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无按键按下时，常态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。
列线的电平如果为低，则行线电平为低；
列线的电平如果为高，则行线的电平亦为高。
这一点是识别行列式键盘按键是否按下的关键所在。
由于行列式键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。
因此，各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。
2、消抖和按键释放怎么理解？
1）、通常消除抖动影响的方法有两种：
一是硬件的方法：
二是软件的方法：
采用软件消除抖动的方法则是在CPU检测到有键按下后，并不立即确认该键按下有效，而是先执行一个10ms左右的延时程序，然后再次检测该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持为闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态，是一次有效的按键，从而消除了抖动影响。
2）、键处理过程：
六、A/DC和D/AC
一、A/D转换原理
1、A/D转换是把连续的模拟电信号转换成时间和数值离散的数字信号的过程。
实现转换的器件称为模数转换器，简称ADC（AnalogtoDigitalConverter）。
2、A/D转换过程主要包括采样、量化和编码。
二、A/D转换的性能指标
1、量化间隔
2、绝对量化误差
3、相对量化误差
例如：
当满量程电压为5V，采用10位A/D转换器的量化间隔、绝对量化误差、相对量化误差分别为：
解：
量化间隔
绝对量化误差
相对量化误差
三、D/A转换器与A/D转换器的功能是什么？
各在什么场合下使用？
1、D/A转换器的作用：
将数字信号转换为模拟信号，以便控制外部执行机构。
使用场合：
输出正弦波等。
2、A/D转换器的作用：
将模拟信号转换为数字信号,以便CPU能够处理。
采集电流、电压或者温度等模拟信号的场合。
4、D/A转换器的主要性能指标有哪些？
设某DAC有二进制12位，满量程输出电压为5V，请问它的分辨率是多少？
1、D/A转换器的基本原理实际上是把输入数字量中的每位都按其权值分别转换成模拟量，并通过运算放大器求和相加，即“按权展开，然后相加”，实现数模转换。
主要性能指标有：
分辨率，其含义是D/A转换器能分辨的最小输出电压增量，常为满量程的
倍。
转换精度，其含义是D/A转换器实际输出值和理论值的接近程度。
偏移误差，其含义是输入数字量为0时，输出模拟量对0的偏移值。
线性度，其含义是D/A转换器实际转换特性和理想直线间的最大偏差。
2、分辨率:
对于8位、12位、16位A/D转换器，当满刻度输入电压为5V时，其分辨率为:
对于８位的A/D转换器，其分辨率为5/256=19.5（mV）;
对于12位的A/D转换器，其分辨率为5/4096=1.22（mV）;
对于16位的A/D转换器，其分辨率为5/65536=0.076（mV）;
五、判断下列说法是否正确？
（1）“转换速度”这一指标仅适于A/D转换器，D/A转换其可以忽略不计转换时间。
（×
）
（2）ADC0809可以利用“转换结束”信号EOC向8051单片机发出中断请求。
（√）
（3）输出模拟量的最小变化量称为A/D转换器的分辨率。
）
（4）输出的数字量变化一个相邻的值所对应的输入模拟量的变化称为D/A转换器的分辨率。
6、请分析A/D转换器产生量化误差的原因，具有8位分辨率的A/D转换器，当输入0～5V电压时，其最大量化误差是多少？
七、8051单片机与DAC0832接口时，有那三种工作方式？
各有什么特点？
适合在什么场合使用？
答：
DAC0832和MCS-51接口时如下三种工作方式。
1）.直通方式，其优点是模拟输出始终跟随输入变化。
适用于实时输出电路中。
2）.单缓冲器方式，其优点是转化精度相对较高，因为DAC0832工作在这种方式下，只有当数据稳定或输入的数据确定为需要的数据时，才进行D/A转化。
适合用于控制精度要求相对较高的场合。
3）.双缓冲器方式，其优点是数据接收与D/A转换可异步进行，可实现多个DAC同步转换输出。
适用于有多路DAC电路输出的要求。
