嵌入式系统开发技术：全国计算机等级考试题库解析

"全国计算机等级考试三嵌入式系统开发技术题库第5套，涵盖嵌入式系统的特点、DSP处理器、嵌入式系统分类、集成电路技术发展以及汉字编码和数字图像处理等相关知识。" 嵌入式系统是计算机科学中的一个重要领域，它主要涉及在特定应用场景下设计和实现专用的计算系统。与个人计算机（PC）相比，嵌入式系统有独特的特性。它们通常被整合到其他设备中，比如汽车导航系统或家用电器，具有较强的隐蔽性和专用性。嵌入式系统的硬件和软件资源受到严格限制，设计时需考虑功耗、体积和成本等因素，因此不易扩展。此外，很多嵌入式系统具有实时性，要求在规定的时间内完成特定任务。 数字信号处理器（DSP）是嵌入式系统中常见的处理器类型，特别适合处理音频、视频等数字信号。DSP是一种专门设计用于执行数学运算的高性能微处理器，其指令系统通常包含SIMD（单指令多数据）指令，能有效提升数据处理效率。在现代电子产品如手机、数码相机中，DSP的应用十分广泛。 根据技术复杂程度，嵌入式系统可以分为低端、中端和高端。低端系统通常基于4位/8位单片机，可能不使用操作系统，而是由监控程序控制，如计算器、遥控器等。这些系统升级相对困难，因为硬件限制较大。 集成电路制造技术是嵌入式系统发展的重要驱动力。摩尔定律指出，集成电路的集成度每18~24个月翻一番，当前工艺水平已经达到了45nm、32nm，甚至更先进。同时，随着技术进步，集成电路的工作频率提高，功耗降低，晶圆直径也增大，以提高生产效率。 汉字编码是中文信息处理的关键，GB2312是早期的汉字编码标准，而GB18030是其扩展，包含更多的字符。GB18030与UCS/Unicode兼容，提供了更大的字符集，包括中日韩统一汉字。UTF-8和UTF-16是UCS/Unicode的两种常见编码方案，它们允许在不同系统间交换和显示多语言文本。 在数字图像处理方面，例如数码相机，如果存储卡容量为1GB，数据压缩比为4，那么可以计算出在1024x1024分辨率下使用65536色（16位色深）的彩色照片可以拍摄的数量。根据计算，大约可以拍摄200张这样的照片。 数字视频的数据量巨大，因此在存储、传输和处理过程中需要进行压缩。我国数字有线电视和卫星电视传输时，通常采用压缩标准来减小数据量，确保信号的有效传输。常见的视频压缩标准有MPEG系列和H.26x系列，它们通过去除冗余信息和使用预测编码等方式大大降低了视频数据的大小，从而满足实际应用的需求。