Λήψη PDF
1) Εξηγήστε τι είναι ενσωματωμένο σύστημα σε ένα σύστημα υπολογιστή;
Ένα ενσωματωμένο σύστημα είναι ένα σύστημα υπολογιστή που αποτελεί μέρος ενός μεγαλύτερου συστήματος ή μιας μηχανής. Είναι ένα σύστημα με ειδική λειτουργία σε ένα μεγαλύτερο ηλεκτρικό ή μηχανικό σύστημα.
2) Αναφέρετε ποια είναι τα βασικά στοιχεία του ενσωματωμένου συστήματος;
Τα βασικά στοιχεία του ενσωματωμένου συστήματος περιλαμβάνουν
- Σκεύη, εξαρτήματα
- Επεξεργαστής
- Μνήμη
- Χρονόμετρα
- Κυκλώματα I / O
- Ειδικά κυκλώματα εφαρμογής συστήματος
- Λογισμικό
- Διασφαλίζει τη διαθεσιμότητα της μνήμης συστήματος
- Ελέγχει τη διαθεσιμότητα της ταχύτητας επεξεργαστή
- Η ανάγκη περιορισμού της απώλειας ισχύος κατά τη συνεχή λειτουργία του συστήματος
- Λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο
- Εκτελεί μια διαδικασία σύμφωνα με τον προγραμματισμό και κάνει τη μετάβαση από τη μία διαδικασία στην άλλη
3) Αναφέρετε πώς ταξινομούνται οι συσκευές I / O για ενσωματωμένο σύστημα;
Οι συσκευές I / O του ενσωματωμένου συστήματος κατατάσσονται σε δύο κατηγορίες
- Κατα συρροη
- Παράλληλο
Κατα συρροη | Εισαγωγή | Παραγωγή |
| Σήμα ήχου / βίντεο | Σήμα ήχου / βίντεο |
| Πληκτρολόγιο, ποντίκι, μόντεμ | Εκτυπωτής, μόντεμ |
Παράλληλο | Εισαγωγή | Παραγωγή |
| Αισθητήρες περιστροφής, κατωφλίου | Παλμοί προς εξωτερικό κύκλωμα |
| Vp από ADC, αισθητήρες | LCD, εκτυπωτής |
4) Γιατί το ενσωματωμένο σύστημα είναι χρήσιμο;
Με το ενσωματωμένο σύστημα, είναι δυνατή η αντικατάσταση δεκάδων ή και περισσότερων από πύλες λογικής υλικού, buffer εισόδου, κυκλώματα χρονισμού, προγράμματα οδήγησης εξόδου κ.λπ. με έναν σχετικά φθηνό μικροεπεξεργαστή.
5) Εξηγήστε τι είναι ενσωματωμένα συστήματα σε πραγματικό χρόνο;
Τα ενσωματωμένα συστήματα σε πραγματικό χρόνο είναι συστήματα υπολογιστών που παρακολουθούν, αποκρίνονται ή ελέγχουν ένα εξωτερικό περιβάλλον. Αυτό το περιβάλλον συνδέεται με το σύστημα υπολογιστή μέσω ενεργοποιητών, αισθητήρων και άλλων διεπαφών εισόδου-εξόδου.
6) Εξηγήστε τι είναι ο μικροελεγκτής;
Ο μικροελεγκτής είναι ένα αυτόνομο σύστημα με περιφερειακά, μνήμη και επεξεργαστή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενσωματωμένο σύστημα.
7) Αναφέρετε ποια είναι η διαφορά μεταξύ μικροεπεξεργαστή και μικροελεγκτή;
Ο μικροεπεξεργαστής είναι διαχειριστές των πόρων (I / O, memory) που βρίσκονται εκτός της αρχιτεκτονικής του
Ο μικροελεγκτής έχει ενσωματωμένο I / O, μνήμη κ.λπ. και έχει σχεδιαστεί ειδικά για έλεγχο
8) Τι θα αντιμετωπίσει η διεύθυνση DMA;
Η διεύθυνση DMA ασχολείται με φυσικές διευθύνσεις. Είναι μια συσκευή που κατευθύνει απευθείας το δίαυλο δεδομένων και διευθύνσεων κατά τη μεταφορά δεδομένων. Έτσι, είναι καθαρά φυσική διεύθυνση.
9) Εξηγήστε τι είναι η καθυστέρηση διακοπής; Πώς μπορείτε να το μειώσετε;
Η καθυστέρηση διακοπής είναι ο χρόνος που απαιτείται για την επιστροφή από τη ρουτίνα υπηρεσίας διακοπής μετά τη διαχείριση συγκεκριμένης διακοπής. Γράφοντας μικρές ρουτίνες ISR, ο λανθάνων χρόνος διακοπής μπορεί να μειωθεί.
