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嵌入式系统前沿信息(2024年12月实时热点)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：教程更新日期：2024-12-01

嵌入式系统

嵌入式系统面试必备问题清单 ### 中断与定时器 𐟕𐯸 硬件中断和软件中断的区别是什么？如何在STM32中配置外部中断？中断优先级如何设置？如何避免优先级反转？什么是中断向量表？它的作用是什么？定时器在嵌入式系统中的作用是什么？如何配置定时器中断？存储与内存管理 𐟒𞊥𕌥…奼系统中EEPROM和Flash的区别是什么？什么是内存碎片化？如何避免内存碎片化？静态内存分配与动态内存分配的区别是什么？如何优化内存管理以提高系统性能？如何在嵌入式系统中避免堆栈溢出？硬件接口与通信协议 𐟌 I2C和SPI通信协议的区别是什么？它们的典型应用场景是什么？ UART通信的基本工作原理是什么？帧结构和波特率是如何定义的？如何在嵌入式系统中配置和使用I2C通信接口？什么是DMA（直接内存访问）？如何在嵌入式系统中使用DMA？在SPI总线上，如何实现主从设备之间的通信？电源管理与优化 𐟔‹ 嵌入式系统中的睡眠模式和休眠模式有何区别？如何在嵌入式系统中实现低功耗设计？什么是动态电压频率调整（DVFS）？它在嵌入式系统中有什么应用？如何使用电源管理IC（PMIC）优化嵌入式设备的功耗？如何评估嵌入式系统的功耗？有哪些常见的工具或方法？嵌入式操作系统 𐟖寸什么是抢占式调度和非抢占式调度？RTOS中通常使用哪种调度方式？如何在RTX中实现任务同步？常见的机制有哪些？如何在FreeRTOS中创建任务？列出创建任务的主要步骤。 RTX中的信号量和互斥量有何区别？在RTX中，什么是时间片轮转调度？如何应用？如何在Linux中开发并加载一个简单的内核模块？如何在嵌入式Linux中管理和调试进程？什么是嵌入式Linux中的软中断和硬中断？如何在嵌入式Linux中处理多个设备共享同一个中断？设备树（Device Tree）是什么？如何使用它？调试与性能分析 𐟔 如何使用GDB调试嵌入式系统中的应用程序？如何定位和修复嵌入式系统中的内存泄漏问题？如何通过JTAG接口调试嵌入式系统？如何分析代码的执行时间和效率？嵌入式系统中常用的调试工具有哪些？ RTOS中的中断管理 𐟚€ 如何在RTOS中处理中断？中断与任务调度如何配合？在FreeRTOS中，中断处理程序可以直接调用哪些API？如何通过信号量实现中断和任务的同步？如何在RTX中实现中断嵌套？中断优先级是如何设置的？什么是RTX中的中断延迟？如何减少中断延迟？

嵌入式系统常见通讯协议优缺点详解在嵌入式系统中，选择合适的通讯协议至关重要，因为它直接影响到系统的性能和可靠性。以下是几种常见的嵌入式通讯协议及其优缺点： UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 𐟓𖊧”詀”：广泛用于串行通讯，如单片机之间的通信，以及模块与微控制器之间的通讯。优点：简单易用，硬件成本低。一点对点通讯，不需要复杂的硬件配置。缺点：无法进行长距离通讯，传输速率有限。没有时钟同步机制，数据传输速度不高。特性：异步通讯协议，无需时钟信号。常用波特率有9600、115200等。 SPI (Serial Peripheral Interface) 𐟛 ️ 用途：常用于高速数据传输，如SD卡、液晶屏、传感器模块等外围设备与微控制器的通讯。优点：高速数据传输，数据传输速率高。支持多从设备，通过CS（片选）引脚选择。缺点：需要更多的引脚（通常需要四根引脚）。通讯距离有限，适合短距离通讯。特性：同步通讯协议，使用差分信号传输。具有错误检测和错误处理机制。 I2C (Inter-Integrated Circuit) 𐟔„ 用途：适用于低速设备之间的通信，如EEPROM、传感器等。优点：简单、高效，适用于小范围设备间的通信。缺点：通讯速度相对较低，典型速率为100kHz。协议复杂，需要复杂的硬件和软件支持。特性：同步通讯协议，使用串行数据线SDA和串行时钟线SCL进行通信。 Ethernet 𐟌 用途：用于联网设备，如工业控制、家用电器、物联网设备等。优点：高速数据传输，传输速率可以达到千兆位。支持长距离通讯，适用于大范围的网络。缺点：需要复杂的硬件和协议栈支持。通讯协议较复杂，开发难度较高。特性：基于帧的传输方式，具有地址解析和冲突检测机制。支持多种上层协议，如TCP/IP、UDP等。总结 𐟓 不同的嵌入式通讯协议有各自的应用场景和特点，选择合适的通讯协议需要考虑设备的具体需求、通讯距离、数据传输速率和硬件资源等因素。了解这些协议的优缺点和特性可以帮助开发者更好地设计和实现嵌入式系统。

