那些必须在规定的时间内完成的任务，不允许它的任何任务实例超时。
②准实时任务
准实时任务是指允许任务超时，但若任务超时，则该任务的计算结果没有任何意义。
③弱实时任务
弱实时任务通常允许任务超时，但超时后的计算结果仍然有一定的意义，并且其意义随着超时时间的增加而下降；
④弱一强实时任务
弱一强实时任务通常是周期任务，并且具有允许周期任务的一些任务实例超时，但这些超时的任务实例的分布应满足一定的规律的特性。
1.2 嵌入式微处理器体系结构
一、冯·诺依曼与哈佛结构
1．冯·诺依曼结构
冯·诺依曼结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。其计算机其程序和数据共用一个存储空间，程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置；采用单一的地址及数据总线，程序指令和数据的宽度相同。图1-3 冯·诺依曼体系结构
冯·诺依曼结构如图1-3的计算机由CPU和存储器构成，程序计数器（PC）是CPU内部指示指令和数据的存储位置的寄存器。程序计数器只负责提供程序执行所需要的指令或数据，而不决定程序流程。
2．哈佛结构
哈佛（Harvard）结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。与两个存储器相对应的是系统中的4套总线：程序的数据总线与地址总线，数据的数据总线与地址总线。如图1-4所示，哈佛结构的计算机由CPU、程序存储器和数据存储器组成。图1-4 哈佛体系结构
二、CISC与RISC
1．复杂指令集计算机（CISC）（1）CISC简介
在早期计算机中将复杂指令加入到指令系统中，以提高计算机的处理效率，这形成了复杂指令集计算机体系（CISC），CISC通常包括一个复杂的数据通路和一个微程序控制器。如图1-5所示。微程序控制器由一个微程序存储器、一个微程序计数器（MicroPC）和地址选择逻辑构成。图1-5 微程序控制的CISC计算机（2）CISC计算机存在的问题
①指令的2/8规律
CISC计算机中，各种指令的使用频率相差悬殊。有20%的常用指令的使用量约占整个程序的80%，而80%左右的指令使用量约占整个程序的20%。
②VLSI制造工艺要求CPU控制逻辑的规整性
CISC为了实现大量复杂的指令，控制逻辑极不规整，无法满足VLSI工艺规整性的要求。
③软硬件的功能划分
CISC中通过增强指令系统的功能，简化了软件，增加了硬件的复杂程度。指令的复杂性增加了其执行时间，从而使整个程序的执行时间增加，因此，在计算机体系结构设计中，软硬件功能划分必须合适。
2．精简指令集计算机（RISC）（1）RISC的产生
①1975年IBM公司开始研究指令系统的合理性问题；
②1979年IBM公司于研制出世界是第一台采用RISC思想的计算机；
③斯坦福大学成功研制了MIPS机。（2）RISC的发展
①1983年以后，一些中、小型公司开始推出RISC产品；
②1987年SUN微系统公司用SPARC芯片构成工作站，使其工作站的销售量居于世界首位；
③一些大公司，如IBM、DEC、Intel和Motorola等都开始将其部分力量转到RISC方面来。（3）RISC的结构及特点
RISC是通过简化指令系统来简化计算机的结构，提高运算效率。
①RISC结构
如图1-6所示，RISC处理器的数据通路通常由一个大的寄存器文件和一个ALU组成。大的寄存器文件包含了程序计算中所有的操作数和结果。通过Load指令将数据放到寄存器文件中，通过Store指令将其放回内存。RISC执行一序列指令时，指令管道首先将指令放到指令寄存器中，然后将该指令解码并从寄存器文件中操作数，最后，RISC或者在ALU中执行所需的操作，或者从数据缓存里面读／写数据。RISC中控制和数据通路的简化导致了简短的时钟周期，并最终达到了更高的性能。图1-6 硬件控制的RISC计算机
计算机执行程序所需的时间P可以用下式计算：
P=I×CPI×T
其中I是高级语言程序编译后在机器上运行的指令数，CPI为执行每条指令所需的平均周期数，T是每个机器周期的时间。
②RISC特点
A．优先选取使用频率最高的一些指令，以及一些很有用但不复杂的指令，避免使用复杂指令；
B．指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。指令之间各字段的划分比较一致，各字段的功能也比较规整；
