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2021年湖北自考嵌入式系統(tǒng)程序設計（高級）考試大綱

責任編輯：bjj 發(fā)布日期：2021-01-22 17:01:43 來源：求學問校網(wǎng)

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【摘要】2021年湖北自考嵌入式系統(tǒng)程序設計（高級）考試大綱來了！

求學問校網(wǎng)小編為大家整理了2021年湖北自考嵌入式系統(tǒng)程序設計（高級）考試大綱，大家要在考試大綱中查漏補缺，下面我們一起來看看吧！

考核內(nèi)容與考核目標

第一章嵌入式系統(tǒng)基礎

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，使考生對嵌入式系統(tǒng)及其應用所了解。

（二）課程內(nèi)容

1．1嵌入式系統(tǒng)簡介

1．1．1嵌入式系統(tǒng)基本概念

1．1．2嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

1．1．3嵌入式系統(tǒng)的特點

1．2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和應用領域

1．2．1嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史

1．2．2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展前景及趨勢

1．3嵌入式操作系統(tǒng)

1．3．1嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展

1．3．2幾種有代表性的嵌入式操作系統(tǒng)

1．4嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程

1．5嵌入式系統(tǒng)應用方案

1．5．1基于嵌入式的視頻網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)

1．5．2基于嵌入式系統(tǒng)的鍋爐控制方案

1．5．3基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)關實現(xiàn)方案

（三）考核知識點

1、嵌入式系統(tǒng)；2、嵌入式操作系統(tǒng)；3、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程；4、嵌入式系統(tǒng)的應用方案

（四）考核要求

（1）識記：嵌入式系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)的概念；

（2）領會：嵌入式系統(tǒng)的應用方案

（3）簡單應用：嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程；

第二章嵌入式系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，使學生對嵌入式系統(tǒng)硬件平臺及結(jié)構(gòu)所了解。

（二）課程內(nèi)容

2．1相關基礎知識

2．1．1嵌入式微處理器

2．1．2嵌入式微處理器的流水線技術

2．1．3寄存器與存儲器

2．1．4總線

2．1．5I/O端口

2．1．6中斷

2．1．7數(shù)據(jù)編碼

2．2嵌入式系統(tǒng)硬件平臺

2．3ARM微處理器體系

2．3．1ARM公司及ARM體系結(jié)構(gòu)

2．3．2ARM系列微處理器簡介

2．4微處理器的結(jié)構(gòu)

2．4．1RISC體系結(jié)構(gòu)和ARM設計思想

2．4．2ARM11微處理器結(jié)構(gòu)的最小系統(tǒng)設計

2．4．3Cortex微處理器結(jié)構(gòu)

（三）考核知識點

1、嵌入式系統(tǒng)相關基礎知識；2、嵌入式系統(tǒng)硬件平臺；3、微處理器結(jié)構(gòu)

（四）考核要求

（1）識記：嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的概念；

（2）領會：嵌入式微處理器、嵌入式微處理器的流水線技術、寄存器與存儲器、總線、I/O端口、中斷、數(shù)據(jù)編碼；

（3）簡單應用：ARM微處理器體系；

（4）綜合應用：微處理器結(jié)構(gòu)。

第三章嵌入式Linux操作系統(tǒng)

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，要求學生能掌握Linux文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、常用命令及文本編輯器的使用。

（二）課程內(nèi)容

3．1Linux基本概念

3．2嵌入式Linux文件系統(tǒng)

3．2．1基于Flash的文件系統(tǒng)

3．2．2基于RAM的文件系統(tǒng)

3．2．3網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS

3．3Linux常用操作命令

3．3．1文件目錄相關命令

3．3．2磁盤及系統(tǒng)操作

3．3．3打包壓縮相關命令

3．3．4與網(wǎng)絡相關命令

3．4Linux的文本編輯器

3．4．1vi文本編輯器

3．4．2gedit文本編輯器

3．5Linux啟動過程

3．5．1Linux 系統(tǒng)的引導過程

3．5．2ARM Linux 操作系統(tǒng)

（三）考核知識點

1、Linux文件系統(tǒng)；2、Linux常用操作命令；3、Linux的文本編輯器；4、Linux啟動過程。

（四）考核要求

（1）識記：Linux基本概念、基于Flash的文件系統(tǒng)、基于RAM的文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS

（2）領會： Linux 系統(tǒng)的引導過程；ARM Linux 操作系統(tǒng)；

（3）簡單應用：Linux常用操作命令；

（4）綜合應用：Linux的文本編輯器。

第四章嵌入式Linux程序開發(fā)基礎

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，要求學生嵌入式Linux編譯器gcc的用法，掌握Make文件的編寫和Linux Shell編程方法。（二）課程內(nèi)容

