1. 嵌入式系统基础
1.1 什么是嵌入式系统?
嵌入式系统是一种专用的计算机系统,通常包含一个微处理器核心、外围硬件和软件,用于控制特定设备或执行特定任务。
1.2 请简述中断和轮询的区别。
- 中断:当特定事件发生时,系统自动调用中断服务程序来处理事件。
- 轮询:CPU周期性地检查设备状态,以确定是否需要处理事件。
1.3 什么是实时操作系统(RTOS)?
实时操作系统是一种操作系统,能够在预定或确定的时间内响应外部事件,并控制多个任务的执行。
2. C语言和编程
2.1 指针和引用的区别是什么?
- 指针:指针变量存储内存地址,可以修改。
- 引用:引用是变量的别名,不能重新指向另一个对象。
2.2 请解释C语言中的内存分区。
- 代码区:存储程序代码。
- 全局/静态区:存储全局变量和静态变量。
- 堆区:动态内存分配。
- 栈区:局部变量和函数调用。
2.3 如何防止缓冲区溢出?
使用安全的函数,如strncpy
代替strcpy
,限制输入长度,进行边界检查。
3. 硬件知识
3.1 请解释I2C和SPI通信协议。
- I2C:一种同步的多主机通信协议,通过两条线(SDA和SCL)传输数据。
- SPI:一种同步的串行通信协议,通过主设备控制从设备的通信。
3.2 如何选择微控制器?
考虑性能、功耗、成本、I/O接口、内存大小和供应商支持。
4. 操作系统和多任务处理
4.1 什么是任务切换?
任务切换是操作系统在多个任务之间切换执行的过程,以实现多任务处理。
4.2 请解释优先级反转问题。
当一个高优先级任务等待低优先级任务持有的资源时,可能发生优先级反转,导致系统效率降低。
5. 代码示例
5.1 嵌入式C语言中的简单I2C通信示例
#include "i2c.h"#define I2C_ADDRESS 0x50 // 假设设备的I2C地址void i2c_write_byte(uint8_t reg, uint8_t data) {i2c_start(); // 发送I2C起始信号i2c_send_byte((I2C_ADDRESS << 1) | 0); // 发送设备地址和写命令i2c_wait_ack();i2c_send_byte(reg); // 发送寄存器地址i2c_wait_ack();i2c_send_byte(data); // 发送数据i2c_wait_ack();i2c_stop(); // 发送I2C停止信号
}void i2c_read_byte(uint8_t reg, uint8_t *data) {i2c_start(); // 发送I2C起始信号i2c_send_byte((I2C_ADDRESS << 1) | 0); // 发送设备地址和写命令i2c_wait_ack();i2c_send_byte(reg); // 发送寄存器地址i2c_wait_ack();i2c_start(); // 再次发送起始信号i2c_send_byte((I2C_ADDRESS << 1) | 1); // 发送设备地址和读命令i2c_wait_ack();*data = i2c_receive_byte(); // 读取数据i2c_nack(); // 发送非应答信号i2c_stop(); // 发送I2C停止信号
}
6. 总结
嵌入式系统开发是一个多学科交叉的领域,要求开发者具备扎实的硬件知识、软件编程能力和系统设计能力。面试时,准备充分、理解深入并能够结合实际项目经验回答问题,将有助于提高成功率。
✅作者简介:热爱科研的嵌入式开发者,修心和技术同步精进
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