选择题30分，15题
填空题10分
判断题10分
名词解析，20分，5题
RISC（reduced instruction set computer，精简指令集计算机）是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于80 年代的MIPS主机（即RISC 机），RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。
RTOS 实时操作系统（Real-time operating system）实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。
Kernel内核操作系统内核操作系统内核是指大多数操作系统的核心部分。它由操作系统中用于管理存储器、文件、外设和系统资源的那些部分组成。
CISC:：Complex Instruction Set Computer 复杂指令系统计算机
ISR：Interrupt Service Routines 中断服务程序
IP是英文Internet Protocol（网络之间互连的协议）的缩写，中文简称为“网协”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。
Non-preemptive非抢占式
JTAG是英文“Joint Test Action Group（联合测试行为组织）”的词头字母的简写，该组织成立于1985 年，是由几家主要的电子制造商发起制订的PCB 和IC 测试标准。
Scheduler：调度程序,日程安排程序
IDE：Integrated Development Environment 集成开发环境
简答题30分，5题
1.从底层硬件到上层应用软件，试分析嵌入式计算机系统的组成主要成分分为
哪几个部分，并写出各部分所完成的功能。
答：⑴硬件层；⑵中间层（嵌入式系统初始化，硬件相关的驱动程序）；⑶软件层（操作系统、文件系统、GUI，网络及通用组件）；⑷功能层。
2.BootLoader在嵌入式系统中主要起什么作用？完成哪些主要的工作？
答：Boot Loader是操作系统内核运行的一段小程序，负责整个系统的移植和引导加载任务。主要完成进行初始化系统硬件设置的任务，包括CPU,SDRRAM,Flash,串口等初始化，时钟的设置，存储器的映射等，还要设置堆栈指针，创建内核需要的信息等工作，最后是调用操作系统内核。（书本P151）
3.ARM核中什么寄存器用于存储PC?R13通常用来存储什么？R14通常用来
存储什么？
答：R15用于程序计数寄存器PC，R13通常用来做堆栈指针寄存器，R14通常用来做链接寄存器，保存函数调用的返回地址
4.嵌入式开发环境主要包括哪些组件？
答：嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括：宿主机；目标机（评估电路板）；基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE；运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境；嵌入式操作系统。
5.试写抢占式和非抢占式的区别。
答：执行的过程中对中断处理方式不一样，抢先式：某一中断执行完成后，如果有更高优先级的任务处于就绪状态，将执行更高优先级任务，而非抢占式不一样，一个任务只有主动放弃CPU的控制权，其他任务才能够获得CPU的控制权。
6.根据嵌入式系统的特点，写出嵌入式系统的定义。
答：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
7.ARM处理器有几种工作模式？并做说明每种工作模式的含义。
答：ARM处理器有7种工作模式：
用户模式（USR）---正常程序执行的模式
快速中断模式（FIQ）---FIQ异常响应时进入此模式，用于高速数据传输或紧急事件的处理，以及需要快速中断服务程序的场合。
外部中断模式（IRQ）---IRQ异常响应时进入此模式，用于通用的中断处理场合。
管理模式（SVC）---操作系统使用的保护模式，用于软件中断和系统重新启动。
中止模式（ABT）---用于虚拟存储及存储保护
系统模式（SYS）---运行具有特权的操作系统任务，与用户模式共用寄存器。
未定义模式（UND）---用于处理没有定义的指令。
除了用户模式外，其他模式均可视为特权模式
8.试说明现代计算机系统中存储器系统是如何分层的？有什么好处？
答：微机中的存储器子系统一般分为四级，即：寄存器组、高速缓存、内存和外存。
第一级寄存器组位于微处理器的内部，速度最快，但数目较少；
第二级高速缓存Cache是为了解决CPU与主存之间不匹配问题而设置的，其性能是速度快、容量小。
第三级内部存储器（即主存）容量大、速度较慢（相对于Cache），通常用于存放运行的程序和数据。
第四级外部存储器容量巨大，可读可写，单位存储成本最低，且可以脱机保存信息。
现代微机把这些不同容量、不同速度的存储器按一定的体系结构组织起来，形成一个统一的存储系统，主要是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。
《嵌入式系统及应用》课程实验 一、实验课程的性质、目的和任务 性质：《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程，本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。 目的和任务：通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解，使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境，使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下，进行系统功能程序的编写和调试的训练，掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求
