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怎样编制程序,把自己的代码挂接在中断程序里执行,达到每过多少毫秒执行一次的要求
lookfar
2003-02-26 09:38:30
如题,谢谢
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怎样编制程序,把自己的代码挂接在中断程序里执行,达到每过多少毫秒执行一次的要求
如题,谢谢
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yaos
2003-02-26
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如果是DOS程序,好办
否则,需要挂接全局消息处理到定时器消息
《计算机操作系统》期末复习指导
对考试很有帮助的.......... 《计算机操作系统》期末复习指导 第一章 计算机操作系统概述 1、操作系统的概念 操作系统(Operating System,OS),是一种软件,属于系统软件; 1、科普的观点 操作系统是计算机系统的管理和控制中心,它依照设计者制定的各种调度策略组织和管理计算机系统资源,使之能高效地运行。 2、功能的观点 操作系统是一个计算机资源管理系统,它负责计算机系统的全部资源的分配、控制、调度和回收。 3、用户的观点 操作系统是计算机与用户之间的接口,用户通过这种接口使用计算机。 4、软件的观点 操作系统是
程序
和数据结构的集合。 5、管理的观点 操作系统是计算机硬件和软件资源的合理而协调的管理者。 6、 操作系统是一个大型的
程序
系统,它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制并协调并发活动,实现信息的存取和保护。它提供用户接口,使用户获得良好的工作环境。操作系统使整个计算机系统实现了高效率和高度自动化。 2、操作系统的生成和五大类型 生成:产生最适合自己工作环境的OS内核(kernel)。既方便用户,又使系统开销尽量小;生成的配置过程如UNIX中newconfig命令;DOS中config.sys文件;维护由系统管理员负责。 操作系统的五大类型是批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。 多道
程序
设计:即在系统内(内存)同时存放并运行几道相互独立的
程序
。 多道
程序
设计的基础:是将运行过程进一步细化成几个小的步骤,从而实现宏观上的并行。但从微观上看,内存中的多道
程序
轮流地或分时地占用处理机,交替
执行
。 多道
程序
系统 ≠ 多重处理系统 ≠ 多用户 ≠ 多终端 多道是指内存中驻留多个
程序
或一个
程序
的多个
程序
段,因此,多用户系统一定是采用多道技术。而多道系统不一定是多用户系统。多重处理系统一般指多CPU系统。当然,一个CPU的系统采用分时技术可以为多用户服务。多用户的关键技术是在用户之间要有保密保安措施。终端指用户使用的硬件设备,即使一个终端也可为多用户使用,例如,银行的自动取款机(ATM)。 •分时与实时 分时技术:把CPU的时间分成很短的时间片(例如,几十至几百
毫秒
)工作。随着时间片的时间减少,对换时间所占的比例随之增大。随着用户数目的不断增加,这种矛盾会越来越突出。 实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理,并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。交互作用能力较差。 3、操作系统的五大功能 •作业管理:包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等; •文件管理:又称为信息管理; •存储管理:实质是对存储“空间”的管理,主要指对内存的管理; •设备管理:实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收; •进程管理:又称处理机管理,实质上是对处理机
执行
“时间”的管理,即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。 4、表征操作系统的属性 主要有:响应比,并发性,信息的共享、保密与保护,可扩充性、可移植性、可读性、可“生成”性,安全可靠性,可测试性等。 第二章 用户与操作系统的接口 1、基本概念 作业(Job)是让计算机完成一件事或任务,可大可小,可多可少。 作业步(Job steps) :作业顺序
执行
的工作单元。 作业流(Job Stream) :作业步的控制流程。 作业类别:终端交互作业、批处理作业。 2、用户界面 三代用户界面: •第一代用户界面:操作命令和系统调用在一维空间(命令行界面); •第二代用户界面:图形界面在二维空间(图形界面); •第三代用户界面:虚拟现实在三维空间(虚拟现实的界面元素)。 3、传统的人机接口 •操作命令 联机(键盘操作命令)、脱机(作业控制语言) 用户组合自编(Shell语言):DOS Shell;UNIX ;BShell、CShell等 •系统调用(System Call) 4、作业输入输出方式 •输入输出方式:脱机、直接耦合(交互联机) •SPOOLing:联机外围同时操作,假脱机(排队转储,设备虚拟技术) 5、作业调度 •作业调度的功能: (1)采用JCB(作业控制块)表格,记录各作业状况; (2)按选定的算法,从后备作业队列中选出一部分(多道)或一个作业投入运行; (3)为被选中的作业做好运行前的准备工作。例如建立相应的
执行
进程和分配系统资源; (4)作业运行结束的善后处理工作。 •作业调度算法: (1)先来先服务(FCFS) 作业平均周转时间=∑(作业完成时刻i-作业提交时刻i)/n个作业 (2)最短作业优先:在作业内容参差很不均衡时有合理性 (3)“响应比”最高的优先 “响应(系数)比”:作业响应时间(等待和运行)/作业运行时间 (4)定时轮转法(按时间片):适合作业不定的情况 (5)优先数法:急事先办的原则 第三章进程及处理机管理 1、为什么要引入“进程” (1)进程调度属于低级处理机管理,即确定系统中哪个进程将获得CPU;而作业调度属于高级处理机管理,即确定系统中哪些作业将获得CPU。 (2)进程是一个具有一定独立功能的
程序
关于某个数据集合的
一次
运行活动。 (3)引入进程的意义是描述多道
程序
设计系统中
程序
的动态
执行
过程。 2、进程的定义及特征 (1)
程序
和进程的区别 (2)进程的五个基本特征:动态性、并发性、独立性、制约性、结构性 3、进程调度 (1)进程的三个基本状态及转换 三个基本状态是等待、
执行
和就绪,在一定的条件下,进程的状态将发生转换。 (2)进程调度算法 主要有先来先服务(FCFS)、时间片轮转法、多级反馈轮转法、优先数法。 (3)进程控制块(PCB)是进程存在的唯一标志,它描述了进程的动态性。 4、进程通信 (1)进程的同步与互斥 一般来说同步反映了进程之间的协作性质,往往指有几个进程共同完成一个任务时在时间次序上的某种限制,进程相互之间各自的存在及作用,通过交换信息完成通信。如接力比赛中一组队员使用接力棒等。 进程互斥体现了进程之间对资源的竞争关系,这时进程相互之间不一定清楚其它进程情况,往往指多个任务多个进程间的通讯制约,因而使用更广泛。如打篮球时双方挣抢篮板球等。 (2)临界区 并发进程中与共享资源有关的
程序
段定义为临界区。进入临界区的准则是:①
一次
只准一个进程进入临界区;②本进程结束负责通知下一进程;③进程调度,不能阻塞。 (3)原语 原语是不可
中断
的过程。 •加锁/开锁(LOCK/UNLOCK)原语 优点是实现互斥简单;缺点是效率很低。 •信号量(Semaphore)及PV操作 PV操作能够实现对临界区的管理
要求
。它由P操作原语和V操作原语组成,对信号量进行操作,具体定义如下: P(S):①将信号量S的值减1,即S=S-1; ②如果S 0,则该进程继续
执行
;否则该进程置为等待状态,排入等待队列。 V(S):①将信号量S的值加1,即S=S+1; ②如果S>0,则该进程继续
执行
;否则释放队列中第一个等待信号量的进程。 信号量的数据结构为一个值和一个指针,指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。当它的值大于0时,表示当前可用资源的数量;当它的值小于0时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。注意信号量的值仅能由PV操作来改变。 一般来说,信号量S 0时,S表示可用资源的数量。
执行
一次
P操作意味着请求分配一个单位资源,因此S的值减1;当S<0时,表示已经没有可用资源,请求者必须等待别的进程释放该类资源,它才能运行下去。而
执行
一个V操作意味着释放一个单位资源,因此S的值加1;若S 0,表示有某些进程正在等待该资源,因此要唤醒一个等待状态的进程,使之运行下去。 •消息缓冲通信原语 高级通信原语,用于一组信息发送(Send)与读取(Read)。 5、死锁 (1)死锁的概念 死锁是两个或两个以上的进程中的每一个,都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁,它们都无法向前推进,称这种现象为死锁现象。 产生死锁的原因是共享资源有限,多个进程对共享资源的竞争,而且操作不当。 (2)产生死锁的四个必要条件是资源互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待。 (3)解决死锁的方法 一般有死锁的预防,即破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或多个,使系统绝不会进入死锁状态;死锁的避免,即在资源动态分配的过程中使用某种办法防止系统进人死锁状态;和允许系统产生死锁,然后使用检测算法及时地发现并解除它。 安全状态、安全系列、银行家算法等 第四章 存储管理 1、存储管理使用的基本概念 •逻辑地址与物理地址 在具有地址变换机构的计算机中,允许
程序
中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。前者叫逻辑(相对)地址,后者叫物理(绝对)地址。 •重定位:将逻辑地址转换为物理地址。 •虚拟存储管理 虚存是由操作系统调度,采用内外存的交换技术,各道