C．只有Load/Store指令能够访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行；
D．CPU中通用寄存器数量相当多，算术逻辑运算指令的操作数都在通用寄存器中存取；
e.大部分指令在一个或小于一个机器周期内完成；
f.以硬布线控制逻辑为主，不用或少用微码控制；
g.一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。
表1-1列出了CISC与RISC计算机的特点。表1-1 CISC与RISC的特点类CISCRISC别指令指令数量很多较少，通常少于100系统执有些指令执行时间很长，如整块的行没有较长执行时间的存储器内容复制；或将多个寄存器时指令的内容复制到存储器间编码编码长度固定，通常编码长度可变，1～15字节长为4个字节度寻址寻址方式多样简单寻址方式只能对寄存器进行算操可以对存储器和寄存器进行算术和术和逻辑操作，Load/作逻辑操作Store体系结构采用优化编译技术，编难以用优化编译器生成高效的目标生成高效的目标代码译代码程序程序
三、流水线技术
１．流水线的基本概念（1）定义
流水线技术将一个重复的时序分解成若干个子过程，而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其他子过程同时执行。（2）一次重叠处理
指令的执行过程分取指令、分析指令和执行指令3个子过程。在一次重叠处理时，可将指令的执行过程粗分为分析和执行两个子过程，如图1-7所示，当第I条指令在指令部件中分析完毕后，将进入执行部件去实现指令的操作。此时指令分析部件处理“空闲”状态，若利用这个“空闲”状态对第I＋1条指令进行分析，使其与第I条指令的执行同步进行，也即两条指令在时间上存在着重叠。图1-7 一次重叠处理（3）流水线处理的时空图
若把指令的执行过程进一步细分为取指令、指令译码、取操作数和执行4个子过程，并改进运算器的结构以加快其执行子过程，则得到如图1-8所示的流水处理的时空图。图1-8 流水线处理的时空图
2．流水线技术的特点（1）流水线可分成若干相互联系的子过程；（2）实现子过程的功能所需时间尽可能相等；（3）形成流水处理，需要一段准备时间；（4）指令流发生不能顺序执行时，会使流水线过程中断，再形成流水线过程则需要时间。
3．流水线结构的分类（1）按完成的功能分类
①单功能流水线
只完成一种固定功能的流水线，如只能实现浮点加。
②多功能流水线
同一流水线上可有多种连接方式来实现多种功能。（2）按同一时间内各段之间的连接方式分类
①静态流水线
同一时间流水线上的所有功能块只能按同一种运算的连接方式工作。
②动态流水线
同一时间流水线上的所有功能块可按不同种运算的连接方式工作。（3）按数据表示分类
①标量流水线处理器：只能对标量数据进行流水处理；
②向量流水线处理器：它具有向量指令，可对向量的各元素进行流水处理。
4．流水线处理机的主要指标（1）吞吐率
吞吐率是指单位时间里流水线处理机流出的结果数。如果流水线的子过程所用时间不一样长，则吞吐率P应为最长子过程的倒数，即：P=1/max{Δt，Δt，…，Δt}12m（2）建立时间
流水线开始工作，须经过一定时间才能达到最大吞吐率，这就是建立时间。若m个子过程所用时间一样，均为t，则建立时间0T=mΔt。00
四、信息存储的字节顺序
1．大端和小端存储法（1）概念
计算机使用称为字节的8位（bit）的数据块做为最小的可寻址的存储器单位，对于多于一个字节类型的数据，在存储器中存放时低字节数据存放在内存低地址处，高字节数据存放在内存高地址处，称为小端字节顺序存储法；高字节数据存放在低地址处，低字节数据存放在高地址处，称为大端字节顺序存储法。（2）示例
对于一个32位字长的微处理器上定义一个int类型的常量a，其内存地址位于0x8000处，其值用十六进制表示为0x01234567。则图1-9（a）为小端存储法，图1-9（b）为大端存储法。地址0x80000x80010x80020x8003数据（十六进制表示）0x670x450x230x01011001010001001000000000数据（二进制表示）11011101（a）小端存储法地址0x80000x80010x80020x8003数据（十六进制表示）0x010x230x450x67
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