4．1嵌入式Linux編譯器

4．1．1Linux下C語言編譯過程

4．1．2GCC編譯器

4．2“文件包含”處理

4．3make命令和makefile工程管理

4．3．1認識make

4．3．2makefile 變量

4．3．3makefile 規(guī)則

4．3．4make命令的使用

4．4嵌入式Linux匯編語言程序設計

4．4．1嵌入式Linux匯編語言格式

4．4．2嵌入式Linux匯編程序示例

4．4．3編譯嵌入式Linux匯編程序

4．5嵌入式Linux Shell編程

4．5．1Shell語法基礎

4．5．2Shell的流程控制語句

4．5．3Shell編程示例

4．6位運算

4．6．1位運算符

4．6．2位表達式

（三）考核知識點

1、嵌入式Linux編譯器；2、Make命令和Makefile工程管理；3、嵌入式Linux匯編語言程序設計；4、Linux Shell編程；5、位運算。

（四）考核要求

（1）識記：嵌入式Linux編譯器、文件包含的概念

（2）領會：位運算；Linux下C語言編譯過程；GCC編譯器

（3）簡單應用： Make命令；Makefile工程管理；嵌入式Linux匯編語言程序設計

（4）綜合應用： Linux Shell編程。

第五章嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，要求學生能建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境。要求學生掌握宿主機開發(fā)環(huán)境的建立、超級終端minicom的使用；掌握建立數(shù)據(jù)共享服務及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板的燒寫方法。

（二）課程內(nèi)容

5．1建立宿主機開發(fā)環(huán)境

5．1．1交叉編譯

5．1．2建立交叉編譯開發(fā)環(huán)境

5．2配置超級終端minicom

5．3建立數(shù)據(jù)共享服務

5．3．1Linux系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享——NFS服務

5．3．2串口通信協(xié)議

5．3．3在VMware虛擬機中設置WindowsLinux的數(shù)據(jù)共享

5．4編譯嵌入式Linux系統(tǒng)內(nèi)核

5．4．1內(nèi)核裁剪配置

5．4．2內(nèi)核編譯

5．5文件系統(tǒng)的制作

5．6嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板的燒寫方法

5．6．1Bootloader

5．6．2ARM S3C2410開發(fā)板的燒寫

5．6．3XSCALE PXA270開發(fā)板的燒寫

（三）考核知識點

1、建立宿主機開發(fā)環(huán)境；2、配置超級終端minicom；3、建立數(shù)據(jù)共享服務；4、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板的燒寫

（四）考核要求

（1）識記：交叉編譯、建立交叉編譯開發(fā)環(huán)境、配置超級終端minicom、串口通信協(xié)議、Bootloader的概念；

（2）領會：內(nèi)核裁剪配置；內(nèi)核編譯；文件系統(tǒng)的制作；

（3）簡單應用：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板的燒寫；

（4）綜合應用：建立數(shù)據(jù)共享服務。

第六章文件處理與進程控制

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，使學生對嵌入式系統(tǒng)文件處理函數(shù)有所了解。掌握進程及進程間通信的方法和串口驅(qū)動程序的編寫。

（二）課程內(nèi)容

6.1嵌入式Linux的文件處理

6.1.1文件描述符及文件處理

6.1.2open函數(shù)和close函數(shù)

6.1.3read函數(shù)、write函數(shù)和lseek函數(shù)

6.2進程與進程控制

6.2.1進程

6.2.2進程控制

6.3進程間通信

6.3.1進程間的通信方式

6.3.2管道

6.3.3共享內(nèi)存

6.4嵌入式Linux串口通信技術

6.4.1嵌入式Linux串口通信基礎

6.4.2嵌入式Linux串口設置詳解

6.4.3RS232C標準

6.4.4串口驅(qū)動程序的編寫

（三）考核知識點

1、嵌入式系統(tǒng)的文件處理；2、進程與進程控制；3、進程間通信；4、嵌入式Linux串口通信技術；

（四）考核要求

（1）識記：文件描述符、文件處理函數(shù)、進程、進程控制、進程間的通信方式、管道、共享內(nèi)存；

（2）領會：嵌入式Linux串口通信技術；

（3）簡單應用：進程與進程控制；進程間通信；

（4）綜合應用：嵌入式系統(tǒng)的文件處理。

第七章嵌入式Linux網(wǎng)絡應用開發(fā)

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，使學生對嵌入式系統(tǒng)Linux網(wǎng)絡應用有所了解。掌握Socket網(wǎng)絡編程和嵌入式系統(tǒng)的Web服務器程序設計的方法。

（二）課程內(nèi)容

7.1網(wǎng)絡編程的基礎知識

7.1.1IP地址和端口號

7.1.2套接字

7.2Socket網(wǎng)絡編程

7.2.1Socket網(wǎng)絡函數(shù)

