嵌入式系統(tǒng)設計師考試是計算機技術與軟件專業(yè)技術資格考試（簡稱軟考）系列中的一個重要考試，是計算機專業(yè)技術人員獲得嵌入式系統(tǒng)設計師職稱的一個重要途徑。但嵌入式系統(tǒng)設計師考試涉及的知識點極廣，幾乎涵蓋了本科計算機專業(yè)課程的全部內容，并且有一定的難度。
本書以作者多年從事軟考教育培訓和試題研究的心得體會建立了一個5天的復習架構。本架構通過深度剖析考試大綱并綜合歷年的考試情況，將嵌入式系統(tǒng)設計師考試涉及的各知識點高度概括、整理，以知識圖譜的形式將整個考試分解為一個個相互聯(lián)系的知識點，并逐一講解，同時附以典型的考試試題和詳細的試題分析以確�？忌軌蛴|類旁通。讀者通過了解本書中的知識圖譜，可以快速提高復習效率，做到復習有的放矢，考試時得心應手。書中還給出了一套全真的模擬試題并作了詳細點評。
本書可作為參加嵌入式系統(tǒng)設計師考試的考生的自學用書，也可作為軟考培訓班的教材。
隨著智能終端物聯(lián)網(wǎng)等概念的興起，萬物互聯(lián)的時代正在到來。從廣義的角度來說，無論是手機、電腦，還是家電、百貨，凡是能夠通電的終端，我們都希望它是智能的終端，即智能的嵌入式設備。基于這種要求，嵌入式設備應當是可編程、可交互的設備，開發(fā)人員應同時具備嵌入式軟件、硬件領域相關專業(yè)知識，這也正是嵌入式系統(tǒng)設計師考試的目的。同時，隨著北上廣等大城市積分落戶制度的實施，軟考中級以上職稱證書也是獲得積分的重要一項。因此，每年都會有大批的準嵌入式系統(tǒng)設計師參加這個考試。我們每年在全國各地進行的考前輔導中，與很多準嵌入式系統(tǒng)設計師交流過，他們都反映出一個心聲：考試面涉及專業(yè)性太強，市面上輔導資料太少，通過考試非常難。
為了幫助準嵌入式系統(tǒng)設計師們順利通過考試，本人結合多年來軟考輔導的心得，以歷次培訓經典的5天時間、35個學時作為學習時序，編寫了本書，以期考生們能在5天的時間里有所飛躍。5天的時間很短，但真正深入學習也挺不容易。真誠地希望準嵌入式系統(tǒng)設計師們能拋棄一切雜念，靜下心來，花5天的時間，把備考當作一個項目來修煉，相信您一定會有意外的收獲。
然而，考試的范圍十分廣泛，除了要掌握嵌入式軟硬件領域的相關知識，如嵌入式系統(tǒng)基礎、嵌入式軟件及操作系統(tǒng)、嵌入式微處理器及接口、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及維護、嵌入式軟件程序外，還要掌握計算機應用技術，如計算機網(wǎng)絡、信息安全和網(wǎng)絡安全、多媒體技術、知識產權和標準化知識。在下午的軟件設計中還會涉及具體的C語言程序設計、測試用例設計、電路圖的分析等案例，有一定的難度。但考試涉及的計算機應用技術部分的知識考點相對集中，因此，根據(jù)考試的規(guī)律，按圖索驥，通過一定的技巧和方法，可以快速達到通過考試的目的。
本書的5 天修煉是這樣來安排的：
第1 天打好基礎，軟硬兼修。先掌握嵌入式系統(tǒng)設計師考試最基礎的硬件組成和軟件及操作系統(tǒng)部分的內容。這可以讓考生掌握軟硬件整體架構，以便對嵌入式設備有一個整體的了解。
第2 天夯實基礎，再學技術。在了解嵌入式設備軟硬件整體架構的基礎上，進一步學習計算機網(wǎng)絡、信息安全和網(wǎng)絡安全、多媒體技術、知識產權和標準化等應用技術，這部分內容在上午考試中約有20分的選擇題。
第3天動手編程，軟件設計。掌握嵌入式軟件程序設計及系統(tǒng)開發(fā)的流程，能夠編寫并分析嵌入式程序設計代碼。
第4天再接再厲，電路分析。學習嵌入式系統(tǒng)設計師中應用范圍最廣的嵌入式微處理器和接口設計相關知識，主要考察電路圖分析，系統(tǒng)結構圖分析，以及不同嵌入式設備模塊的特點。