程序
在必需使用时调入内存,不用的调出内存,这样好象内存容量不受限制。 虚存的特点: (1)虚存容量不是无限的,极端情况受内存和外存可利用的总容量限制; (2)虚存容量还受计算机总线地址结构限制; (3)速度和容量的“时空”矛盾,虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内外存交换时间为代价的。 •存储管理的目的及功能 目的是方便用户,提高内存资源的利用率,实现内存共享。 功能主要有内存的分配和管理、内存的扩充技术、内存保护技术 2、分区分配存储管理 分为固定分区、可变分区、可重定位分区、多重分区。 内存“扩充”技术: •交换:由操作系统做,用户不知道。 •覆盖:由用户控制,操作系统提供覆盖机制。 内存保护技术: ---保护系统工作区和用户作业区,特别是如何防止系统区被破坏。方法有存储保护键、界限寄存器 3、请求页式存储管理 (1)页式存储管理实现原理 基于
程序
在运行时不需要一开始都装入内存(局部性原理),更不应该把最近较长一段时间内不用的
程序
装入内存。 (2)页表的作用是将逻辑页号转换为物理块号。 (3)页面淘汰算法 先进先出算法(FIFO)、循环检测法、最近最少使用页面先淘汰(LRU)、最不经常使用的页面先淘汰(LFU)、最近没有使用页面先淘汰(NUR)、最优淘汰算法(OPT)等。 (4)页式存储管理的优、缺点 优点: •虛存量大,适合多道
程序
运行,用户不必担心内存不够的调度操作; •内存利用率高,不常用的页面尽量不留在内存; •不
要求
作业连续存放,有效地解决了“碎片”问题。与分区式相比,不需移动作业;与多重分区比,无零星碎片产生。 缺点: •要处理页面
中断
、缺页
中断
处理等,系统开销较大; •有可能产生“抖动”; •地址变换机构复杂,为提高速度采用硬件实现,增加了机器成本。 4、段式、段页式存储管理 段式、页式存储管理的对比。 段页式存储管理特点: •每一段分若干页,再按页式管理,页间不
要求
连续; •用分段方法分配管理作业,用分页方法分配管理内存; •兼有段式和页式管理的优点,系统复杂和开销增大,一般在大型机器上才使用。 第五章文件管理 1、文件管理任务与功能 任务:把存储、检索、共享和保护文件的手段,提供给操作系统本身和用户,以
达到
方便用户和提高资源利用率的目的。 功能: ---分配与管理外存 ---提供合适的存储方法 ---文件共享、保护,解决命名冲突 文件组织结构:文件、文件元素、文件系统 •文件系统 = 文件管理
程序
(文件和目录的集合)+ 它所管理的全部文件; •文件系统是用户与外存的接口; •为用户提供统一方法(以数据记录的逻辑单位),访问存储在物理介质上的信息。 2、文件分类 (1)按文件性质与用途分:系统文件、库文件、用户文件 (2)按操作保护分:只读文件、可读可写文件、可
执行
文件 (3)按使用情况分:临时文件、永久文件、档案文件 (4)按用户观点分:普通文件、目录文件、特殊文件 (5)按存取的物理结构分:顺序(连续)文件、链接文件、索引文件 (6)按文件的逻辑存储结构分:有结构文件、无结构文件 (7)按文件中的数据形式分:源文件、目标文件 3、文件的逻辑结构和物理结构 •文件的逻辑结构 ---从用户观点看 ---按文件名及记录号存取文件,是一维、连续的字符序列,方便存储、检索或加工 ---文件由若干个逻辑记录组成,并加以命名或编号 •文件的物理结构 又称文件的存储结构,是指文件在外存上的存储组织形式,是与存储介质的存储性能有关; 空闲空间的管理方法主要有:空闲表法、空闲(自由)链表法、成组链接法 4、文件目录 (1)文件目录分类:一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录 (2)文件目录的管理 •目录做成文件,文件系统便于内部统一管理,目录文件在使用时调入内存; •在操作系统中,大量采用“表格”管理。 5、文件存取控制 •解决文件保护、保密和共享 •常用的文件存取控制方法有:存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码 6、文件系统的数据结构和表示 UNIX或Linux操作系统中文件系统的主要特点 (1)操作系统文件的目录组织是一个树形结构,从根结点到叶子称为文件的全路径名,文件可以由其全路径名唯一确定; (2)文件本身是无结构的字符流; (3)把外部设备的特殊文件和普通文件以及目录文件都统一在文件这一概念上,对于一般文件的访问、共享和保护方式也可以适用于外部设备。 第六章 输入输出设备管理 1、设备管理的任务和功能 •设备管理的任务 (1)按用户需求提出的
要求
接入外部设备,系统按一定算法分配和管理控制,而用户不必关心设备的实际地址和控制指令; (2)尽量提高输入输出设备的利用率,例如发挥主机与外设以及外设与外设之间的真正并行工作能力。 •设备管理的功能 (1)分配设备 (2)控制和实现真正的输入输出操作 (3)对输入输出缓冲区进行管理 (4)在一些较大系统中实现虚拟设备技术 2、外部设备分类 (1)按系统和用户分:系统设备、用户设备 (2)按输入输出传送方式分(UNIX或Linux操作系统):字符型设备、块设备 (3)按资源特点分:独享设备、共享设备、虚拟设备 (4)按设备硬件物理特性分:顺序存取设备、直接存取设备 (5)按设备使用分:物理设备、逻辑设备、伪设备 •设备I/O方式:询问、通道、
中断
•I/O设备分配算法:先来先服务(FCFS)、按优先级进行分配 3、设备管理技术 (1)I/O设置缓存理由 •解决信息的到达率和离去率不一致的矛盾; •缓存起中转站的作用; •使得
一次
输入的信息能多次使用; •在通道或控制器内设置局部寄存器作为缓冲存储器,可暂存I/O信息,以减少
中断
CPU的次数。这种情形可进一步推广,使得
一次
读入的信息可多次重复使用。 (2)虚拟设备的技术(SPOOLing) SPOOLing,即外围设备联机并行操作,它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术,通常也叫做“假脱机技术”。是一种预输入、缓输出和转储的管理技术. SPOOLing系统的特点: •提高了I/O速度; •将独享设备改造为共享设备(典型例子是打印机的“共享”); •实现了虚拟设备功能。 4、设备处理
程序
编制内容 •设备驱动
程序
的功能 (1)将接收到的抽象
要求
转换为具体
要求
; (2)检查用户I/O请求的合法性,了解I/O设备的状态,传递有I/O关参数,设置设备的工作方式; (3)发出I/O命令,启动分配到的I/O设备,完成指定的I/O 操作; (4)及时响应由控制器或通道发来的
中断
请求,并根据其
中断
类型调用相应的
中断
处理
程序
进行处理; (5)对于设置有通道的计算机系统,驱动
程序
还应能够根据用户的 I/O请求,自动地构成通道
程序
。 •设备驱动
程序
的特点 (1)驱动
程序
主要是在请求I/O的进程与设备控制器之间的一个通信
程序
。 (2)驱动
程序
与I/O设备的特性紧密相关。 (3)驱动
程序
与I/O控制方式紧密相关。 (4)由于驱动
程序
与硬件紧密相关,因而其中的一部分
程序
用汇编语言书写,目前有很多驱动
程序
,其基本部分已经固化,放在ROM中。 •设备处理方式 (1)将抽象
要求
转换为具体
要求
(2)检查I/O请求的合法性 (3)读出和检查设备的状态 (4)传送必要的参数 (5)方式的设置和I/O设备启动 难点分析 •如何理解操作系统在计算机系统中的地位? 操作系统是软件,而且是系统软件。它在计算机系统中的作用,大致可以从两方面体会:对内,操作系统管理计算机系统的各种资源,扩充硬件的功能;对外,操作系统提供良好的人机界面,方便用户使用计算机。它在整个计算机系统中具有承上启下的地位。 •系统调用与一般过程调用的区别。 系统调用在本质上是一种过程调用,但它是一种特殊的过程调用,它与一般过程调用的主要区别如下: (1)运行状态不同。一般的过程调用,其调用和被调用过程都是用户
程序
,它们都运行在同一系统状态下;而系统调用的调用过程是用户
程序
,它运行在用户态,其被调用过程是系统过程,运行在系统态。 (2)进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程;而
执行
系统调用时,由于调用和被调用过程处于不同系统状态,必须通过访管
中断
进入。 (3)
代码
层次不同。一般过程调用中的被调用
程序
是用户级
程序
,而系统调用是操作系统中的
代码
程序
,是系统级
程序
。 •下表给出作业l、2、3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法,试问平均周转时间各为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。) 解:采用先来先服务调度策略,则调度顺序为l、2、3。 平均周转时间T=(8+11.6+12)/3=10.53 采用短作业优先调度策略,则调度顺序为l、3、2。 平均周转时间T=(8+8+12.6)/3=9.53 •试述文件管理系统设置打开文件、关闭文件命令的原因。 解:操作系统需要处理大量用户文件,而访问一个文件需要查询目录,有时甚至需要多次查询目录。由于文件目录与文件一起存放在辅存上,当存取文件时,必须先到辅存中读取文件目录信息,从中获得文件的存放地址,然后再去存取文件。这样一来,文件信息的存取将花费很多时间。如果将整个文件目录放入主存,虽然可以提高存取速度,但这需要占用大量主存空间,显然这也是不可取的。 实际上,在一段时间内使用的文件数总是有限的,因此只要将目录中当前要使用的那些文件的目录表目复制到内存中就可以了。这样既不占用太多的主存空间,又可显著提高查询文件目录的速度。为此,大多数操作系统中设置了两个文件操作:打开文件和关闭文件。 打开文件操作完成的功能是将文件的有关目录信息复制到主存活动文件表中,以建立用户和这个文件的联系。关闭文件操作的功能是用户宣布这个文件当前不再使用,系统将其在主存中的相应目录信息删去,因而也就切断了用户同这个文件的联系。 •有一个文件系统如图(a)所示,图中的框表示目录,圈表示普通文件。根目录常驻内存,目录文件组织成链接文件,不设文件控制块,普通文件组织成索引文件。目录表目指示下一级文件名及其磁盘地址(各占2个字节,共4个字节)。