8、MCS-51的典型串行总线
1、常用的串行总线包括RS-232、CAN、RS-485、I2C总线、SPI总线等。
其中，RS-232、RS-485、CAN为外总线，它们是系统之间的通信用总线；
I2C、SPI是内总线，主要用于系统内芯片之间的数据传输。
2、SPI只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通信，这四条线是：
串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）、低电平有效从机选择线（/CS ）。
当SPI工作时，在移位寄存器中的数据逐位从输出引脚（MOSI）输出（高位在前），同时从输入引脚（MISO）接收的数据逐位移到移位寄存器（高位在前）。
发送一个字节后，从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。
主SPI的时钟信号（SCK）用来保证传输的同步。
3、I2C总线只有两根双向信号线。
一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL。
ARM嵌入式系统设计复习题
1.填空题
v
（1）干扰窜入单片机系统的主要途径有、、、
v、。
v
（2）干扰的耦合方式主要有、、、、
v和等几种形式。
v（3）常用的数字滤波方法有、、、、
v、和等几种。
v（4）常用的软件抗干扰技术有、、、和
v等几种。
v2.选择题
v
（1）可以使PC摆脱“死循环”困境的是。
vA．NOP指令冗余B．软件陷阱技术
vC．Watchdog技术D．数字滤波
v
（2）可以抑制空间干扰的是。
vA．光电隔离B．双绞线传输
vC．可靠接地D．屏蔽技术
v（4）Watchdog定时间隔tw以满足最好为。
vA．1.1T<
tw<
2TB．T<
1.1T
vC．1.1T<
1.5TD．1.5T<
2T
v（5）单片机系统受到干扰后，容易使程序计数器PC发生改变，则不能使程序纳入正轨的是。
vA．软件陷阱B．Watchdog技术
vC．指令冗余技术D．数字滤波技术
第1章嵌入式系统及应用开发概述
1．什么是嵌入式系统？
嵌入式系统的特点是什么？
1）IEEE的定义：
嵌入式系统是用来控制、监控或者辅助操作机器、装置、工厂等大规模系统的设备。
我国通常定义：
嵌入式系统（EmbeddedSystem）就是嵌入到目标体系中的专用计算机系统。
嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的3个基本要素。
具体地讲，嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁减，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
2）嵌入式系统的特点：
a.嵌入式系统是专用的计算机系统
b.嵌入式系统须满足系统应用环境的要求
c.嵌入式系统需满足对象系统的控制要求
d.嵌入式系统是一个知识集成应用系统
e.嵌入式系统具有较长的应用生命周期
f.嵌入式系统软件固化在非易失性存储器中
g多数嵌入式系统具有实时性要求
h.嵌入式系统设计需专用的开发环境和工具
4．嵌入式系统有哪些组成部分？
各部分的功能和作用是什么？
硬件层由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他I/O接口（A/D、D/A、通用I/O等）以及电源等组成。
嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心，在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路和存储器电路（RAM和ROM等），这就构成了一个嵌入式核心控制模块，操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
中间层程序主要为上层软件提供了设备的操作接口，它包括硬件抽象层（HardwareAbstractionLayer，HAL）、板级支持包（BoardSupportPackage，BSP）以及设备驱动程序。
嵌入式操作系统在复杂的嵌入式系统中发挥着非常重要的作用，有了嵌入式操作系统，进程管理、进程间的通信、内存管理、文件管理、驱动程序、网络协议等方可实现。