三、考核及实验报告 （一）考核 本课程实验为非独立设课，实验成绩占课程总成绩的15%，综合评定实验成绩。（二）实验报告 实验报告应包括： 实验名称 实验目的 实验内容与要求 设计思路（如：分析、程序流程图等） 实验步骤 实验代码（含必要注释） 实验结果分析 实验小结（本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等）注：综合型实验需写出系统功能、设计过程 实验报告的要求： 实验报告以文本形式递交，实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。 四、主要仪器设备 硬件：微型计算机；嵌入式系统开发平台。 软件：Keil C51；ADT 五、教材及参考书 教材
[1] 高锋．单片微型计算机原理与接口技术（第二版）．北京：科学出版社，2007 [2] 自编．嵌入式系统及应用 参考书 [1] 王田苗．嵌入式系统设计与实例开发．北京：清华大学出版社，2003 [2] 陈赜．ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2005 [3] 李忠民等．ARM嵌入式VxWorks实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2006
1．下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（A）。 A．用户模式B．系统模式C．软中断模式D．FIQ模式 2．ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。 A．测试状态和运行状态B．挂起状态和就绪状态 C．就绪状态和运行状态D．ARM状态和Thumb状态 3．下面哪个Linux操作系统是嵌入式操作系统（ B ）。 A．Red-hat Linux B．uclinux C．Ubuntu Linux D．SUSE Linux 4．使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。 A．宿主机B．银河麒麟操作系统 C．目标机D．交叉编译器 5．下面哪个不属于Linux下的一个进程在内存里的三部分的数据之一（A）。 A．寄存器段B．代码段 C．堆栈段D．数据段 选择题（共5小题，每题2分，共10分） 1．下面哪个系统属于嵌入式系统（ D ）。 A．“天河一号”计算机系统B．IBMX200笔记本电脑 C．联想S10上网本D．Iphone手机 2．在Makefile中的命令必须要以（A）键开始。 A．Tab键B．#号键 C．空格键D．&键 3．Linux支持多种文件系统，下面哪种不属于Linux的文件系统格式（ B ）。 A．Ext B．FA T32 C．NFS D．Ext3 4．下面哪种不属于VI三种工作模式之一（ D ）。 A．命令行模式B．插入模式 C．底行模式D．工作模式 5．下面哪一项不属于Linux内核的配置系统的三个组成部分之一（ C ）。 A．Makefile B．配置文件（config.in） C．make menuconfig D．配置工具 1．人们生活中常用的嵌入式设备有哪些？列举4个以上(1) 手机，(2) 机顶盒，(3) MP3，(4) GPS。（交换机、打印机、投影仪、无线路由器、车载媒体、PDA、GPS、智能家电等等。） 2．ARM9处理器使用了五级流水线，五级流水具体指哪五级：(5) 取指，(6) 译码，(7) 执行，(8) 缓冲/数据，(9) 回写。 3．在Makefile中的命令必须要以(10) Tab 键开始。 4．Linux支持多种文件系统，主要包括哪些（写出其中4中就行）(11) Ext，(12) VFA T，(13) JFS，(14) NFS。（JFS、ReiserFS、Ext、Ext2、Ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等） 5．VI的工作模式有哪三种：(15) 命令行模式，(16) 插入模式，(17) 底行模式。
一、单项选择题 1、在CPU和物理内存之间进行地址转换时，（B ）将地址从虚拟（逻辑）地址空间映射到物理地址空间。 A．TCB B．MMU C．CACHE D．DMA 2、进程有三种状态：（C ）。 A．准备态、执行态和退出态B．精确态、模糊态和随机态 C．运行态、就绪态和等待态D．手工态、自动态和自由态 3、以下叙述中正确的是（C ）。 A．宿主机与目标机之间只需要建立逻辑连接即可 B．在嵌入式系统中，调试器与被调试程序一般位于同一台机器上 C．在嵌入式系统开发中，通常采用的是交叉编译器 D．宿主机与目标机之间的通信方式只有串口和并口两种 4、中断向量是指（C ）。 A．中断断点的地址B．中断向量表起始地址 C．中断处理程序入口地址D．中断返回地址 5、在微型计算机中，采用中断方式的优点之一是（C ）。 A．简单且容易实现B．CPU可以不工作 C．可实时响应突发事件D．传送速度最快 6、在ARM处理器中，（A ）寄存器包括全局的中断禁止位，控制中断禁止位就可以打开或者关闭中断。 A．CPSR B．SPSR C．PC D．IR 7、嵌入式系统的三要素下面哪一个不是：（B ）。 A、嵌入 B、存储器 C、专用 D、计算机 8、若R1=2000H，(2000H)=0x28，(2008H)=0x87，则执行指令LDR R0，[R1，＃8]！后R0的值为（）。 A、0x2000 B、0x28 C、0x2008 D、0x87 9、μCOS-II操作系统属于（B ）。 A、顺序执行系统 B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、分时操作系统 10、ARM寄存器组有（ C ）个状态寄存器。 A、7 B、32 C、6 D、37 11、C++源程序文件的默认扩展名为（A ）。 A、cpp B、exe C、obj D、lik 12、与十进制数254等值的二进制数是（A ）。 A、B、 C、D、
实验报告 课程名称：嵌入式系统 学院：信息工程 专业：电子信息工程 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 开课时间：学年第一学期
