嵌入式系統設計師考試經驗分享與小結

註：以下純屬個人意見，錯誤在所難免，僅作參考和探討，標準答案情參考官方書籍。

註：補充更新了2007年嵌入式系統設計師上午真題的全部標準答案

引言
    2007年11月3日參加了嵌入式系統設計師的考試，意外的考進了全國50名。最近受導師所託，尋找這份試題和答案。而然在網上只能找到真題卻沒有發現答案。雖然《2007下半年試題分析與解答（全國計算機技術與軟體專業技術資格（水平）考試指定用書）》這本書已經出版，裡面有這部分題目的分析和解答，但是我不打算為了這次而花40多塊錢買那本書。無奈之下，只有自己硬著頭皮做了一遍。儘管考試得了不錯的成績，可是再一次在可以查閱資料的情況下做這份題目，卻花就幾乎一個下午。由此可見，知識這個東西，如果丟下一定的時間，就會慢慢被遺忘了。籍著這次機會，我將自己做題的分析過程和對考點的體會做了一個小小的總結。一方面提供一份不是標準的網上參考答案，可以和標準答案對比一下，更希望的是和讀者進行交流，指出提供答案的錯誤，提高自己的水平。另外一方面或許能給正在準備下一次嵌入式系統設計師考試的朋友一點小小的借鑒和幫助。

    在我準備嵌入式系統設計師的過程中，主要參考了下面三份官方的資料：

1. 嵌入式系統設計師考試大綱
2. 嵌入式系統設計師教程
3. 2006年下面下半年嵌入式系統設計考試真題

    在準備階段的前期，先仔細研究一下考試大綱，明確考試的內容和要求，可以大膽的猜測一下出題者思路，對大綱的內容稍微分一下類，重點複習、一般複習、一般了解等等，見仁見智。嵌入式系統設計師的考試內容太多，太廣泛了，包括嵌入式系統的一些基礎概念、計算機的基礎知識、數字邏輯電路基礎、微處理器原理和介面技術、嵌入式軟體設計、實時操作系統的各種概念和相關理論、軟體設計和項目管理、需求分析和軟體測試、系統設計和具體應用等等。如果不對這些內容進行分類排序，在有限的時間內要進行全面的複習難度比較大。曾經想把我的複習提綱和筆記整理出來供大家借鑒，可是發現自己實在太懶了。

    就我這個的複習來說，首先對2006年的考試真題進行徹底的分析，每一道題目其實就是一個考點，對這些題目的提綱和選項進行分析，根據這些內容在《嵌入式系統設計師教程》中，找到對應的章節和出處，有些可能是教程外的，但是這些內容是少數。對於75道題目，我們只要把握50道就可以通過了。因此，我覺得根據真題的考點和自己總結的重點，對《嵌入式系統設計師教程》進行研讀和分析，有時間的話可以多參考一些關於ARM、單片機和操作系統的內容，我想這樣的複習應該可以順利通過嵌入式系統設計師的考試的。

    在複習過程中，以《嵌入式系統設計師教程》為主，要多看，反覆的看。很多東西需要理解的記住，例如操作系統的的進程調度、內存地址的計算、程序變數的內存分配、頁式存儲的虛擬地址和物理地址的計算等等，這些既是難點又是考試的重點，而然一旦你掌握了它的實現原理，那麼無論題目怎麼變換你都可以輕易對付的。第一遍通本細看，勾畫出相應的重點；第二遍進行研讀，記住一些必要常考的概念，理解重要的工作原理等等，並將這些東西紀錄在一個筆記本上。在晚上睡覺前或者臨考的時候，把這些紀錄的重點反覆複習（我覺得這個方法效果很好，效率很高）。接著就可以快速的複習《教程》中的內容，一方面進一步加強重點知識的複習，另外一方面在鞏固重點內容的基礎上，再慢慢掌握其他內容。這樣一遍一遍，一次一次的看書複習，再研究研究真題，很自然你的考試水平就上去了。

    言歸正傳，下面開始紀錄我的做題過程。由於知識、時間和精力有限，如果發現錯誤，或者有值得交流的地方，盡可評論，也可以E我：ohy3686@163.com。

上午題（75道選擇題）

第1和2題：
在指令系統的各種定址方式中，獲取操作數最快的方式是(1)。若操作數的地址包含在指令中，則屬於(2)方式。

（1）A. 直接定址              B. 立即定址         C. 寄存器定址      D. 間接定址
（2）A. 直接定址              B. 立即定址         C. 寄存器定址      D. 間接定址

