嵌入式面试常见问题整理

基本概念

单工，半双工，全双工

• 单工：简单的说就是一方只能发信息，另一方则只能收信息，通信是单向的。
• 半双工：比单工先进一点，就是双方都能发信息，但同一时间则只能一方发信息。
• -全双工：比半双工再先进一点，就是双方不仅都能发信息，而且能够同时发送。

FLASH 和 EEPROM区别

基本概念：

• ROM： Read-Only Memory
• RAM： Random Access Memory
• FLASH: Flash 存储器（FLASH EEPROM）又称闪存，快闪。它是EEPROM的一种。它结合了ROM和RAM的长处。不仅具备电子可擦除可编辑（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据
• EEPROM: Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory
• SRAM：静态RAM，读写速度非常快，比较昂贵。一般用于CPU的一级缓冲，二级缓冲。
• DRAM：动态RAM，DRAM保留数据的时间很短，速度比SRAM慢，但是比任何ROM快。计算机的内存是DRAM。

FLASH和EEPROM的最大区别是FLASH按扇区操作，EEPROM则按字节操作，二者寻址方法不同，存储单元的结构也不同，FLASH的电路结构较简单，同样容量占芯片面积较小，成本自然比EEPROM低，因而适合用作程序存储器，EEPROM则更多的用作非易失的数据存储器。

目前的单片机，RAM主要是做运行时数据存储器,FLASH主要是程序存储器,EEPROM主要是用以在程序运行保存一些需要掉电不丢失的数据.

1. Nano Flash和NOR Flash的区别：
   目前Flash主要有NANO和NOR两种

• NOR Flash：该种Flash的读写和创建的SDRAM读写一样，用户可以直接运行装载在NOR Flash里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约成本。
• NANO Flash：NAND Flash没有采取内存的随即读取技术，它的读取是一次读取一块的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价，用户无法直接运行上面的代码。

总线协议

CAN总线协议(Controller Area Network)

CAN总线协议是由博世开发的一种基于消息广播模式的串行通信总线，该协议非常适合于现场控制领域，主要用于实现汽车ECU之间的可靠通信。该通讯协议最高速率可达到1Mbps, 容错能力强。CAN控制器包含强大的检错和处理机制。另外CAN的节点之间不会传输大数据块，一帧CAN消息最多传输8字节用户数据。

总线特点

• 多主控制，总线空闲时所有单元都可以发送消息，最先访问总线的单元获得发送权，多个单元同时发送时，发送优先级高的可以发送。发送的消息保温不包含原地址和目标地址，只通过标识符表示消息的功能和优先级。
• 总线为事件触发型，只有消息要发送时，节点才向总线上广播消息; 同时每个节点也可以通过发送远程帧请求其他节点发送数据。
• 总线上可同时连接多个节点，可连接节点总数在理论上是没有限制的，实际可连接的节点数受总线上的时间延迟和电气负载限制。
• 符合OSI通信系统参考模型，属于物理层和数据链路层。两线式总线结构，电气信号为差分式，通信介质可以采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用双绞线。
• 总线电平：显性(Dominant): 0, 隐性(Recessive): 1, CAN总线的信号电平具有线与特性，即显性电平0总是会掩盖隐性电平1，如果不同的节点同时发送显性和隐性电平，总线总是表现出显性电平。只有所有节点发送隐性电平是，总线才表现为隐性。线与特性是CAN总线仲裁机制的电路基础。
• 高速CAN：总线通信速度最高1Mbp(40m条件下)。高速CAN时，CANH与CANL电压相同时为逻辑“1” (CANH=CANL=2.5V)。CANH和CANL电压相差2V时为逻辑“0” (CANH=3.5V, CANL=1.5V)。高速CAN收发器在共模电压范围内(-12V~12V),将CANH和CANL电压差大于0.9V成为显性状态，将CANH和CANL电压差小于0.5定义为隐性状态。

• 低速CAN：定义CANH和CANL电压相差 5V （CANH = 0V, CANL = 5V）时为逻辑“1”，相差 2.2V （CANH = 3.6V, CANL = 1.4V）时为逻辑“0”。

CAN报文帧结构：在CAN总线上，报文以“帧”的形式发送，每个报文帧包含以下部分：

• 帧起始：总线空闲时为隐性状态，帧起始由单个显性位构成，标志报文开始，在总线上起同步作用。
• 仲裁段：仲裁段由报文的标识符完成，即ID，标准CAN的标识符为11位，扩展CAN中为29位。
• 控制段：主要定义了数据域的字节长度，通过数据长度码，接收节点可以判断报文数据是否完整。
• 数据域：主要包含0~8个字节数据。
• CRC域：循环冗余码校验
• 帧结束：由一串七个隐性位组成，表示报文帧的结束。

CAN报文帧种类

（1）数据帧：由发送节点发出，包含0 - 8个数据字节。

（2）远程帧：发送远程帧向网络节点请求发送某一标识符的数据帧。

（3）错误帧：总线节点发现错误时，以错误帧的方式通知网络上的其他节点。

（4）过载帧：发送过载帧，表示当前节点不能处理后续的报文（如帧延迟等）。

SPI协议

SPI(Serial Peripheral interface)串行外围设备接口，该接口主要用在EEPROM，Flash，实时时钟，AD转化器，数字信号处理器和数字信号解码器之间。

• 该协议是一种高速的，全双工同步串行通信总线。
• 没有速度限制，一般可达到10Mbps。
• 主要有四根线：MOSI， MISO，SCLK，CS(片选，选择从设备)。数据在上升下降沿改变。
• 优点：全双工通信，简单，传输速率快
• 缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否收到数据，相对IIC可靠性不高。

1. SPI的四种模式：
   SPI有四种工作模式，SPI为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟的极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)可以进行配置。CPOL决定SPI空闲时，时钟信号的电平。CPHA决定SPI在SCLK的第几个边沿开始采样数据。

• CPOL=0：串行同步时钟的空闲状态是低电平
• CPOL=1：串行同步时钟的空闲状态是高电平
• CPHA=0：SPI在串行同步时钟的第一个跳边沿开始采样
• CPHA=1：SPI在串行同步时钟的第二个跳边沿开始采样

DMA

DMA(Direct Memory Access),即直接存储器访问，DMA的传输方式可以无需CPU直接进行控制传输，也没有中断处理方式那样的保护现场和恢复现场的过程。通过硬件为RAM与I/O设备开辟一条直接传输数据的通路，可以使CPU的效率大为提高。

• 作用： 用于内存和内存之间或内存和外设之间的高速数据传输。

1. DMA传输包括哪些操作？(STM32为例)
   每一次DMA传输包括三个操作
   • 通过DMA的寄存器寻址，从外设数据寄存器或存储器单元加载数据。
   • DMA计数器在数据存储结束后递减，该计算器中包含仍需执行的事务数目。

产生事件后，外设会向DMA控制器发送请求信号，DMA控制器根据通道优先级处理该请求，只要DMA控制器访问外设，DMA控制器就会向外设发送确认信号，外设获得确认信号后，便会立即释放请求。一旦外设使请求失效，DMA就会释放确认信号。如果有更多的请求，外设可以启动下一个事务。

C语言

Static关键字作用

Const关键字作用

Voilatile关键字作用