若下级文件是目录文件,指示其第一个磁盘块地址。若下级文件是普通文件,指示其文件控制块的磁盘地址。每个目录文件磁盘块最后4个字节供拉链使用。下级文件在上级目录文件中的次序在图中为从左至右。每个磁盘块有512字节,与普通文件的一页等长。 普通文件的文件控制块组织结构如图(b)所示,其中每个磁盘地址占2个字节,前10个地址直接指示该文件前10页的地址。第11个地址指示一级索引表地址,一级索引表中每个磁盘地址指示一个文件页地址;第12个地址指示二级索引表地址,二级索引表中每个地址指示一个一级索引表地址;第13个地址指示三级索引表地址,三级索引表中每个地址指示一个二级索引表地址。问: (1)一个普通文件最多可有多少个文件页? (2)若要读文件J中的某一页,最多启动磁盘多少次? (3)若要读文件W中的某一页,最少启动磁盘多少次? 答:(1)由题目中所给条件可知,磁盘块大小为512字节,每个磁盘地址占2个字节。因此,一个一级索引表可容纳256个磁盘地址。同样地,一个二级索引表可容纳256个一级索引表地址,一个三级索引表可容纳256个二级索引表地址。这样,一个普通文件最多可有页数为:10+256+256×256+256×256×256=16843018 (2)从图(a)中可以看出,目录文件A和目录文件D中的目录项都只有两个,因此这两个目录文件都不需要拉链。若要读文件J中的某一项,首先从内存的根目录中找到目录文件A的磁盘地址,将其读入内存(第1次访问磁盘)。然后再从目录A中找出目录文件D的磁盘地址,并将其读入内存(第2次访问磁盘)。从目录D中找出文件J的文件控制块地址,将文件J的文件控制块读入内存(第3次访问磁盘)。在最坏情况下,要访问页的磁盘地址需通过三级索引才能找到,这时要三次访问磁盘才能将三级索引表读入内存(第4、5、6次访问磁盘)。最后读入文件J中的相应页(第7次访问磁盘)。 由此可知,若要读文件J中的某一页,最多启动磁盘7次。 (3)从图(a)中可以看出,目录文件C和目录文件U中,目录项数目较多,若目录项数超过127(512/4-l=127),则目录文件的读入可能需要多次磁盘读(因目录文件组织成链接文件)。在最好情况下,所找的目录项都在目录文件的第一个磁盘块中。若要读文件W中的某一页,首先从内存的根目录中找到目录文件C的磁盘地址,将其读入内存(第1次访问磁盘)。在最好情况下,能从目录C的第一个磁盘块中找出目录文件互的磁盘地址,并将其读入内存(第2次访问磁盘)。从目录I中找出目录文件P的的磁盘地址,将其读入内存(第3次访问磁盘)。从目录P中找到目录文件U的磁盘地址,将其读入内存(第4次访问磁盘)。在最好情况下,能从目录U的第一个磁盘块中找出文件W的文件控制块地址,将文件W的文件控制块读入内存(第5次访问磁盘)。在最好情况下,要访问的页在前10页中,这时可直接得到该页的磁盘地址。最后读入文件W中的相应页(第6次访问磁盘)。 由此可知,若要读文件W中的某一页,最少启动磁盘6次。 •采用可变分区管理存储空间时,若主存中按地址顺序依次有五个空闲区,大小分别为15K、28K、10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5,它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、26K、180K。问如果采用首次适应分配算法,能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业,可使主存的利用率最高? 解:按首次适应分配算法,不能把这五个作业全部依次装入主存。这时J1、J2装入第1、2个空闲区,J3、J4装入第4、5个空闲区,J5有180K,无法装入仅有的10K空闲区。 能使主存利用率最高的是采用最佳适应分配算法。这时,这五个空闲块分别装入作业J2、J4、J1、J5、J3。 •某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面,每页为1KB,内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下: 请计算逻辑地址0A5C(H)所对应的绝对地址。 解:页式存储管理的逻辑地址分为两部分:页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”,可知页号部分占5位;由“每页为1KB”,1K=210,可知内页地址占10位。由“内存为16KB”,可知有16块,块号为4位。 逻辑地址0A5C(H)所对应的二进制表示形式是:000 1010 0101 1100 ,根据上面的分析,下划线部分为页内地址,编码 “000 10” 为页号,表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表,得到物理块号是4(十进制),即物理块地址为:01 00 ,拼接块内地址10 0101 1100,得01 0010 0101 1100,即125C(H)。 •某采用页式存储管理的系统,接收了一个共7页的作业,作业
执行
时依次访问的页为:1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7。当内存块数量为4时,请分别用先进先出(FIFO)调度算法和最近最少使用(LRU)调度算法,计算作业
执行
过程中会产生多少次缺页
中断
?写出依次产生缺页
中断
后应淘汰的页。(所有内存开始时都是空的,凡第
一次
用到的页面都产生
一次
缺页
中断
。
要求
写出计算过程) 解:(1)采用先进先出(FIFO)调度算法,页面调度过程如下: 所以,共产生10次缺页
中断
,依次淘汰的页是1、2、3、4、5、6。 (2)采用最近最少使用(LRU)调度算法,页面调度过程如下: 因此,共产生8次缺页
中断
,依次淘汰的页是3、4、5、6。 •试述分页式存储管理系统和分段式存储管理系统的主要区别。 解:分页和分段有许多相似之处,比如两者都不
要求
作业连续存放。但在概念上两者完全不同,主要表现在以下几个方式: (1)页是信息的物理单位,分页是为了实现非连续分配,以便解决内存碎片问题,或者说分页是由于系统管理的需要。段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息,分段的目的是为了更好地实现共享,满足用户的需要。 (2)页的大小固定,由系统确定,将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的长度却不固定,决定于用户所编写的
程序
,通常由编译
程序
在对源
程序
进行编译时根据信息的性质来划分。 (3)分页的作业地址空间是一维的。分段的地址空间是二维的。 •为什么说有了通道技术和
中断
技术才真正做到了CPU与外设的并行操作? 解:通道是负责外围设备与主存之间进行数据交换,能单独完成输入输出操作的处理机。有了通道,主存和外围设备之间的数据交换就不要CPU干预了,CPU可以做与输入输出无关的其他工作,从而使计算机系统获得了CPU与外围设备之间并行工作的能力。 I/O
中断
是通道和CPU协调工作的一种手段。如果没有
中断
技术,CPU就要不断去查询通道以及设备
执行
的情况,这样一来,CPU还是把大量的时间花在了查询上,不能很好地为其他进程服务。使用
中断
技术,CPU可以完全不管通道和设备的
执行
情况,因为无论操作正常结束或操作异常结束,通道都会发出
中断
,通知CPU来处理。 综上所述,通道技术和
中断
技术的出现,使得主存可以直接与外设交换数据,而CPU得以并行地工作,大大提高了CPU的使用效率。 •某分时系统的进程出现如图所示的状态变化。 试问:(1)你认为该系统采用的是何种进程调度算法? (2)把图中所示的六个状态变化的原因写出来。 解:(1)该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。 (2)①进程被选中,变成运行态;②时间片到,运行的进程排入就绪队列尾部;③运行的进程启动打印机,等待打印;④打印工作结束,等待的进程排入就绪队列尾部;⑤等待磁盘读文件工作;⑥磁盘传输信息结束,等待的进程排入就绪队列尾部。 •怎样理解操作系统的作业调度和进程调度的关系? 解:作业调度和进程调度都属于处理机调度。作业调度是处理机管理的高级形式,它的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源
要求
以及按照一定的算法来选取作业。进程调度是处理机管理的低级形式,它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。 作业的状态及其转换 操作系统中作业的状态主要有:提交、后备、
执行
、完成,进程的状态主要有等待、就绪、
执行
。作业调度和进程调度的转换关系见下图。 •用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意什么? 解:用PV操作实现进程间的同步与互斥,应该注意以下四方面问题: (1)对每一个共享资源都要设立信号量。互斥时对一个共享资源设立一个信号量;同步时对一个共享资源可能要设立两个或多个信号量,要视由几个进程来使用该共享变量而定。 (2)互斥时信号量的初值一般为1;同步时至少有一个信号量的初值大于等于1。 (3)PV操作一定要成对调用。互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作;同步时则对不同的信号量作PV操作,PV操作的位置一定要正确。 (4)对互斥和同步混合问题,PV操作可能会嵌套,一般同步的PV操作在外,互斥的PV操作在内。 三、课程练习及参考解答 一、填空 1、设备I/O方式有如下三种:_________、__________和___________。 2、文件存取方式按存取次序通常分_________________、_______________,还有一类 ______________。 3、从用户观点看,UNIX系统将文件分三类:___________________、___________________和 _________________。 4、引起死锁的四个必要条件是 、________________、 和__________________。 5、进程的三个最基本状态是_____________、____________和_____________。 6、传统操作系统提供编程人员的接口称为________________。 7、三代人机界面的发展是指:______________、_________________和_______________。 8、常用的进程调度算法有_________________、_________________和___________________。 二、选择一个正确答案的序号填入括号中 1、计算机操作系统是一个( )。 A. 应用软件 B. 硬件的扩充 C. 用户软件 D.系统软件 2、操作系统