实验名称：IO接口（跑马灯） 实验时间：11.16 实验成绩： 一、实验目的 1.掌握 STM32F4 基本IO口的使用。 2.使用STM32F4 IO口的推挽输出功能，利用GPIO_Set函数来设置完成对 IO 口的配置。 3.控制STM32F4的IO口输出，实现控制ALIENTEK 探索者STM32F4开发板上的两个LED实现一个类似跑马灯的效果。 二、实验原理 本次实验的关键在于如何控制STM32F4的IO口输出。IO主要由：MODER、OTYPER、OSPEEDR、PUPDR、ODR、IDR、AFRH和AFRL等8个寄存器的控制，并且本次实验主要用到IO口的推挽输出功能，利用GPIO_Set函数来设置，即可完成对IO口的配置。所以可以通过了开发板上的两个LED灯来实现一个类似跑马灯的效果。 三、实验资源 实验器材: 探索者STM32F4开发板 硬件资源: 1.DS0(连接在PF9) 2.DS1(连接在PF10) 四、实验内容及步骤 1.硬件设计 2.软件设计 （1）新建TEST工程，在该工程文件夹下面新建一个 HARDWARE文件夹，用来存储以后与硬件相关的代码。然后在 HARDWARE 文件夹下新建一个LED文件夹，用来存放与LED相关的代码。 （2）打开USER文件夹下的test.uvproj工程，新建一个文件，然后保存在 LED 文件夹下面，保存为 led.c，在led.c中输入相应的代码。
（3）采用 GPIO_Set 函数实现IO配置。LED_Init 调用 GPIO_Set 函数完成对 PF9 和 PF10 ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程 119 STM32F4 开发指南(寄存器版) 的模式配置，控制 LED0 和 LED1 输出 1（LED 灭），使两个 LED 的初始化。 （4）新建一个led.h文件，保存在 LED 文件夹下，在led.h中输入相应的代码。 3.下载验证 使用 flymcu 下载（也可以通过JLINK等仿真器下载），如图 1.2所示： 图1.2 运行结果如图1.3所示：
嵌入式系统设计师练习题及答案第一套 (1) 嵌入式系统设计师练习题及答案第二套 (5) 嵌入式系统设计师练习题及答案第三套 (16) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第四套 (27) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第五套 (45) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第六套 (59) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第七套 (67) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第八套 (75) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第九套 (81) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十套 (90) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十一套 (99) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十二套 (106) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十三套 (115) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十四套 (126) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十五套 (139) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十六套 (154) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十七套 (161) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十八套 (169) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十九套 (177) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十套 (189) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十一套 (199) 嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十二套 (212) 嵌入式系统设计师练习题及答案第一套 1、以下关于CPU的叙述中，错误的是 A.CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往相应的部件进行控制
B.程序计数器PC除了存放指令地址，也可以临时存储算术/逻辑运算结果 C.CPU中的控制器决定计算机运行过程的自动化 D.指令译码器是CPU控制器中的部件 2、以下关于Cache的叙述中，正确的是 A.在容量确定的情况下，替换算法的时间复杂度是影响Cache命中率的关键因素 B.Cache的设计思想是在合理成本下提高命中率 C.Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等 D.CPU中的Cache容量应大于cPu之外的Cache容量 3、风险预测从两个方面评估风险，即风险发生的可能性以及 A.风险产生的原因 B.风险监控技术 C.风险能否消除 D.风险发生所产生的后果 4、许多程序设计语言规定，程序中的数据都必须具有类型，其作用不包括 A.便于为数据合理分配存储单元 B.便于对参与表达式计算的数据对象进行检查 C.便于定义动态数据结构 D.使于规定数据对象的取值范围及能够进行的运算 5、在计算机系统中，对程序员是透明的。 A.磁盘存储器 B.高速缓存 C.RAM存储器 D.flash存储器
_* 南京邮电大学通信学院 实验报告 实验名称：基于ADS开发环境的程序设计 嵌入式Linux交叉开发环境的建立 嵌入式Linux环境下的程序设计 多线程程序设计 课程名称嵌入式系统B 班级学号 姓名 开课学期2016/2017学年第2学期
实验一基于ADS开发环境的程序设计 一、实验目的 1、学习ADS开发环境的使用； 2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计； 3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。 二、实验内容 1、编写和调试汇编语言程序； 2、编写和调试C语言程序； 3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序； 三、实验过程与结果 1、寄存器R0和R1中有两个正整数，求这两个数的最大公约数，结果保存在R3中。 代码1：使用C内嵌汇编 #include
