資源嵌入式系統設計師考試培訓專家真情分享

5天精華，濃縮著名一線講師10年黃金經驗

基于歷年考點頻次大數據組織編寫，內容科學，重點突出

方法獨特，提煉精辟，已助數千考生輕松通過嵌入式系統設計師考試

“文老師軟考教育”公眾號提供在線答疑（見本書前言后二維碼）

隨著“智能終端”“物聯網”等概念的興起，萬物互聯的時代正在到來。從廣義的角度來說，無論是手機、電腦，還是家電、百貨，凡是能夠通電的終端，我們都希望它是智能的終端，即智能的嵌入式設備�；�于這種要求，嵌入式設備應當是可編程、可交互的設備，開發人員應同時具備嵌入式軟件、硬件領域相關專業知識，這也正是嵌入式系統設計師考試的目的。同時，隨著北上廣等大城市積分落戶制度的實施，“軟考”中級以上職稱證書也是獲得積分的重要一項。因此，每年都會有大批的“準嵌入式系統設計師”參加這個考試。我們每年在全國各地進行的考前輔導中，與很多“準嵌入式系統設計師”交流過，他們都反映出一個心聲：“考試面涉及專業性太強，市面上輔導資料太少，通過考試非常難”。

為了幫助“準嵌入式系統設計師”們順利通過考試，本人結合多年來“軟考”輔導的心得，以歷次培訓經典的5天時間、35個學時作為學習時序，編寫了本書，以期考生們能在5天的時間里有所飛躍。5天的時間很短，但真正深入學習也挺不容易。真誠地希望“準嵌入式系統設計師”們能拋棄一切雜念，靜下心來，花5天的時間，把備考當作一個項目來修煉，相信您一定會有意外的收獲。

然而，考試的范圍十分廣泛，除了要掌握嵌入式軟硬件領域的相關知識，如嵌入式系統基礎、嵌入式軟件及操作系統、嵌入式微處理器及接口、嵌入式系統開發及維護、嵌入式軟件程序外，還要掌握計算機應用技術，如計算機網絡、信息安全和網絡安全、多媒體技術、知識產權和標準化知識。在下午的軟件設計中還會涉及具體的C語言程序設計、測試用例設計、電路圖的分析等案例，有一定的難度。但考試涉及的計算機應用技術部分的知識考點相對集中，因此，根據考試的規律，按圖索驥，通過一定的技巧和方法，可以快速達到通過考試的目的。

本書的“5 天修煉”是這樣來安排的：

第1 天“打好基礎，軟硬兼修”。先掌握嵌入式系統設計師考試最基礎的硬件組成和軟件及操作系統部分的內容。這可以讓考生掌握軟硬件整體架構，以便對嵌入式設備有一個整體的了解。

第2 天“夯實基礎，再學技術”。在了解嵌入式設備軟硬件整體架構的基礎上，進一步學習計算機網絡、信息安全和網絡安全、多媒體技術、知識產權和標準化等應用技術，這部分內容在上午考試中約有20分的選擇題。

第3天“動手編程，軟件設計”。掌握嵌入式軟件程序設計及系統開發的流程，能夠編寫并分析嵌入式程序設計代碼。

第4天“再接再厲，電路分析”。學習嵌入式系統設計師中應用范圍最廣的嵌入式微處理器和接口設計相關知識，主要考察電路圖分析，系統結構圖分析，以及不同嵌入式設備模塊的特點。

第5天“模擬測試，反復操練”。進入全真的模擬考試，檢驗自己的學習效果，熟悉考試的題型和題量，進一步提升修煉成果。

提醒“準嵌入式系統設計師”們，不要只是為了考試而考試，一定要抱著“修煉”的心態，通過考試只是目標之一，更多的是要提高自身水平，將來在工作崗位上有所作為。

在此，要感謝中國水利水電出版社萬水分社副總經理周春元，他的辛勤勞動和真誠約稿，也是我能編寫此書的動力之一。感謝倪晉平先生對本書的編寫給出的許多寶貴的建議，感謝我的同事們、助手們，是他們幫助我做了大量的資料整理，甚至參與了部分編寫工作。