程序
结构的主要特点是( )。 A. 一个
程序
模块 B. 分层结构 C. 层次模块化结构 D. 子
程序
结构 3、面向用户的组织机构属于( )。 A. 虚拟结构 B. 逻辑结构 C. 实际结构 D. 物理结构 4、操作系统中应用最多的数据结构是( )。 A. 堆栈 B. 队列 C. 表格 D. 树 5、可重定位内存分区分配目的为( )。 A. 解决碎片问题 B. 便于多作业共享内存 C. 回收空白区方便 D. 摆脱用户干预 6、逻辑地址就是( )。 A. 用户地址 B. 相对地址 C. 物理地址 D.绝对地址 7、原语是( )。 A. 一条机器指令 B. 若干条机器指令组成 C. 一条特定指令 D. 中途能打断的指令 8、索引式(随机)文件组织的一个主要优点是( )。 A. 不需要链接指针 B. 用户存取方便 C.回收实现比较简单 D.能实现物理块的动态分配 9、几年前一位芬兰大学生在Internet上公开发布了以下一种免费操作系统核心( ),经过许多人的努力,该操作系统正不断完善,并被推广。 A. Windows NT B. Linux C. UNIX D. OS2 10.文件目录的主要作用是( )。 A. 按名存取 B.提高速度 C.节省空间 D.提高外存利用率 11、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据,此时该进程的状态是( )。 A. 从就绪变为运行 B.从运行变为就绪 C. 从运行变为阻塞 D.从阻塞变为就绪 12、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作( )。 A.编译 B.连接 C.运行 D.重定位 13、进程和
程序
的一个本质区别是( )。 A.前者分时使用CPU, 后者独占CPU B.前者存储在内存,后者存储在外存 C.前者在一个文件中,后者在多个文件中 D.前者为动态的,后者为静态的 三、是非题,正确的在括号内划√,错的划×。 ( )1、进程间的相互制约关系体现为进程的互斥和同步。 ( )2、只有一个终端的计算机无法安装多用户操作系统。 ( )3、UNIX的最大特点是分时多用户、多任务和倒树型文件结构。 ( )4、常用的缓冲技术有双缓冲,环形缓冲和缓冲池。 ( )5、实时操作系统的响应系数最小,设备利用率最差。 ( )6、死锁是指两个或多个进程都处于互相等待状态而无法继续工作。 ( )7、具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。 ( )8、一般的分时操作系统无法做实时控制用。 ( )9、多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作。 ( )10、常用的缓冲技术是解决慢速设备与快速CPU处理之间协调工作。 四、回答题 1、试以生产者——消费者问题说明进程同步问题的实质。 2、以一台打印机为例,简述SPOOLing 技术的优点。 3、简述请求页式存储管理的优缺点。 4、虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制? 5、现代操作系统与传统操作系统相比,设计中采用了哪些先进技术? 练习参考解答 一、填空 1、询问、
中断
、通道 2、顺序存取、直接存取、按键索引 3、普通(用户)、目录、特殊 4、互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待 5、准备(就绪)、
执行
、等待 6、系统调用 7、一维命令行、二维图形界面、三维虚拟现实 8、先来先服务、优先数法、轮转法 二、选择题 1、D 2、C 3、B 4、C 5、A 6、B 7、B 8、D 9、B 10、A 11、C 12、D 13、D 三、是非题 有错误的是第2、5、7题,其余均是正确的。 四、回答题 1、答:一个生产者,一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品,P-V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放入仓库后通知消费者可用;消费者进程在得知仓库有产品时取走,然后告诉生产者可继续生产。 2、答:以一台打印机为例, SPOOLing 技术的主要优点是在多用户情况下,每一个用户使用打印机就好像自己拥有一台打印机。不会产生打印机“忙”而等待。 3、答:优点: (1)虛存量大,适合多道
程序
运行,用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。 (2)内存利用率高,不常用的页面尽量不留在内存。 (3)不
要求
作业连续存放,有效地解决了“碎片”问题。与分区式比,不需移动作业;与多重分区比,无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。 缺点: (1)要处理页面
中断
、缺页
中断
处理等,系统开销较大。 (2)有可能产生“抖动”。 (3)地址变换机构复杂,为提高速度采用硬件实现,增加了机器成本。 4、答:虚存是由操作系统调度,采用内外存的交换技术,各道
程序
在必需使用时调入内存,不用的调出内存,这祥好像内存容量不受限制。但要注意: (1)虚存容量不是无限的,极端情况受内存、外存的可使用的总容量限制; (2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制; (3)速度和容量的“时空”矛盾,虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。 5、答:现代操作系统是指网络操作系统和分布式操作系统,采用了网络地址方案、网络协议、路由技术和微内核等先进技术。
c语言编写单片机技巧
1. C语言和汇编语言在开发单片机时各有哪些优缺点? 答:汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言,是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、
程序
执行
效率高。但是不同的CPU,其汇编语言可能有所差异,所以不易移植。 C语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好,移植容易,是普遍使用的一种计算机语言。缺点是占用资源较多,
执行
效率没有汇编高。 对于目前普遍使用的RISC架构的8bit MCU来说,其内部ROM、RAM、STACK等资源都有限,如果使用C语言编写,一条C语言指令编译后,会变成很多条机器码,很容易出现ROM空间不够、堆栈溢出等问题。而且一些单片机厂家也不一定能提供C编译器。而汇编语言,一条指令就对应一个机器码,每一步
执行
什幺动作都很清楚,并且
程序
大小和堆栈调用情况都容易控制,调试起来也比较方便。所以在单片机开发中,我们还是建议采用汇编语言比较好。 如果对单片机C语言有兴趣,HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK的单片机就有提供C编译器,可以到HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK的网站(www.holtek.com.cn )免费下载使用。 2. C或汇编语言可以用于单片机,C++能吗? 答:在单片机开发中,主要是汇编和C,没有用C++的。 3. 搞单片机开发,一定要会C吗? 答:汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言,是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、
程序
执行
效率高。但是不同的CPU,其汇编语言可能有所差异,所以不易移植。 对于目前普遍使用的RISC架构的8bit MCU来说,其内部ROM、RAM、STACK等资源都有限,如果使用C语言编写,一条C语言指令编译后,会变成很多条机器码,很容易出现ROM空间不够、堆栈溢出等问题。而且一些单片机厂家也不一定能提供C编译器。而汇编语言,一条指令就对应一个机器码,每一步
执行
什么动作都很清楚,并且
程序
大小和堆栈调用情况都容易控制,调试起来也比较方便。所以在资源较少单片机开发中,我们还是建议采用汇编语言比较好。 而C语言是一种编译型
程序
设计语言,它兼顾了多种高级语言的特点,并具备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性,而且可以直接实现对系统硬件的控制。C语言是一种结构化
程序
设计语言,它支持当前
程序
设计中广泛采用的由顶向下结构化
程序
设计技术。此外,C语言
程序
具有完善的模块
程序
结构,从而为软件开发中采用模块化
程序
设计方法提供了有力的保障。因此,使用C语言进行
程序
设计已成为软件开发的一个主流。用C语言来编写目标系统软件,会大大缩短开发周期,且明显地增加软件的可读性,便于改进和扩充,从而研制出规模更大、性能更完备的系统。 综上所述,用C语言进行单片机
程序
设计是单片机开发与应用的必然趋势。所以作为一个技术全面并涉足较大规模的软件系统开发的单片机开发人员最好能够掌握基本的C语言编程。 4. 当开发一个较复杂而又开发时间短的项目时,用C还是用汇编开发好? 答:对于复杂而开发时间紧的项目时,可以采用C语言,但前提是
要求
对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉,特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言,但不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的,特别是在一些特殊功能模块的操作上。如果对这些特性不了解,那调试起来就有的烦了,到头来可能还不如用汇编来的快。 5. 在教学中要用到8088和196芯片单片机教材,请问那