printf("gcdnum:%d\n",a); return 0; } 代码2：使用纯汇编语言 AREA example1,CODE,readonly ENTRY MOV r0, #4 MOV r1, #9 start CMP r0, r1 SUBLT r1, r1, r0 SUBGT r0, r0, r1 BNE start MOV r3, r0 stop B stop END 2、寄存器R0 、R1和R2中有三个正整数，求出其中最大的数，并将其保存在R3中。 代码1：使用纯汇编语言 AREA examp,CODE,READONL Y ENTRY MOV R0,#10 MOV R1,#30 MOV R2,#20 Start CMP R0,R1 BLE lbl_a CMP R0,R2 MOVGT R3,R0 MOVLE R3,R2 B lbl_b lbl_a CMP R1,R2 MOVGT R3,R1 MOVLE R3,R2 lbl_b B . END 代码2：使用C内嵌汇编语言 #include
山东理工大学成人高等教育嵌入式系统设计复习题 一、简述题 1、画出MCS-51单片机的总线形成图，并写出地址线和数据线的数量 2、简述定时器/计数器方式1和方式2的最长定时器时间与最短定时时间（外部晶振为6MHz） 3、简述串行口的控制寄存器SCON中的SM0、SM1、SM2的含义 4、如果一个8位的D/A转换器满量程为5V，试分别确定当数字量为75H、0ACH时对应的模拟量。 5．MCS-51系列单片机三总线如何产生？说明各控制总线的名称及含义。 6．写出MCS-51单片机P3口的第二功能名称含义。 7．MCS-51单片机工作寄存器区字节地址范围是多少？若选择当前工作寄存器区为2区，应如何设置？ 8．当中断控制寄存器IE的内容为92H时的含义是什么？ 9．简述程序状态字PSW各位的含义。 10．MCS-51系列单片机内部有哪些主要逻辑部件组成？ 11．P3口的第二功能是什么。 12．MCS-51单片机内部RAM如何分配的？ 13．写出将片内RAM 30H单元、片外RAM 3000H单元的内容读入A中的指令。 14．位地址20H与字节地址20H有何区别？位地址20H具体在片内RAM中什么位置？15．写出特殊功能寄存器IE、IP、TMOD的名称及功能。 二、名词解释 1、A/D分辨率 2、中断
三、编程 1、定时器/计数器初始化编程 若要求T0作为定时器以方式1工作，定时时间为50ms； T1作为计数器以方式2工作，计3个脉冲溢出。设单片机晶振频率为12MHZ，编写初始化程序。 2、编程将片内RAM31H单元的高3位和30H单元的高5位合并为1个字节送片内RAM32H，要求31H的高3位在高位上。 3.以30H为起始地址的内部RAM中，连续存放8个单字节无符号数， 试编一程序，求其平均值送52H单元。 4．片内RAM的40H、41H单元存放2个压缩的BCD码，编制程序将其转换成七段码，并存入片内30H～33H单元中。已知七段码表的首地址为TAB。 四、设计 1、画出利用8255A管理LED3位静态显示的原理简图，并编写显示数字5、7、9的程序。 五、指令题 1．设片内RAM（30H）=0EH，执行下面程序后，（A）=？该程序完成何功能？ MOV R0，#30H 答： MOV A，@R0 结果A= RL A 功能： MOV B，A RL A RL A ADD A，B RET 2．设（A）=40H，（R1）=23H，（40H）=05H。执行下列两条指令后，累加器A和R1以及内部RAM中40H单元的内容各为何值？ （1）XCH A，R1 （2）XCHD A，@R1 3．设内部RAM中44H单元的内容为43H，执行下列程序后 MOV SP，#78H MOV R1，#44H
实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线 P.1 实验报告 课程名称： 嵌入式系统设计 指导老师：马永昌 成绩：________________ 实验名称：综合实验一dht11和人体感应传感器 实验类型：验证型 同组学生姓名：孙凡原 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握字符设备驱动程序的基本结构和开发方法 2.掌握用户空间调用设备驱动的方法 3.掌握用户和内核的交互 二、实验内容和原理 1.编写温湿度传感器DHT11驱动，传输打印温湿度信息 2.编写人体感应传感器驱动，控制LED 灯亮灭 原理： 温湿度传感器DHT11： 1.引脚图 实际使用传感器没有NC 引脚 2.数据采集 a.数据总时序 用户主机发送一次开始信号后，DHT11 从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11 发 专业：测控技术与仪器 姓名：颜睿 学号：3130103850 日期：2018.4.28 地点：创客空间
装订线送响应信号，送出40bit 的数据，幵触发一次信采集。 b.主机发送起始信号 连接DHT11的DATA引脚的I/O口输出低电平，且低电平保持时间不能小于18ms，然后等待DHT11 作出应答信号。 c.检测从机应答信号 DHT11 的DATA 引脚检测到外部信号有低电平时，等待外部信号低电平结束，延迟后DHT11 的DATA引脚处于输出状态，输出80 微秒的低电平作为应答信号，紧接着输出80 微秒的高电平通知外设准备接收数据。 d.接收数据 （1）数据判定规则 位数据“0”的格式为：50 微秒的低电平和26-28 微秒的高电平，位数据“1”的格式为：50 微秒的低电平加70微秒的高电平。 接收数据时可以先等待低电平过去，即等待数据线拉高，再延时60us，因为60us大于28us且小于70us，再检测此时数据线是否为高，如果为高，则数据判定为1，否则为0。
