嵌入式系統設計師考試

嵌入式系統設計師考試,是根據《計算機技術與軟體專業技術資格(水平)考試實施辦法》第八條相關規定,符合《暫行規定》第八條規定的人員,由本人提出申請,按規定攜帶身份證明到當地考試管理機構報名,領取准考證。憑準考證、身份證明在指定的時間、地點參加考試。

報名流程

根據《計算機技術與軟體專業技術資格(水平)考試實施辦法》第八條相關規定:
符合《暫行規定》(即《計算機技術與軟體專業技術資格(水平)考試暫行規定》)第八條規定的人員,由本人提出申請,按規定攜帶身份證明到當地考試管理機構報名,領取准考證。憑準考證、身份證明在指定的時間、地點參加考試。
各地的報名辦法由考生報考所在地的當地考試機構決定。考生相關報考費用標準由當地物價部門核准。
考生報名方式主要分為:網上報名與考生本人到指定地點報名兩種。
註:報名時依據的身份證明包括:居民身份證、軍人的證件、護照、戶口本等。

科目內容

考試科目1:嵌入式系統基礎知識

1.計算機科學基礎
1.1數制及轉換
· 二進制、八進制、十進制和十六進制等常用數制及其相互轉換
1.2數據的表示
· 數的機內表示(原碼、反碼、補碼、移碼,定點和浮點,精度和溢出)
· 字元、漢字、聲音、圖像的編碼方式
· 校驗方法和校驗碼(奇偶驗碼、海明校驗碼、循環校驗碼)
1.3算術和邏輯運算
· 計算機中的二進制數運算方法
· 邏輯代數的基本運算和邏輯表達式的化簡
1.4計算機系統結構和重要部件的基本工作原理
· CPU和存儲器的組成、性能、基本工作原理
· 常用I/·設備、通信設備的性能,以及基本工作原理
· I/·接口的功能、類型和特點
· 虛擬存儲存儲基本工作原理,多級存儲體系
1.5安全性、可靠性與系統性能評測基礎知識
· 診斷與容錯
· 系統可靠性分析評價
· 計算機系統性能評測方法
2.嵌入式系統硬體知識
2.1數字電路和邏輯電路基礎
2.1.1組合電路和時序電路
2.1.2匯流排電路與電平轉換電路
2.1.3可程式邏輯器件
2.2嵌入式微處理器基礎
2.2.1嵌入式微處理器體系結構
· 馮·諾伊曼結構與哈佛結構
· CISC與RISC
· 流水線技術
· 信息存儲的位元組順序(大端存儲法和小端存儲法)
2.2.2嵌入式系統處理器的結構和類型
· 常用8位處理器的體系結構和類型
· 常用16位處理器的體系結構特點
· 常用32位處理器的體系結構特點
· 常用DSP處理器的體系結構特點
· 多核處理器的體系結構特點
2.2.3異常
· 同步異常(陷阱、故障、終止)
· 異步異常(中斷)
· 可禁止中斷、不可禁止中斷
· 中斷優先權、中斷嵌套
2.3 嵌入式系統的存儲體系
2.3.1存儲器系統
· 存儲器系統的層次結構
· 高速快取(Cache)
· 記憶體管理單元(MMU)
2.3.2 ROM的種類與選型
· 常見ROM的種類
· PROM、EPROM、E2PROM型ROM的典型特徵和不同點
2.3.3 Flash Memory的種類與選型
· Flash Memory的種類
· NOR和NAND型Flash Memory的典型特徵和不同點
2.3.4 RAM的種類與選型
· 常見RAM的種類
· SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特徵和不同點
2.3.5 外存
· 常見外存的種類
· 磁碟、光碟、CF、SD等的典型特徵和不同點
2.4 嵌入式系統I/O接口
2.4.1 定時器和計數器基本原理與結構
2.4.2 GPIO、PWM接口基本原理與結構
2.4.3 A/D、D/A接口基本原理與結構
2.4.4鍵盤、顯示、觸控螢幕接口基本與結構
2.4.5嵌入式系統音頻接口
2.5嵌入系統通信及網路接口
· PCI、USB、串口、紅外、並口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理與結構
· 乙太網、CAN、WLAN、藍牙、1394的基本原理與結構
2.6嵌入式系統電源分類及電源原理
2.7電子電路設計
2.7.1電子電路設計基礎知識