第5天模擬測試，反復操練。進入全真的模擬考試，檢驗自己的學習效果，熟悉考試的題型和題量，進一步提升修煉成果。
提醒準嵌入式系統(tǒng)設計師們，不要只是為了考試而考試，一定要抱著修煉的心態(tài)，通過考試只是目標之一，更多的是要提高自身水平，將來在工作崗位上有所作為。
在此，要感謝中國水利水電出版社萬水分社副總經理周春元，他的辛勤勞動和真誠約稿，也是我能編寫此書的動力之一。感謝倪晉平先生對本書的編寫給出的許多寶貴的建議，感謝我的同事們、助手們，是他們幫助我做了大量的資料整理，甚至參與了部分編寫工作。
然而，雖經多年錘煉，本人畢竟水平有限，敬請各位考生、各位培訓師批評指正，不吝賜教。我的聯(lián)系郵箱是：709861254@qq.com。
倪奕文，著名嵌入式系統(tǒng)設計師考試培訓講師；一線資深嵌入式開發(fā)技術專家，參與過多個國家重點型號軍用及民用航天衛(wèi)星研制工作，實踐經驗豐富，理論功力深厚；對嵌入式系統(tǒng)設計師考試的考試規(guī)律、形式、難度、重點以及判卷標準有深入研究。
其所講授的嵌入式系統(tǒng)設計師課程，以提煉精辟、重點突出、通俗易懂而深受學員喜愛。
考前準備及考試解讀 1
一、沖關前的準備 1
二、考試形式解讀 1
三、答題注意事項 2
四、制訂復習計劃 5
第1天 打好基礎，軟硬兼修 7
第1學時 嵌入式硬件基礎 7
1.1 嵌入式微處理器結構 7
1.1.1 考點分析 7
1.1.2 知識點精講 8
1.2 計算機硬件組成 9
1.2.1 考點分析 9
1.2.2 知識點精講 9
1.3 數(shù)據(jù)的表示 10
1.3.1 考點分析 10
1.3.2 知識點精講 10
1.4 校驗碼 12
1.4.1 考點分析 12
1.4.2 知識點精講 13
第2學時 計算機指令和中斷 15
2.1 計算機指令 16
2.1.1 考點分析 16
2.1.2 知識點精講 16
2.2 指令的流水線處理 18
2.2.1 考點分析 18
2.2.2 知識點精講 18
2.3 中斷原理 19
2.3.1 考點分析 19
2.3.2 知識點精講 19
第3小時 存儲系統(tǒng)和性能 20
3.1 存儲系統(tǒng) 20
3.1.1 考點分析 20
3.1.2 知識點精講 21
3.2 總線 24
3.2.1 考點分析 24
3.2.2 知識點精講 24
3.3 性能和可靠性 25
3.3.1 考點分析 25
3.3.2 知識點精講 25
第4學時 嵌入式軟件架構 27
4.1 嵌入式軟件基礎 27
4.1.1 考點分析 27
4.1.2 知識點精講 27
4.2 嵌入式操作系統(tǒng) 29
4.2.1 考點分析 29
4.2.2 知識點精講 29
第5學時 任務管理 31
5.1 進程的狀態(tài) 32
5.1.1 考點分析 32
5.1.2 知識點精講 32
5.2 同步與互斥 33
5.2.1 考點分析 33
5.2.2 知識點精講 33
5.3 信號量操作 34
5.3.1 考點分析 34
5.3.2 知識點精講 34
5.4 進程調度 35
5.4.1 考點分析 35
5.4.2 知識點精講 36
第6學時 存儲管理 37
6.1 分區(qū)存儲管理 37
6.1.1 考點分析 37
6.1.2 知識點精講 38
6.2 頁式存儲管理 38
6.2.1 考點分析 38
6.2.2 知識點精講 38
6.3 段式存儲管理 40
6.3.1 考點分析 40
6.3.2 知識點精講 40
第7學時 文件系統(tǒng) 42
7.1 嵌入式文件系統(tǒng) 42
7.1.1 考點分析 42
7.1.2 知識點精講 42
7.2 文件結構 43
7.2.1 考點分析 43
7.2.2 知識點精講 43
第8學時 設備管理 44