里
可以找到关于这方面的书或资料? 答:有关这方面的教材,大学
里
常用的一本是《IBM-PC汇编语言
程序
设计》清华大学出版社出版的,在网上以及书店都是可以找到的,另外网上还可以搜索到很多其他的教材如:《微机原理及汇编语言教程》(杨延双 张晓冬 等编著 )和《16/32 位微机原理、汇编语言及接口技术》(作者: 钟晓捷 陈涛 ,机械工业出版社 出版)等,可以在较大型的科技书店
里
查找或者直接从网上订购。 6. 初学者到底是应该先学C还是汇编? 答:对于单片机的初学者来说,应该从汇编学起。因为汇编语言是最接近机器码的一种语言,可以加深初学者对单片机各个功能模块的了解,从而打好扎实的基础。 7. 我是一名武汉大学电子科技大3的学生,学了电子线路、数字逻辑、汇编和接口、C语言,但是总是感觉很迷茫,觉好象什么都不会。怎么办? 答:大学过程是一个理论过程,实践的机会比较少,往往会造成理论与实践相脱节,这是国内大学教育系统的通病,不过对于学生来说切不可好高骛远。一般从大三会开始接触到一些专业课程,电子相关专业会开设相关的单片机应用课程并且会有简单的实验项目,那么要充分把握实验课的机会,多多地实际上机操作练习。平时可以多看看相关的电子技术杂志网站,看看别人的开发经验,硬件设计方案以及他人的软件设计经验。有可能的话,还可以参加一些电子设计大赛,借此机会2--3个人合作做一个完整系统,会更有帮助。到了大四毕业设计阶段,也可以选择相关的课题作些实际案例增长经验。做什么事情都有个经验的积累过程,循序渐进。 8. 请问作为学生,如何学好单片机? 答:学习好单片机,最主要的是实践,在实践中增长经验。在校学生的话,实践机会的确会比较少,但是有机会的话,可以毕业实习选择相关的课题,这样就可以接触到实际的项目。而且如果单片机微机原理是一门主课的话,相信学校会安排比较多的实践上机机会。有能力的话,可以找一些相关兼职工作做做,会更有帮助。而且单片机开发应用需要软硬件结合,所以不能只满足于编程技巧如何完美,平时也要注意硬件知识的积累,多上上电子论坛网站,买一些相关杂志。可能的话,可以到ic37去买一些小零件,自己搭一个小系统让它工作起来。 HOTLEK的单片机是RISC结构的8位单片机,它可以广泛应用在家用电器、安全系统、掌上游戏等方面。大概来说可以分成I/O型单片机、LCD型单片机、A/D型单片机、A/D with LCD型单片机等等。这些单片机的中文资料我们都公开在HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK网站www.holtek.com.cn 。 HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK各类单片机的使用手册下载地址: http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK单片机软件/硬件应用范例下载地址: http://www.holtek.com.cn/tech/appnote/appnote.htm HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK单片机支持工具下载地址: http://www.holtek.com.cn/tech/tool/tool.htm 9. 如何才能才为单片机的高手啊? 答:要成为单片机高手,应该多实践,时常关注单片机的发展趋势;经常上一些相关网站,从那
里
可以找到许多有用的资料。 10. 女性是否适合单片机软件编程这个行业? 答:要根据自己的兴趣,配合自己对软件编程的耐性,男女皆适合这个行业。 11. Holtek的数据手册在哪
里
下载? 答:如果对Holtek的IC感兴趣的话,相应的数据手册可以到网站上http://www.holtek.com.cn/products/index.htm去选IC资料下载。 12. 8位机还能延续多久! 答:以现在MCU产品主力还是在8位领域,主要应用于汽车应用、消费性电子、电脑及PC周边、电信与通讯、办公室自动化、工业控制等六大市场,其中车用市场多在欧、美地区,而亚太地区则以消费性电子为主, 并以量大低单价为产品主流,目前16位MCU与8位产品,还有相当幅度的价差,新的应用领域也仍在开发,业界预计,至少在2005年前8位的MCU仍是MCU产品的主流。 13. 学习ARM及嵌入式系统是否比学习其它一般单片机更有使用前景?对于一个初学者应当具备哪些相关知识? 答:一般在8位单片机与ARM方面的嵌入式系统是有层次上的差别,ARM适用于系统复杂度较大的高级产品,如PDA、手机等应用。而8位单片机因架构简单,硬件资源相对较少,适用于一般的工业控制、消费性家电等等。对于一个单片机方面的软件编程初学者,应以HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK系列或8051等8位单片机来做入门练习。而初学者应当具备软件编程相关知识,单片机一般软件编程是以汇编语言为主,各家有各家的语法,但大都以RISC的MCU架构为主,其中 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 代表MCU的所有指令。都是利用一些简单的指令组成的,简单的指令代表 MCU 的线路可以尽量做到最佳化,而提高
执行
速率。另外初学者要具备单片机I/O接口的应用知识,这在于周边应用电路及各种元器件的使用,须配合自己所学的电子学及电路学等。 14. 符合44PIN的80系列8位单片机的MCU有哪些? 答:符合44PIN的80系列8位单片机有Z8674312FSC、Z86E2112FSC、Z86E2116FSC。 15. 请介绍一下MCU的测试方法。 答: MCU从生产出来到封装出货的每个不同的阶段会有不同的测试方法,其中主要会有两种:中测和成测。 所谓中测即是WAFER的测试,它会包含产品的功能验证及AC、DC的测试。项目相当繁多,以HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK产品为例最主要的几项如下: 接续性测试:检测每一根I/OPIN内接的保护用二极管是否功能无误。 功能测试:以产品设计者所提供测试资料(TEST PATTERN)灌入IC,检查其结果是否与当时SIMULATION时状态一样。 STANDBY电流测试:测量IC处于HALT模式时即每一个接点(PAD)在1态0态或Z态保持不变时的漏电流是否符合最低之规格。 耗电测试:整颗IC的静态耗电与动态耗电。 输入电压测试:测量每个输入接脚的输入电压反应特性。 输出电压测试:测量每个输出接脚的输出电压位准。 相关频率特性(AC)测试,也是通过外灌一定频率,从I/O口来看输出是否与之匹配。 为了保证IC生产的长期且稳定品质,还会做产品的可靠性测试,这些测试包括ESD测试,LATCH UP测试,温度循环测试,高温贮存测试,湿度贮存测试等。 成测则是产品封装好后的测试,即PACKAGE测试。即是所有通过中测的产品封装后的测试,方法主要是机台自动测试,但测试项目仍与WAFER TEST相同。PACKAGE TEST的目的是在确定IC在封装过程中是否有任何损坏。 16. 能否利用单片来检测手机电池的充放电时间及充放电时的电压电流变化,并利用一个I/O端口使检测结果在电脑上显示出来? 答:目前市场上的各类智能充电器,大部分都采用MCU进行充电电流和电压的控制。至于要在电脑上显示,好象并不实用,可能只有在一些专门的电池检测仪器中才会用到;对于一般的手机用户来说,谁会在充电时还需要用一台电脑来做显示呢?要实现单片机与电脑的连接,最简单的方式就是采用串口通讯,但需要加一颗RS-232芯片。 17. 在ARM编程中又应当如何? 答:就以嵌入式系统观念为例,一般嵌入式处理器可以分为三类:嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP(Digital Signal Processor)。 嵌入式微处理器就是和通用计算机的微处理器对应的CPU。在应用中,一般是将微处理器装配在专门设计的电路板上,在母板上只保留和嵌入式相关的功能即可,这样可以满足嵌入式系统体积小和功耗低的
要求
。目前的嵌入式处理器主要包括:PowerPC、Motorola 68000、ARM系列等等。 嵌入式微控制器又称为单片机,它将CPU、存储器(少量的RAM、ROM或两者都有)和其它接口I/O封装在同一片集成电路
里
。常见的有HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK MCU系列、Microchip MCU系列及8051等。 嵌入式DSP专门用来处理对离散时间信号进行极快的处理计算,提高编译效率和
执行
速度。在数字滤波、FFT(Fast Fourier Transform)、频谱分析、图像处理的分析等领域,DSP正在大量进入嵌入式市场。 18. MCU在射频控制时,MCU的时钟(晶振)、数据线会辐射基频或基频的倍频,被低噪放LNA放大后进入混频,出现带内的Spur,无法滤除。除了用layout、选择低辐射MCU的方法可以减少一些以外,还有什么别的方法? 答:在设计高频电路用电路板有许多注意事项,尤其是GHz等级的高频电路,更需要注意各电子组件pad与印刷pattern的长度对电路特性所造成的影响。最近几年高频电路与数位电路共享相同电路板,构成所谓的混载电路系统似乎有增加的趋势,类似如此的设计经常会造成数位电路动作时,高频电路却发生动作不稳定等现象,其中原因之一是数位电路产生的噪讯,影响高频电路正常动作所致。为了避免上述问题除了设法分割两电路block之外,设计电路板之前充分检讨设计构想,才是根本应有的手法,基本上设计高频电路用电路板必需掌握下列三大原则: 高质感。 不可取巧。 不可仓促抢时间。 以下是设计高频电路板的一些建议: (1)印刷pattern的长度会影响电路特性。尤其是传输速度为GHz高速数位电路的传输线路,通常会使用strip line,同时藉由调整配线长度补正传输延迟时间,其实这也意味着电子组件的设置位置对电路特性具有绝对性的影响。 (2)Ground作大better。铜箔面整体设置ground层,而连接via的better ground则是高频电路板与高速数位电路板共同的特征,此外高频电路板最忌讳使用幅宽细窄的印刷pattern描绘ground。 (2)电子组件的ground端子,以最短的长度与电路板的ground连接。具体方法是在电子组件的ground端子pad附近设置via,使电子组件能以最短的长度与电路板的ground连接。 (3)信号线作短配线设计。不可任意加大配线长度,尽量缩短配线长度。 (4)减少电路之间的结合。尤其是filter与amplifier输出入之间作电路分割非常重要,它相当于audio电路的cross talk对策。 (5)MCU回路Layout考量:震荡电路仅可能接近IC震荡脚位;震荡电路与VDD & VSS保持足够的距离;震荡频率大于1MHz时不需加 osc1 & osc2 电容;电源与地间要最短位置并尽量拉等宽与等距的线,于节点位置加上104/103/102等陶瓷电容。 19. Intel系列的96单片机80c196KB开发系统时,都有那些注意事项? 答:一个即时系统的软体由即时操作系统加上应用
