摘要:軟考中級嵌入式考幾門?軟考中級嵌入式考什么內容?軟考中級嵌入式系統設計師考《基礎知識》和《應用技術》兩個科目,軟考中級嵌入式系統設計師兩個科目的考試內容見正文。
軟考中級嵌入式系統設計師需要考兩個科目:《基礎知識》和《應用技術》。這兩個科目各有側重,它們的考試內容如下:
一、 《基礎知識》科目
考試形式: 機考,75道單選題,滿分75分(45分及格)。
考試時間: 120分鐘。
主要考試內容:
1.計算機系統基礎
計算機組成與體系結構(CPU、存儲器、總線、I/O系統)。
數據表示、運算基礎(數制、補碼、浮點數、邏輯運算)。
指令系統基礎。
計算機性能評測。
2.操作系統基礎
操作系統基本概念、功能、類型(特別是實時操作系統RTOS)。
進程/線程管理(狀態、同步、通信、調度算法)。
存儲管理(分區、分頁、分段、虛擬內存)。
設備管理(I/O控制方式、緩沖技術)。
文件系統基礎。
3.嵌入式系統概論
嵌入式系統定義、特點、分類、應用領域。
嵌入式系統組成(硬件核心、軟件核心、外圍設備)。
嵌入式系統開發流程、方法、工具鏈概述。
嵌入式系統的發展趨勢(如物聯網IoT、人工智能AI在嵌入式中的應用)。
4.嵌入式微處理器/微控制器
主流嵌入式處理器架構(ARM Cortex系列,MIPS,RISC-V)。
處理器核心結構(寄存器組織、流水線)。
處理器工作模式(特權級、用戶級)。
異常和中斷機制(處理流程、向量表)。
5.嵌入式系統存儲體系
存儲器層次結構(Cache, RAM, ROM/Flash)。
各類存儲器特點(SRAM, DRAM, NOR Flash, NAND Flash, EEPROM)。
存儲器接口技術(地址譯碼、時序控制)。
Flash管理基礎(擦除/寫入特性)。
6.嵌入式系統 I/O 接口
常見外設接口原理與應用(UART, SPI, I2C, USB, Ethernet, CAN, SD/MMC, GPIO - 重點掌握前幾種)。
A/D、D/A轉換原理。
人機交互接口(鍵盤、LCD、觸摸屏)。
7.嵌入式系統總線
總線基本概念(帶寬、仲裁)。
常見嵌入式總線(AMBA - 重點, PCIe局部總線)。
8.嵌入式系統網絡
網絡基礎概念(OSI模型、TCP/IP協議棧基礎)。
常用嵌入式網絡接口與協議(以太網、WiFi、藍牙、Zigbee等概念)。
9.嵌入式系統軟件
嵌入式軟件特點、分類。
嵌入式操作系統(RTOS)核心機制(任務管理、調度、同步通信、中斷管理、時間管理、內存管理)。
Bootloader功能與啟動過程。
10.嵌入式系統開發與維護
嵌入式軟件開發過程模型。
編程語言(C/C++為主,強調嵌入式特性如位操作、指針、volatile等)。
交叉編譯、鏈接、調試技術(JTAG, ICE)。
代碼優化策略(時間、空間)。
軟件測試基礎(單元測試、集成測試)。
可靠性、安全性基礎概念。
低功耗設計基礎。
11.軟件工程與項目管理基礎
軟件生命周期模型。
需求分析、設計、測試、維護基礎。
項目管理基本概念(進度、成本、質量)。
軟件標準與文檔(如軟件需求規格說明書)。
12.知識產權與標準化
著作權法、專利法、商標法基礎。
軟件相關的知識產權保護。
信息技術相關標準(ISO, IEC, IEEE等)。
軟件文檔標準。
13.專業英語
閱讀和理解嵌入式系統相關英文技術資料的能力(通常有幾道選擇題)。
二、 《應用技術》科目
考試形式: 機考,案例分析題5-6道,滿分75分(一般45分及格)。
考試時間: 120分鐘。
主要考試內容:
1.嵌入式系統需求分析與設計
根據需求描述,分析功能、性能、接口、功耗、成本等約束。
進行系統總體設計(硬件選型、軟件架構)。
設計硬件/軟件接口。
設計模塊劃分和接口定義。
2.嵌入式硬件設計(原理級)
基于需求,選擇合適的處理器、存儲器、外設芯片。
設計核心電路(最小系統:時鐘、復位、電源、調試接口)。
設計存儲器接口電路(SRAM, SDRAM, Flash)。
設計常用外設接口電路(UART, SPI, I2C, USB, Ethernet, GPIO擴展、ADC/DAC接口等),給出原理圖片段或說明關鍵連接點(如管腳、信號線)。
分析簡單的時序問題。
3.嵌入式軟件設計(核心驅動/應用邏輯)
底層驅動開發:
編寫或分析GPIO控制程序(LED、按鍵)。
編寫或分析常用外設驅動程序(UART收發、SPI/I2C讀寫設備、ADC采樣、定時器/PWM配置)。
中斷服務程序(ISR)設計與編寫(初始化、服務程序框架、注意事項如短小精悍)。
實時操作系統(RTOS)應用:
任務劃分與優先級設計。
使用RTOS API進行任務管理(創建、刪除、掛起、恢復)。
使用RTOS同步通信機制(信號量、互斥量、消息隊列、事件標志)解決實際問題。
中斷管理與RTOS的結合。
內存管理(動態內存分配注意事項、靜態分配)。
應用邏輯實現:
根據需求描述,用C語言實現特定算法或控制邏輯。
狀態機設計與實現。
數據處理(如傳感器數據處理、通信協議解析)。
4.嵌入式系統調試與測試
分析給定的系統故障現象(如程序跑飛、死機、通信失敗、數據錯誤),推斷可能的原因(硬件連接錯誤?軟件Bug?時序問題?中斷沖突?資源競爭?)。
設計調試方案或測試用例。
解釋常見調試工具(如示波器、邏輯分析儀、JTAG調試器)在特定場景下的作用。
5.嵌入式系統性能優化與可靠性
分析代碼片段或系統描述,提出性能優化(執行速度、內存占用)建議。
分析可靠性設計策略(如看門狗、軟件容錯、硬件冗余的概念和應用)。
分析低功耗設計策略(休眠模式、時鐘門控、外設電源管理)。
6.嵌入式網絡應用基礎
設計或分析簡單的基于TCP/UDP的嵌入式網絡通信程序片段(Socket編程基礎)。
理解常見物聯網協議(如MQTT, CoAP)的基本概念和應用場景。
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