· 電子電路設計原理
· 電子電路設計方法及步驟
· 電子電路設計中的可靠知識
2.7.2 PCB設計基礎知識
· PCB設計原理
· PCB設計方法及步驟
· 多層PCB設計的注意事項及布線原則
· PCB設計中的可靠性知識
2.7.3電子電路測試基礎知識
· 電子電路測試原理與方法
· 硬體抗干擾測試
3. 嵌入式系統軟體知識
3.1嵌入式軟體基礎知識
3.1.1嵌入式軟體的分類(系統軟體、支撐軟體、套用軟體)
3.1.2無作業系統支持的嵌入式軟體體系結構(輪詢、中斷、前後台)
3.1.3有作業系統支持的嵌入式軟體體系結構
3.1.4板極支持包基礎知識(系統初始化、設備驅動程式)
3.1.5嵌入式中間件(GUI、資料庫)
3.2 嵌入式作業系統基礎知識
3.2.1嵌入式作業系統體系結構
· 單體結構、分層結構和微核心結構
3.2.2任務管理
· 多道程式技術
· 進程、執行緒、任務的概念
· 任務的實現(任務的層次結構、任務控制塊、任務的狀態及狀態轉換、任務佇列)
· 任務調度(調度算法的性能指標、可搶占調度、不可搶占調度、先來先服務、短作業優先算法、時間片輪轉算法、優先權算法)
· 實時系統及任務調度(RMS、EDF算法)
· 任務間通信(共享記憶體、訊息、管道、信號)
· 同步與互斥(競爭條件、臨界區、互斥、信號量、死鎖)
3.2.3存儲管理
· Flat存儲管理方式
· 分區存儲管理(固定分區、可變分區)
· 地址重定位(邏輯地址、物理地址、地址映射)
· 頁式存儲管理
· 虛擬存儲技術(程式局部性原理、虛擬頁式存儲管理、頁面置換算法、工作集模型)
3.2.4設備管理
· 設備無關性、I/O地址、I/O控制、中斷處理、緩衝技術、假脫機技術)
3.2.5檔案系統基礎知識
· 檔案和目錄
· 檔案的結構和組織
· 存取方法、存取控制
· 常見嵌入式檔案系統(FAT、JFFSyaffs
3.2.6作業系統移植基礎知識
3.3 嵌入式系統程式設計
3.3.1嵌入式軟體開發基礎知識
3.3.2嵌入式程式設計語言
· 彙編、編譯、解釋系統的基礎知識和基本工作原理
· 彙編語言
· 基於過程的語言(過程/函式、參數傳遞、全局變數、遞歸、動態記憶體分配、數據類型)
· 面向對象的語言(對象、數據抽象、繼承、多態、自動記憶體管理
· 各類程式設計語言的主要特點和適用情況
3.3.3嵌入式軟體開發環境
· 宿主機、目標機
· 編輯器、編譯器、連結器、調試器、模擬器
· 常用嵌入式開發工具(編程器、硬體仿真器、邏輯分析儀、示波器)
· 集成開發環境
· 開發輔助工具
3.3.4嵌入式軟體開發
· 軟體設計(模組結構設計、數據結構設計、記憶體布局、面向對象的分析與設計
· 嵌入式引導程式的設計、設備驅動程式設計、核心設計、網路程式設計、套用軟體設計)
· 編碼(編程規範、代碼審查)
· 測試(測試環境、測試用例、測試方法、測試工具)
· 下載和運行
3.3.5嵌入式套用軟體移植
4.嵌入式系統的開發與維護知識
4.1系統開發過程及其項目管理
· 系統開發生命周期各階段的目標和任務的劃分方法
· 系統開發項目掛你基礎知識及其常用管理工具使用方法
· 主要的系統開發方法
· 系統開發工具與環境知識
4.2 系統分析基礎知識
· 系統分析的目的和任務
· 系統分析方法
· 系統規格說明書的編寫方法
4.3 系統設計知識
· 傳統系統設計方法
· 軟硬體協同設計方法
4.4 系統實施知識
· 系統架構設計
· 系統詳細設計
· 系統調試技術
· 系統測試
4.5 系統維護知識
· 系統運行管理知識
· 系統維護知識
· 系統評價知識
5.安全性知識
· 安全性基本概念
· 加密與解密機制
6.標準化知識
· 標準化的概念
· 國際標準、國家標準、行業標準、企業標準基本知識
· 代碼標準、檔案格式標準、安全標準、軟體開發規範和文檔標準知識
· 標準化機構
· 嵌入式系統相關標準
7.信息化基礎知識
· 信息化和信息系統基本概念
· 有關的法律、法規
8.嵌入式技術發展趨勢
9.計算機專業英語
· 正確閱讀和理解相關領域的英文資料