程序
构成。应用
程序
与作业系统的接口通过系统调用来实现。用80C196KB-p.htm" target="_blank" title="80C196KB货源和PDF资料">80C196KB作业系统的MCU,只能用内部RAM作为TCB和所有系统记忆体(含各种控制表)以及各个任务的工作和资料单元。因此一定要注意以下几点: (1)对各个任务分配各自的堆迭区,该堆迭区既作为任务的工作单元,也作为任务控制块的保护单元。 (2)系统的任务控制块只存放各任务的堆迭指标,而任务的状态均存放于任务椎栈中。在一个任务退出运行时,通过
中断
把它的状态进栈,然后把它的堆迭指标保存于系统的TCB中;再根据优先取出优先顺序最高的已就绪任务的堆迭指标SP映象值送入SP中;最后
执行
中断
返回指令转去
执行
新任务。 (3)各任务的资料和工作单元尽量用堆迭实现,这样可以允许各任务使用同一个子
程序
。使用堆迭实现参数传递并作为工作单元,而不使用绝对地址的RAM,可实现可重入子
程序
。该子
程序
既可为各个任务所调用,也可实现递回调用。 20. 在demo板上采样电压时,不稳定,采样结果有波动,如何消除? 答:一般来说,仿真器都是工作在一个稳压的环境(通常为5V)。如果用仿真器的A/D时,要注意其A/D参考电压是由仿真器内部给出,还是需要外部提供。A/D转换需要一个连续的时钟周期,所以在仿真时不能用单步调试的方法,否则会造成A/D采样值不准。至于A/D采样不稳定,可以在A/D输入口加一电容,起到滤波作用;在软件处理时采用中值滤波的方法。 21. 在车载DVD系统中,如何设计电子防震系统? 答:在车载DVD系统,最好选择高档DVD机,因为高档DVD机都采用电子防震系统(ADVANCEDESP),当记忆缓冲区内的读数降低,先进的电子防震设计会以双速读数系统,做出比正常速度快两倍的读数速率,以减低噪声,即使连续震荡仍可避免跳线情况出现,现在就说说什幺叫电子防震。简单地说:电子防震就是一个信号的储存--释放过程,首先CD要先把信号进行提前读取,也就是我们见到机子的加速,再把信号储存在RAM中,而我们在开防震的时候所听到的就是经过RAM的声音,这样就是它的过程。当没有防震时是由于信号是1比1读取的,所以当受到冲击后,就会出现跳音。而当开了防震时,机子受到冲击后,由RAM释放出来的声音使音乐不停地播放,而与此同时,光头迅速进行复位检索,当检索到信号后立即补充,所以不会出现跳音。大概的情况就是这样。但是这样还没有满足用家的
要求
,由于这种的方法带来的时间短,通常只有3秒,所以跳音的机会还是蛮高,如果增大RAM又带来造价的增高因为RAM这东西价格较贵,尤其是质量好的。 22. 在电子防震技术中,有那些IC或器件可供选择? 答:在电子防震技术中,最重要的技术之一要数是RAM技术,而一直以来都是因为它的成本问题,所以防震时间都一直不能增加,也就是说RAM本身就有限制,RAM的容量越大,造价就越高。而许多厂家就如何在RAM的限制
里
得到最大限度的记忆时间展开了开发研究。 23. 如何进行编程可以减少
程序
的bug? 答:在此提供一些建议,因系统中实际运行的参数都是有范围的。系统运行中要考虑的超范围管理参数有: 物理参数。这些参数主要是系统的输入参数,它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。合理设定这些边界,将超出边界的参数都视为非正常激励或非正常回应进行出错处理。 资源参数。这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源,如记忆体容量、存储单元长度、堆迭深度。在
程序
设计中,对资源参数不允许超范围使用。 应用参数。这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。如E2PROM的擦写次数与资料存储时间等应用参数界限。 过程参数。指系统运行中的有序变化的参数。 在上述参数群对一
程序
编写者而言,须养成良好习惯,在
程序
的开头,有顺序的用自己喜欢文字参数对应列表来替代,然后用自己定义的文字参数来编写
程序
,这样在做
程序
的修改及维护时只在
程序
的开头做变动即可,不用修改到
程序
段,才比较容易且不会出错。 24. 有人认为单片机将被ARM等系列结构的嵌入式系统所取代。单片机的生命期还有多长? 答:因为8位单片机与嵌入式系统的ARM在功能结构和单价的差异,故应用层次上就有很大的不同。 ARM适用于系统复杂度较大的高级产品,如PDA、手机等应用。 而8位单片机因架构简单,硬件资源相对较少,适用于一般的工业控制,消费性家电……等等。评估单片机近期是否会给ARM取代,要观察两个因素: 芯片成本 因ARM的工作频率较高,电路较庞大,所需的芯片制造工艺
要求
在0。25U以上,成本较高。8位单片机工作频率相对较低,电路较小,所需的芯片制造工艺在0。5U 即可,成本较低。 功能定位 ARM的功能较单片机强,但两者定位不同。就如现阶段不会有人用ARM去作一个简单的工业定时开关。当然,如果两者单价相同也无不可,但现实是有很大的单价差距。 至于将来,因芯片制造成本会不断下降,上述的成本差异影响愈来愈少!但我估计在往后5年单片机仍有价格优势,仍能存活!但ARM是否会精简架构,降低成本,抢夺低阶市场?我想可能性不大,ARM应该会向上发展。同样,单片机也只能向上发展,如16位,高功能……等。 原因就是因为芯片制造工艺进步太快。压迫芯片设计往高集成发展。 25. 在单片机C编成时,如何才能使生成的
代码
具有和汇编一样的效率? 答:如果是使用C语言编程时,不太可能生成的
代码
具有1:1和汇编一样的效率。 C语言命令要被硬件识别并
执行
,必须通过编译器编译。编译器分为前端、中端、后端。前端与各种计算机语言写的
程序
打交道,后端与处理器的基本指令集接轨。所以如果使用C编程时,要
达到
最高的效率,最好能够很了解所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数,这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候,使用编译效率最高的语句,这样就能确保单片机C编程的时候同样的功能不同的C
程序
,编译效率最高。但是各家的C编译器都会有一定的差异,优秀的嵌入式系统C编译器
代码
长度和
执行
时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20%,所以不同厂家的C编译器的编译效率也会有所不同。 26. ARM单片机和哪种内核的单片机比较接近? 答:严格的说,ARM不是单片机,是一个嵌入式的实时操作系统。ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。所以市场上像Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国半这样的大公司都有ARM系列,现在不存在什幺ARM单片机和哪种内核的单片机比较接近的问题。而且由于厂家购买内核后会根据自己芯片应用方向的不同,自行添加不同的外挂功能模块,所以,同样内核的芯片其提供的功能是不同的。 27. 从51转到ARM会有困难吗? 答:从51转到ARM,其实编程之类的原理都是一样的,但是要注意的是ARM是一个RISC的架构,在ARM的应用开放源
代码
的
程序
很多,要想提高自己,就要多看别人的
程序
,linux,uc/os-II等等这些都是很好的源码。 28. 我学过MCS51单片机教材,很有兴趣,但缺乏实践经验,手头没有任何道具可供演练,资金又有限,请问该怎么办? 答:在没有任何条件进行实践时,如果真的有兴趣,可以下载一些具有软件仿真功能仿真软件进行一些编程,像一些做得比较好的51仿真软件应该具有这种功能。HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK的仿真软件HT-IDE3000也具有相应的功能,同时它还具有LCD软件仿真,周边电路的软件仿真。有兴趣的话,也可以去免费下载使用:http://www.holtek.com.cn/tech/tool/ide.htm。同时可以到一些ic37去购买一些简单器件自己练习搭一下电路以加强硬件方面的知识。 29. 如果已经有了针对某MCU的C实现的某个算法,保持框架不变,对核心的部分用汇编优化,有没有一些比较通用的原则? 答:每个人的编程都有自己的风格与习惯,如果要利用别人的
程序
,在其中修修改改,如果他的
程序
并没有很好的模块化的话,建议最好不要这幺做,否则本来预期
达到
事倍功半,说不定反而事半功倍了。要参考他人的
程序
当然可以,但是首要是要看懂并理解他人
程序
的算法精髓,而不是在他的基础上打补丁。而关于算法方面的优化,可以购买一些数据结构的书籍,上面有比较详细的说明。 30. 如果准备估计一个算法的MIPS,有什么好的途径? 答:算法的运行时间是指一个算法在计算机上运算所花费的时间。它大致等于计算机
执行
简单操作(如赋值操作,比较操作等)所需要的时间与算法中进行简单操作次数的乘积。通常把算法中包含简单操作次数的多少叫做算法的时间复杂性。它是一个算法运行时间的相对量度,一般用数量级的形式给出。度量一个
程序
的
执行
时间通常有两种方法: 一种是事后统计的方法。因为很多计算机内部都有计时功能,不同算法的
程序
