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 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 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/ 设 备 通 信 设 备 的 性 能, 以 及 基 本 工 作 原 理 I/ 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 1 / 9
计 算 机 系 统 性 能 评 测 方 法 软 考 网 www.ruankao.net 专 业 实 用 考 生 之 家 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 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) 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 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 / 9
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 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 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 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 / 9
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 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 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 4 / 9
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 软 考 网 www.ruankao.net 专 业 实 用 考 生 之 家 5. 安 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 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 5 / 9
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 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 液 晶 板 LED 7 段 数 码 管 蜂 鸣 器 6 / 9
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 3.2.4 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 7 / 9
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 开 发 环 境 4.1.3 开 发 环 境 创 建 方 法 及 评 估 开 发 工 作 分 析 开 发 环 境 的 建 立 维 护 管 理 使 用 开 发 环 境 的 方 法 开 发 环 境 的 平 测 4.2 实 时 系 统 的 分 析 技 术 4.2.1 实 时 系 统 的 分 析 技 术 结 构 化 分 析 方 法 面 向 对 象 分 析 方 法 4.2.2 实 时 系 统 的 设 计 技 术 结 构 化 分 析 方 法 面 向 对 象 分 析 方 法 4.3 硬 件 设 计 环 境 4.3.1 硬 件 描 述 语 言 硬 件 开 发 设 计 过 程 硬 件 描 述 语 言 的 种 类 与 特 点 4.3.2 仿 真 技 术 逻 辑 仿 真 方 法 逻 辑 仿 真 工 具 4.3.3 大 规 模 集 成 电 路 系 统 的 开 发 方 法 ASIC 开 发 方 法 FPGA 设 计 方 法 IP(intellectual property) 4.4 协 同 设 计 软 硬 件 任 务 工 和 切 调 8 / 9
设 计 平 审 4.5 嵌 入 式 系 统 低 功 耗 设 计 技 术 低 功 耗 系 统 工 作 机 制 低 功 耗 系 统 模 型 结 构 低 功 耗 的 硬 件 设 计 技 术 低 功 耗 的 软 件 设 计 技 术 4.6 分 布 式 嵌 入 系 统 设 计 分 布 式 系 统 设 计 原 理 分 布 式 系 统 的 通 信 技 术 分 布 式 系 统 设 计 应 用 5. 嵌 入 式 系 统 应 用 5.1 嵌 入 式 系 统 在 控 制 领 域 中 的 应 用 5.2 嵌 入 式 系 统 在 手 持 设 备 中 的 应 用 5.3 嵌 入 式 系 统 在 模 式 识 别 中 的 应 用 9 / 9