嵌入式系统设计师考试经验分享与小结

引言

    2007年11月3日参加了嵌入式系统设计师的考试，意外的考进了全国50名。最近受导师所托，寻找这份试题和答案。而然在网上只能找到真题却没有发现答案。虽然《2007下半年试题分析与解答（全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试指定用书）》这本书已经出版，里面有这部分题目的分析和解答，但是我不打算为了这次而花40多块钱买那本书。无奈之下，只有自己硬着头皮做了一遍。尽管考试得了不错的成绩，可是再一次在可以查阅资料的情况下做这份题目，却花就几乎一个下午。由此可见，知识这个东西，如果丢下一定的时间，就会慢慢被遗忘了。籍着这次机会，我将自己做题的分析过程和对考点的体会做了一个小小的总结。一方面提供一份不是标准的网上参考答案，可以和标准答案对比一下，更希望的是和读者进行交流，指出提供答案的错误，提高自己的水平。另外一方面或许能给正在准备下一次嵌入式系统设计师考试的朋友一点小小的借鉴和帮助。

    在我准备嵌入式系统设计师的过程中，主要参考了下面三份官方的资料：

    1、嵌入式系统设计师考试大纲

    2、嵌入式系统设计师教程（以下简称：《教程》）

    3、2006年下面下半年嵌入式系统设计考试真题

    在准备阶段的前期，先仔细研究一下考试大纲，明确考试的内容和要求，可以大胆的猜测一下出题者思路，对大纲的内容稍微分一下类，重点复习、一般复习、一般了解等等，见仁见智。嵌入式系统设计师的考试内容太多，太广泛了，包括嵌入式系统的一些基础概念、计算机的基础知识、数字逻辑电路基础、微处理器原理和接口技术、嵌入式软件设计、实时操作系统的各种概念和相关理论、软件设计和项目管理、需求分析和软件测试、系统设计和具体应用等等。如果不对这些内容进行分类排序，在有限的时间内要进行全面的复习难度比较大。曾经想把我的复习提纲和笔记整理出来供大家借鉴，可是发现自己实在太懒了。

    就我这个的复习来说，首先对2006年的考试真题进行彻底的分析，每一道题目其实就是一个考点，对这些题目的提纲和选项进行分析，根据这些内容在《嵌入式系统设计师教程》中，找到对应的章节和出处，有些可能是教程外的，但是这些内容是少数。对于75道题目，我们只要把握50道就可以通过了。因此，我觉得根据真题的考点和自己总结的重点，对《嵌入式系统设计师教程》进行研读和分析，有时间的话可以多参考一些关于ARM、单片机和操作系统的内容，我想这样的复习应该可以顺利通过嵌入式系统设计师的考试的。

    在复习过程中，以《嵌入式系统设计师教程》为主，要多看，反复的看。很多东西需要理解的记住，例如操作系统的的进程调度、内存地址的计算、程序变量的内存分配、页式存储的虚拟地址和物理地址的计算等等，这些既是难点又是考试的重点，而然一旦你掌握了它的实现原理，那么无论题目怎么变换你都可以轻易对付的。第一遍通本细看，勾画出相应的重点；第二遍进行研读，记住一些必要常考的概念，理解重要的工作原理等等，并将这些东西纪录在一个笔记本上。在晚上睡觉前或者临考的时候，把这些纪录的重点反复复习（我觉得这个方法效果很好，效率很高）。接着就可以快速的复习《教程》中的内容，一方面进一步加强重点知识的复习，另外一方面在巩固重点内容的基础上，再慢慢掌握其他内容。这样一遍一遍，一次一次的看书复习，再研究研究真题，很自然你的考试水平就上去了。