一．简答题： 1.在PXA270和Exynos 4412实验系统中，都采用了核心板及母板（主板）结构，请简述这种结构设计的优点和缺点。 答：核心板是一个六层的小板，主板是一个两层的大板。两种板子的特征以及要求不同：核心板的特征是集成性高，结构复杂，成本相对较高，要求要可以高速运行。主板的特征是扩展性强，可搭载外围设备，成本低廉，相对低速。设计成两块板子，让成本高的核心板尽量缩小，成本低廉，也便于设计以及维修更换，并且让两种板子都发挥了各自的特性，所以通常设计成两块板。如果设计成一块板子，两种板子的速度不匹配，设计过程、制作工艺复杂，成本高，出现问题也不好解决，同时主板扩展性强的特性也不好发挥。但是设计成两块电路板，可能出现的问题集中在两块板子的连接上，如电路设计，传输信息的方式，速度(传输时延)，准确性等。 处理器有哪些工作模式和状态？ 答：工作模式：用户模式、系统模式、快速中断模式、中断模式、管理模式、终止模式、未定义指令模式， 从编程的角度看，ARM处理器的工作状态一般有两种，并可以在两种状态下切换： 第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令； 第二种为Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。 （ARM-Thumb Produce Call Standard）的主要内容是什么？ 答：为了使单独编译的 C语言和汇编语言之间能够相互调用，必须为子程序间的调用规定一定的规则。ATPCS 就是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。其使用规则为： 1. 子程序通过寄存器R0~R3来传递参数. 这时寄存器可以记作: A1~A4 , 被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0~R3的内容. 2. 在子程序中,使用R4~R11来保存局部变量.这时寄存器R4~R11可以记作: V1~V8 .如果在子程序中使用到V1~V8的某些寄存器,子程序进入时必须保存这些寄存器的值,在返回前必须恢复这些寄存器的值,对于子程序中没有用到的寄存器则不必执行这些操作.在THUMB程序中，通常只能使用寄存器R4~R7来保存局部变量. 3.寄存器R12用作子程序间scratch寄存器,记作ip; 在子程序的连接代码段中经常会有这种使用规则. 4. 寄存器R13用作数据栈指针,记做SP,在子程序中寄存器R13不能用做其他用途. 寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等. 5. 寄存器R14用作连接寄存器,记作lr ; 它用于保存子程序的返回地址,如果在子程序中保存了返回地址,则R14可用作其它的用途. 6. 寄存器R15是程序计数器,记作PC ; 它不能用作其他用途. 7. ATPCS中的各寄存器在ARM编译器和汇编器中都是预定义的。 4.在嵌入式系统设计中，JTAG的主要作用是什么？ 答：1 用于烧写FLASH，烧写FLASH的软件有很多种包括 fluted flashpgm等等，但是所有这些软件都是通过jtag接口来烧写flash的，由于pc机上是没有jtag接口的，所以利用并口来传递信息给目标板的jtag接口。所以就需要并口转jtag接口的电路。 2 用于调试程序，同时应该注意到jtag接口还可以用来调试程序。而调试程序（如ARM 开发组件中的AXD）为了通过jtag接口去调试目标板上的程序，同样是使用pc的并口转
嵌入式系统设计师历年试题解析 本复习题页码标注所用教材为： 嵌入式系统技术张晓林2008年10月第1版高等教育出版社 如学员使用其他版本教材，请参考相关知识点 1. 嵌入式系统调试通常可以分为硬件级调试和在线仿真器调试。 考核知识点：嵌入式系统调试，参见P47 2. 在ARM处理器中，快速中断（FIQ）的优先级高于外部中断（IRQ）。 考核知识点：ARM处理器，参见P62 3. ROM能够永久或半永久地保存数据，ROM内的数据永远不会丢失。 考核知识点：存储器特点，参见P131 4. 内建测试系统(BIST)是SoC片上系统的重要结构之一，JTAG测试接口是IC芯片测试方法的标准。 考核知识点：嵌入式系统测试，参见P43 5. VHDL的基本单元描述不包括库。 考核知识点：SOC主要设计语言，参见P233 6. 嵌入式ARM架构的嵌入式处理器同时支持大端、小端（Big/Little-Endian）数据类型。 考核知识点：嵌入式ARM架构的嵌入式处理器，参见P16 7. 嵌入式操作系统通常采用整体式内核或层次式内核的结构。 考核知识点：嵌入式操作系统内核，参见P249 8. ARM7TDMI中的T代表增强型乘法器。 考核知识点：ARM处理器，参见71 9. 看门狗(Watch Dog)实际是一个简单的定时器，在固定时间内若正常清零，则自动复位处理器。 考核知识点：嵌入式式系统硬件设计，教材无参考答案 10. ARM-CPU由多家不同制造商生产，芯片外部提供的总线是不一致的。 考核知识点：嵌入式总线技术，参见P183 1．嵌入式处理器指令的执行周期包括（） A.启动、运行、退出 B.取指令、指令译码、执行指令、存储 C.启动、运行、挂起、退出 D.取指令、指令译码、执行指令 考核知识点： ARM处理器指令周期,参见P69 2．下列不属于嵌入设计处理器本身带有的基本接口是（）
学习中心/函授站_ 姓名学号 西安电子科技大学网络与继续教育学 院 2014学年下学期 《嵌入式系统》期末考试试题 （综合大作业） 题号一二三四五总分 题分2010302020 得分 考试说明： 1、大作业于2014年12月25日下发，2015年1月10日交回； 2、考试必须独立完成，如发现抄袭、雷同均按零分计； 3、答案须手写完成，要求字迹工整、卷面干净。 一、问题简述（每小题4分，共20分） 1、简述嵌入式系统的定义和组成结构。 答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并软硬件可剪裁、功能、 ,可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式等方面符合要求的专用计算机系统。 嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执行部分、嵌入式软件等四个部分组成。 2、简单说明ARM微处理器的特点。 答：(1) 体积小、低功耗、低成本、高性能。 (2) 支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好地兼 容8位/16位器件。
