嵌入式系统面试题和答案 Top 18
Bryce Leo 本文为初学者和有经验的候选人准备了嵌入式系统问题和答案，帮助他们找到梦想的工作。
面向初学者的嵌入式系统面试问题与答案
1) 解释什么是计算机系统中的嵌入式系统？
嵌入式系统是计算机系统的一部分，嵌入式系统是较大系统或机器的一部分。它是一个在较大的电气或机械系统中具有专用功能的系统。
2) 嵌入式系统有什么用？
有了嵌入式系统，就可以用相对便宜的微处理器替换数十甚至更多的硬件逻辑门、输入缓冲器、定时电路、输出驱动器等。
3) 请列出嵌入式系统的基本组成部分。
嵌入式系统的基本组成部分包括
- 硬件
- 处理器
- 内存
- 定时器
- I/O 电路
- 系统特定应用电路
- 软件
- 它确保了系统内存的可用性
- 它检查处理器速度的可用性
- 连续运行系统时限制功耗的需求
- 实时操作系统
- 它根据调度运行进程，并在进程之间进行切换
4) 请说明嵌入式系统的 I/O 设备是如何分类的？
嵌入式系统的 I/O 设备分为两类
- 串行
- 并行
| 串行 | 输入 | 输出 |
|---|---|---|
| 同步 | 音视频信号 | 音视频信号 |
| 异步 | 键盘、鼠标、调制解调器 | 打印机、调制解调器 |
| 并行 | 输入 | 输出 |
| 单比特 | 旋转、阈值传感器 | 脉冲发送至外部电路 |
| 多比特 | ADC、传感器输出 | LCD、打印机 |
5) 解释什么是实时嵌入式系统？
实时嵌入式系统是监控、响应或控制外部环境的计算机系统。该环境通过执行器、传感器和其他输入-输出接口与计算机系统连接。
6) 解释什么是微控制器？
微控制器是一个独立的系统，包含外围设备、内存和处理器，可以用作嵌入式系统。
7) 请说明微处理器和微控制器有什么区别？
微处理器是管理其架构之外的资源（I/O、内存）的管理器
微控制器内置 I/O、内存等，专门为控制而设计
8) DMA 地址会处理什么？
DMA 地址处理物理地址。它是一种在数据传输期间直接驱动数据和地址总线的设备。因此，它是纯粹的物理地址。
9) 解释什么是中断延迟？如何减少它？
中断延迟是指在处理特定中断后返回中断服务例程所需的时间。通过编写简短的 ISR 例程，可以减少中断延迟。
10) 请说明嵌入式系统中用于通信的总线是什么？
对于嵌入式系统，用于通信的总线包括
- I2C：用于多个 IC 之间的通信
- CAN：用于汽车中央控制网络
- USB：用于 CPU 与鼠标等设备之间的通信
而 ISA、EISA、PCI 是 PC、计算机网络设备等中用于并行通信的标准总线。
面向有经验者的嵌入式系统面试问题与答案
11) 列出嵌入式系统中定时器的各种用途。
嵌入式系统中的定时器有多种用途
- 系统的实时时钟 (RTC)
- 在预设延迟后启动事件
- 在预设时间比较后启动事件
- 在事件发生时捕获定时器计数值
- 在两个事件之间查找时间间隔
- 多项任务的时间分片
- 时分多路复用
- RTOS 中任务的调度
12) 解释什么是看门狗定时器？
看门狗定时器是一种电子设备或电子卡，如果在电子系统出现问题时，它会在特定时间段后执行特定操作。
13) 解释嵌入式系统需要无限循环的原因。
嵌入式系统需要无限循环来反复处理或监视程序状态。例如，程序状态需要持续验证是否存在运行时可能发生的任何异常错误，如内存中断或零除以零等。
14) 列出嵌入式系统中一些常见的错误。
嵌入式系统中一些常见的错误包括
- 内存设备因静电放电和瞬时电流而损坏
- 地址线由于电路短路而故障
- 数据线故障
- 由于垃圾数据或错误导致某些内存位置在存储中无法访问
- 内存设备插入内存插槽不正确
- 错误的控制信号
15) 解释什么是信号量？
信号量是一种抽象数据类型或变量，用于在并发系统（如多程序操作系统）中控制多个进程对公共资源的访问。信号量通常用于两个目的
- 共享公共内存空间
- 共享文件访问
16) 解释互斥量和信号量有什么区别？
| 互斥量 | 信号量 |
|---|---|
| 互斥对象允许一个线程进入受控区域，迫使其他试图访问该区域的线程等待，直到第一个线程离开该区域 | 信号量允许多个访问共享资源 |
| 互斥量只能由已获取它的线程释放 | 信号量可以由任何其他线程或进程发出信号。 |
| 互斥量总会有一个已知的拥有者 | 而对于信号量，你不知道我们正在阻塞哪个线程 |
| 互斥量也是一种用于提供无死锁互斥的工具（消费者或生产者都可以获得密钥并继续工作） | 信号量是一种同步工具，用于解决临界区问题 |
| 根据定义，互斥量是二元信号量，因此有两种状态：锁定或解锁 | 信号量通常被称为计数锁 |
17) 何时应使用递归函数？说明递归函数声明为内联时会发生什么？
递归函数可以在你知道递归调用次数不是过多的情况下使用。内联函数属性表示，无论何时调用，它都会复制该函数的完整定义。声明为内联的递归函数会给编译器的执行带来负担。
18) 解释在 Linux 内核中是否可以在中断上下文中实现信号量、互斥量或自旋锁？
在 Linux 内核的中断上下文中不能使用信号量或互斥量。而自旋锁可用于中断上下文中的锁定。
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