悠达背景音乐系统：5年质保的背后秘密在挑选家庭背景音乐系统时，我们常常被各种宣传所吸引：“我们的系统支持各种APP下载，不仅能播放音乐，还能看电视、玩游戏，功能强大！”听起来是不是很诱人？但别急，让我们来揭开这层神秘的面纱。首先，所谓的“开放式系统”其实是个双刃剑。一方面，它确实提供了更多的可能性，但另一方面，这种系统会不断自动升级，导致主机芯片的负荷越来越重，最终可能因为无法承受而崩溃。更糟糕的是，下载的APP在运行过程中会产生大量碎片缓存，让系统变得卡顿、运行不畅，甚至频繁死机。其次，开放系统也增加了病毒入侵的风险。用户往往无法辨别这些潜在的隐患，等到产品出现问题时，维修成本也会随之增加，真是得不偿失。再者，背景音乐系统作为家庭品质改善类产品，价格不菲。少则数千，多则上万，安装过程也需要开槽布线、入墙等一系列步骤，时间和金钱成本都不低。如果用了两三年就要换新，或者频繁出问题，那真是让人头疼。正是考虑到这些问题，悠达发挥自身技术优势，自主研发了三大操作系统，旨在保证系统长久稳定运行的同时，满足用户的使用需求。 1️⃣ 单片机系统悠达的初代单片机系统B2和i3，运行速度最快也最安全。因为没有网络接入，整个系统空间保持了绝对的纯净轻便。虽然系统配备了TF卡、内置FM天线、外接CD/DVD等，但特别适合一些大型工程。 2️⃣ Linux系统随着无线网络的普及，悠达又研发出Linux系统的中央机、W5和T3。与单片机系统一样，Linux系统保证了系统的纯净和反应速度。它不会自动更新造成负荷超载，也不会产生缓存垃圾，因此运行十年也能保持性能稳定。而且，Linux系统可连接网络，进一步丰富了用户的音源选择。 3️⃣ 封闭式安卓系统进入4G、5G时代，用户对产品的性价比及功能要求日益提高。悠达适时推出封闭式安卓系统。与其他品牌的开放式安卓系统不同，悠达封闭式安卓系统进行了防火墙处理，依然是一个独立、纯净的运行系统。在这样的操作系统下，系统不会出现因升级和其它第三方软件占据内存而引起的卡顿、死机等现象，用户也可以享受丰富的在线音源，反应速度却不会受任何影响。而且，悠达所有背景音乐产品提供手机推送功能，不用下载第三方软件，依然能将手机app中的音乐资源推送到主机播放，安全又便捷。选择背景音乐系统时，别忘了考虑系统的稳定性和长期使用的成本。悠达的三大操作系统无疑为我们提供了一个更可靠的选择。

