南京航空航天大学嵌入式系统复习要点与航空航天应用解析

嵌入式系统复习笔记涵盖了嵌入式系统的基本概念、特点、组成及其在航空航天领域的应用，以及我国嵌入式系统的技术现状和发展挑战。以下是详细的解析： 1. **嵌入式系统的定义与要素**: 嵌入式系统是结合了计算机技术和特定行业的专用计算机系统，其基本要素包括嵌入性（硬件和软件紧密结合）、专属性（针对特定应用设计）、以及计算机系统功能。这些系统在设计时需要考虑低功耗、低成本、实时性以及严格的环境适应性。 2. **嵌入式系统的特点**: - 作为专用的计算机系统，它们针对特定任务进行优化，不同于通用计算机。 - 高效利用资源，如电源管理（如天问一号的充电机制）和GPIO接口（用于分离控制）。 - 实时性强，如使用定时器进行精确的时间控制。 - 模拟输入输出技术在航天中扮演关键角色，例如光照度检测、温度监控和距离测量。 3. **嵌入式系统硬件组成**: 包括嵌入式最小系统（处理器、存储、电源、复位、调试接口）、输入输出通道（数字和模拟），以及用于人机交互和通信的组件。 4. **软件结构**: - 设备驱动层处理硬件与操作系统之间的交互； - 可选的嵌入式操作系统支持任务管理和资源调度； - 应用程序接口层便于应用程序调用硬件功能； - 用户应用程序是系统的核心功能实现。 5. **航空航天领域应用**: - 天问一号火星探测器的电源管理、分离控制、通信连接以及环境监测（如光照、温度和距离）都依赖于嵌入式系统技术。 - 行驶控制，如火星车的速度调整，也运用到了GPIO和PWM技术。 6. **我国嵌入式系统现状**: - 我国在嵌入式系统技术方面存在规模小、档次低、创新能力弱、人才短缺等问题。 - 芯片自给率低，高端芯片市场受制于国外，这对中国半导体产业构成挑战，强调了自主研发和国产化的重要性。 总结来说，这份笔记提供了一套全面的嵌入式系统复习资料，从理论基础到实践应用，尤其关注了嵌入式系统在航空航天领域的具体应用，以及我国在此领域的发展瓶颈和改进策略。这对于备考南京航空航天大学的嵌入式系统考试以及理解该技术在现代科技中的核心地位都非常有帮助。