8.1 輸入輸出技術 45
8.1.1 考點分析 45
8.1.2 知識點精講 45
8.2 虛設備和SPOOLING技術 46
8.2.1 考點分析 46
8.2.2 知識點精講 46
第2天 夯實基礎，再學技術 47
第1學時 計算機網(wǎng)絡模型 47
1.1 OSI/RM七層模型 48
1.1.1 考點分析 48
1.1.2 知識點精講 48
1.2 TCP/IP協(xié)議族 49
1.2.1 考點分析 49
1.2.2 知識點精講 49
1.3 IP地址表示與計算 52
1.3.1 考點分析 52
1.3.2 知識點精講 52
第2學時 網(wǎng)絡規(guī)劃和管理 55
2.1 網(wǎng)絡拓撲結構 55
2.1.1 考點分析 55
2.1.2 知識點精講 55
2.2 網(wǎng)絡管理命令 57
2.2.1 考點分析 57
2.2.2 知識點精講 57
2.3 其他考點匯總 58
2.3.1 考點分析 58
2.3.2 知識點精講 58
第3學時 多媒體技術 59
3.1 多媒體基本概念 59
3.1.1 考點分析 59
3.1.2 知識點精講 59
3.2 多媒體相關計算 61
3.2.1 考點分析 61
3.2.2 知識點精講 61
3.3 常見多媒體標準 62
3.3.1 考點分析 62
3.3.2 知識點精講 62
第4學時 信息安全 63
4.1 信息安全概述 63
4.1.1 考點分析 63
4.1.2 知識點精講 63
4.2 加密技術保密性 65
4.2.1 考點分析 65
4.2.2 知識點精講 65
4.3 信息摘要完整性 66
4.3.1 考點分析 66
4.3.2 知識點精講 66
4.4 數(shù)字簽名不可抵賴性 67
4.4.1 考點分析 67
4.4.2 知識點精講 67
第5學時 網(wǎng)絡安全 68
5.1 網(wǎng)絡安全協(xié)議 68
5.1.1 考點分析 68
5.1.2 知識點精講 69
5.2 網(wǎng)絡安全技術 70
5.2.1 考點分析 70
5.2.2 知識點精講 70
5.3 計算機病毒與木馬 72
5.3.1 考點分析 72
5.3.2 知識點精講 72
第6學時 知識產權和標準化 73
6.1 保護期限 73
6.1.1 考點分析 73
6.1.2 知識點精講 73
6.2 知識產權人的確定 74
6.2.1 考點分析 74
6.2.2 知識點精講 74
6.3 侵權判定 75
6.3.1 考點分析 75
6.3.2 知識點精講 75
第3天 動手編程，軟件設計 77
第1學時 軟件程序設計基礎 77
1.1 嵌入式軟件開發(fā)原理 78
1.1.1 考點分析 78
1.1.2 知識點精講 78
1.2 程序設計語言基本概念 80
1.2.1 考點分析 80
1.2.2 知識點精講 80
1.3 編譯程序基本原理 82
1.3.1 考點分析 82
1.3.2 知識點精講 82
第2學時 C語言編程基礎 83
2.1 C語言入門 84
2.1.1 考點分析 84
2.1.2 知識點精講 84
2.2 C數(shù)據(jù)類型 85
2.2.1 考點分析 85
2.2.2 知識點精講 85
2.3 C常用關鍵字（保留字） 88
2.3.1 考點分析 88
2.3.2 知識點精講 88
2.4 C運算符 90
2.4.1 考點分析 90
2.4.2 知識點精講 90
2.5 C語法結構 94
2.5.1 考點分析 94
2.5.2 知識點精講 94
2.6 C函數(shù)和作用域 96
2.6.1 考點分析 96
2.6.2 知識點精講 96
2.7 C指針 97
2.7.1 考點分析 97
2.7.2 知識點精講 97
2.8 結構體和聯(lián)合體 98
2.8.1 考點分析 98
2.8.2 知識點精講 99