7.2.2Socket網(wǎng)絡編程示例

7.3嵌入式系統(tǒng)的Web服務器程序設計

7.3.1Web服務器

7.3.2Web服務器的程序設計

7.4開發(fā)新的TCP通信協(xié)議

（三）考核知識點

1、網(wǎng)絡編程的基礎知識；2、Socket網(wǎng)絡編程；3、嵌入式系統(tǒng)的Web服務器程序設計；4、開發(fā)新的TCP通信協(xié)議

（四）考核要求

（1）識記：IP地址、端口號、套接字、Socket網(wǎng)絡函數(shù)、TCP通信協(xié)議、Web服務器的概念。

（2）領會：Socket網(wǎng)絡編程

（3）簡單應用：Web服務器的程序設計。

第八章嵌入式設備驅(qū)動程序設計

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，使學生對嵌入式設備驅(qū)動程序設計的基本方法有所了解。掌握嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動程序設計的方法。

（二）課程內(nèi)容

8.1嵌入式設備驅(qū)動程序基礎

8.1.1設備驅(qū)動程序概述

8.1.2設備驅(qū)動程序的框架

8.1.3設備驅(qū)動程序的加載過程

8.1.4設備驅(qū)動程序的功能接口函數(shù)模塊

8.1.5設備驅(qū)動程序重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體

8.2字符設備驅(qū)動程序設計

8.2.1字符設備驅(qū)動程序

8.2.2編譯和加載驅(qū)動程序

8.3簡單字符驅(qū)動程序設計示例

8.4塊設備驅(qū)動程序設計

8.4.1塊設備的基本概念

8.4.2塊設備的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體

8.4.3塊設備的驅(qū)動程序設計方法

（三）考核知識點

1、設備驅(qū)動程序概述；2、字符設備驅(qū)動程序設計；3、塊設備驅(qū)動程序設計；4、編譯和加載驅(qū)動程序

（四）考核要求

（1）識記：設備驅(qū)動程序概述、設備驅(qū)動程序的框架、設備驅(qū)動程序的加載過程、設備驅(qū)動程序的功能接口函數(shù)模塊、設備驅(qū)動程序重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體；字符設備；塊設備的概念

（2）領會：編譯和加載驅(qū)動程序；

（3）簡單應用：塊設備驅(qū)動程序設計；

（4）綜合應用：字符設備驅(qū)動程序設計。

第九章設備驅(qū)動程序開發(fā)實例

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，使學生對幾個典型的嵌入式設備驅(qū)動程序的設計方法有所了解。掌握通用GPIO驅(qū)動程序設計的方法及應用。

（二）課程內(nèi)容

9.1通用I/O接口驅(qū)動程序設計

9.1.1GPIO設備驅(qū)動

9.1.2PXA270的GPIO端口簡介

9.1.3編寫LED設備驅(qū)動程序

9.1.4編寫LED用戶應用程序

9.1.5編譯與運行程序

9.2鍵盤驅(qū)動程序的設計

9.2.1鍵盤原理介紹

9.2.2鍵盤驅(qū)動程序設計思路分析

9.2.3鍵盤驅(qū)動程序設計

9.2.4鍵盤用戶應用程序設計

9.2.5編譯和運行程序

9.3直流電機驅(qū)動程序設計

9.3.1直流電機控制電路設計

9.3.2直流電機驅(qū)動程序

9.3.3直流電機用戶應用程序

9.3.4編譯和運行程序

9.4步進電機驅(qū)動程序設計

9.4.1步進電機的基本概念及工作原理

9.4.2嵌入式系統(tǒng)控制步進電機

9.4.3步進電機驅(qū)動程序設計

9.4.4步進電機用戶應用程序設計

9.4.5編譯與運行程序

9.5數(shù)碼管驅(qū)動程序設計

9.5.1數(shù)碼管工作原理

9.5.2譯碼器74LS48簡介

9.5.3數(shù)碼管驅(qū)動程序設計實例

（三）考核知識點

1、通用I/O接口驅(qū)動程序設計；2、步進電機驅(qū)動器設計；3、直流電機驅(qū)動程序設計；4、鍵盤驅(qū)動程序的設計；5、數(shù)碼管驅(qū)動程序設計。