(3) 大量使用寄存器，指令执行速度更快。 (4) 大多数数据操作都在寄存器中完成，通过Load/Store结 构在内存和寄存器之间批量传递数据。 (5) 寻址方式灵活简单，执行效率高。 (6) 指令长度固定。 3、简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。 答：①在嵌入式系统的开发过程中，一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程；②然后通过交叉编译和链接，将程序转换成目标平台(嵌入式系统)可以运行的二进制代码；③接着通过嵌入式调试系统调试正确；④最后将程序下载到目标平台上运行。 要强调，选择合适的开发工具和调试工具，对整个嵌入式系统的开发都非常重要。 4、简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。 答：在嵌入式系统的开发过程中，要考虑到实时性、可靠性、稳 定性、可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规范、抗干 扰、物理尺寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。 5、什么是BootLoader，了解其在嵌入式系统中作用。 答：就是启动载入或引导加载又叫自举装载。由于系统加电后需 要首先运行BootLoader这段程序，因此它需要放在系统加电后 最先取指令的地址上。嵌入式处理器的生产厂商都为其处理器预 先安排了一个在系统加电或复位后最先取指令的地址。 二、名词解释（每小题2分，共10分） 1、DSP(Digital Signal Processor)，数字信号处理器，一种特别用于快速处理数字信号的微处理器。DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。 2、RTOS Real Time Operating System. 译为实时操作系统。实时系统是指一个能够在指定的或者确定的时间内，实现系统功能和对外部或内部、同步或异步事件作出响应的系统。 3、BSP设计板级支持包（BSP）的目的主要是为驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包，从而实现对操作系统的支持。类似于PC机上的BIOS，是一个承上启下的软件层次。由嵌入OS和用户开发相结合取得。BSP一般是在嵌入式系统上固化存放。 4、总线竞争就是在同一总线上，同一时刻，有两个以上器件要通
实验报告 课程名称： 嵌入式系统设计 指导老师：马永昌 成绩：________________ 实验名称：实验四C 语言裸机编程 实验类型：验证型 同组学生姓名：__孙凡原_______ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 ? 初步了解C 运行库 ? 初步了解gcc arm 常用编译选项 ? 了解ARM 中断处理过程 二、实验内容和原理 ? 编写C 裸机代码实现跑马灯，通过控制Timer 中断实现 ? 通过控制uart 串口进行调试打印 三、主要仪器设备 树莓派、PC 机 四、操作方法和实验步骤 1 通过定时器产生中断，控制gpio ，实现跑马灯 2 控制uart 控制器，产生调试打印。 五、实验数据记录和处理 1.主程序arm.c 注释 //包含头文件 #include
1. 什么是嵌入式系统？其特点有些什么？ 答:嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 特点：（1）通常是面向特定应用，低功耗、体积小、集成度高； （2）是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统； （3）软硬件必须高效率地设计，根据应用需求量体裁衣，去除冗余； （4）与具体应用有机结合，具有较长的生命周期； （5）为提高执行速度和系统可靠性，软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中； （6）本身不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。 2. 嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么？ 答： BooTLoader是系统加电后,操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序，即引导加载程序。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。 3. 什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 答：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。 4. 目前嵌入式操作系统有哪些？ 答：（1）Windows CE（2）VxWorks（3）pSOS（4）QNX（5）Palm OS（6）嵌入式Linux 5. 构造嵌入式开发环境有哪几种形式？ 答：（1）交叉开发环境（2）软件模拟环境（3)评估电路板 6. 嵌入式系统开发的基本流程? 答：（1）系统定义与需求分析 （2）规格说明 （3）系统结构设计 （4）构件设计 （5）系统集成 7. 什么是可编程片上系统？ 答：用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统PSOC.它是一种特殊的嵌入式系统，首先它是SOC，即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能，具有一般SOC基本属性；其次，它又具备软硬件在系统可编程的功能，是可编程系统，具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。 8. 有时要使用Thumb技术的原因? 答：16位Thumb指令集是32位ARM指令集的子集，用16位代码密度的指令获得32位处理器的性能既节省存储空间及成本，又不降低处理性能，低功耗，小体积，低成本。 9. ARM处理器的工作模式有哪几种？ 答:用户模式，系统模式，管理模式，中止模式，未定义模式，IRQ模式，FIQ模式 10. 寄存器R13，R14，R15的专用功能各是什么？ 答：R13寄存器的作用通常是堆栈指针，SP； R14用作子程序链接寄存器，LR； R15的功能是程序计数器，PC。
短学期实验报告 （单片机系统设计） 题目： 专业： 指导教师： 学生姓名： 学号： 完成时间： 成绩：