2.9 C文件操作 100
2.9.1 考點分析 100
2.9.2 知識點精講 100
2.10 C字符串操作 102
2.10.1 考點分析 102
2.10.2 知識點精講 102
第3學時 數(shù)據(jù)結構與算法 103
3.1 線性結構 103
3.1.1 考點分析 103
3.1.2 知識點精講 104
3.2 樹與二叉樹 106
3.2.1 考點分析 106
3.2.2 知識點精講 107
3.3 圖 108
3.3.1 考點分析 108
3.3.2 知識點精講 108
3.4 算法的復雜度 110
3.4.1 考點分析 110
3.4.2 知識點精講 110
3.5 算法分析方法 111
3.5.1 考點分析 111
3.5.2 知識點精講 111
第4學時 軟件工程基礎 113
4.1 軟件工程概述 113
4.1.1 考點分析 113
4.1.2 知識點精講 113
4.2 軟件開發(fā)模型 115
4.2.1 考點分析 115
4.2.2 知識點精講 115
4.3 軟件開發(fā)方法 117
4.3.1 考點分析 117
4.3.2 知識點精講 117
第5學時 系統(tǒng)分析與設計 119
5.1 需求分析概述 119
5.1.1 考點分析 119
5.1.2 知識點精講 119
5.2 結構化需求分析 120
5.2.1 考點分析 120
5.2.2 知識點精講 121
5.3 面向對象需求分析 123
5.3.1 考點分析 123
5.3.2 知識點精講 123
5.4 結構化設計 125
5.4.1 考點分析 125
5.4.2 知識點精講 125
5.5 面向對象設計 127
5.5.1 考點分析 127
5.5.2 知識點精講 127
第6學時 系統(tǒng)測試與維護 128
6.1 測試基礎知識 128
6.1.1 考點分析 128
6.1.2 知識點精講 128
6.2 測試用例設計 130
6.2.1 考點分析 130
6.2.2 知識點精講 130
6.3 系統(tǒng)維護基礎 132
6.3.1 考點分析 132
6.3.2 知識點精講 132
6.4 項目管理 133
6.4.1 考點分析 133
6.4.2 知識點精講 134
第4天 再接再厲，電路分析 138
第1學時 硬件電路基礎 138
1.1 組合邏輯電路 139
1.1.1 考點分析 139
1.1.2 知識點精講 139
1.2 時序邏輯電路 146
1.2.1 考點分析 146
1.2.2 知識點精講 146
1.3 總線電路及信號驅動 150
1.3.1 考點分析 150
1.3.2 知識點精講 150
1.4 電平轉換電路 156
1.4.1 考點分析 156
1.4.2 知識點精講 156
第2學時 嵌入式微處理器 157
2.1 嵌入式微處理器分類 158
2.1.1 考點分析 158
2.1.2 知識點精講 158
2.2 典型8位微處理器 159
2.2.1 考點分析 159
2.2.2 知識點精講 159
2.3 典型16位微處理器 163
2.3.1 考點分析 163
2.3.2 知識點精講 163
2.4 典型32位微處理器 164
2.4.1 考點分析 164
2.4.2 知識點精講 164
2.5 DSP處理器 170
2.5.1 考點分析 170
2.5.2 知識點精講 170
2.6 多核處理器結構 172
2.6.1 考點分析 172
2.6.2 知識點精講 172
第3學時 嵌入式系統(tǒng)存儲體系 174
3.1 高速緩存cache 175
3.1.1 考點分析 175
3.1.2 知識點精講 175
3.2 存儲管理單元 177
3.2.1 考點分析 177
3.2.2 知識點精講 177
3.3 嵌入式系統(tǒng)存儲設備分類 179
