为了更好的衡量对比操作系统在各个方面的异同,引入了多位分析法或蜘蛛图法的定性分析方法。每条评价线的端点是系统中顾此失彼的两种性能要求,而整条线长代表了资源量。对一个嵌入式操作系统,在资源相同的条件下,只能在对立性能的要求上权衡,对于不同的嵌入式系统,就产生了不同的形状,如图中的两个环,代表两个不同的系统,每一种系统在对立的两个性能指标间所占的比例不同,体现了两种系统的差异。 8===========================================================================
答:该图画出了嵌入式系统的测试方法:功能测试、极限测试、崩溃测试、异常测试,以及可靠性、裁剪性、兼容性、安全性测试。
功能测试时嵌入式系统测试的最基本本分,同时崩溃测试、极限测试、异常测试也是非常重要的测试环节。而且可靠性测试可以测试系统的可靠程度,裁剪性测试则测试出了系统的裁剪性,兼容性测试可看出系统的兼容程度,而异常测试则是测试系统是否会发生异常。只有
这样才能尽量使系统具有最好的稳定性。
图9===========================================================================
答:此图为设计结构的八角图,也称为蜘蛛图。嵌入式系统的特性可以分为可信系统与非可信系统,可交换系统与非可交换系统,实时系统与非实时系统,可信系统与非可信系统四种。任何一个操作系统都不可能同时满足任何对角的系统特性,这就必须要根据实际的需求来选择各个属性的程度,来组建一个最符合用户需求的嵌入式系统。在实际的工作中,往往也需要靠经验和对规律的总结来设定到底采用哪些系统方式。
图10===========================================================================
答:该图是嵌入式系统的五层裁剪图,用以对嵌入式系统进行抽象、概括和描述,方便对系统进行实验、分析与预测,并且作为一个框架,用来协调各层标准的制定。嵌入式系统的五层结构分别是应用层、UI层、内核层、引导驱动层和硬件层。
最底层的硬件层包括供电、时钟、处理器、总线,还有内存、键盘、显示、接口部分。引导驱动层下面是引导及固件,上面则由驱动作为内核的接口。硬件和引导驱动层共同构成
了最小系统。
再上一层是内核层,包括相对底层的OS内核部分,它连接着内核与驱动。也包括文件、网络、任务等。UI层为使用者界面,包括SUI、文件、网络、任务。而应用层则是与消费者最接近的一层,是由各种应用程序需组成。
图11===========================================================================
答:该图类似于太极阴阳图,是对于整个嵌入式系统的总括。中间的硬件和软件是两个不同的部分,但又通过某些方式交织在一起,互相对立,又互相包含。外层则是围绕着整个嵌入式系统的软硬件的一种动态的流程与方法,从创建到设计,再由设计到制造,由制造到维护,由维护又回到创建。如此循环往复,周而复始,使得整个系统动静结合,得以不断发展完善。
图12===========================================================================
五、 实验讨论题
1.如何理解系统规划和设计?
2.为什么说嵌入式系统设计要采用结构化设计? 3.请叙述“5+1”实验的步骤?
4.用语言描述实验控制箱硬件电路系统的特征? 5.实验中可以使用 UML 语言吗?举例说明?
6.实验过程中,如果更换 MCU,那些环节的工具会发生变化?同时设计中的应 用设计会发生本质变化吗?
7.根据自己参与的组别,按照目标系统的设计要求,请描述系统(硬件和软件) 裁剪内容?为什么?
8.结合实验过程如何理解嵌入式系统学习过程中恐惧、喜欢到享受的感受? 9. 在嵌入式系统开发过程中,大量使用了异步串行 I/O 方式。由于通信双方各 自使用独立的时钟信号,而且允许时钟频率存在一定的误差,因此较容易实 现。但是,由于每个字符都要独立确定起始和结束,字符与字符间还可能有 长度不定的空闲时间,因此效率较低。请画图描绘串行通信的字符格式,并 简要叙述该格式中各位的具体含义。
10. 参考下图,分别说明 zlg7289A 与 ARM 各个管脚的名称与含义。
11. 液晶显示的基本原理是什么? 参考答案: LCD 显示器的基本原理是通过给不同的液晶单元供电,控制其光线的通过与否,从而 达到显示的目的。因此,LCD 的驱动控制归于对每个液晶单元的通断电的控制,每个液晶 单元都对应着一个电极,对其通电,便可使光线通过(也有刚好相反的,即不通电时光 线通过,通电时光线不通过)。
12. 如果 LCD 坐标原点在右下角,分辨率为 240X180,触摸屏坐标原点在右上角,请给 出触摸屏输出坐标的转换公式,对触摸屏的分辨率有什么影响。
其中 TchScr_Xmin TchScr_Xmax 为触摸屏的 x 轴上最小最大电压值。TchScr_Ymin
TchScr_Ymax 为触摸屏的 y 轴上最小最大电压值。LCDWIDTH 与 LCDHEIGHT 分别是显示屏的宽度和高度。 x 与 y 是触摸点的电压值。lcdx 与 lcdy 是转换后的坐标。 触摸屏的分辨率尽管可以达到很高,但由于 LCD 分辨率的限制,触摸屏的分辨率为 240X180。
13. 什么是可重入代码?举例说明,并叙述其意义。 参考答案: 可重入的代码指的是一段代码(如一个函数)可以被多个任务同时调用,而不必担心 会破坏数据。也就是说,可重入型函数在任何时候都可以被中断执行,过一段时间以后 又可以继续运行,而不会因为在函数中断的时候被其他的任务重新调用,影响函数中的 数据。下面的两个例子可以比较可重入型函数和非可重入型函数: