嵌入式系統設計師考試

報名流程

根據《計算機技術與軟體專業技術資格（水平）考試實施辦法》第八條相關規定：

符合《暫行規定》（即《計算機技術與軟體專業技術資格（水平）考試暫行規定》）第八條規定的人員，由本人提出申請，按規定攜帶身份證明到當地考試管理機構報名，領取准考證。憑準考證、身份證明在指定的時間、地點參加考試。

各地的報名辦法由考生報考所在地的當地考試機構決定。考生相關報考費用標準由當地物價部門核准。

考生報名方式主要分為：網上報名與考生本人到指定地點報名兩種。

註：報名時依據的身份證明包括：居民身份證、軍人的證件、護照、戶口本等。

科目內容

科目1：基礎知識

1.計算機科學基礎

1.1數制及轉換

· 二進制、八進制、十進制和十六進制等常用數制及其相互轉換

1.2數據的表示

· 數的機內表示（原碼、反碼、補碼、移碼，定點和浮點，精度和溢出）

· 字元、漢字、聲音、圖像的編碼方式

· 校驗方法和校驗碼（奇偶驗碼、海明校驗碼、循環校驗碼）

1.3算術和邏輯運算

· 計算機中的二進制數運算方法

· 邏輯代數的基本運算和邏輯表達式的化簡

1.4計算機系統結構和重要部件的基本工作原理

· CPU和存儲器的組成、性能、基本工作原理

· 常用I/·設備、通信設備的性能，以及基本工作原理

· I/·接口的功能、類型和特點

· 虛擬存儲存儲基本工作原理，多級存儲體系

1.5安全性、可靠性與系統性能評測基礎知識

· 診斷與容錯

· 系統可靠性分析評價

· 計算機系統性能評測方法

2.嵌入式系統硬體知識

2.1數字電路和邏輯電路基礎

2.1.1組合電路和時序電路

2.1.2匯流排電路與電平轉換電路

2.1.3可程式邏輯器件

2.2嵌入式微處理器基礎

2.2.1嵌入式微處理器體系結構

· 馮·諾伊曼結構與哈佛結構

· CISC與RISC

· 流水線技術

· 信息存儲的位元組順序（大端存儲法和小端存儲法）

2.2.2嵌入式系統處理器的結構和類型

· 常用8位處理器的體系結構和類型

· 常用16位處理器的體系結構特點

· 常用32位處理器的體系結構特點

· 常用DSP處理器的體系結構特點

· 多核處理器的體系結構特點

2.2.3異常

· 同步異常（陷阱、故障、終止）

· 異步異常（中斷）

· 可禁止中斷、不可禁止中斷

· 中斷優先權、中斷嵌套

2.3 嵌入式系統的存儲體系

2.3.1存儲器系統

· 存儲器系統的層次結構

· 高速快取（Cache）

· 記憶體管理單元（MMU）

2.3.2 ROM的種類與選型

· 常見ROM的種類

· PROM、EPROM、E2PROM型ROM的典型特徵和不同點

2.3.3 Flash Memory的種類與選型

· Flash Memory的種類

· NOR和NAND型Flash Memory的典型特徵和不同點

2.3.4 RAM的種類與選型

· 常見RAM的種類

· SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特徵和不同點

2.3.5 外存

· 常見外存的種類

· 磁碟、光碟、CF、SD等的典型特徵和不同點

2.4 嵌入式系統I/O接口

2.4.1 定時器和計數器基本原理與結構

2.4.2 GPIO、PWM接口基本原理與結構

2.4.3 A/D、D/A接口基本原理與結構

2.4.4鍵盤、顯示、觸控螢幕接口基本與結構

2.4.5嵌入式系統音頻接口

2.5嵌入系統通信及網路接口

· PCI、USB、串口、紅外、並口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理與結構

· 乙太網、CAN、WLAN、藍牙、1394的基本原理與結構

2.6嵌入式系統電源分類及電源原理

2.7電子電路設計

2.7.1電子電路設計基礎知識

· 電子電路設計原理

· 電子電路設計方法及步驟

· 電子電路設計中的可靠知識

2.7.2 PCB設計基礎知識

· PCB設計原理

· PCB設計方法及步驟

· 多層PCB設計的注意事項及布線原則

· PCB設計中的可靠性知識

2.7.3電子電路測試基礎知識

· 電子電路測試原理與方法

· 硬體抗干擾測試

3. 嵌入式系統軟體知識

3.1嵌入式軟體基礎知識

3.1.1嵌入式軟體的分類（系統軟體、支撐軟體、套用軟體）

3.1.2無作業系統支持的嵌入式軟體體系結構（輪詢、中斷、前後台）

3.1.3有作業系統支持的嵌入式軟體體系結構

3.1.4板極支持包基礎知識（系統初始化、設備驅動程式）

3.1.5嵌入式中間件（GUI、資料庫）

3.2 嵌入式作業系統基礎知識

3.2.1嵌入式作業系統體系結構

· 單體結構、分層結構和微核心結構

3.2.2任務管理

· 多道程式技術

· 進程、執行緒、任務的概念

· 任務的實現（任務的層次結構、任務控制塊、任務的狀態及狀態轉換、任務佇列）

· 任務調度（調度算法的性能指標、可搶占調度、不可搶占調度、先來先服務、短作業優先算法、時間片輪轉算法、優先權算法）

· 實時系統及任務調度（RMS、EDF算法）

· 任務間通信（共享記憶體、訊息、管道、信號）

· 同步與互斥（競爭條件、臨界區、互斥、信號量、死鎖）

3.2.3存儲管理

· Flat存儲管理方式

· 分區存儲管理（固定分區、可變分區）

· 地址重定位（邏輯地址、物理地址、地址映射）

· 頁式存儲管理

· 虛擬存儲技術（程式局部性原理、虛擬頁式存儲管理、頁面置換算法、工作集模型）

3.2.4設備管理

· 設備無關性、I/O地址、I/O控制、中斷處理、緩衝技術、假脫機技術）

3.2.5檔案系統基礎知識

· 檔案和目錄

· 檔案的結構和組織

· 存取方法、存取控制

· 常見嵌入式檔案系統（FAT、JFFS、YAFFS）

3.2.6作業系統移植基礎知識

3.3 嵌入式系統程式設計

3.3.1嵌入式軟體開發基礎知識

3.3.2嵌入式程式設計語言

· 彙編、編譯、解釋系統的基礎知識和基本工作原理

· 彙編語言

· 基於過程的語言（過程/函式、參數傳遞、全局變數、遞歸、動態記憶體分配、數據類型）

· 面向對象的語言（對象、數據抽象、繼承、多態、自動記憶體管理）

· 各類程式設計語言的主要特點和適用情況

3.3.3嵌入式軟體開發環境

· 宿主機、目標機

· 編輯器、編譯器、連結器、調試器、模擬器

· 常用嵌入式開發工具（編程器、硬體仿真器、邏輯分析儀、示波器）

· 集成開發環境

· 開發輔助工具

3.3.4嵌入式軟體開發

· 軟體設計（模組結構設計、數據結構設計、記憶體布局、面向對象的分析與設計）

· 嵌入式引導程式的設計、設備驅動程式設計、核心設計、網路程式設計、套用軟體設計）

· 編碼（編程規範、代碼審查）

· 測試（測試環境、測試用例、測試方法、測試工具）

· 下載和運行

3.3.5嵌入式套用軟體移植

4.嵌入式系統的開發與維護知識

4.1系統開發過程及其項目管理

· 系統開發生命周期各階段的目標和任務的劃分方法

· 系統開發項目掛你基礎知識及其常用管理工具使用方法

· 主要的系統開發方法

· 系統開發工具與環境知識

4.2 系統分析基礎知識

