2023年嵌入式系統設計師考試大綱
摘要：很多考生在備考2023年軟考中級嵌入式系統設計師考試，希賽小編為大家整理了嵌入式系統設計師考試大綱，希望對大家備考會有幫助。
準備報名2023年軟考嵌入式系統設計師考試的考生都很關注考試大綱，目前并沒有2023年嵌入式系統設計師考試大綱改版的相關通知，以下為大家整理了往年軟考嵌入式系統設計師考試大綱，供大家參考。
一、考試說明
1、考試目標
通過本考試的合格人員能根據項目管理和工程技術的實際要求，按照系統總體設計規格進行軟、硬件實際，編寫系統開發規格說明書等相應的文檔；組織和指導嵌入式系統靠法實施人員實施硬件電路、編寫和調試程序，并對嵌入式系統硬件設備和程序進行優化和集成測試，開發出符合系統總體設計要求的高質量嵌入式系統；具有工程師的實際工作能力和業務水平。
2、考試要求：
（1）掌握科學基礎知識；
（2）掌握嵌入式系統的硬件、軟件知識；
（3）掌握嵌入式系統分析的方法；
（4）掌握嵌入式系統設計與開發的方法及步驟；
（5）掌握嵌入式系統實施的方法；
（6）掌握嵌入式系統運行維護知識；
（7）了解信息化基礎知識、信息技術引用的基礎知識；
（8）了解信息技術標準、安全，以及有關法律的基本知識；
（9）了解嵌入式技術發展趨勢；
（10）正確閱讀和理解計算機及嵌入式領域的英文資料。
3、考試科目
（1）嵌入式系統基礎知識，考試時間為150分鐘，筆試，選擇題；
（2）嵌入式系統應用技術（案例分析），考試時間為150分鐘，筆試，問答題。
二、考試范圍
考試科目1：嵌入式系統基礎知識
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）
·字符、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/O設備、通信設備的性能，以及基本工作原理
·I/O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.嵌入式系統硬件知識
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總線電路與電平轉換電路
2.1.3可編程邏輯器件
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
·信息存儲的字節順序（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）
·可屏蔽中斷、不可屏蔽中斷
·中斷優先級、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
·高速緩存（Cache）
·內存管理單元（MMU）
2.3.2 ROM的種類與選型
·常見ROM的種類
· PROM、EPROM、E2PROM型ROM的典型特征和不同點
2.3.3 Flash Memory的種類與選型
· Flash Memory的種類
· NOR和NAND型Flash Memory的典型特征和不同點
2.3.4 RAM的種類與選型
·常見RAM的種類
· SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特征和不同點
2.3.5外存
·常見外存的種類
·磁盤、光盤、CF、SD等的典型特征和不同點
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、觸摸屏接口基本與結構
2.4.5嵌入式系統音頻接口
2.5嵌入系統通信及網絡接口
· PCI、USB、串口、紅外、并口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理與結構
·以太網、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
·硬件抗干擾測試
3.嵌入式系統軟件知識
3.1嵌入式軟件基礎知識
3.1.1嵌入式軟件的分類（系統軟件、支撐軟件、應用軟件）
3.1.2無操作系統支持的嵌入式軟件體系結構（輪詢、中斷、前后臺）
3.1.3有操作系統支持的嵌入式軟件體系結構
3.1.4板極支持包基礎知識（系統初始化、設備驅動程序）
3.1.5嵌入式中間件（GUI、數據庫）
3.2嵌入式操作系統基礎知識
3.2.1嵌入式操作系統體系結構
·單體結構、分層結構和微內核結構
3.2.2任務管理
·多道程序技術
·進程、線程、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、任務隊列）
·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、優先級算法）
·實時系統及任務調度（RMS、EDF算法）
·任務間通信（共享內存、消息、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（程序局部性原理、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、緩沖技術、假脫機技術）
3.2.5文件系統基礎知識
·文件和目錄
·文件的結構和組織
·存取方法、存取控制
·常見嵌入式文件系統（FAT、JFFS、YAFFS）
3.2.6操作系統移植基礎知識
3.3嵌入式系統程序設計
3.3.1嵌入式軟件開發基礎知識
3.3.2嵌入式程序設計語言
·匯編、編譯、解釋系統的基礎知識和基本工作原理
·匯編語言
·基于過程的語言（過程/函數、參數傳遞、全局變量、遞歸、動態內存分配、數據類型）
