嵌入式系统基础知识:MATLAB教程与CACHE解析

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"嵌入式系统设计师考试笔记,包含MATLAB经典教程相关知识,以及2007年真题解析" 嵌入式系统是计算机科学的一个重要领域,它以应用为中心,设计灵活,适应性强,广泛应用于各个行业。在嵌入式处理器中,CACHE作为一个关键组件,用于提高数据访问速度。在2007年的考试题目中,提到CACHE的主要功能是由硬件实现的,这通常指的是硬件控制逻辑,负责高速缓存的读写操作,以及与主存之间的数据同步。 在第一道题目中,计算了总线工作频率为33MHz时的数据传输速率。数据总线有32根,意味着可以并行传输4字节(每个字节8位)。因此,理论最大传输率为33MHz * 4 = 132 MB/s。 第二题涉及存储器带宽的计算。存储器数据总线宽度为32bit,即4字节,存取周期为250ns。存取频率是周期的倒数,即1/250ns = 4M次/秒。因此,存储器带宽为4M次/秒 * 4字节 = 16MB/s。 第三题涉及到CACHE的相关知识。直接映像是CACHE组织的一种方式,其中主存的每一个块只映射到CACHE的一个特定位置。在给出的例子中,CACHE容量为16KB,块大小为16B,所以总共能存储1024个块(16KB / 16B)。对于主存地址0x1234E8F8,通过直接映像,低几位(对应块内地址)不变,高几位(对应块号)决定CACHE地址。由于题目未提供具体的映射规则,无法直接计算出具体地址,但可以确定是直接映像的方式。 最后,关于CACHE替换算法,题目中指出,平均命中率最高的通常是近期最少使用算法(LRU)。LRU算法基于这样的原则:最近被使用的数据最有可能在未来继续被使用。因此,当需要替换CACHE中的数据时,LRU会选择最近最少使用的块进行替换。 复习嵌入式系统基础知识时,不仅要记住关键概念,还需要理解其背后的原理。例如,理解CACHE的工作机制、带宽计算、地址映射和替换算法等,这些都是考试中的常见考点。同时,要针对考试特点制定复习策略,确保对重要知识点有深刻理解和掌握,以达到通过考试的目标。