嵌入式系统原理重点(4)

四、 图论简述题

图1===========================================================================

答：该图形象的表示了对象体系与嵌入式系统之间的关系，对象体系“包含”嵌入式系统，而嵌入式系统“嵌”在对象体系之中。不规则的图形代表嵌入式系统，是嵌入式产品的核心，而外围包围他的是嵌入式产品。嵌入式系统在嵌入式产品处于中心的位置，决定了嵌入式产品的主要特性，并且其外形的不规则说明了嵌入式系统本身的性能是多样而且有其不确定的一面。

图2===========================================================================

答：该图类似于中国古代的太极图，有一种此消彼长，互相制约的关系。可以表示存储器和MCU的关系，数据和程序的关系，软件和硬件的关系等等比如说存储器和MCU的关系，它们构成了嵌入式系统很大的一部分，而且决定了系统功能及性能的强弱。有的应用要求微处理器有比较快的处理速度，而数据量比较少，因此只需要很少的存储器；有的应用要处理大量数据，需要大容量存储器，而并不需要很快的微处理器。要处理好这两者之间的关系。

图3===========================================================================

答：是嵌入式系统的五层结构模型。五层模型最底层为硬件层，这是系统架构的基础，所有的功能实现与应用都是以此为基础的。硬件层以上是引导层，它是静止的硬件与动态运行的嵌入式系统之间的过渡。硬件层与引导层一起可以构成一个最小系统。引导层之上是内核层，实质上就是指嵌入式操作系统。第四层是SUI是计算机和使用者之间的对话接口。最上层为用户层，是面向用户的，大多数程序都在这一层进行工作。其中，内核层与SUI这两层又统称为中间件。内核层实际上就是指操作系统，UI层为图形用户界面接口（GUI）及其他系统与用户接口。

图4===========================================================================

答：该图显示出了引导层与驱动和硬件之间的关联。引导层与驱动在硬件的上方，是五层结构的第二层。硬件通过引导层与驱动才能够被上层的系统及软件使用，可以说引导与驱

动就相当于硬件对于上层的接口。而上层的系统也只有通过引导与驱动才能够访问到硬件。这两层之间的结合部分并不是平滑的，而是互相渗透的嵌入式的关系。

图5===========================================================================

答：图中的夹层将圆分为两部分，夹在中间的是中间件，属于嵌入式系统的第三和第四层。系统需要通过中间件与硬件进行交互。对于使用者来说，此环节越薄越好，而对于系统设计和延续的角度来讲，则希望它是越大越好。嵌入式系统正是靠着这种你中有我、我中有你的相互包含的关系，才能达到体积功耗的最小化，性能速度则是最大化。正式所谓的嵌入式系统的“硬中有软，软中有硬”的特殊性。

图6===========================================================================

答：嵌入式系统的五层结构中与用户最近的一层就是第五层应用层。而应用层则是由各种程序组成的，这些程序又出自于各种不同的程序设计语言，比如Java、C+、C、汇编语言等。该图把程序及语言放在五层结构的上面，意思是对于普通的用户和消费者而言，这些才是看得到用得到的部分，它们遮盖住了嵌入式系统的复杂结构，是嵌入式系统与用户的统一接口。任何系统的根本目的都是为了对数据进行处理，而这种处理正是通过程序这种特殊的数据来实现的。如何保证应用程序及数据的开放和兼容性，是行业面临的基础问题。因此最理想的情况下是软件及程序能够具有非常好的兼容和移植性，能够使用户看不出复杂的底层结构上的差别。

图7===========================================================================

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