考試科目2:嵌入式系統設計套用技術

1.嵌入式系統開發過程
1.1系統需求分析方法與步驟
1.2系統設計
· 系統硬體配置
· 系統功能組成分配
· 軟硬體功能的分配
· 可行性驗證及設計審查
· 系統規格
· 周期,成本及工作量估計
· 開發計畫
1.3軟硬體協同設計
1.4硬體設計
1.5軟體設計
· 軟體結構
· 設計評審
· 軟體詳細設計
1.6系統測試
· 測試環境
· 測試計畫(內容、方法、標準、過程、檢驗)
· 硬體測試
· 軟體測試(單元測試、集成測試)
· 軟硬體聯合測試
· 實施測試
1.7系統評估
1.8 軟體維護
2.嵌入式系統硬體設計
2.1嵌入式系統硬體基本結構
2.1.1嵌入式微處理結構與套用
2.1.2 異常及中斷處理技術
2.1.3 DMA技術
2.1.4 多處理系統
· 多處理器系統特點
· 多處理器系統構建技術
2.1.5 匯流排架構
· 套用系統中的匯流排配置
2.1.6 記憶體種類及架構
· 存儲器系統接口設計
2.1.7數字電路和邏輯電路
· 專用積體電路
· 可程式邏輯控制器件
2.2輸入/輸出接口設計
2.2.1 輸入/輸出接口
· 接口信號電平轉換
· 接口驅動電路設計
2.2.2輸入/輸出接口套用技術
· 外圍設備
· 串口通信
· 並口通信
· 模擬接口
· 通信接口設備
· 通信標準和協定
· 數據傳輸方式
2.3外圍設備接口套用技術
2.3.1 外圍存儲設備
· 存儲卡,記憶棒,IC卡,MMC卡,SD卡
· DVD 、CD-R 、CD-RW
2.3.2外圍輸入/輸出設備
· 鍵盤,滑鼠,觸控螢幕
· 液晶板、LED、7段數碼管、蜂鳴器
2.3.3電源設計技術
2.4可靠性與安全性設計技術
2.4.1 錯誤檢測與隔離技術
2.4.2 冗餘設計
2.4.3 系統恢復設計
2.4.4 診斷技術
2.4.5常用安全標準
2.4.6 抗干擾設計
2.4.7電磁兼容設計
2.4.8系統加密
3.嵌入式系統軟體設計
3.1嵌入式系統軟體結構設計
3.2嵌入式作業系統套用技術
3.2.1 時間管理
· 系統時間
· 時鐘中斷
3.2.2記憶體管理
· 靜態記憶體管理
· 動態記憶體管理
3.2.3任務管理和任務間的通信
· 任務間的通信機制
· 信號量
· 信箱
· 訊息佇列
3.2.4異常處理
· 異常處理方法
· 中斷優先權處理方法
· 系統調用
3.2.5嵌入式檔案系統套用技術
3.2.6嵌入式系統圖形用戶接口(GUI)套用技術
3.2.7嵌入式系統資料庫套用技術
3.3嵌入式軟體設計技術
3.3.1彙編語言設計
· 數據類型
· 彙編語言程式結構
· 彙編語言程式設計及最佳化
· 子程式調用
3.3.2嵌入式C語言設計
· ANSI-C的數據類型
· C程式結構
· C語言程式設計及最佳化
· 程式的編譯與連結
3.3.3面向對象程式設計與開發
· 面向對象的分析與設計方法UML
· 面向對象的程式語言
· 使用C++進行嵌入式系統開發
· 使用Java進行嵌入式系統開發
3.4 系統級軟體設計技術
· 嵌入式系統固件與系統初始化設計
· 設備驅動程式設計
· 硬體抽象層、板級支持包設計
· 嵌入式軟體的移植技術
4.嵌入式系統開發技術
4.1系統開發環境
4.1.1開發工具
· 文本編輯器
· 彙編、編譯和連線程式
· ICE和ICE監控器
· 配置管理工具
· 逆工程工具
4.1.2平台
· 作業系統
· 分散式開發環境
4.1.3開發環境創建方法及評估
· 開發工作分析
· 開發環境的建立
· 維護、管理、使用開發環境的方法
· 開發環境的平測
4.2實時系統的分析技術
4.2.1實時系統的分析技術
· 結構化分析方法
· 面向對象分析方法
4.2.2實時系統的設計技術
· 結構化分析方法
· 面向對象分析方法
4.3硬體設計環境
4.3.1硬體描述語言
· 硬體開發設計過程
· 硬體描述語言的種類與特點
4.3.2仿真技術
· 邏輯仿真方法
· 邏輯仿真工具
4.3.3大規模積體電路系統的開發方法
· ASIC開發方法
· FPGA設計方法
· IP(intellectual property)
4.4協同設計
· 軟硬體任務工和切調
· 設計平審
4.5嵌入式系統低功耗設計技術
· 低功耗系統工作機制
· 低功耗系統模型結構
· 低功耗的硬體設計技術
· 低功耗的軟體設計技術
4.6分散式嵌入系統設計
· 分散式系統設計原理
· 分散式系統的通信技術
· 分散式系統設計套用
5.嵌入式系統套用
5.1嵌入式系統在控制領域中的套用
5.2嵌入式系統在手持設備中的套用
5.3嵌入式系統在模式識別中的套用