    言归正传，下面开始纪录我的做题过程。由于知识、时间和精力有限，如果发现错误，或者有值得交流的地方，尽可评论，也可以E我：ohy3686@163.com。

上午题（75道选择题）

第1和2题：

在指令系统的各种寻址方式中，获取操作数最快的方式是_(1)_。若操作数的地址包含在指令中，则属于__(2)__方式。

（1）A. 直接寻址              B. 立即寻址         C. 寄存器寻址      D. 间接寻址

（2）A. 直接寻址              B. 立即寻址         C. 寄存器寻址      D. 间接寻址

[个人分析]：

寻址方式是衡量计算机性能的重要指标之一。寻址方式的多少，直接反映了机器指令系统功能的强弱。寻址方式越多，其功能越强，灵活性越大。

直接寻址：直接在指令中给出操作数真实地址的寻址方式。在MCS-51中，操作码后面的一个字节是实际操作数的地址。例如：MOV  65H, A  其指令代码为：第一个字节（F5H）为操作码，第二个字节（65H）为指令中给出的直接地址。执行结果是把A中的内容送到内部的65H单元中。

立即寻址：由指令直接给出操作数的寻址方式。在MCS-51中，操作码后面紧跟一个被称为立即数的操作数。例如：MOV  A, #65H  其执行结果即使将立即数65H送到累加器A。

寄存器寻址：对由指令选定的工作寄存器进行读写操作。在MCS-51中，由指令操作码字节的低三位指明所寻址的工作寄存器。例如：假设累加器A的内容为10H，R3的内容为4FH，则执行指令MOV  A, R3  其指令代码为11101011，其中最低3位(011)为工作寄存器R3的地址。执行结果是将累加器A的内容变为4FH，R3里面的内容不变。

间接寻址：主要有寄存器间接寻址和变址间接寻址。在MCS-51的寄存器间接寻址中，将指定的寄存器内容为地址，由该地址所指定的单元内容为操作数，指令中间接寻址寄存器前面用“@”表示前缀。例如：假设内部RAM的65H单元内容（47H）送到A，可以执行指令：MOV A, @R0  其中R0的内容为65H。

根据上述分析，获取操作数最快的方式应该是立即寻址，因为操作数就在指令当中。而操作数包含在指令当中的应该是直接寻址。

[参考答案]：B、A

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第3题：

系统响应时间和作业吞吐量是衡量计算机系统性能的重要指标。对于一个持续处理业务的系统而言， （3） ，表明其性能越好。

（3）     A. 响应时间越短，作业吞吐量越小     B. 响应时间越短，作业吞吐量越大

C. 响应时间越长，作业吞吐量越大     D. 响应时间不会影响作业吞吐量

[个人分析]：

    响应时间是指一个业务提交到处理的时间，这个时间越短越好；而吞吐量是指单位时间里面可以处理的业务量，这个指标越大越好。

[参考答案]：B

第4和5题：

每一条指令都可以分解为取指、分析和执行三步。已知取指时间t取指＝4△t，分析时间t分析＝3△t，执行时间t执行＝5△t。如果按串行方式执行完100条指令需要 （4） △t。如果按照流水线方式执行，执行完100条指令需要 （5） △t。

（4）A. 1190            B. 1195             C. 1200          D. 1205

（5）A. 504             B. 507              C. 508           D. 510

[个人分析]：

主要考查流水线技术的理解，在《教程》的23页有相关的分析。在2006年的考卷中，第3题考查了相同的考点。

按照串行的方式，执行完一条指令才能执行下一条指令，那么执行完100条指令的时间为：（4＋3＋5）×100＝1200

按照流水线的方式，可以同时执行多条指令。在第一条指令进行分析的时候，第二条指令已经开始取指；当第一条指令进行执行的时候，第二条指令进行分析，第三条指令取指；当第二条指令进行执行完的时候，第三条指令已经分析完成。依此类推，当第一条指令完成之后，每一个执行的周期就可以完成一条指令。因此，我们可以计算得100条指令的执行时间为：（4＋3＋5）＋（100－1）×5＝507

[参考答案]：C、B

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第6题：

若内存地址区间为4000H～43FFH，每个存贮单元可存储16位二进制数，该内存区域用4片存储器芯片构成，则构成该内存所用的存储器芯片的容量是 （6） 。

（6）A. 512×16bit      B. 256×8bit         C. 256×16bit              D. 1024×8bit

[个人分析]：

主要考查内存硬件地址安排的内容。对于嵌入式系统来说，这是一个相当重要的内容，几乎每个嵌入式系统都需要进行FLASH和SDRAM的扩展，这就需要对内存地址的安排相当熟悉了。在2006年考卷中，第1题就考查了这方面的内容。