[個人分析]：
定址方式是衡量計算機性能的重要指標之一。定址方式的多少，直接反映了機器指令系統功能的強弱。定址方式越多，其功能越強，靈活性越大。

直接定址：直接在指令中給出操作數真實地址的定址方式。在MCS-51中，操作碼後面的一個位元組是實際操作數的地址。例如：MOV  65H, A  其指令代碼為：第一個位元組（F5H）為操作碼，第二個位元組（65H）為指令中給出的直接地址。執行結果是把A中的內容送到內部的65H單元中。

立即定址：由指令直接給出操作數的定址方式。在MCS-51中，操作碼後面緊跟一個被稱為立即數的操作數。例如：MOV  A, #65H  其執行結果即使將立即數65H送到累加器A。

寄存器定址：對由指令選定的工作寄存器進行讀寫操作。在MCS-51中，由指令操作碼位元組的低三位指明所定址的工作寄存器。例如：假設累加器A的內容為10H，R3的內容為4FH，則執行指令MOV  A, R3  其指令代碼為11101011，其中最低3位(011)為工作寄存器R3的地址。執行結果是將累加器A的內容變為4FH，R3裡面的內容不變。

間接定址：主要有寄存器間接定址和變址間接定址。在MCS-51的寄存器間接定址中，將指定的寄存器內容為地址，由該地址所指定的單元內容為操作數，指令中間接定址寄存器前面用“@”表示前綴。例如：假設內部RAM的65H單元內容（47H）送到A，可以執行指令：MOV A, @R0  其中R0的內容為65H。

根據上述分析，獲取操作數最快的方式應該是立即定址，因為操作數就在指令當中。而操作數包含在指令當中的應該是直接定址。

[參考答案]：B、A

第3題：
系統響應時間和作業吞吐量是衡量計算機系統性能的重要指標。對於一個持續處理業務的系統而言，（3），表明其性能越好。

（3）     A. 響應時間越短，作業吞吐量越小     B. 響應時間越短，作業吞吐量越大
C. 響應時間越長，作業吞吐量越大     D. 響應時間不會影響作業吞吐量

[個人分析]：
    響應時間是指一個業務提交到處理的時間，這個時間越短越好；而吞吐量是指單位時間裡面可以處理的業務量，這個指標越大越好。

[參考答案]：B

第4和5題：

每一條指令都可以分解為取指、分析和執行三步。已知取指時間t取指＝4△t，分析時間t分析＝3△t，執行時間t執行＝5△t。如果按串列方式執行完100條指令需要（4）△t。如果按照流水線方式執行，執行完100條指令需要（5）△t。

（4）A. 1190            B. 1195             C. 1200          D. 1205
（5）A. 504             B. 507              C. 508           D. 510

[個人分析]：
主要考查流水線技術的理解，在《嵌入式系統設計師教程》的23頁有相關的分析。在2006年的考卷中，第3題考查了相同的考點。

按照串列的方式，執行完一條指令才能執行下一條指令，那麼執行完100條指令的時間為：（4＋3＋5）×100＝1200

按照流水線的方式，可以同時執行多條指令。在第一條指令進行分析的時候，第二條指令已經開始取指；當第一條指令進行執行的時候，第二條指令進行分析，第三條指令取指；當第二條指令進行執行完的時候，第三條指令已經分析完成。依此類推，當第一條指令完成之後，每一個執行的周期就可以完成一條指令。因此，我們可以計算得100條指令的執行時間為：（4＋3＋5）＋（100－1）×5＝507

[參考答案]：C、B

第6題：
若內存地址區間為4000H～43FFH，每個存貯單元可存儲16位二進位數，該內存區域用4片存儲器晶元構成，則構成該內存所用的存儲器晶元的容量是（6）。

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

[個人分析]：
主要考查內存硬體地址安排的內容。對於嵌入式系統來說，這是一個相當重要的內容，幾乎每個嵌入式系統都需要進行FLASH和SDRAM的擴展，這就需要對內存地址的安排相當熟悉了。在2006年考卷中，第1題就考查了這方面的內容。