考試方式

(1)嵌入式系統基礎知識,考試時間為150分鐘,筆試,選擇題;
(2)嵌入式系統設計套用技術,考試時間為150分鐘,筆試,問答題。

考試試題舉例

題型1:嵌入式系統基礎知識選擇題

· 若嵌入式系統中採用I/O地址統一編址模式,訪問記憶體單元和I/O設備是通過 (1) 來區分的。
(1) A.數據匯流排上輸出的數據
B.不同的地址代碼
C.不同的地址總路線
D.不同的指令

題型2:嵌入式系統設計套用技術問答題

在某個嵌入式作業系統中,任務的狀態轉換圖(不完整)如下,請閱讀該圖以及下列說明,回答問題1至問題4,將解答填入答題紙的對應欄內。
[說明]
任務總共有五個狀態:休眠狀態、就緒狀態、運行狀態、中斷服務狀態和等待狀態,在任何時候,一個任務只會處於其中的某一個狀態。
[問題1](3分)
在單個CPU的系統中,處於運行狀態的任務最多有多少個?
[問題2](3分)
對於運行狀態、就緒狀態和等待狀態這間的相互轉換,圖中並沒有畫出來,請補充。用文字處理的形式來進行描述,格式形如"運行狀態→中斷服務狀態"。
[問題3](6分)
從運行狀態可以直接變為等待狀態嗎?如果不能為什麼?如果能什麼時候會發生這種轉換?舉例說明。
[問題4](3分)
從就緒狀態可以直接變為等待狀態嗎?如果不能,為什麼?如果能,什麼時候會發生這種轉換?舉例說明。
附:2009下半年嵌入式系統設計師考試真題。

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