然而，雖經多年錘煉，本人畢竟水平有限，敬請各位考生、各位培訓師批評指正，不吝賜教。我的聯系郵箱是：709861254@qq.com。

編 者

2019年3月

考前準備及考試解讀 1
一、沖關前的準備 1
二、考試形式解讀 1
三、答題注意事項 2
四、制訂復習計劃 5
第1天 打好基礎，軟硬兼修 7
第1學時 嵌入式硬件基礎 7
1.1 嵌入式微處理器結構 7
1.1.1 考點分析 7
1.1.2 知識點精講 8
1.2 計算機硬件組成 9
1.2.1 考點分析 9
1.2.2 知識點精講 9
1.3 數據的表示 10
1.3.1 考點分析 10
1.3.2 知識點精講 10
1.4 校驗碼 12
1.4.1 考點分析 12
1.4.2 知識點精講 13
第2學時 計算機指令和中斷 15
2.1 計算機指令 16
2.1.1 考點分析 16
2.1.2 知識點精講 16
2.2 指令的流水線處理 18
2.2.1 考點分析 18
2.2.2 知識點精講 18
2.3 中斷原理 19
2.3.1 考點分析 19
2.3.2 知識點精講 19
第3小時 存儲系統和性能 20
3.1 存儲系統 20
3.1.1 考點分析 20
3.1.2 知識點精講 21
3.2 總線 24
3.2.1 考點分析 24
3.2.2 知識點精講 24
3.3 性能和可靠性 25
3.3.1 考點分析 25
3.3.2 知識點精講 25
第4學時 嵌入式軟件架構 27
4.1 嵌入式軟件基礎 27
4.1.1 考點分析 27
4.1.2 知識點精講 27
4.2 嵌入式操作系統 29
4.2.1 考點分析 29
4.2.2 知識點精講 29
第5學時 任務管理 31
5.1 進程的狀態 32
5.1.1 考點分析 32
5.1.2 知識點精講 32
5.2 同步與互斥 33
5.2.1 考點分析 33
5.2.2 知識點精講 33
5.3 信號量操作 34
5.3.1 考點分析 34
5.3.2 知識點精講 34
5.4 進程調度 35
5.4.1 考點分析 35
5.4.2 知識點精講 36
第6學時 存儲管理 37
6.1 分區存儲管理 37
6.1.1 考點分析 37
6.1.2 知識點精講 38
6.2 頁式存儲管理 38
6.2.1 考點分析 38
6.2.2 知識點精講 38
6.3 段式存儲管理 40
6.3.1 考點分析 40
6.3.2 知識點精講 40
第7學時 文件系統 42
7.1 嵌入式文件系統 42
7.1.1 考點分析 42
7.1.2 知識點精講 42
7.2 文件結構 43
7.2.1 考點分析 43
7.2.2 知識點精講 43
第8學時 設備管理 44
8.1 輸入輸出技術 45
8.1.1 考點分析 45
8.1.2 知識點精講 45
8.2 虛設備和SPOOLING技術 46
8.2.1 考點分析 46
8.2.2 知識點精講 46
第2天 夯實基礎，再學技術 47
第1學時 計算機網絡模型 47
1.1 OSI/RM七層模型 48
1.1.1 考點分析 48
1.1.2 知識點精講 48
1.2 TCP/IP協議族 49
1.2.1 考點分析 49
1.2.2 知識點精講 49
1.3 IP地址表示與計算 52
1.3.1 考點分析 52
1.3.2 知識點精講 52
第2學時 網絡規劃和管理 55
2.1 網絡拓撲結構 55
2.1.1 考點分析 55
2.1.2 知識點精講 55
2.2 網絡管理命令 57
2.2.1 考點分析 57
2.2.2 知識點精講 57
2.3 其他考點匯總 58
2.3.1 考點分析 58
2.3.2 知識點精講 58
第3學時 多媒體技術 59
3.1 多媒體基本概念 59
3.1.1 考點分析 59
3.1.2 知識點精講 59
3.2 多媒體相關計算 61
3.2.1 考點分析 61
3.2.2 知識點精講 61
3.3 常見多媒體標準 62
3.3.1 考點分析 62
3.3.2 知識點精講 62
第4學時 信息安全 63
4.1 信息安全概述 63
4.1.1 考點分析 63
4.1.2 知識點精講 63
4.2 加密技術—保密性 65
4.2.1 考點分析 65
4.2.2 知識點精講 65
4.3 信息摘要—完整性 66
4.3.1 考點分析 66
4.3.2 知識點精講 66
4.4 數字簽名—不可抵賴性 67
4.4.1 考點分析 67
4.4.2 知識點精講 67
第5學時 網絡安全 68
5.1 網絡安全協議 68
5.1.1 考點分析 68
5.1.2 知識點精講 69
5.2 網絡安全技術 70
5.2.1 考點分析 70
5.2.2 知識點精講 70