首先計算內容空間的大小：43FFH-4000H=3FFH，其大小為1024×16bit

接著計算存儲晶元的容量：(1024×16bit)/4=256×16bit=512×8bit

根據選項提供的內容，只有256×16bit符合提綱的要求。

[參考答案]：C

第7和8題：
某Web網站向CA申請了數字證書。用戶登錄該網站時，通過驗證 （7）  ，可確認該數字證書的有效性，從而 （8） 。

（7）     A. CA的簽名                           B. 網站的簽名
C. 會話密鑰                                   D. DES密碼

（8）     A. 向網站確認自己的身份                    B. 獲取訪問網站的許可權
C. 和網站進行雙向認證                      D. 驗證該網站的真偽 

[個人分析]：
在嵌入式系統設計師考試也會考察計算機當前發展的些技術和情況，有點像政治考試中的時事一樣，不知道我這樣說恰不恰當。在2006年就考了網路安全控制技術、衝擊波病毒等一些內容。這部分的一些題目也會在軟體設計師和系統分析師等考卷中出現。

本人對這些內容不熟悉，只能通過網上查點資料來分析一下，不過答案應該是對的，在當年的軟體設計師的考卷中出現了這道題目，答案是參考那份試卷的標準答案的。

CA（Certificate Authority)即"認證機構"，是負責簽發證書、認證證書、管理已頒發證書的機構，是PKI的核心。CA要制定政策和具體步驟來驗證、識別用戶的身份，對用戶證書進行簽名，以確保證書持有者的身份和公鑰的擁有權。 數字證書是公開密鑰體系的一種密鑰管理媒介。是一種權威的電子文檔，形同網路環境中的一種身份證，用於證明某一主體（如組織機構、人、伺服器等）的身份及其公開密鑰的合法性，又稱為數字ID。數字證書是由權威公正的第三方機構即CA中心簽發的，以數字證書為核心的加密技術可以對網路上傳輸的信息進行加密和解密、數字簽名和簽名驗證，確保網上傳遞信息的機密性、完整性，以及交易實體身份的真實性，簽名信息的不可否認性，從而保障網路應用的安全性。

對於第8題為什麼選D，還不是很理解，期待高手的出現，給我解釋一下。

[參考答案]：A、D

第9題：
實現VPN的關鍵技術主要有隧道技術、加解密技術、  （9）  和身份認證技術。

（9）     A. 入侵檢測技術                              B. 病毒防治技術
C. 安全審計技術                                D. 密鑰管理技術

[個人分析]：
  PGP—Pretty Good Privacy，是一個基於RSA公匙加密體系的郵件加密軟體。可以用它對你的郵件保密以防止非授權者閱讀，它還能對你的郵件加上數字簽名從而使收信人可以確信郵件是你發來的。除了您希望的人看得到以外， 沒有其它人可以解讀。一但加密後，訊息看起來是一堆無意義的亂碼 。PGP 提供了極強的保護功能，即使是最先進的解碼分析技術也無法解 讀加密後的文字。它讓你可以安全地和你從未見過的人們通訊，事先並不需要任何保密的渠道用來傳遞密匙。

RSA（Rivest-Shamir-Adleman）演算法是一種基於大數不可能質因數分解假設的公匙體系。簡單地說就是找兩個很大的質數，一個公開即公鑰，另一個不告訴任何人，即私鑰。這兩個密匙是互補的，就是說用公匙加密的密文可以用私匙解密，反過來也一樣。

假設甲要寄信給乙，他們互相知道對方的公匙。甲就用乙的公匙加密郵件寄出，乙收到后就可以用自己的私匙解密出甲的原文。由於沒別人知道乙的私匙，所以即使是甲本人也無法解密那封信，這就解決了信件保密的問題。另一方面由於每個人都知道乙的公匙，他們都可以給乙發信，那麼乙就無法確信是不是甲的來信。這時候就需要用數字簽名來認證。 甲用自己的私匙將上述的128位的特徵值加密，附加在郵件后，再用乙的公匙將整個郵件加密。這樣這份密文被乙收到以後，乙用自己的私匙將郵件解密，得到甲的原文和簽名，乙的PGP也從原文計算出一個128位的特徵值來和用甲的公匙解密簽名所得到的數比較，如果符合就說明這份郵件確實是甲寄來的。這樣兩個安全性要求都得到了滿足。