3.3.1 考點分析 179
3.3.2 知識點精講 180
3.4 外部存儲器的種類 184
3.4.1 考點分析 184
3.4.2 知識點精講 184
3.5 直接存儲器 186
3.5.1 考點分析 186
3.5.2 知識點精講 186
第4學時 嵌入式系統(tǒng)輸入/輸出設備 187
4.1 GPIO原理與結構 187
4.1.1 考點分析 187
4.1.2 知識點精講 188
4.2 A/D接口基本原理 188
4.2.1 考點分析 188
4.2.2 知識點精講 189
4.3 D/A接口基本原理 192
4.3.1 考點分析 192
4.3.2 知識點精講 192
4.4 鍵盤接口基本原理 194
4.4.1 考點分析 194
4.4.2 知識點精講 194
4.5 顯示接口基本原理 196
4.5.1 考點分析 196
4.5.2 知識點精講 196
4.6 觸摸屏接口基本原理 198
4.6.1 考點分析 198
4.6.2 知識點精講 198
4.7 音頻接口基本原理 200
4.7.1 考點分析 200
4.7.2 知識點精講 200
第5學時 嵌入式系統(tǒng)總線接口 202
5.1 串行接口基本原理 202
5.1.1 考點分析 202
5.1.2 知識點精講 202
5.2 并行接口基本原理 208
5.2.1 考點分析 208
5.2.2 知識點精講 208
5.3 PCI接口基本原理 209
5.3.1 考點分析 209
5.3.2 知識點精講 209
5.4 USB接口基本原理 211
5.4.1 考點分析 211
5.4.2 知識點精講 211
5.5 SPI接口基本原理 214
5.5.1 考點分析 214
5.5.2 知識點精講 214
5.6 IIC接口基本原理 216
5.6.1 考點分析 216
5.6.2 知識點精講 216
第6學時 嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡接口 218
6.1 以太網(wǎng)接口基本原理 218
6.1.1 考點分析 218
6.1.2 知識點精講 219
6.2 CAN總線接口基本原理 220
6.2.1 考點分析 220
6.2.2 知識點精講 220
6.3 無線以太網(wǎng)基本原理 223
6.3.1 考點分析 223
6.3.2 知識點精講 223
6.4 藍牙接口基本原理 224
6.4.1 考點分析 224
6.4.2 知識點精講 224
6.5 1394接口基本原理 225
6.5.1 考點分析 225
6.5.2 知識點精講 225
6.6 嵌入式系統(tǒng)電源 227
6.6.1 考點分析 227
6.6.2 知識點精講 227
第7學時 電子電路設計基礎 228
7.1 電路設計 229
7.1.1 考點分析 229
7.1.2 知識點精講 229
7.2 PCB設計 230
7.2.1 考點分析 230
7.2.2 知識點精講 231
7.3 電子設計 233
7.3.1 考點分析 233
7.3.2 知識點精講 233
7.4 電子電路測試 235
7.4.1 考點分析 235
7.4.2 知識點精講 235
第5天 模擬測試，反復操練 238
第1～2學時 模擬測試（上午試題） 238
第3～4學時 模擬測試（下午試題） 248
試題一 248
試題二 250
試題三 253
試題四 255
試題五 257
第5～6學時 模擬測試（上午試題）點評 259
第7～8學時 模擬測試（下午試題）點評 278
試題一答案及解析 278
試題二答案及解析 280
試題三答案及解析 282
試題四答案及解析 284
試題五答案及解析 284
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