· 系統分析的目的和任務

· 系統分析方法

· 系統規格說明書的編寫方法

4.3 系統設計知識

· 傳統系統設計方法

· 軟硬體協同設計方法

4.4 系統實施知識

· 系統架構設計

· 系統詳細設計

· 系統調試技術

· 系統測試

4.5 系統維護知識

· 系統運行管理知識

· 系統維護知識

· 系統評價知識

5.安全性知識

· 安全性基本概念

· 加密與解密機制

6.標準化知識

· 標準化的概念

· 國際標準、國家標準、行業標準、企業標準基本知識

· 代碼標準、檔案格式標準、安全標準、軟體開發規範和文檔標準知識

· 標準化機構

· 嵌入式系統相關標準

7.信息化基礎知識

· 信息化和信息系統基本概念

· 有關的法律、法規

8.嵌入式技術發展趨勢

9.計算機專業英語

· 正確閱讀和理解相關領域的英文資料

科目2：套用技術

1.嵌入式系統開發過程

1.1系統需求分析方法與步驟

1.2系統設計

· 系統硬體配置

· 系統功能組成分配

· 軟硬體功能的分配

· 可行性驗證及設計審查

· 系統規格

· 周期，成本及工作量估計

· 開發計畫

1.3軟硬體協同設計

1.4硬體設計

1.5軟體設計

· 軟體結構

· 設計評審

· 軟體詳細設計

1.6系統測試

· 測試環境

· 測試計畫（內容、方法、標準、過程、檢驗）

· 硬體測試

· 軟體測試（單元測試、集成測試）

· 軟硬體聯合測試

· 實施測試

1.7系統評估

1.8 軟體維護

2.嵌入式系統硬體設計

2.1嵌入式系統硬體基本結構

2.1.1嵌入式微處理結構與套用

2.1.2 異常及中斷處理技術

2.1.3 DMA技術

2.1.4 多處理系統

· 多處理器系統特點

· 多處理器系統構建技術

2.1.5 匯流排架構

· 套用系統中的匯流排配置

2.1.6 記憶體種類及架構

· 存儲器系統接口設計

2.1.7數字電路和邏輯電路

· 專用積體電路

· 可程式邏輯控制器件

2.2輸入/輸出接口設計

2.2.1 輸入/輸出接口

· 接口信號電平轉換

· 接口驅動電路設計

2.2.2輸入/輸出接口套用技術

· 外圍設備

· 串口通信

· 並口通信

· 模擬接口

· 通信接口設備

· 通信標準和協定

· 數據傳輸方式

2.3外圍設備接口套用技術

2.3.1 外圍存儲設備

· 存儲卡，記憶棒，IC卡，MMC卡，SD卡

· DVD 、CD-R 、CD-RW

2.3.2外圍輸入/輸出設備

· 鍵盤，滑鼠，觸控螢幕

· 液晶板、LED、7段數碼管、蜂鳴器

2.3.3電源設計技術

2.4可靠性與安全性設計技術

2.4.1 錯誤檢測與隔離技術

2.4.2 冗餘設計

2.4.3 系統恢復設計

2.4.4 診斷技術

2.4.5常用安全標準

2.4.6 抗干擾設計

2.4.7電磁兼容設計

2.4.8系統加密

3.嵌入式系統軟體設計

3.1嵌入式系統軟體結構設計

3.2嵌入式作業系統套用技術

3.2.1 時間管理

· 系統時間

· 時鐘中斷

3.2.2記憶體管理

· 靜態記憶體管理

· 動態記憶體管理

3.2.3任務管理和任務間的通信

· 任務間的通信機制

· 信號量

· 信箱

· 訊息佇列

3.2.4異常處理

· 異常處理方法

· 中斷優先權處理方法

· 系統調用

3.2.5嵌入式檔案系統套用技術

3.2.6嵌入式系統圖形用戶接口（GUI）套用技術

3.2.7嵌入式系統資料庫套用技術

3.3嵌入式軟體設計技術