PGP是一種供大眾使用的加密軟體。電子郵件通過開放的網路傳輸，網路上的其他人都可以監聽或者截取郵件，來獲得郵件的內容，因而郵件的安全問題就比較突出了。保護信息不被第三者獲得，這就需要加密技術。還有一個問題就是信息認證，如何讓收信人確信郵件沒有被第三者篡改，這就需要數字簽名技術。RSA公匙體系的特點使它非常適合用來滿足上述兩個要求：保密性（Privacy)和認證性（Authentication）。

PGP還可以用來只簽名而不(使用對方公鑰)加密整個郵件，這適用於公開發表聲明時，聲明人為了證實自己的身份，可以用自己的私匙簽名。這樣就可以讓收件人能確認發信人的身份，也可以防止發信人抵賴自己的聲明。這一點在商業領域有很大的應用前途，它可以防止發信人抵賴和信件被途中篡改。

目前VPN主要採用四項技術來保證數據通信安全，這四項技術分別是隧道技術(Tunneling)、加解密技術(Encryption & Decryption)、密鑰管理技術(Key Management)、身份認證技術(Authentication)。

在當年的軟設中，也出現了這道題目。

[參考答案]：D 

第10題：

若某人持有盜版軟體，但他本人確實不知道該軟體是盜版的，則 （10） 承擔侵權責任。

（10）A. 應由該軟體的持有者        B. 應由該軟體的提供者

C. 應由該軟體的提供者和持有者共同     D. 該軟體的提供者和持有者都不

[個人分析]：

考查知識產權方面的東西，這道題目不懂也蒙對的幾率也很大。在當年的軟設中，也出現了這道題目。

[參考答案]：B

第11題：

（11） 不屬於知識產權的範圍。

（11）A. 地理標誌權     B. 物權        C. 鄰接權        D. 商業秘密權

[個人分析]：
考查知識產權方面的東西，這道題目不懂也蒙對的幾率也很大。在當年的軟設中，也出現了這道題目。可以先將A和D排除，選對的幾率有50％了。

[參考答案]：B

第12題：
W3C制定了同步多媒體集成語言規範，稱為 （12） 規範。

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

[個人分析]：
在當年的軟設中，也出現了這道題目，考查網路標準的一些內容。

XML：互聯網聯合組織(W3C)創建一組規範，以便於軟體開發人員和內容創作者在網頁上組織信息，其目的不僅在於滿足不斷增長的網路應用需求，同時還希望藉此能夠確保在通過網路進行交互合作時，具有良好的可靠性與互操作性。XML語言可以讓信息提供者根據需要，自行定義標記及屬性名，也可以包含描述法，從而使XML文件的結構可以複雜到任意程度。

SMIL：同步多媒體集成語言（Synchronized Multimedia Integration Language）的縮寫,念做smile.它是由互聯網聯合組織(W3C)規定的多媒體操縱語言。SMIL與我們網頁上用的HTML（超文本傳輸語言）的語法格式非常相似。後者主要針對普通的網路媒體文件進行操縱（文字、圖片、聲音、動畫、視頻的機械堆砌），而前者則操縱多媒體片斷（對多媒體片斷的有機的、智能的組合）。

VRML：台無關性。是目前Internet上基於 WWW的三維互動網站製作的主流語言。

SGML：Standard Generalized Markup Language的縮寫, 意思是標準通用標記語言。該標準定義獨立於平台和應用的文本文檔的格式、索引和鏈接信息，為用戶提供一種類似於語法的機制，用來定義文檔的結構和指示文檔結構的標籤。SGML規定了在文檔中嵌入描述標記的標準格式，指定了描述文檔結構的標準方法，目前在WEB上使用的HTML格式便是使用固定標籤集的一種 SGML文檔。用於SGML可以支持無數的文檔結構類型，並且可以創建與特定的軟硬體無關的文檔，因此很容易與使用不同計算機系統的用戶交換文檔。

[參考答案]：B

第13題：
對同一段音樂可以選用MIDI格式或WAV格式來記錄存儲。以下敘述中 （13） 是不正確的。

（13）A. WAV格式的音樂數據量比MIDI格式的音樂數據量大
       B. 記錄演唱會實況不能採用MIDI格式的音樂數據
      C. WAV格式的音樂數據沒有體現音樂的曲譜信息
      D. WAV格式的音樂數據和MIDI格式的音樂數據都能記錄音樂波形信息