首先计算内容空间的大小：43FFH-4000H=3FFH，其大小为1024×16bit

接着计算存储芯片的容量：(1024×16bit)/4=256×16bit=512×8bit

根据选项提供的内容，只有256×16bit符合提纲的要求。

[参考答案]：C

第7和8题：

某Web网站向CA申请了数字证书。用户登录该网站时，通过验证  （7）  ，可确认该数字证书的有效性，从而 （8） 。

（7）     A. CA的签名                           B. 网站的签名

C. 会话密钥                                   D. DES密码

（8）     A. 向网站确认自己的身份                    B. 获取访问网站的权限

C. 和网站进行双向认证                      D. 验证该网站的真伪 

[个人分析]：

在嵌入式系统设计师考试也会考察计算机当前发展的些技术和情况，有点像政治考试中的时事一样，不知道我这样说恰不恰当。在2006年就考了网络安全控制技术、冲击波病毒等一些内容。这部分的一些题目也会在软件设计师和系统分析师等考卷中出现。

本人对这些内容不熟悉，只能通过网上查点资料来分析一下，不过答案应该是对的，在当年的软件设计师的考卷中出现了这道题目，答案是参考那份试卷的标准答案的。

CA（Certificate Authority)即"认证机构"，是负责签发证书、认证证书、管理已颁发证书的机构，是PKI的核心。CA要制定政策和具体步骤来验证、识别用户的身份，对用户证书进行签名，以确保证书持有者的身份和公钥的拥有权。 数字证书是公开密钥体系的一种密钥管理媒介。是一种权威的电子文档，形同网络环境中的一种身份证，用于证明某一主体（如组织机构、人、服务器等）的身份及其公开密钥的合法性，又称为数字ID。数字证书是由权威公正的第三方机构即CA中心签发的，以数字证书为核心的加密技术可以对网络上传输的信息进行加密和解密、数字签名和签名验证，确保网上传递信息的机密性、完整性，以及交易实体身份的真实性，签名信息的不可否认性，从而保障网络应用的安全性。

对于第8题为什么选D，还不是很理解，期待高手的出现，给我解释一下。

[参考答案]：A、D

第9题：

实现VPN的关键技术主要有隧道技术、加解密技术、  （9）  和身份认证技术。

（9）     A. 入侵检测技术                              B. 病毒防治技术

C. 安全审计技术                                D. 密钥管理技术

[个人分析]：

  PGP—Pretty Good Privacy，是一个基于RSA公匙加密体系的邮件加密软件。可以用它对你的邮件保密以防止非授权者阅读，它还能对你的邮件加上数字签名从而使收信人可以确信邮件是你发来的。除了您希望的人看得到以外， 没有其它人可以解读。一但加密後，讯息看起来是一堆无意义的乱码 。PGP 提供了极强的保护功能，即使是最先进的解码分析技术也无法解 读加密後的文字。它让你可以安全地和你从未见过的人们通讯，事先并不需要任何保密的渠道用来传递密匙。

RSA（Rivest-Shamir-Adleman）算法是一种基于大数不可能质因数分解假设的公匙体系。简单地说就是找两个很大的质数，一个公开即公钥，另一个不告诉任何人，即私钥。这两个密匙是互补的，就是说用公匙加密的密文可以用私匙解密，反过来也一样。

假设甲要寄信给乙，他们互相知道对方的公匙。甲就用乙的公匙加密邮件寄出，乙收到后就可以用自己的私匙解密出甲的原文。由于没别人知道乙的私匙，所以即使是甲本人也无法解密那封信，这就解决了信件保密的问题。另一方面由于每个人都知道乙的公匙，他们都可以给乙发信，那么乙就无法确信是不是甲的来信。这时候就需要用数字签名来认证。 甲用自己的私匙将上述的128位的特征值加密，附加在邮件后，再用乙的公匙将整个邮件加密。这样这份密文被乙收到以后，乙用自己的私匙将邮件解密，得到甲的原文和签名，乙的PGP也从原文计算出一个128位的特征值来和用甲的公匙解密签名所得到的数比较，如果符合就说明这份邮件确实是甲寄来的。这样两个安全性要求都得到了满足。[!--empirenews.page--]