10) Αναφέρετε τι χρησιμοποιούνται τα λεωφορεία για επικοινωνία στο ενσωματωμένο σύστημα;
Για ενσωματωμένο σύστημα, τα λεωφορεία που χρησιμοποιούνται για επικοινωνία περιλαμβάνουν
- I2C : Χρησιμοποιείται για επικοινωνία μεταξύ πολλαπλών IC
- CAN : Χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα με κεντρικά ελεγχόμενο δίκτυο
- USB : Χρησιμοποιείται για επικοινωνία μεταξύ CPU και συσκευών όπως ποντίκι κ.λπ.
Ενώ τα ISA, EISA, PCI είναι στάνταρ λεωφορεία για παράλληλη επικοινωνία που χρησιμοποιούνται σε υπολογιστές, συσκευές δικτύου υπολογιστών κ.λπ.
11) Παραθέστε διάφορες χρήσεις χρονομέτρων στο ενσωματωμένο σύστημα;
Τα χρονόμετρα στο ενσωματωμένο σύστημα χρησιμοποιούνται με πολλούς τρόπους
- Ρολόι πραγματικού χρόνου (RTC) για το σύστημα
- Έναρξη εκδήλωσης μετά από μια προκαθορισμένη καθυστέρηση χρόνου
- Ξεκινώντας ακόμη και μετά από σύγκριση των προκαθορισμένων χρόνων
- Καταγραφή της τιμής μέτρησης σε χρονόμετρο σε ένα συμβάν
- Μεταξύ δύο γεγονότων που βρίσκουν το χρονικό διάστημα
- Χρόνος κοπής για διάφορες εργασίες
- Πολλαπλή διαίρεση χρόνου
- Προγραμματισμός διαφόρων εργασιών στο RTOS
12) Εξηγήστε τι είναι το χρονόμετρο Watchdog;
Ο χρονοδιακόπτης παρακολούθησης είναι μια ηλεκτρονική συσκευή ή ηλεκτρονική κάρτα που εκτελεί συγκεκριμένη λειτουργία μετά από ορισμένο χρονικό διάστημα, αν κάτι πάει στραβά με ένα ηλεκτρονικό σύστημα.
13) Εξηγήστε ποια είναι η ανάγκη για έναν άπειρο βρόχο σε ενσωματωμένα συστήματα;
Τα ενσωματωμένα συστήματα απαιτούν άπειρους βρόχους για επανειλημμένη επεξεργασία ή παρακολούθηση της κατάστασης του προγράμματος. Για παράδειγμα, η περίπτωση μιας κατάστασης προγράμματος επαληθεύεται συνεχώς για τυχόν εξαιρετικά λάθη που ενδέχεται να συμβούν κατά τη διάρκεια του χρόνου εκτέλεσης, όπως διακοπή μνήμης ή διαίρεση με μηδέν κ.λπ.
14) Παραθέστε μερικά από τα κοινά λάθη στα ενσωματωμένα συστήματα;
Μερικά από τα κοινά λάθη στα ενσωματωμένα συστήματα είναι
- Βλάβη στατικών συσκευών μνήμης και παροδικό ρεύμα
- Δυσλειτουργία γραμμής διεύθυνσης λόγω βραχυκυκλώματος
- Δυσλειτουργία γραμμών δεδομένων
- Λόγω σκουπιδιών ή σφαλμάτων, ορισμένες θέσεις μνήμης δεν είναι προσβάσιμες στην αποθήκευση
- Ακατάλληλη εισαγωγή συσκευών μνήμης στις υποδοχές μνήμης
- Λάθος σήματα ελέγχου
15) Εξηγήστε τι είναι το σηματοφόρο;
Το semaphore είναι ένας αφηρημένος τύπος δεδομένων ή μεταβλητή που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της πρόσβασης, με πολλαπλές διαδικασίες σε έναν κοινό πόρο σε ένα ταυτόχρονο σύστημα όπως το λειτουργικό σύστημα πολλαπλού προγραμματισμού. Τα Semaphores χρησιμοποιούνται συνήθως για δύο σκοπούς
- Για να μοιραστείτε έναν κοινό χώρο μνήμης
- Για κοινή χρήση πρόσβασης σε αρχεία
16) Εξηγήστε ποια είναι η διαφορά μεταξύ μουτοξέων και σημαφοφόρων;
Μουτέξ | Σηματοφόροι |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17) Πότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε τη λειτουργία αναδρομής; Αναφέρετε τι συμβαίνει όταν οι συναρτήσεις αναδρομής δηλώνονται inline;
Η λειτουργία αναδρομής μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν γνωρίζετε ότι ο αριθμός των αναδρομικών κλήσεων δεν είναι υπερβολικός. Η ιδιότητα Inline functions λέει όποτε θα καλέσει, θα αντιγράψει τον πλήρη ορισμό αυτής της συνάρτησης. Η αναδρομική συνάρτηση που δηλώνεται ως inline δημιουργεί το βάρος στην εκτέλεση των μεταγλωττιστών.
18) Εξηγήστε αν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε semaphore ή mutex ή spinlock σε περιβάλλον διακοπής στο Linux Kernel;
Το Semaphore ή το Mutex δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διακοπή περιβάλλοντος στο Linux Kernel. Ενώ τα spinlocks μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κλείδωμα σε περιβάλλον διακοπής.