可通过一组或若干组相同的统计数据以分辨优劣。但这种方法有两个缺陷:一是必须先运行依据算法编制的
程序
;二是所得时间的统计量依赖于计算机的硬件、软件等环境因素,有时容易掩盖算法本身的优劣。因此人们常常采用另一种事前分析估算的方法。 一种是事前分析估算的方法。一个
程序
在计算机上运行时所消耗的时间取决于下列因素: (1)依据的算法选用何种策略; (2)问题的规模。例如求100以内还是1000以内的素数; (3)书写
程序
的语言。对于同一个算法,实现语言的级别越高,
执行
效率就越低; (4)编译
程序
所产生的机器
代码
的质量。这个跟编译器有关; (5)机器
执行
指令的速度。 显然,同一个算法用不同的语言实现,或者用不同的编译
程序
进行编译,或者在不同的计算机上运行时,效率均不相同。这表明使用绝对的时间单位衡量算法的效率是不合适的。撇开这些与计算机硬件、软件有关的因素,可以认为一个特定算法"运行工作量"的大小,只依赖于问题的规模(通常用整数量n表示),或者说,它是问题规模的函数。 一个算法是由控制结构(顺序、分支和循环三种)和原操作(指固有数据类型的操作)构成的,则算法时间取决于两者的综合效果。为了便于比较同一问题的不同算法,通常的做法是,从算法中选取一种对于所研究的问题(或算法类型)来说是基本运算的原操作,以该基本操作重复
执行
的次数作为算法的时间度量。 算法的MIPS有专门的一门学问,可以去好好参考相关的数据结构书籍。 31. 遥控的编解码思路和设计流程是怎样的? 答:一般来说完整的遥控码分为头码、地址码、数据码和校验码四个组成部分。头码根据不同的厂家各不相同,地址码和数据码都由逻辑“1”和逻辑“0”组成。编码的设计目的,就是按照编码规则发送不同的码值。我们最常见的码型有SONY、松下、NEC等厂家型号。遥控编码芯片最常用的是在空调、DVD、车库门等遥控器上。 设计编码
程序
可以分为三个部分。 第一部分是了解码型的特性。遥控码的头码和地址码(也称为客户码)是固定不变的,数据码和校验码根据不同的键值而改变。 第二部分是计算发码时间。遥控码大部分都是由逻辑“1”和逻辑“0”组成,也就是由一串固定占空比、固定周期的方波所组成。通常这些方波的周期是
毫秒
甚至微秒等级,需要在时间上计算的比较精确。所以选择发码单片机型号的时候,就要考虑到单片机的运行速度是不是够快,以及
程序
运行时间够不够。 第三部分就是
程序
的编写。选定单片机型号之后,开始设计
程序
流程。一般来说我们使用I/O口就可以做发码的输出端口。发码
程序
一般由几个子
程序
组成,头码子
程序
、逻辑1子
程序
,逻辑0子
程序
以及校验码的算法子
程序
。一旦我们得到要发送码的命令后,首先调用头码子
程序
,然后根据客户码和键值调用逻辑1子
程序
或者逻辑0子
程序
,最后调用校验码算法子
程序
输出校验码。 HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK公司的HT48CA0/HT48RA0、HT48CA3/HT48RA3和HT48CA6是专为遥控器设计的单片机,它们具有专门红外输出口,可以实现绝大部分发码的
要求
。 设计解码
程序
也可以分为三部分。 第一部分了解编码波形特性。从分析编码的高、低脉冲宽度入手,了解逻辑“1”和逻辑“0”的波形占空比、周期。了解头码的特性。 第二部分确定接收方式。一般我们可以用I/O口查询方法或者INT口
中断
响应方法来接收编码。这两者的区别是I/O口查询方式比较耗费单片机的运行时间资源,需要不断的去侦测I/O的电平变化,以免漏掉有效的码值;而INT口
中断
接收方式则比较节省资源,当外部有电平变化时,单片机才需要去处理,不需要时刻进行侦测。但是INT口
中断
接收方式不能辨别相同周期不同占空比的波形特性,当编码所携带的逻辑“1”和逻辑“0”具有这种特性时,就无法通过INT口
中断
接收方式来辨别了,因为INT
中断
只是在上升沿或者下降沿的时候才触发。 第三部分将接收的码值存储并分析
执行
。根据判断高低电平的宽度(定时器或者延时),可以得到码值,也就是我们所说的解码。一般我们连续收到3个相同的完整码值,就确认此码的确被发出,并接收成功。当解码结束,根据码值我们可以判断出是哪个按键被按下,由此去
执行
相对的按键功能。 HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK公司的HT48以及HT49(带LCD)系列单片机,都可以符合大多数解码的任务。 32. 在学习单片机的过程中,如何理解预分频,12时钟模式(6时钟模型)等概念? 答:预分频器的英文是prescaler。它就是将输入的频率信号分频,然后再输出。HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK公司有一款最基本的8位I/O型单片机HT48R05A-1,我们就以这款单片机为例说明。HT48R05A-1有一个8位向上计数的定时器Counter。系统时钟Fsys(4MHz)进入八阶预分频器(8-stage Prescaler)进行分频,再进入定时计数器Counter计数。根据软件设置,预分频器可以将Fsys进行2的n次方分频(n=1~8)。举例来说,如果软件设置为预分频器2分频,那幺预分频器输出的频率就是Fsys/2=2MHz,这个2MHz信号再进入定时计数器Counter。 如果需要HT48R05A-1或者其它各类HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK单片机的详细资料,可以在如下地址下载:http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm 。 12时钟模式(6时钟模型)应该就是在MCS51系列中,12个系统时钟为一个机器周期,2个系统时钟为一个状态,即一个机器周期有6个状态。 33. A/D、D/A的采样速率与其它单片机相比有什么优势? 答:HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK A/D Tyep MCU内嵌逐位逼近的A/D转换电路,精度有8bit/9bit/10bit,A/D转换时间最快为76us。 至于D/A,一般是指PWM输出,HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK A/D Type MCU都带有8bit的PWM输出,但HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK PWM的特点是其输出频率由系统频率决定(既系统频率选定后,PWM频率也就定了),其占空比通过对[PWM]寄存器赋值进行控制,不需要占用定时/计数器资源。 34. 采用AT89S51时,出现了按了复位按钮,RAM中的数据被修改了。这是怎么回事?注:数据放在特殊寄存器之外。 答:如果是RESET脚的复位按钮:一般MCU的RESET复位,其特殊寄存器会被重新初始化,而通用寄存器的值保持不变。 如果复位按钮是电源复位:那就是MCU的上电复位,其特殊寄存器会被初始化,而通用寄存器的值是随机数。 35. 将P2.7用来驱动一个NPN三极管,中间串接了一个1K的电阻。问题是:当我尝试向P2.7写’1’时,发现管脚只能输出大约0.5V的一个电平。这个电路的使用得妥当么?如何正确的使用IO功能? 答:是在仿真时遇到的问题,还是烧录芯片后遇到的问题? 可以先将P2.7的外部电路断开,测量输出电压是否正常。如果断开后输出电压正常,那就说明P2.7的驱动能力不够,不能驱动NPN三极管,应该改用PNP三极管(一般在MCU应用中,都采用PNP方式驱动)。如果断开后输出电压还不正常,那有可能是仿真器(或芯片)已经损坏。 36. 在做充电管理的时候,提高pwm的频率往往以牺牲精度为代价,如果用的AT90S4433(avr)、78P458(elan)频率分别做到16kHz(8bit)和32kHz(8bit),而希望做到的是100kHz(8bit以上),诸如atiny15那样。怎么办? 答:你所说的PWM是通过定时/计数器来控制其频率和占空比的,所以要提高频率,必然会降低精度。如果要提高PWM的频率,只能通过提高系统振荡频率来解决。 37. 汽车电子用的单片机是8位多,还是32位?如何看待单片机在汽车ic37中的前景? 答:现今汽车制造也是一个进步很快的工业,特别是电子应用于汽车上,令多种新功能得以实现。 总的来说,汽车电子应用分三部份。 汽车发动机控制:限速控制,涡轮增压,燃料喷注控制等。 汽车舒适装置:遥控防盗系统,自动空调系统,影音播放系统,卫星导航系统等。 汽车操控和制动:刹车防抱死系统(ABS),循迹系统(TCS),防滑系统(ASR),电子稳定系统(ESP)等。 汽车上的各系统繁多,且日新月异,故利用何种单片机是依各系统规格,
要求
不一,但有一样可肯定是该单片机要符工业规格,才能忍受汽车应用的恶劣环境,高温,电源干扰,可靠度
要求
。不同档次的汽车其功能配置相对亦有差别,故8位单片机在较低阶的系统如机械控制,遥控防盗等应该还有空间,但高阶的系统如影音、导航及将来的无人驾驶,就非一般单片机能实现。 因汽车工业现阶段由欧美日数个大集团所把持,相关的汽车电子配件各集团会挑选单片机大厂合作, 故汽车内置的电子系统亦由单片机大厂把持,市场只剩外置系统如遥控防盗,影音导航供小厂开发。 38. 在使用三星的s3c72n4时,觉得它的time/counter不够用。现在要同时用到3个counter,该怎么办? 答:您是需要三个外部counter还是需要三个定时器?如果是三个定时器标志的话,可以取这三个定时最基本的时基作为timer的基础计数,然后以这个时基来计算这三个需要的计数标志的flag,在
程序
中只需要查询flag是否到,再采取动作。 如果要3个外部脉冲计数的话,这个有一定的难度,如果外部脉冲不是很频繁,可以考虑通过外部
中断
进行,但是这个方法必须是外部脉冲的频率与MCU
执行
速度有一定的数量级差,否则mcu可能无法处理其它
程序
,一直在处理外部
中断
。 39. 在芯片集成技术日益进步的今天,单片机的集成技术发展也很迅速,在传统的40引脚的基础上,飞利浦公司推出20引脚的单片机系列,使很多的引脚可以复用,这种复用技术的使用在实际应用中会不会影响其功能的
执行
? 答:现在有很多品牌的单片机都有引脚复用功能,不止飞利浦一家,应该说这个方式前几年就已经有了。在实际应用中不会影响其功能的