（四）考核要求

（1）識記： GPIO設備驅(qū)動、PXA270的GPIO端口、步進電機、數(shù)碼管的基本概念；

（2）領會：鍵盤原理；步進電機工作原理；數(shù)碼管工作原理；

（3）簡單應用：步進電機驅(qū)動器設計；直流電機驅(qū)動程序設計；

（4）綜合應用：通用I/O接口驅(qū)動程序設計

第十章 Android系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立

（一）學習目的與要求

通過本章內(nèi)容的學習，使學生對Android系統(tǒng)開發(fā)開發(fā)環(huán)境的建立及應用程序的設計方法。

（二）課程內(nèi)容

10.1在主機端建立Android系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

10.1.1安裝Android SDK前必要的準備

10.1.2安裝Android SDK

10.1.3設置環(huán)境變量

10.1.4安裝ADT插件

10.2創(chuàng)建Android應用程序

10.2.1生成Android應用程序框架

10.2.2編寫MainActivity.java代碼

10.2.3配置應用程序的運行參數(shù)

10.2.4在模擬器中運行應用程序

10.3Android應用程序結(jié)構(gòu)

10.3.1目錄結(jié)構(gòu)

10.3.2Android應用程序架構(gòu)分析

10.4Android應用程序設計示例

10.5Android系統(tǒng)內(nèi)核的編譯與文件系統(tǒng)制作

10.5.1安裝系統(tǒng)及工具

10.5.2編譯內(nèi)核及制作文件系統(tǒng)映像文件

（三）考核知識點

1、在主機端建立Android系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境；2、Android應用程序結(jié)構(gòu)；3、Android應用程序設計；4、Android系統(tǒng)內(nèi)核的編譯與文件系統(tǒng)制作；

（四）考核要求

（1）識記：Android SDK、Android應用程序框架、配置應用程序的運行參數(shù)、模擬器、Android應用程序目錄結(jié)構(gòu)、Android系統(tǒng)內(nèi)核；

（2）領會：在主機端建立Android系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境；Android系統(tǒng)內(nèi)核的編譯與文件系統(tǒng)制作；

（3）簡單應用：Android應用程序設計

有關說明與實施要求

一、考核的能力層次表述考核能力層次表述

本大綱在考核目標中，按照“識記”、“領會”、“應用”三個能力層次規(guī)定其應達到的能力層次要求，各能力層次為遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，其含義是：

識記：能知道有關名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表達，是低層次的要求。

領會：在識記的基礎上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是基本層次的要求。

簡單應用：在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學過的知識點分析和解決有關的理論問題和實際問題，是較高層次的要求。。

綜合應用：在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學過的多個知識點分析和解決有關的理論問題和實際問題。，是最高層次的要求

二、教材

指定教材：《嵌入式系統(tǒng)設計與應用》（第2版），張思民編著，清華大學出版社，2014年1月。

三、自學方法指導

1．在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

2．完成書后作業(yè)和適當?shù)妮o導練習是理解、消化和鞏固所學知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習之前，應認真閱讀教材，在練習過程中對所學知識進行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實際和具體問題具體分析，解題時應注意培養(yǎng)邏輯性，針對問題圍繞相關知識點進行層次（步驟）分明的論述或推導，明確各層次（步驟）間的邏輯關系。

3．在系統(tǒng)學習的基礎上掌握基本理論、基本知識、基本方法。本課程內(nèi)容涉及嵌入式系統(tǒng)的各個方面，知識范圍廣泛，各章之間既有聯(lián)系又有相對獨立性。自學應考者應首先全面系統(tǒng)地學習各章，記憶應當識記的基本概念、專業(yè)術語，深入理解基本理論，弄懂基本方法內(nèi)涵：其次，要認識和掌握各章之間的聯(lián)系：再次，在全面系統(tǒng)學習的基礎上掌握重點，有目的地深入學習重點章節(jié)。

4、把學習嵌入式系統(tǒng)基本知識和實踐結(jié)合起來。目前嵌入式系統(tǒng)發(fā)展日新月異，這就要求自學應考者在學習現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)設計基本理論、基本方法的同時，要了解最新的嵌入式系統(tǒng)發(fā)展業(yè)態(tài)，要能夠運用所學原理進行應用分析。

5、重視理論聯(lián)系實際，密切結(jié)合當前嵌入式系統(tǒng)應用的實踐進行學習。自學應考者在學習中要把課程的內(nèi)容同應用和發(fā)展變化聯(lián)系起來，進行分析研究，以增強感性認識，更深刻地領會教材的內(nèi)容，將知識轉(zhuǎn)化為能力，提高自己分析問題和解決問題的能力。

四、對社會助學的建議

1、應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。

2、應掌握各知識點要求達到的能力層次，并深刻理解各知識點的考核目標。

3、輔導時，應以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎。

4、輔導時，要注意突出重點，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導。

5、注意對應考者能力的培養(yǎng)，特別是自學能力的培養(yǎng)，要引導學生逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題，分析問題，做出判斷，解決問題。

6、要使考生了解試題的難易與能力層次的高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。

8、助學學時：本課程共3個學分，建議總課時54學時，其中助學課時分配如下：

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