应用软件层是在嵌入式操作系统支持下通过调用API函数，结合实际应用编制的用户软件。
如抄表系统的软件、掌上信息查询软件等。
5．简述嵌入式处理器的分类及各自的主要特点。
1）嵌入式微处理器
嵌入式微处理器是由PC中的CPU演变而来的，与通用PC的微处理器不同的是，它只保留了与嵌入式应用紧密相关的功能硬件。
典型的EMPU有PowerPC、MIPS、MC68000、i386EX、AMDK62E以及ARM等，其中ARM是应用最广、最具代表性的嵌入式微处理器。
2）嵌入式微控制器
嵌入式微控制器的典型代表是单片机，其内部集成了ROM/
EPROM/Flash、RAM、总线、总线逻辑、定时器、看门狗、I/O接口等各种必要的功能部件。
典型的EMCU有51系列、MC68系列、PIC系列、MSP430系列等。
3）嵌入式数字信号处理器
嵌入式数字信号处理器（DSP）是专门用于数字信号处理的微处理器，在系统结构和指令算法方面经过特殊设计，因而具有很高的编译效率和指令执行速度。
典型的EDSP有TMS32010系列、TMS32020系列等。
4）嵌入式片上系统
SOC是一个集成的复杂系统，它一般将一个完整的产品的各功能集成在一个芯片上或芯片组上，其中可能包括处理器CPU、存储器、硬件加速单元、与外围设备的接口I/F，模数混合放大电路，甚至延伸到传感器、微机电和微光电单元。
SOC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器的片内嵌入了操作系统。
由于片上系统绝大部分系统构件都是在系统内部，整个系统就特别简洁，不仅减小了系统的体积和功耗，而且提高了系统的可靠性和设计生产效率。
6．写出EMPU、EMCU、EDSP、SOC和SOPC的全称，并解释其含义。
嵌入式微处理器（EmbeddedMicrocomputerUnit，EMPU）、
嵌入式微控制器（EmbeddedMicrocontrollerUnit，EMCU）
嵌入式数字信号处理器（EmbeddedDigitalSignalProcessor，EDSP）
嵌入式片上系统（SystemOnChip，SOC）
嵌入式可编程片上系统（SystemOnaProgrammableChip，SOPC）
7．简述典型的嵌入式微处理器和微控制器的系列及应用领域。
ARM处理器目前包括ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10E系列、ARM11系列、SecurCore系列、OptimoDE系列、StrongARM系列、XScale系列以及Cortex-A8系列等。
ARM7、ARM9、ARM9E及ARM10E为4个通用嵌入式微处理器系列，每个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的要求，有多个厂家生产；
SecurCore系列则是专门为安全性要求较高的场合而设计的；
StrongARM是Intel公司生产的用于便携式通信产品和消费电子产品的理想嵌入式微处理器，应用于多家掌上电脑系列产品；
Xscale是Intel公司推出的基于ARMv5TE体系结构的全性能、高性价比、低功耗的嵌入式微处理器，应用于数字移动电话、个人数字助理和网络产品等场合。
Cortex-A8处理器是第一款基于下一代ARMv7架构的应用处理器，使用了能够带来更高性能、功耗效率和代码密度的Thumb®
-2技术。
8．简单分析几种嵌入式操作系统的主要特点，包括嵌入式Linux，WindowsCE，μC/OS-II及VxWorks。
1．Linux
Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统，它得名于计算机业余爱好者LinusTorvalds。
目前存在着许多不同的Linux，，但它们都使用了Linux内核。
Linux可安装在各种计算机硬件设备中，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、大型机和超级计算机。
Linux是一个领先的操作系统，世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux操作系统。
一些流行的主流Linux发行版，包括Debian（及其派生物Ubuntu），Fedora和openSUSE等。