[個人分析]：
在當年的軟設中，也出現了這道題目，考查多媒體方面的內容。

WAV：WAV文件格式是一種由微軟和IBM聯合開發的用於音頻數字存儲的標準，WAVE文件作為多媒體中使用的聲波文件格式之一，它是以RIFF格式為標準的。在Windows中，把聲音文件存儲到硬碟上的擴展名為WAV。WAV記錄的是聲音的本身，所以它占的硬碟空間大的很。例如：16位的44.1KHZ的立體聲聲音一分鐘要佔用大約10MB的容量，和MIDI相比就差的很遠。WAV音頻格式的優點包括：簡單的編/解碼(幾乎直接存儲來自模/數轉換器(ADC)的信號)、普遍的認同/支持以及無損耗存儲。WAV格式的主要缺點是需要音頻存儲空間。對於小的存儲限制或小帶寬應用而言，這可能是一個重要的問題。WAV格式的另外一個潛在缺陷是在32位WAV文件中的2G限制，這種限制已在為SoundForge開發的W64格式中得到了改善。

MIDI：MIDI的全稱是musICal instrument digital interface，它僅僅是一個通信標準，它是由電子樂器製造商們建立起來的，用以確定電腦音樂程序、合成器和其他電子音響的設備互相交換信息與控制信號的方法。MIDI系統實際就是一個作曲、配器、電子模擬的演奏系統。從一個MIDI設備轉送到另一個MIDI設備上去的數據就是MIDI信息。MIDI數據不是數字的音頻波形，而是音樂代碼或稱電子樂譜。

[參考答案]：D

第14題：
設計製作一個多媒體地圖導航系統，使其能根據用戶需求縮放地圖並自動搜索路徑，最適合的地圖數據應該是 （14） 。

（14）    A. 真彩色圖像                                     B. 航拍圖像    
                 C. 矢量化圖形                                      D. 高清晰灰度圖像

[個人分析]：
在當年的軟設中，也出現了這道題目。
能根據用戶需求縮放地圖並自動搜索路徑，A、B、D都做不到。

[參考答案]：C

第15題：
在過程式程序設計（①）、數據抽象程序設計（②）、面向對象程序設計（③）、泛型（通用）程序設計（④）中，C++ 語言支持 （15） ，C語言支持 （16） 。

（15）A. ①                B. ②③                C. ③④                D. ①②③④
（16）A. ①                B. ①③                C. ②③                D. ①②③④

[個人分析]：
在當年的軟設中，也出現了這道題目。

C語言只是支持過程式的設計。

C++程序設計語言是由來自AT&T Bell Laboratories的Bjarne Stroustrup設計和實現的，它兼具Simula語言在組織與設計方面的特性以及適用於系統程序設計的C語言設施。C++最初的版本被稱作“帶類的C（C with classes）”[Stroustrup,1980]，在1980年被第一次投入使用；當時它只支持系統程序設計和數據抽象技術。支持面向對象程序設計的語言設施在1983年被加入C++；之後，面向對象設計方法和面向對象程序設計技術就逐漸進入了C++領域。在1985年，C++第一次投入商業市場。在1987至1989年間，支持范型程序設計的語言設施也被加進了C++。

[參考答案]：D、A

2007年嵌入式系統設計師上午真題完整答案：
原文再續書接上一會。上次給了07年嵌入式系統設計師的上午題目的一點點答案，而且還不知道對錯。這次我特意去書店對了下我自己的答案，把不對的更正了。做事有始有終，在這裡我將上午題目的所有答案，借花敬佛的給有需要的人參考。更具體，更權威的資料可以去參考《2007下半年試題分析與解答（全國計算機技術與軟體專業技術資格（水平）考試指定用書）》。這本書我看過，裡面有分析，還是很不錯的，唯一不好的是除了嵌入式系統設計師的題目分析以外，還包括了2007年下半年技術資格（水平）考試的其他所有試題分析，也就是你花40多塊錢，但是有很多內容你用不上，除非其他的考試你也考拉。

2007年下半年上午題的標準官方答案：

(1)-(15):  BABCB  CADDB  BBDCD

(16)-(30): ACBCC  DCBCB  BDCAC

(31)-(45): DCBBC  DCBBC  CBDDC

(46)-(60): ACBAB  DDCBC  ACBAC

(61)-(75): ADBDD  BBDDA  BCACB