5.3 計算機病毒與木馬 72
5.3.1 考點分析 72
5.3.2 知識點精講 72
第6學時 知識產權和標準化 73
6.1 保護期限 73
6.1.1 考點分析 73
6.1.2 知識點精講 73
6.2 知識產權人的確定 74
6.2.1 考點分析 74
6.2.2 知識點精講 74
6.3 侵權判定 75
6.3.1 考點分析 75
6.3.2 知識點精講 75
第3天 動手編程，軟件設計 77
第1學時 軟件程序設計基礎 77
1.1 嵌入式軟件開發原理 78
1.1.1 考點分析 78
1.1.2 知識點精講 78
1.2 程序設計語言基本概念 80
1.2.1 考點分析 80
1.2.2 知識點精講 80
1.3 編譯程序基本原理 82
1.3.1 考點分析 82
1.3.2 知識點精講 82
第2學時 C語言編程基礎 83
2.1 C語言入門 84
2.1.1 考點分析 84
2.1.2 知識點精講 84
2.2 C數據類型 85
2.2.1 考點分析 85
2.2.2 知識點精講 85
2.3 C常用關鍵字（保留字） 88
2.3.1 考點分析 88
2.3.2 知識點精講 88
2.4 C運算符 90
2.4.1 考點分析 90
2.4.2 知識點精講 90
2.5 C語法結構 94
2.5.1 考點分析 94
2.5.2 知識點精講 94
2.6 C函數和作用域 96
2.6.1 考點分析 96
2.6.2 知識點精講 96
2.7 C指針 97
2.7.1 考點分析 97
2.7.2 知識點精講 97
2.8 結構體和聯合體 98
2.8.1 考點分析 98
2.8.2 知識點精講 99
2.9 C文件操作 100
2.9.1 考點分析 100
2.9.2 知識點精講 100
2.10 C字符串操作 102
2.10.1 考點分析 102
2.10.2 知識點精講 102
第3學時 數據結構與算法 103
3.1 線性結構 103
3.1.1 考點分析 103
3.1.2 知識點精講 104
3.2 樹與二叉樹 106
3.2.1 考點分析 106
3.2.2 知識點精講 107
3.3 圖 108
3.3.1 考點分析 108
3.3.2 知識點精講 108
3.4 算法的復雜度 110
3.4.1 考點分析 110
3.4.2 知識點精講 110
3.5 算法分析方法 111
3.5.1 考點分析 111
3.5.2 知識點精講 111
第4學時 軟件工程基礎 113
4.1 軟件工程概述 113
4.1.1 考點分析 113
4.1.2 知識點精講 113
4.2 軟件開發模型 115
4.2.1 考點分析 115
4.2.2 知識點精講 115
4.3 軟件開發方法 117
4.3.1 考點分析 117
4.3.2 知識點精講 117
第5學時 系統分析與設計 119
5.1 需求分析概述 119
5.1.1 考點分析 119
5.1.2 知識點精講 119
5.2 結構化需求分析 120
5.2.1 考點分析 120
5.2.2 知識點精講 121
5.3 面向對象需求分析 123
5.3.1 考點分析 123
5.3.2 知識點精講 123
5.4 結構化設計 125
5.4.1 考點分析 125
5.4.2 知識點精講 125
5.5 面向對象設計 127
5.5.1 考點分析 127
5.5.2 知識點精講 127
第6學時 系統測試與維護 128
6.1 測試基礎知識 128
6.1.1 考點分析 128
6.1.2 知識點精講 128
6.2 測試用例設計 130
6.2.1 考點分析 130
6.2.2 知識點精講 130
6.3 系統維護基礎 132
6.3.1 考點分析 132
6.3.2 知識點精講 132
6.4 項目管理 133
6.4.1 考點分析 133
6.4.2 知識點精講 134
第4天 再接再厲，電路分析 138
第1學時 硬件電路基礎 138
1.1 組合邏輯電路 139
1.1.1 考點分析 139
1.1.2 知識點精講 139
1.2 時序邏輯電路 146
1.2.1 考點分析 146
1.2.2 知識點精講 146
1.3 總線電路及信號驅動 150
1.3.1 考點分析 150
1.3.2 知識點精講 150
1.4 電平轉換電路 156
1.4.1 考點分析 156
1.4.2 知識點精講 156
第2學時 嵌入式微處理器 157
2.1 嵌入式微處理器分類 158
2.1.1 考點分析 158
2.1.2 知識點精講 158
2.2 典型8位微處理器 159
2.2.1 考點分析 159
2.2.2 知識點精講 159
2.3 典型16位微處理器 163