2．μC/OS-II
μC/OS-II是一个可裁剪、源代码开放、结构小巧、抢先式的实时嵌入式操作系统，主要用于中小型嵌入式系统，具有执行效率高、占用空间小、可移植性强、实时性能好和可扩展性强等优点。
该操作系统支持多达64个任务，大部分嵌入式微处理器均支持μC/OS-II。
3．WindowsCE
MicrosoftWindowsCE是Microsoft公司产品，是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。
它的模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。
该操作系统的基本内核至少需要200KB的ROM。
从游戏机到现在大部分的掌上电脑都采用了WindowsCE作为操作系统，其缺点是系统软件价格过高，影响整个产品的成本控制。
4．VxWorks
VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种实时操作系统。
VxWorks拥有良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在实时操作系统领域内占据一席之地。
它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高、精、尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通信、军事演习、导弹制导、飞机导航等。
但大多数的VxWorksAPI是专用的，VxWorks的价格昂贵。
9．嵌入式系统的应用模式有哪几种？
各有什么有缺点？
1．非操作系统层次的应用
非操作系统层次的应用，主要是在一些结构简单的系统中或在实时性要求非常高的系统中，许多时候用于代替原来8位/16位单片机的应用。
随着32位单片机成本的不断降低，其成本已与8位单片机相差无几。
因此，非操作系统层次的应用也越来越广泛。
2．操作系统非GUI层次的应用
操作系统非GUI层次的应用，主要是指其应用程序建立在操作系统基础上，是为了实现程序的多任务及实时性，此类应用在人机交互方面没有很高的要求，可选择的操作系统有许多。
3．操作系统GUI层次的应用
操作系统GUI层次的应用，主要是为了方便实现人机交互功能、网络功能、数据库功能以及其它更复杂的应用。
GUI层次的开发，除了借助于操作系统及GUI库强大的功能，更重要的是可以让程序开发人员把关注点集中在高层的目标与任务的实现中，使嵌入式系统应用的开发更简单，让开发速度及开发效率更高
10．简述嵌入式系统的总体设计应考虑哪些因素。
1．嵌入式微处理器及操作系统的选择
嵌入式微处理器可谓多种多样，品种繁多，而且都在一定领域应用广泛。
在嵌入式系统上运行的操作系统也有不少，如VxWorks、Linux，Nuc1ears、WindowsCE等，即使在一个公司之内，也会同时使用好几种处理器，甚至几种嵌入式操作系统。
2．开发工具的选择
目前用于嵌入式系统设计的开发工具种类繁多，不仅各种操作系统有各自的开发工具，在同一系统下开发的不同阶段也使用不同的开发工具。
3．对目标系统的观察与控制
要使系统能正常工作，软件开发者必须要对目标系统具有完全的观察和控制能力，如硬件的各种寄存器、内存空间，操作系统的信号量、消息队列、任务、堆栈等。
11．简述嵌入式系统的开发环境的组成，解释其中的基本概念。
嵌入式系统的开发环境一般由三个部分组成：
宿主机、调试仿真器和目标机。
其中宿主机用来完成源代码编辑、编译、显示一部分运行结果等，操作系统可以是UNIX、Linux和Windows等，硬件可以是PC和工作站等。
目标机就是用户嵌入式程序的运行环境，CPU可能是任何CPU，常用的有ARM、MIPS、PowerPC、DrangonBall等。
操作系统常用的有Linux、μC/OS-II、WindowsCE、Vxworks、等，或者根本没有操作系统。
使用集成开发软件开发基于ARM的应用软件，可以完成系统软件的编辑、编译、汇编和链接等工作；
通过调试仿真器可以在PC上实现对应用软件的调试；
再使用烧写软件，将开发成功的应用系统从宿主机向目标机下载移植，从而完成整个开发过程。
12．简述嵌入式系统的调试方法。
（1）源程序模拟器方式：
在pc机上，通过软件手段模拟执行为某种嵌入式处理器写的源程序的测试工具。