基于单片机的交流电压表设计 目录 1系统的设计要求 (2) 2系统的硬件要求 (2) 2.1真有效值转换电路的分析 (2) 2.2放大电路的设计 (3) 2.3A/D转换电路的设计 (3) 2.4单片机电路的分析 (4) 2.5显示电路 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 软件的总流程图 (5) 3.2 初始化定义与定时器初始化流程图 (5) 3.3 A/D转换流程图 (6) 3.4 数据处理流程图 (6) 3.5 数据显示流程图 (7) 4 调试 (7) 4.1 调试准备 (7) 4.2 关键点调试 (7) 4.3 测试结果 (8) 4.4 误差分析 (8) 5结束语 (8) 5.1 总结 (9) 5.2 展望 (9) 附录1 总原理图 (10) 附录2 程序 (10) 附录3 实物图 (14)
基于单片机的交流电压表设计 ****学院 ****专业 姓名 指导老师：******* 1 设计要求 （1）运用单片机实现真有效值的检测和显示。 （2）数据采集使用中断方式，显示内容为有效值与峰值交替进行。 2 硬件设计 本系统是完成一个真有效值的测量和显示，利用AD737将交流电转换成交流电压的有效值，用ADC0804实现模数转换，再通过单片机用数码管来显示。系统原理框图如图2-1所示。系统框图由真有效值转换电路、放大电路、A/D 转换电路、单片机电路、数码管显示电路五部分。 图2-1 原理框图 2.1 真有效值转换电路 真有效值转换电路主要是利用AD737芯片来实现真有效值直流变换的，即将输入的交流信号转换成直流信号的有效值，其原理图如图2-2所示。 图2-2 真有效值转换电路 由于AD737最大输入电压为200mV, 所以需要接两个二极管来限制输入电压，起到限幅的作用。如图中D1、D2，由IN4148构成，电容C6是耦合电容，电阻R1是限流电阻。 2.2 放大电路设计 放大电路主要是利用运放uA741来进行放大，电路原理图如图2-3所示。 A/D 转换 单片机 电路 显示 电路 转换 电路 交流 信号 放大 电路
《嵌入式系统设计》复习题 1、根据嵌入式系统的实时性强弱，嵌入式系统是如何分类的？结合具体的应用场合，对它们的特点分别加以描述。 实时系统指系统的计算正确性不仅取决于计算的逻辑正确性，还取决于产生结果的时间。如果未满足系统的时间约束，则认为系统失效。 非实时系统（如PDA），对计算或者外接变换响应的时间没有确定性的要求。 软实时系统（如消费类产品）软实时系统就是那些从统计的角度来说，一个任务能够得到有确保的处理时间，到达系统的事件也能够在截止期限到来之前得到处理，但违反截止期限并不会带来致命的错误。例如在网络中仅仅是轻微地降低了系统的吞吐量。 硬实时系统（工业实时控制系统）硬实时系统指系统要有确保的最坏情况下的服务时间，即对于事件的响应时间的截止期限是无论如何都必须得到满足。例如中高档汽车中使用的气囊，晚一秒钟展开气囊比没有气囊的情况更糟糕。 强实时系统, 其系统响应时间在毫秒或微秒级。 一般实时系统, 其系统响应时间在几秒的数量级上,其实时性的要求比强实时系统要差一些。 弱实时系统, 其系统响应时间约为数十秒或更长。这种系统的响应时间可能随系统负载的轻重而变化。 2、结合嵌入式系统的组成结构，详细描述嵌入式系统开发的具体工作有哪些？在嵌入式硬件和嵌入式软件之间有一个 接口层次，这个接口层为什么层？其具体的开发特点是什么？ 1）系统定义与需求分析； 2）系统设计方案的初步确立； 3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证； 4）完善初步方案、初步方案实施； 5）软硬件集成测试； 6）系统功能性能测试及可靠性测试。 嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统（RTOS）和嵌入式系统应用。 操作系统与硬件的接口 嵌入式系统硬件平台是以嵌入式处理器为核心，由存储器、I/O单元电路、通信模块、外部设备等必要的辅助接口组成的。 嵌入式软件：包括嵌入式操作系统及应用软件 嵌入式操作系统是嵌入式系统中最基本的软件，它负责分配、回收，控制和协调全部软硬件资源的并发活动，并且提供应用程序的运行环境和接口，是应用程序运行的基础。 嵌入式应用软件 嵌入式应用软件是服务于某种专用应用领域，基于某一特定的嵌入式硬件平台，用来达到用户预期任务的计算机软件。 由于引入了一个中间层，屏蔽了底层硬件的多样性，操作系统不再面对具体的硬件环境，而是面对由这个中间层次所代表的、逻辑上的硬件环境，因此，把中间层次叫做硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer, HAL）。HAL的引入大大推动了嵌入式实时系统的通用化，从而为嵌入式系统的广泛应用提供了可能。 板级支持包（Board Support Package，BSP）是现有的大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案，是硬件抽象层的一种实现。BSP隔离了所支持的嵌入式操作系统与底层硬件平台之间的相关性，是嵌入式操作系统能够通用与BPS所支持的硬件平台，从而实现嵌入式操作系统的可移植性和跨平台性，以及嵌入式操作系统的通用性、复用性。 3、嵌入式处理器的种类有哪些？如能给出具体的代表性芯片请给出芯片的型号及生产厂家。 嵌入式微控制器8051英特尔 嵌入式微处理器ARM、MIPS、Aml86/88（Innovasic）、386EX（intel）、PowerPC（IBM）、68000系列（Motorola）DSP处理器TI公司TMS320C2000/5000/6000