PGP是一种供大众使用的加密软件。电子邮件通过开放的网络传输，网络上的其他人都可以监听或者截取邮件，来获得邮件的内容，因而邮件的安全问题就比较突出了。保护信息不被第三者获得，这就需要加密技术。还有一个问题就是信息认证，如何让收信人确信邮件没有被第三者篡改，这就需要数字签名技术。RSA公匙体系的特点使它非常适合用来满足上述两个要求：保密性（Privacy)和认证性（Authentication）。

PGP还可以用来只签名而不(使用对方公钥)加密整个邮件，这适用于公开发表声明时，声明人为了证实自己的身份，可以用自己的私匙签名。这样就可以让收件人能确认发信人的身份，也可以防止发信人抵赖自己的声明。这一点在商业领域有很大的应用前途，它可以防止发信人抵赖和信件被途中篡改。

目前VPN主要采用四项技术来保证数据通信安全，这四项技术分别是隧道技术(Tunneling)、加解密技术(Encryption & Decryption)、密钥管理技术(Key Management)、身份认证技术(Authentication)。

在当年的软设中，也出现了这道题目。

[参考答案]：D

第10题：

若某人持有盗版软件，但他本人确实不知道该软件是盗版的，则 （10） 承担侵权责任。

（10）A. 应由该软件的持有者          

B. 应由该软件的提供者

C. 应由该软件的提供者和持有者共同 

D. 该软件的提供者和持有者都不

[个人分析]：

考查知识产权方面的东西，这道题目不懂也蒙对的几率也很大。在当年的软设中，也出现了这道题目。

[参考答案]：B

第11题：

（11） 不属于知识产权的范围。

（11）A. 地理标志权     B. 物权        C. 邻接权        D. 商业秘密权

[个人分析]：

考查知识产权方面的东西，这道题目不懂也蒙对的几率也很大。在当年的软设中，也出现了这道题目。可以先将A和D排除，选对的几率有50％了。

[参考答案]：B

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第12题：

W3C制定了同步多媒体集成语言规范，称为 （12） 规范。

（12）A. XML           B. SMIL        C. VRML           D. SGML

[个人分析]：

在当年的软设中，也出现了这道题目，考查网络标准的一些内容。

XML：互联网联合组织(W3C)创建一组规范，以便于软件开发人员和内容创作者在网页上组织信息，其目的不仅在于满足不断增长的网络应用需求，同时还希望借此能够确保在通过网络进行交互合作时，具有良好的可靠性与互操作性。XML语言可以让信息提供者根据需要，自行定义标记及属性名，也可以包含描述法，从而使XML文件的结构可以复杂到任意程度。

SMIL：同步多媒体集成语言（Synchronized Multimedia Integration Language）的缩写,念做smile.它是由互联网联合组织(W3C)规定的多媒体操纵语言。SMIL与我们网页上用的HTML（超文本传输语言）的语法格式非常相似。后者主要针对普通的网络媒体文件进行操纵（文字、图片、声音、动画、视频的机械堆砌），而前者则操纵多媒体片断（对多媒体片断的有机的、智能的组合）。

VRML：台无关性。是目前Internet上基于 WWW的三维互动网站制作的主流语言。

SGML：Standard Generalized Markup Language的缩写, 意思是标准通用标记语言。该标准定义独立于平台和应用的文本文档的格式、索引和链接信息，为用户提供一种类似于语法的机制，用来定义文档的结构和指示文档结构的标签。SGML规定了在文档中嵌入描述标记的标准格式，指定了描述文档结构的标准方法，目前在WEB上使用的HTML格式便是使用固定标签集的一种 SGML文档。用于SGML可以支持无数的文档结构类型，并且可以创建与特定的软硬件无关的文档，因此很容易与使用不同计算机系统的用户交换文档。