3.3.1彙編語言設計

· 數據類型

· 彙編語言程式結構

· 彙編語言程式設計及最佳化

· 子程式調用

3.3.2嵌入式C語言設計

· ANSI-C的數據類型

· C程式結構

· C語言程式設計及最佳化

· 程式的編譯與連結

3.3.3面向對象程式設計與開發

· 面向對象的分析與設計方法UML

· 面向對象的程式語言

· 使用C++進行嵌入式系統開發

· 使用Java進行嵌入式系統開發

3.4 系統級軟體設計技術

· 嵌入式系統固件與系統初始化設計

· 設備驅動程式設計

· 硬體抽象層、板級支持包設計

· 嵌入式軟體的移植技術

4.嵌入式系統開發技術

4.1系統開發環境

4.1.1開發工具

· 文本編輯器

· 彙編、編譯和連線程式

· ICE和ICE監控器

· 配置管理工具

· 逆工程工具

4.1.2平台

· 作業系統

· 分散式開發環境

4.1.3開發環境創建方法及評估

· 開發工作分析

· 開發環境的建立

· 維護、管理、使用開發環境的方法

· 開發環境的平測

4.2實時系統的分析技術

4.2.1實時系統的分析技術

· 結構化分析方法

· 面向對象分析方法

4.2.2實時系統的設計技術

· 結構化分析方法

· 面向對象分析方法

4.3硬體設計環境

4.3.1硬體描述語言

· 硬體開發設計過程

· 硬體描述語言的種類與特點

4.3.2仿真技術

· 邏輯仿真方法

· 邏輯仿真工具

4.3.3大規模積體電路系統的開發方法

· ASIC開發方法

· FPGA設計方法

· IP（intellectual property）

4.4協同設計

· 軟硬體任務工和切調

· 設計平審

4.5嵌入式系統低功耗設計技術

· 低功耗系統工作機制

· 低功耗系統模型結構

· 低功耗的硬體設計技術

· 低功耗的軟體設計技術

4.6分散式嵌入系統設計

· 分散式系統設計原理

· 分散式系統的通信技術

· 分散式系統設計套用

5.嵌入式系統套用

5.1嵌入式系統在控制領域中的套用

5.2嵌入式系統在手持設備中的套用

5.3嵌入式系統在模式識別中的套用

考試方式

（1）嵌入式系統基礎知識，考試時間為150分鐘，筆試，選擇題；

（2）嵌入式系統設計套用技術，考試時間為150分鐘，筆試，問答題。

考試試題舉例

題型1：選擇題

· 若嵌入式系統中採用I/O地址統一編址模式,訪問記憶體單元和I/O設備是通過 (1) 來區分的。

(1) A.數據匯流排上輸出的數據

B.不同的地址代碼

C.不同的地址總路線

D.不同的指令

題型2：問答題

在某個嵌入式作業系統中，任務的狀態轉換圖（不完整）如下，請閱讀該圖以及下列說明，回答問題1至問題4，將解答填入答題紙的對應欄內。

[說明]

任務總共有五個狀態：休眠狀態、就緒狀態、運行狀態、中斷服務狀態和等待狀態，在任何時候，一個任務只會處於其中的某一個狀態。

[問題1]（3分）

在單個CPU的系統中,處於運行狀態的任務最多有多少個?

[問題2]（3分）

對於運行狀態、就緒狀態和等待狀態這間的相互轉換，圖中並沒有畫出來，請補充。用文字處理的形式來進行描述，格式形如"運行狀態→中斷服務狀態"。

[問題3]（6分）

從運行狀態可以直接變為等待狀態嗎？如果不能為什麼？如果能什麼時候會發生這種轉換？舉例說明。

[問題4]（3分）

從就緒狀態可以直接變為等待狀態嗎？如果不能，為什麼？如果能，什麼時候會發生這種轉換？舉例說明。

附:2009下半年嵌入式系統設計師考試真題。

附：2011年下半年嵌入式系統設計師考試真題