·面向對象的語言（對象、數據抽象、繼承、多態、自動內存管理）
·各類程序設計語言的主要特點和適用情況
3.3.3嵌入式軟件開發環境
·宿主機、目標機
·編輯器、編譯器、鏈接器、調試器、模擬器
·常用嵌入式開發工具（編程器、硬件仿真器、邏輯分析儀、示波器）
·集成開發環境
·開發輔助工具
3.3.4嵌入式軟件開發
·軟件設計（模塊結構設計、數據結構設計、內存布局、面向對象的分析與設計）
·嵌入式引導程序的設計、設備驅動程序設計、內核設計、網絡程序設計、應用軟件設計）
·編碼（編程規范、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嵌入式應用軟件移植
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
·軟硬件協同設計方法
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、標準、行業標準、企業標準基本知識
·代碼標準、文件格式標準、安全標準、軟件開發規范和文檔標準知識
·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
考試科目2：嵌入式系統設計應用技術
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
·系統硬件配置
·系統功能組成分配
·軟硬件功能的分配
·可行性驗證及設計審查
·系統規格
·周期，成本及工作量估計
·開發計劃
1.3軟硬件協同設計
1.4硬件設計
1.5軟件設計
·軟件結構
·設計評審
·軟件詳細設計
1.6系統測試
·測試環境
·測試計劃（內容、方法、標準、過程、檢驗）
·硬件測試
·軟件測試（單元測試、集成測試）
·軟硬件聯合測試
·實施測試
1.7系統評估
1.8軟件維護
2.嵌入式系統硬件設計
2.1嵌入式系統硬件基本結構
2.1.1嵌入式微處理結構與應用
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總線架構
·應用系統中的總線配置
2.1.6內存種類及架構
·存儲器系統接口設計
2.1.7數字電路和邏輯電路
·專用集成電路
·可編程邏輯控制器件
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/輸出接口應用技術
·外圍設備
·串口通信
·并口通信
·模擬接口
·通信接口設備
·通信標準和協議
·數據傳輸方式
2.3外圍設備接口應用技術
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，鼠標，觸摸屏
·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冗余設計
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.嵌入式系統軟件設計
3.1嵌入式系統軟件結構設計
3.2嵌入式操作系統應用技術
3.2.1時間管理
·系統時間
·時鐘中斷
3.2.2內存管理
·靜態內存管理
·動態內存管理
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
·郵箱
·消息隊列
3.2.4異常處理
·異常處理方法
·中斷優先級處理方法
·系統調用
3.2.5嵌入式文件系統應用技術
3.2.6嵌入式系統圖形用戶接口（GUI）應用技術
3.2.7嵌入式系統數據庫應用技術
3.3嵌入式軟件設計技術
3.3.1匯編語言設計
·數據類型
·匯編語言程序結構
·匯編語言程序設計及優化
·子程序調用
3.3.2嵌入式C語言設計
· ANSI-C的數據類型
· C程序結構
· C語言程序設計及優化
·程序的編譯與鏈接
3.3.3面向對象程序設計與開發
·面向對象的分析與設計方法UML
·面向對象的編程語言
·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系統級軟件設計技術
·嵌入式系統固件與系統初始化設計
·設備驅動程序設計
·硬件抽象層、板級支持包設計
·嵌入式軟件的移植技術
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
·匯編、編譯和連接程序
· ICE和ICE監控器
·配置管理工具
·逆工程工具
4.1.2平臺
·操作系統
·分布式開發環境
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硬件設計環境
4.3.1硬件描述語言
·硬件開發設計過程
·硬件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大規模集成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
·軟硬件任務工和切調
·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
·低功耗的硬件設計技術
·低功耗的軟件設計技術
4.6分布式嵌入系統設計
·分布式系統設計原理
·分布式系統的通信技術
·分布式系統設計應用
5.嵌入式系統應用
5.1嵌入式系統在控制領域中的應用
5.2嵌入式系統在手持設備中的應用
5.3嵌入式系統在模式識別中的應用
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