大学生嵌入式硬件学习路线指南 𐟔砥䧥�”Ÿ嵌入式硬件学习路线：从零开始到专家 1️⃣ 第一阶段：电路基础打牢 𐟛 ️ 对于嵌入式硬件的初学者来说，首先要扎实电路基础知识。这包括掌握电路分析方法，认识并理解电子元器件，深入了解模拟电路和数字电路的基本原理。只有打好基础，才能为后续的学习铺平道路。 2️⃣ 第二阶段：单片机原理与应用 𐟧銦Ž夸‹来，你需要熟悉各种单片机的体系结构、内部资源以及编程方式。了解中断、ADC/DAC以及各种外设（如定时器、串口）的应用开发，是成为嵌入式硬件工程师的关键一步。 3️⃣ 第三阶段：嵌入式处理器架构 𐟌 随着学习的深入，你需要了解ARM、MIPS、RISC-V等嵌入式处理器的架构原理，以及常见的嵌入式系统集成方案。这将有助于你更好地理解嵌入式系统的运行机制和性能优化。 4️⃣ 第四阶段：PCB设计技术 𐟖寸掌握PCB设计技术是嵌入式硬件工程师的必备技能。你需要了解PCB设计流程和常用软件，能够进行简单的双面板和多层板设计，并熟悉常用的高速信号和EMC设计规范。这将为你的硬件设计提供强有力的支持。 5️⃣ 第五阶段：通信协议 𐟓𖊧†Ÿ悉UART、SPI、I2C、CAN、以太网等通信协议，并能够在硬件设计中进行应用开发，是嵌入式硬件工程师的重要能力。这将有助于你实现不同设备之间的数据传输和通信。 6️⃣ 第六阶段：信号处理技术 𐟓ˆ 深入学习模拟、数字信号处理技术，了解ADC/DAC的基本原理和应用，掌握FPGA/CPLD的设计与开发，以及数字信号处理的基本原理和方法。这将为你的嵌入式系统设计提供更强大的信号处理能力。 7️⃣ 第七阶段：系统调试与EMC设计 𐟔 最后，你需要掌握嵌入式系统调试技术，了解如何利用示波器、逻辑分析仪等工具进行硬件调试。同时，了解常见的EMC问题及其解决方案，掌握防止干扰和提高抗干扰能力的设计技巧，也是嵌入式硬件工程师的重要职责。

男生一旦踏入嵌入式，未来可期！ 𐟑‹ 大家好，今天想跟那些正在考虑学习嵌入式系统的男生们聊聊。真心建议，入行前一定要慎重考虑！为什么呢？因为一旦你踏入了这个领域，你会发现自己的职业发展路径变得相对固定。其实，现在很多男生毕业后选择去做销售、跑外卖，每天压力山大，还容易内耗。其实，嵌入式系统的发展前景非常好，入行绝对不亏！什么是嵌入式系统？嵌入式系统其实就是指那些嵌入在其他设备或系统中的计算机系统。它们通常由处理器、存储器、输入/输出接口和专用软件组成，主要用来控制和监控设备。简单来说，就是让设备变得更智能、更自动化。嵌入式的优势待遇优厚：在新一线城市，刚入行的嵌入式工程师年薪就能达到9K，有了一两年经验后，年薪轻松超过12K。应用广泛：遥控器、无人机、智能机器人等等都需要嵌入式技术。随着人工智能和物联网的发展，这个领域的人才需求会越来越多。工作稳定：很多公司都是双休，节假日也正常放假，而且在公司里受重视程度高。发展方向嵌入式的职业发展路径非常多样：嵌入式软件工程师：年薪15w—35w 嵌入式硬件工程师：年薪18w至40w 嵌入式系统开发工程师：年薪25w—50w 嵌入式测试工程师：年薪15w—30w 嵌入式QT工程师：年薪25w—45w FPGA设计工程师：年薪20w—40w DSP软件工程师：年薪18w—35w 嵌入式系统架构师：年薪30w—60w 需要掌握的技能系统设计：包括硬件设计、电路设计、PCB设计等。编程语言：熟悉C、C++等编程语言。操作系统：了解实时操作系统的基本原理和应用，如FreeRTOS、uC/OS等。通信协议：熟悉UART、SPI、I2C、CAN等通信协议。软件开发工具：掌握编译器、调试器、仿真器等工具。微控制器和处理器架构：理解ARM、AVR、8051等微控制器和处理器的特点、架构和性能。嵌入式系统架构和硬件设计：了解嵌入式系统的整体架构和硬件设计原理，包括处理器、内存、外设等。嵌入式操作系统：系统内核、系统移植、驱动开发。因为工作原因，我经常对IT机构进行测评，也会收到学员的真实反馈。如果你对嵌入式学习机构感兴趣，可以告诉我你的城市，我给你推荐靠谱的。总之，嵌入式的未来非常广阔，如果你对这方面感兴趣，不妨一试！𐟚€

嵌入式应用设计涉及在嵌入式系统中开发和实现软件，以控制和管理硬件资源。虽然没有一个统一的“嵌入式应用设计”官方认证，但存在多个专业认证和评估路径，可以帮助你证明在嵌入式系统领域的技能和知识。「嵌入式开发」「职业资格证书」