[参考答案]：B

第13题：

对同一段音乐可以选用MIDI格式或WAV格式来记录存储。以下叙述中 （13） 是不正确的。

（13）A. WAV格式的音乐数据量比MIDI格式的音乐数据量大

       B. 记录演唱会实况不能采用MIDI格式的音乐数据

      C. WAV格式的音乐数据没有体现音乐的曲谱信息

      D. WAV格式的音乐数据和MIDI格式的音乐数据都能记录音乐波形信息

[个人分析]：

在当年的软设中，也出现了这道题目，考查多媒体方面的内容。

WAV：WAV文件格式是一种由微软和IBM联合开发的用于音频数字存储的标准，WAVE文件作为多媒体中使用的声波文件格式之一，它是以RIFF格式为标准的。在Windows中，把声音文件存储到硬盘上的扩展名为WAV。WAV记录的是声音的本身，所以它占的硬盘空间大的很。例如：16位的44.1KHZ的立体声声音一分钟要占用大约10MB的容量，和MIDI相比就差的很远。WAV音频格式的优点包括：简单的编/解码(几乎直接存储来自模/数转换器(ADC)的信号)、普遍的认同/支持以及无损耗存储。WAV格式的主要缺点是需要音频存储空间。对于小的存储限制或小带宽应用而言，这可能是一个重要的问题。WAV格式的另外一个潜在缺陷是在32位WAV文件中的2G限制，这种限制已在为SoundForge开发的W64格式中得到了改善。

MIDI：MIDI的全称是musICal instrument digital interface，它仅仅是一个通信标准，它是由电子乐器制造商们建立起来的，用以确定电脑音乐程序、合成器和其他电子音响的设备互相交换信息与控制信号的方法。MIDI系统实际就是一个作曲、配器、电子模拟的演奏系统。从一个MIDI设备转送到另一个MIDI设备上去的数据就是MIDI信息。MIDI数据不是数字的音频波形，而是音乐代码或称电子乐谱。

[参考答案]：D

第14题：

设计制作一个多媒体地图导航系统，使其能根据用户需求缩放地图并自动搜索路径，最适合的地图数据应该是 （14） 。

（14）    A. 真彩色图像                                     B. 航拍图像   

                     C. 矢量化图形                                      D. 高清晰灰度图像

[个人分析]：

在当年的软设中，也出现了这道题目。

能根据用户需求缩放地图并自动搜索路径，A、B、D都做不到。

[参考答案]：C

第15题：

在过程式程序设计（①）、数据抽象程序设计（②）、面向对象程序设计（③）、泛型（通用）程序设计（④）中，C++ 语言支持 （15） ，C语言支持 （16） 。

（15）A. ①                B. ②③                C. ③④                D. ①②③④

（16）A. ①                B. ①③                C. ②③                D. ①②③④

[个人分析]：

在当年的软设中，也出现了这道题目。

C语言只是支持过程式的设计。

C++程序设计语言是由来自AT&T Bell Laboratories的Bjarne Stroustrup设计和实现的，它兼具Simula语言在组织与设计方面的特性以及适用于系统程序设计的C语言设施。C++最初的版本被称作“带类的C（C with classes）”[Stroustrup,1980]，在1980年被第一次投入使用；当时它只支持系统程序设计和数据抽象技术。支持面向对象程序设计的语言设施在1983年被加入C++；之后，面向对象设计方法和面向对象程序设计技术就逐渐进入了C++领域。在1985年，C++第一次投入商业市场。在1987至1989年间，支持范型程序设计的语言设施也被加进了C++。

[参考答案]：D、A

补充2007上午题的完整答案：

OHY 20080721

原文再续书接上一会。上次给了07年嵌入式系统设计师的上午题目的一点点答案，而且还不知道对错。这次我特意去书店对了下我自己的答案，把不对的更正了。做事有始有终，在这里我将上午题目的所有答案，借花敬佛的给有需要的人参考。更具体，更权威的资料可以去参考《2007下半年试题分析与解答（全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试指定用书）》。这本书我看过，里面有分析，还是很不错的，唯一不好的是除了嵌入式系统设计师的题目分析以外，还包括了2007年下半年技术资格（水平）考试的其他所有试题分析，也就是你花40多块钱，但是有很多内容你用不上，除非其他的考试你也考拉。