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题目内容 (请给出正确答案)
阅读以下关于嵌入式系统开发的叙述,在答题纸上回答问题1至问题3。

【说明】

某软件公司长期从事移动智能终端设备等嵌入式软件研制工作,积累了丰富的嵌入式软件开发经验。某日,该公司经理派在嵌入式软件开发方面已具有很强经验的王工程师到某宇航设备研制单位洽谈一项软件合作项目,但是,在与对方洽谈需求时王工程师感觉沟通并不顺畅,许多概念较难达成一致。主要原因是王工程师长期从事移动智能终端的软件开发,开发平台主要是Android操作系统,开发语言是Java,而这次洽谈是王工程师第一次接触宇航系统软件,对于其特殊需求和要求缺少相关知识积累,不了解强实时、高安全和高可靠嵌入式软件设计等方面应用。

【问题1】

王工程师与某宇航设备研制单位洽谈的业务,涉及到了嵌入式系统的知识。根据你的理解请用100宇以内文字说明嵌入式系统的主要特点。

【问题2】

工程师到某宇航设备研制单位洽谈软件项目时,宇航设备研制单位技术人员提出了以下需求:此宇航设备主要面向无人飞行器,用于飞行姿态控制,实现飞行器的自主起飞和着陆,要求应用软件按最高安全等级(即A级软件要求)开发。为了提高飞行器系统的安全性和可靠性,便于应用软件的可重用性,需要选择一款满足宇航设备要求的嵌入式操作系统,并在操作系统之上开发飞行器控制软件。请根据你对嵌入式操作系统选择方法的理解,判断表3-1给出的有关选择嵌入式操作系统的观点是否正确,将解答写在答题纸的对应栏内。

【问题3】

请用300字以内文字,说明宇航设备的嵌入式软件与移动智能终端嵌入式软件在安全性(safety)、实时性、交互性设计和编码方面的要求有何差异,请填写表3-2中的空格(1)~(8),将解答写在答题纸的对应栏内。


参考答案

参考解析
解析:【问题1】

答: 嵌入式系统具备以下7个特点:

(1) 系统专用性强。嵌入式系统是针对具体应用的专门系统。它的个性化很强,软件和硬件结合紧密。一般要针对硬件进行软件的开发和移植,根据硬件的变化和增减对软件进行修改。

(2) 系统实时性强。许多嵌入式系统对外部事件要求在限定的时间内及时作出响应,具有实时性。根据实时性的强弱,通常将嵌入式系统分为实时嵌入式系统和非实时嵌入式系统,其中大部分为实施嵌入式系统。

(3) 软硬件依赖性强。嵌入式系统的专用性决定了其软硬件的互相依赖性很强,两者必须协同设计,以达到共同实现预定功能的目的,并满足性能、成本和可靠性等方面的严格要求。

(4) 处理器专用。嵌入式系统的处理器一般是为某一特定目的和应用而专门设计的。通常具备功耗低、体积小和集成度高等特点,能够将许多在通用计算机上需要由板卡完成的任务和功能集成到芯片内部,从而有利于嵌入式系统的小型化和移动能力的增强。

(5) 多种技术紧密结合。嵌入式系统通常是计算机技术、半导体技术、电力电子技术、机械技术与各行业的具体应用相结合的产物。通用计算机技术也离不开这些技术,但它们相互结合的紧密程度不及嵌入式系统。

(6) 系统透明性。嵌入式系统在形态上与通用计算机系统差距甚大。它的输入设备往往不是常见的鼠标和键盘之类的设备,甚至不用输出装置,用户可能根本感觉不到它所使用的设备中有嵌入式系统的存在,即使知道,也不必关心嵌入式系统的相关情况。

(7) 系统资源受限。嵌入式系统为了达到结构紧凑、高可靠性和低成本的目的,其存储容量、I/O设备的数量和处理能力都比较有限。


【问题2】

答:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)√


【问题3】

答:(1) 宇航软件通常根据软件所在设备的失效而对系统安全性(Safety)影响的严重程度分为多种安全级别(如:A?E五级),而不同安全级别的软件开发过程有其不同的要求。

(2) 移动智能终端中的软件主要用于辅助人们工作与生活,一般不会对生命产生直接影响,它没用安全级别之分。

(3) 为了提高实时性,宇航软件设计上要充分考虑与硬件的紧密协同,尽可能地有效发挥硬件特点,在设计上要仔细考虑将实时性能需求分解到每个软件部件中。

(4) 移动智能终端软件属于弱实时系统,对时间特性不敏感,达到人们可容忍即可(1分)。设计上尽量避免软件与硬件紧耦合。

(5) 宇航软件大多数属于非人机交互系统,关注重点是安全性和可靠性设计。

(6) 移动智能终端软件设计上重点关注的是人机界面友好性、简洁性,注重用户体现。

(7) 宇航软件编码要遵守语言标准,尤其是应按照高级语言的安全子集标准开展编码,对代码函数的语句条数、扇入扇出、圈复杂度等影响代码质量因素都有严格规定。

(8) 移动智能终端软件编码虽然也要遵循一定的编码标准,但在安全编码、扇入扇出、圈复杂度等方面没有严格要求。
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