STM32笔记！从零到实战𐟒ꊤ𝜤𘺤𘀤𘪥𕌥…奼系统研究生的初学者，我的学习之旅也是从一颗STM32F103C8T6开始的。我选择了标准库作为起点，这让我对各个模块有了更深入的理解。𐟓š 最初，我跟着师兄推荐的小破站UP主江协科技学习，但很快就发现看完就忘，缺少复习资料。𐟘… 于是，我开始寻找其他教程，几个月下来，对这颗芯片有了更全面的掌握。从今天开始，我将不定期整理自己的学习笔记，分享给大家。这些笔记将包括STM32的基本外设，如GPIO、中断、UART、TIM、AD/DA、SPI、I2C、PWM和DMA等。𐟓 希望这些笔记能帮助大家更好地入门STM32，加油！𐟒ꀀ

【芯原与LVGL携手为可穿戴设备等应用提供先进的GPU加速】芯原股份（芯原，股票代码：688521.SH）今日宣布与嵌入式系统领域领先的开源图形库LVGL达成战略合作，在LVGL库中支持芯原的低功耗3D和VGLite 2.5D GPU技术。网页链接

PLC和单片机：哪个更适合你？ 𐟤” 你是不是也在纠结，到底是学PLC还是单片机？别急，今天我就来给你讲讲这两者的区别，帮你做个明智的选择。 PLC：已经为你准备好的单片机系统首先，PLC其实就是一套已经做好的单片机系统。开发工程师们为PLC设计了一套简单的编程系统，还开发了配套的编程软件。这样一来，原本复杂的计算机语言就被梯形图、语句表、函数块等简单的编程语言替换了。是不是感觉编程变得简单多了？𐟘‰ 你可以把梯形图想象成一种特殊的编程语言，虽然它的使用范围和传统的汇编语言不同，但本质上都是一种编程语言。通常，PLC软件会把你的梯形图转换成C或汇编语言，然后再用汇编或C编译系统编译成机器码。PLC运行的只是这些机器码而已。梯形图让编程变得更加容易，降低了使用者的要求，也缩短了开发周期。单片机：直接开发的挑战当然，你也可以选择用单片机直接开发控制系统。不过，这可不是一般人能胜任的。首先，你需要有一定的语言基础，比如C语言或者汇编语言。其次，你还需要熟悉电子电路和硬件。更糟糕的是，即使你是一个有经验的工程师，也需要从设计电路、编写程序、实验运行开始，还要针对工业现场反馈的问题进行修改维护。整个过程既漫长又复杂，成本也高得吓人。总结：选择适合你的方向总的来说，如果你想要快速上手，学会PLC编程是个不错的选择。你只需要系统地学习一下PLC编程指令及中断、高速计数、高速脉冲、通信、模拟量等高级功能的应用，再积累一些现场经验，很快就能独立完成小型项目的设计。对于那些想要从事工业自动化编程的人来说，学习PLC无疑是最好的选择。现在你是不是对这两者的区别有了更清晰的认识？𐟘„𐟘„𐟘„ 𐟏 图赏：PLC控制器和51单片机的对比图

基于STM32的智能语音体重秤设计全攻略 𐟎𘻨恥ŠŸ能：主控制器：STM32F103C8T6 显示屏幕：0.96寸OLED液晶显示器键盘输入：4X1键盘看门狗设计：确保系统稳定性身高体重测量：精确测量用户身高和体重语音识别：支持语音指令输入语音播报：实时语音反馈中文菜单：流畅的中文操作界面 𐟓š 论文概述：本文详细介绍了一种基于STM32F103C8T6主控制器的多功能嵌入式系统设计与实现。系统集成了0.96寸OLED液晶显示器、4x1键盘、看门狗设计、身高体重测量、语音识别和语音播报等多项功能，旨在为用户提供全面的健康监测和交互体验。 𐟔砨𛆨Š‚：硬件设计：详细阐述了硬件电路的设计和实现，包括主控制器、显示屏、键盘等。软件方案：提供了全套软件设计说明，包括驱动程序、算法实现等，方便开发人员深入了解系统工作原理。中文菜单：通过流畅的中文菜单界面，用户能够轻松浏览和操作各项功能。 𐟓ˆ 研究成果：硬件集成：系统成功集成了多个功能模块，实现了高度的集成化。功能实现：各项功能如身高体重测量、语音识别等均得到了有效实现。实用参考：本研究为嵌入式系统设计提供了一种全面而实用的参考模型。 𐟎“ 毕业设计：本文作为毕业设计的成果，不仅在硬件集成和功能实现方面取得了显著进展，同时也为嵌入式系统设计提供了宝贵的经验。

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