嵌入式系统开发技术题库第3套 一、选择题 1:与个人计算机（PC）相比，嵌入式系统具有许多不同的特点。下面不属于嵌入式系统特点的是（）。A:嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用性 B:嵌入式系统通常包含在非计算机设备（系统）中，具有隐蔽性 C:嵌入式系统的软硬件资源往往受到严格的限制 D:嵌入式系统性能较低，价格也比较便宜 2:嵌入式系统中的CPU具有一些与通用计算机所使用的CPU不同的特点，下面不是其特点的是（）。A:支持实时处理 B:低功耗 C:高主频 D:集成了测试电路 3:嵌入式系统使用的片上系统英文缩写名为SoC，下面关于SoC叙述中错误的是（）。 A:SoC也称为系统级芯片，它是电子设计自动化水平的提高和集成电路制造技术飞速发展的产物 B:SoC芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路C:SoC将嵌入式系统的几乎全部功能都集成在一块芯片中，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能 D:SoC的设计制造难度很大，目前还没有得到广泛使用 4:微电子技术特别是集成电路制造技术是嵌入式系统发展的重要基础，下面关于集成电路的叙述中错误的是（）。 A:集成电路的集成度指的是单个集成电路所含电子元件（如晶体管、电阻、电容等）的数目多少 B:根据集成度的高低，集成电路可以分为小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模等几种 C:嵌入式系统中使用的处理器芯片属于大规模集成电路 D:集成电路的制造工艺复杂且技术难度非常高，许多工序必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成 5:文字信息是人们用以表达和传递信息的媒体之一，大多数嵌入式系统都必须处理文字信息。下面关于文字信息的表示及其处理的叙述中，错误的是（）。 A:目前使用最广泛的西文字符集是ASCII字符集，它包含96个可打印字符 B:GB2312是我国目前广泛使用的汉字编码国家标准之一 C:GB2312包括6000多汉字，但不包含西文、俄文等其他字符 D:GB2312字符集中的汉字与符号在系统中采用双字节表示 6:假设一台数码相机一次可拍摄16位色1024 x 1024的彩色相片共80张，数据压缩比平均是4，则它使用的存储器容量大约是（）。 A:40MB B:60MB C:80MB D:120MB 7:在数字音频信息数字化过程中，正确的处理顺序是（）。 A:量化、取样、编码 B:取样、编码、量化 C:取样、量化、编码 D:编码、取样、量化 8:互联网借助TCP/IP协议把许多同构或异构的计算机网络互相连接起来，实现了遍布全球的计算机的互连、互通和互操作，其中的IP协议起着关键性的作用。下面有关IP协议的叙述中，错误的是（）。
嵌入式系统设计性实验报告 水温控制系统 院别：控制工程学院 专业：自动 学号：5090633 姓名：邱飒飒 指导老师：孙文义 2012年6月8日
嵌入式系统设计性实验报告 作者：邱飒飒班级：50906 学号：5090633 摘要：在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大的提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是工业生产中经常会遇到的控制问题.该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台，根据实验任务要求，完成了基于单片机的水温自动控制系统的设计该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台，根据实验任务要求，完成了水温自动控制系统的设计。 关键字：水温控制单片机MC9S12DG128 一、系统设计的功能 1.1 水温控制系统设计任务和要求 该系统为一实验系统，系统设计任务： 设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。 水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。同时满足以下要求： （1）温度设定范围为40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。 （2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1℃。 （3）用十进制数码管显示水的实际温度保留一位小数。 （4）采用适当的控制方法（如数字PID），当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。 （5）温度控制的静态误差≤0.2℃。 （6）从串口输出水温随时间变化的数值。 1.2 水温控制系统部分 水温控制系统是一个过程控制系统，组成框图如下所示，有控制器、执行器、被控对象及其反馈作用的测量变送组成。 图1 控制系统框图 1.3 系统总体功能分析 本系统是一个简单的单回路控制系统，为了实现温度的测量及自动控制，根据任务要求及要求，系统由单片机系统，前向通道，后向通道，及人机通话四个模块构成。总体框图如图2 所示。
嵌入式系统复习题 一、填空题： 1、试列举三种主流的嵌入式处理器：（ ARM ）、（ MIPS ）、（PowerPC）。 2、ARM处理器共有（37）个寄存器，其中包括（31个通用寄存器）和（6个状态寄存器）。 3、寄存器R13在ARM指令中（堆栈指针SP ）。R14也称（程序连接寄存器LR）在程序里的作用是（程序计数器PC的备份）。当发生中断或异常时，对应分组寄存器分别是（R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值）。 4、ARM微处理器支持两种指令集：（ARM）和（Thumb）。 5、寄存器R15用作（程序计数器PC）。该寄存器在ARM状态下，（位[1:0]为00），位[31:2]用于保存PC；在Thumb状态下，（位[0]为0），位[31:1]用于保存PC。 6、CPSR用作( 状态寄存器 )，CPSR可在任何运行模式下被访问。每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为（程序状态保存寄存器SPSR）。 7、Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集，程序可以直接访问的通用寄存器是（R0—R7,PC,SP,LR,CPSR）。 8、ARM指令中条件执行功能是通过（ 指令中添加条件码）来实现的，包含的条件码位于指令的最高（四）位。 9、试列举五种以上常见的嵌入式操作系统：（μC/OS-II）、（Vxworks）、（WinCE）、（Linux/μCLinux）、（PalmOS）。 10、计算机结构中，哈佛结构和冯?诺依曼结构的主要区别是（指令与数据分开），ARM7采用（冯?诺依曼结构），ARM9采用（哈佛结构）。 11、ARM处理器采用（Thumb指令）操作来访问SFR。