三级模拟功能（指令级、周期级、定时级）
（2）监控器方式：
宿主机和目标机建立物理上的连接，通过串口、以太口等把两台机器相连，使之正常工作，然后在宿主机上运行调试器，目标机运行监控程序和被调试程序。
（3）仿真器方式：
使用处理器内嵌的调试模块接管中断及异常处理。
用户通过设置CPU内部的寄存器来指定哪些中断或异常发生后处理器直接进入调试状态，而不进入操作系统的处理程序。
JTAG、IDE（在线仿真器in-circuitEmulator）、ICD（in-circuitDebugger在线调试器）接口。
通过JTAG既可以对目标系统进行测试，也可以对目标系统的存储单元进行编程。
13．简述嵌入式系统的设计方法和嵌入式系统的设计步骤。
嵌入式系统的设计步骤
嵌入式系统的设计方法
14．简述嵌入式应用软件的开发的特点。
1．需要交叉编译工具
嵌入式系统采用的处理器一般与PC不同，结构较简单，功耗较低。
由于嵌入式系统目标机上的资源较为有限（内存外存容量小，显示功能弱），直接在目标机上开发和调试应用软件几乎不可能。
因此，目标机的嵌入式应用软件开发需要放在高性能计算机上的集成开发环境上进行，由于PC的大量普及和使用，现在的嵌入式集成开发环境也大多运行在PC上。
需要交叉编译工具的另一个原因是嵌入式系统处理器芯片的指令系统与PC处理器芯片的指令系统不同。
一般情况下，PC的处理器芯片是X86芯片，使用的指令系统是X86指令系统，而ARM9芯片运行的是ARM指令系统，两者有很大差别。
因此，用ARMADS集成开发环境编写的C语言程序需要经过交叉编译器才能生成运行在目标机上的ARM9机器语言程序。
2．通过仿真手段进行调试
目标机执行程序经过交叉编译后，还要经过调试排错，确认能够正常运行才能使用。
那么如何进行调试排错呢？
显然在目标机上调试排错是非常困难的。
原因是输入输出方式较少，多数嵌入式系统显示面积小，甚至没有显示屏，从而无法显示调试信息；
调试工具需要较大存储空间，对嵌入式系统来说，比较困难。
但对于台式机而言，这些条件很容易满足。
因此，通常的调试也是在PC上完成的，方式就是仿真调试。
3．目标机是最终的运行环境
对嵌入式应用程序来说，其开发、调试往往是在PC上完成的，但它最终的运行环境是目标机。
嵌入式应用程序开发调试完成后，要下载到目标机上运行，正确无误运行后才表示成功。
如果不成功或需要进一步完善，则需重新回到PC上运行修改调试。
4．执行应用程序的指令通常写入操作系统
在常用的嵌入式系统中，应用程序的启动执行指令通常需要预先写入操作系统的任务调度程序里，编辑在目标程序中。
因此，嵌入式应用程序许与操作系统有一定联系，开发者不仅要了解应用程序，也要了解操作系统，知道如何让一个应用程序执行。
5．系统资源有限
在进行嵌入式应用软件的开发时，就必须考虑可用资源问题。
以存储容量为例，嵌入式系统的ROM容量一般只有几兆字节，对目标程序有严格的长度限制，这样程序员在编程时就必须考虑这个限制。
6．控制特定部件
在嵌入式应用软件开发过程中，程序员往往需要针对特定的部件做更加细致的编写作业。
第2章ARM体系结构
1．目前世界上流行的四种嵌入式处理器是哪几种？
ARM7
ARM9
ARM10E
ARM11
2．具体说明ARM7TDMI的含义，其中的T、D、M、I分别代表什么？
ARM7TDMI：
目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器核，主频最高可达130MIPS，采用能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构，内嵌硬件乘法器（Multiplier），支持16位Thumb指令集，嵌入式ICE，支持片上Debug，支持片上断点和调试点。
指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容。
ARM7TDMI是ARM7处理器系列成员之一,采用V4T版本指令。
在ARM核的命名规则中,TDMI的基本含义为：
T：
支持高密度16位的Thumb指令集；
D：
支持片上Debug；
M:
内嵌硬件乘法器（Multiplier）；
I：
嵌入式ICE，支持片上断点和调试点
3．简述CISC与RISC体系结构的特点。
CISC体系结构的特点：
CISC指令长度不等、类型多、功能复杂；
CISC采用微码ROM译码；
CISC指令多
升级会员 