执行
,但是要注意的是,有的MCU如果采用复用引脚的话,该引脚会有一些应用上的限制,这在相应的datasheet
里
面都会有描述,所以在系统规划的时候都要予以注意。 40. Delta-Sigma软件测量方式,是什么概念? 答:Delta-Sigma原理一般应用在ADC应用中。具体来说,Delta-Sigma ADC的工作原理是由差动器、积分器和比较器构成调制器,它们一起构成一个反馈环路。调制器以大大高于模拟输入信号带宽的速率运行,以便提供过采样。模拟输入与反馈信号(误差信号)进行差动 (delta)比较。该比较产生的差动输出馈送到积分器(sigma)中。然后将积分器的输出馈送到比较器中。比较器的输出同时将反馈信号(误差信号)传送到差动器,而自身被馈送到数字滤波器中。这种反馈环路的目的是使反馈信号(误差信号)趋于零。比较器输出的结果就是1/0 流。该流如果1密度较高,则意味着模拟输入电压较高;反之,0密度较高,则意味着模拟输入电压较低。接着将1/0流馈送到数字滤波器中,该滤波器通过过采样与抽样,将1/0流从高速率、低精度位流转换成低速率、高精度数字输出。 简而言之,Delta就是差动,Sigma就是积分的意思。Delta-Sigma软件测试,我的理解应该是通过软件模拟差动积分的过程。具体来说,就是侦测外部输入的电压(或者电流)信号变化,然后通过软件积分运算,得出外部信号随时间变化的基本状况。 41. 通常采用什么方法来测试单片机系统的可靠性? 答:单片机系统可以分为软件和硬件两个方面,我们要保证单片机系统可靠性就必须从这两方面入手。 首先在设计单片机系统时,就应该充分考虑到外部的各种各样可能干扰,尽量利用单片机提供的一切手段去割断或者解决不良外部干扰造成的影响。我们以HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK最基本的I/O单片机HT48R05A-1为例,它内部提供了看门狗定时器WDT防止单片机内部
程序
乱跑出错;提供了低电压复位系统LVR,当电压低于某个允许值时,单片机会自动RESET防止芯片被锁死;HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK也提供了最佳的外围电路连接方案,最大可能的避免外部干扰对芯片的影响。 当一个单片机系统设计完成,对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法,但是有一些是必须测试的: 测试单片机软件功能的完善性。 这是针对所有单片机系统功能的测试,测试软件是否写的正确完整。 上电掉电测试。在使用中用户必然会遇到上电和掉电的情况,可以进行多次开关电源,测试单片机系统的可靠性。 老化测试。测试长时间工作情况下,单片机系统的可靠性。必要的话可以放置在高温,高压以及强电磁干扰的环境下测试。 ESD和EFT等测试。可以使用各种干扰模拟器来测试单片机系统的可靠性。例如使用静电模拟器测试单片机系统的抗静电ESD能力;使用突波杂讯模拟器进行快速脉冲抗干扰EFT测试等等。 当然如果没有此类条件,可以模拟人为使用中,可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口,由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作,由此测试抗电磁干扰能力等。 42. 在开发单片机的系统时,具体有那些是衡量系统的稳定性的标准? 答:从工业的角度来看,衡量系统稳定性的标准有很多,也针对不同的产品标准不同。下面我们大概介绍单片机系统最常用的标准。 电试验(ESD) 参考标准: IEC 61000-4-2 本试验目的为测试试件承受直接来自操作者及相对对象所产生之静电放电效应的程度。 空间辐射耐受试验(RS) 参考标准:IEC 61000-4-3 本试验为验证试件对射频产生器透过空间散射之噪声耐受程度。 测试频率:80 MHz~1000 MHz 快速脉冲抗扰测试(EFT/B) 参考标准:IEC 61000-4-4 本试验目的为验证试件之电源线,信号线(控制线)遭受重复出现之快速瞬时丛讯时之耐受程度。 雷击试验(Surge) 参考标准 : IEC 61000-4-5 本试验为针对试件在操作状态下,承受对于开关或雷击瞬时之过电压/电流产生突波之耐受程度。 传导抗扰耐受性(CS) 参考标准:IEC 61000-4-6 本试验为验证试件对射频产生器透过电源线传导之噪声耐受程度。 测试频率范围:150 kHz~80 MHz Impulse 脉冲经由耦合注入电源线或控制线所作的杂抗扰性试验。 43. 在设计软体时,大多单片机都设有看门狗,需要在软体适当的位置去喂狗,以防止软体复位和软体进入死循环,如何适当的喂狗,即如何精确判定软体的运行时间? 答:大多数单片机都有看门狗定时器功能(WDT,Watch Dog Timer)以避免
程序
跑错。HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK有一款基本I/O型单片机--HT48R05A-1,我们就以它为例做个说明吧。 首先了解一下WDT的基本结构,它其实是一个定时器,所谓的喂狗是指将此定时器清零。喂狗分为软件和硬件两种方法。软件喂狗就是用指令来清除WDT,即CLR WDT;硬件喂狗就是硬件复位RESET。当定时器溢出时,会造成WDT复位,也就是我们常说的看门狗起作用了。在
程序
正常
执行
时,我们并不希望WDT复位,所以要在看门狗溢出之前使用软件指令喂狗,也就是要计算WDT相隔多久时间会溢出
一次
。HT48R05A-1的WDT溢出时间计算公式是:256*Div*Tclock。其中Div是指wdt预分频数1~128,Tclock是指时钟来源周期。如果使用内部RC振荡作为WDT的时钟来源(RC时钟周期为65us/5V),最大的WDT溢出时间为2.1秒。 当我们得到了WDT溢出时间Twdt后,一般选择在Twdt/2左右的时间进行喂狗,以保证看门狗不会溢出,同时喂狗次数不会过多。 软件运行时间是根据不同的运行路线来决定的,如果可以预见软件运行的路线,那么可以根据T=n*T1来计算软件的运行时间。n是指运行的机器周期数,T1是指机器周期。HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK单片机是RISC结构,大部分指令由一个机器周期组成,只需要知道软件运行了多少条指令,就可以算出运行时间了。HOLTEK-p.htm" target="_blank" title="HOLTEK货源和PDF资料">HOLTEK的编译软件HT-IDE3000中,就有计算运行时间的工具。但是对于CISC结构的单片机,一条指令可以由若干个机器周期组成,那么就需要根据具体
执行
的指令来计算了。 44. 我们是一家开发数控系统的专业厂,利用各种单片机和CPU开发了很多产品,在软件开发上也采用了很多通用的抗干扰技术,如:软件陷阱、指令允余、看门狗和数字滤波等等,但实际运用中还是很不可靠,如:经常莫名其妙地死机、
程序
跳段、I/O数据错误等,并且故障的重复性很不确定,也不是周期性地重复。往往用户使用中出现故障,但又无法重现,很让人头痛。反复检查硬件也设查出原因,所以对软件的可靠性很是怀疑。怎么办? 答:防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径,但往往很难做到,所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。单片机干扰最常见的现象就是复位;至于
程序
跑飞,其实也可以用软件陷阱和看门狗将
程序
拉回到复位状态;所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。 一般单片机都会有一些标志寄存器,可以用来判断复位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次
程序
复位时,通过判断这些标志,可以判断出不同的复位原因;还可以根据不同的标志直接跳到相应的
程序
。这样可以使
程序
运行有连续性,用户在使用时也不会察觉到
程序
被重新复位过。 可以在定时
中断
里
面设置一些暂存器累加,然后加到预先设定的值(一个比较长的时间),SET标志位,这些动作都在
中断
程序
里
面。而主
程序
只需要查询标志位就好了,但是注意标志位使用后,记得清除,还有
中断
里
面的时基累加器使用以后也要记得清除。
操作系统实验-模拟
中断
事件的处理
实验四 一、实验题目 模拟
中断
事件的处理。 二、实验内容 (1) 计算机系统工作过程中,若出现
中断
事件,硬件就把它记录在
中断
寄存器中。
中断
寄存器的每一位可与一个
中断
事件对应,当出现某
中断
事件后,对应的
中断
寄存器的某一位就被置成“1”。 处理器每
执行
一条指令后,必须查
中断
寄存器,当
中断
寄存器内容不为“0”时,说明有
中断
事件发生。硬件把
中断
寄存器内容以及现行
程序
的断点存在主存的固定单元,且让操作系统的...
Linux驱动实践:一起来梳理
中断
的前世今生(附
代码
)
文章目录Linux
中断
的知识点梳理
中断
的分类
中断
号和
中断
向量
中断
服务例程 ISR
中断
处理的注册和注销 API实操:捕获键盘
中断
示例
代码
向驱动
程序
传参IO地址:IO端口和IO内存统一编制独立编址编译、验证 别人的经验,我们的阶梯! 大家好,我是道哥,今天我为大伙儿解说的技术知识点是:【Linux
中断
的注册和处理】。 在前两篇文章中,描述的是在应用层如何调用驱动函数来控制GPIO,以及在驱动中如何发送发送信号给应用层。 假如存在这样一个需求:应用
程序
需要监控某个硬件GPIO口的电平状态,当发生变化时,应用程
Linux
中断
解析
Linux
中断
解析 摘要:本章将向读者依次解释
中断
概念,解析Linux中的
中断
实现机理以及Linux下
中断
如何被使用。作为实例我们第一将向《i386体系结构》一章中打造的系统加入一个时钟
中断
;第二将为大家注解RTC
中断
,希望通过这两个实例可以帮助读者掌握
中断
相关的概念、实现和编程方法。
中断
是什么
中断
的汉语解释是半中间发生阻隔、停顿或故障而断开。那么,在计算机系统中,我们为什么需要“阻隔、
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