2.3.1 考點分析 163
2.3.2 知識點精講 163
2.4 典型32位微處理器 164
2.4.1 考點分析 164
2.4.2 知識點精講 164
2.5 DSP處理器 170
2.5.1 考點分析 170
2.5.2 知識點精講 170
2.6 多核處理器結構 172
2.6.1 考點分析 172
2.6.2 知識點精講 172
第3學時 嵌入式系統存儲體系 174
3.1 高速緩存cache 175
3.1.1 考點分析 175
3.1.2 知識點精講 175
3.2 存儲管理單元 177
3.2.1 考點分析 177
3.2.2 知識點精講 177
3.3 嵌入式系統存儲設備分類 179
3.3.1 考點分析 179
3.3.2 知識點精講 180
3.4 外部存儲器的種類 184
3.4.1 考點分析 184
3.4.2 知識點精講 184
3.5 直接存儲器 186
3.5.1 考點分析 186
3.5.2 知識點精講 186
第4學時 嵌入式系統輸入/輸出設備 187
4.1 GPIO原理與結構 187
4.1.1 考點分析 187
4.1.2 知識點精講 188
4.2 A/D接口基本原理 188
4.2.1 考點分析 188
4.2.2 知識點精講 189
4.3 D/A接口基本原理 192
4.3.1 考點分析 192
4.3.2 知識點精講 192
4.4 鍵盤接口基本原理 194
4.4.1 考點分析 194
4.4.2 知識點精講 194
4.5 顯示接口基本原理 196
4.5.1 考點分析 196
4.5.2 知識點精講 196
4.6 觸摸屏接口基本原理 198
4.6.1 考點分析 198
4.6.2 知識點精講 198
4.7 音頻接口基本原理 200
4.7.1 考點分析 200
4.7.2 知識點精講 200
第5學時 嵌入式系統總線接口 202
5.1 串行接口基本原理 202
5.1.1 考點分析 202
5.1.2 知識點精講 202
5.2 并行接口基本原理 208
5.2.1 考點分析 208
5.2.2 知識點精講 208
5.3 PCI接口基本原理 209
5.3.1 考點分析 209
5.3.2 知識點精講 209
5.4 USB接口基本原理 211
5.4.1 考點分析 211
5.4.2 知識點精講 211
5.5 SPI接口基本原理 214
5.5.1 考點分析 214
5.5.2 知識點精講 214
5.6 IIC接口基本原理 216
5.6.1 考點分析 216
5.6.2 知識點精講 216
第6學時 嵌入式系統網絡接口 218
6.1 以太網接口基本原理 218
6.1.1 考點分析 218
6.1.2 知識點精講 219
6.2 CAN總線接口基本原理 220
6.2.1 考點分析 220
6.2.2 知識點精講 220
6.3 無線以太網基本原理 223
6.3.1 考點分析 223
6.3.2 知識點精講 223
6.4 藍牙接口基本原理 224
6.4.1 考點分析 224
6.4.2 知識點精講 224
6.5 1394接口基本原理 225
6.5.1 考點分析 225
6.5.2 知識點精講 225
6.6 嵌入式系統電源 227
6.6.1 考點分析 227
6.6.2 知識點精講 227
第7學時 電子電路設計基礎 228
7.1 電路設計 229
7.1.1 考點分析 229
7.1.2 知識點精講 229
7.2 PCB設計 230
7.2.1 考點分析 230
7.2.2 知識點精講 231
7.3 電子設計 233
7.3.1 考點分析 233
7.3.2 知識點精講 233
7.4 電子電路測試 235
7.4.1 考點分析 235
7.4.2 知識點精講 235
第5天 模擬測試，反復操練 238
第1～2學時 模擬測試（上午試題） 238
第3～4學時 模擬測試（下午試題） 248
試題一 248
試題二 250
試題三 253
試題四 255
試題五 257
第5～6學時 模擬測試（上午試題）點評 259
第7～8學時 模擬測試（下午試題）點評 278
試題一答案及解析 278
試題二答案及解析 280
試題三答案及解析 282
試題四答案及解析 284
試題五答案及解析 284

1. 輸水管線工程風險管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
21. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
30. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]