第1章：嵌入式系统概述
1、简述嵌入式系统的定义、特点和应用领域。
答：①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。
②专用性、可裁剪、可靠性、实时性、低功耗。
③家用电器、手持通信设备、信息终端、仪器仪表、汽车电子、航天航空、军事装备、制造工业等。
2、计算机的分类。嵌入式系统的发展历程。
答：（1）两类：嵌入式计算机系统、通用计算机
（2）①20世纪70年代：单片机；②20世纪80年代：嵌入式系统；③20世纪90年代：实时多任务操作系统；④21世纪:互联网
3、嵌入式系统的组成（或称结构）。
答:(1)硬件结构：微处理器、外围电路和外设;
(2)软件结构：设备驱动接口、实时操作系统、可编程应用接口和应用软件。
4、嵌入式处理器的特点、分类和各类的区别？
答：（1）功耗低、集成了丰富的外设接口、对实时多任务有很强的支持能力
(2) 嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、片上系统SOC
(3) DSP偏重于信号处理，MCU偏重于控制。
5、目前比较流行的嵌入式处理器核有那些？
答：8051,ARM,PowerPC,MIPS
6、常用的嵌入式系统操作系统那些？它们是由谁开发的？各自的优缺点？
答：①VxWorks是美国WindRiver公司( 风河公司)于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统（RTOS）。优点：具有可裁剪微内核结构，高效的多任务管理；微秒级的中断处理；缺点：价格昂贵，不开源；
②Window CE是美国微软公司90年代中期开发的一款嵌入式操作系统。优点：与windows 有较好的兼容性，继承了windows图形界面，可以使用windows的编程工具和函数；缺点：不开源，在效率、功耗方面的表现不出色，占用过多的系统内存，需支付可观的版权许可费。
③μC/OS-II是一个可裁剪、源码开放、结构小巧、抢占式的实时多任务内核，主要面向中小型嵌入式系统，具有执行效率高、占用空间小、可移植性强、实时性能优良和可扩展性强等特点，结构小巧。
④Linux： Linux内核占用的内存少，Linux适合嵌入式的因特网设备，因为它支持多处理器系统。
第二章
1、解释ARM、RISC的、CISC含义
ARM是Advanced RISC Machines的简写。
一个公司的名字
一类微处理器的通称
是一种技术的名字
RISC：精简指令集（Reduced Instruction Set Computer）
CISC是复杂指令系统计算机（Complex Instruction Set Computer）的简称
2、ARM核的主要特点、应用领域
特点:体积小、低功耗、低成本、高性能（这与嵌入式系统特点一致）
支持Thumb（16位）和ARM（32位）双指令集，能很好兼容8位、16位器件
大量使用寄存器，指令执行速度更快
寻址方式灵活简单，招执行效率高。
应用:消费类电子领域
3、ARM体系结构有几种、ARM系列处理器主要有几种、ARM7TDMI中的T、D、M和I的含义是什么。ARM7和ARM9之间的差别。
ARM体系结构共定义了6个版本，V1－V6
处理器：ARM7家族；
ARM9家族；
ARM9E家族；
ARM10E家族；
ARM11家族；
SecurCore家族；
Intel公司的StrongARM/XScale
T：表示支持Thumb指令集
D：表示支持片上调试（Debug）
M：表示内嵌硬件乘法器（Multiplier）
I：表示支持片上断点和调试点。
ARM7系列为低功耗的32位RISC处理器。是冯.诺伊曼结构（指令和数据使用同一存储器，经同一个总线传输）、提供3级流水线结构、不支持MMU。
ARM9是哈佛结构（使用2个独立的存储器模块，分别存储指令和数据）、提供5级流水线结构、支持MMU、支持32位高速AMBA总线，最高主频可达到300MIPS。
4、ARM的几种工作状态，几种运行模式，多少寄存器？
工作状态：
第一种：ARM状态。处理器执行32位的字对齐的ARM指令。
第二种：Thumb状态。处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令。
运行模式：
用户模式（usr）
快速中断模式（fiq）
外部中断模式（irq）
管理模式（svc）
数据访问中止模式（abt）
系统模式（sys）
未定义指令中止模式（und）
ARM处理器共有37个寄存器，其中31个通用寄存器，6个状态寄存器。
5、ARM的存储地址空间是多少？支持那3类数据？可以用那2种方法存储数据。
ARM体系结构采用232个8位字节的单一、线性地址空间。将地址空间看做由230个32 位的字组成。
ARM处理器支持字节（8位）、半字（16位）、字（32位）三种数据类型。
ARM体系可以用两种方法存储数据，称之为大端格式和小端格式。具体如下：
（1）大端格式（Big Endian）
数据的低字节存储在高地址中。
（2）小端格式（Little Endian）
数据的低字节存储在低地址中。
6、ARM920T是多少位的处理器？采用ARM的那个版本的指令集？是否支持MMU？有多少KB指令和数据缓存？外部采用什么总线？采用那一种片内调试（ICE）单元？
ARM公司的16/32位RISC结构处理器
ARM V4指令集
支持MMU
16KB指令缓存、16KB数据缓存
外部总线采用AMBA总线
集成基于JTAG协议的片内调试（ICE）单元
7、S3C2410X与ARM之间的关系？S3C2410X 需要那2种电压供电？它们各为那部分供电？为什么要采用2种电压供电？S3C2410X芯片采用什么封装？
S3C2410是韩国三星公司生产的嵌入式处理器,它采用了ARM公司的ARM920T(即ARM9)内核
内核电压：1.8V
存储器和IO电压：3.3V
降功耗，抗干扰
BGA封装
8、S3C2410X有几个通道的UART？有几个通道的几位ADC？有几位通道的IO口？有几位外部中断源？
3个通道的UART
8通道的10位ADC
117位通道的IO口
24位外部中断源
9、S3C2410存储控制器将系统的存储空间分为几个组？个每的大小是多少？用多少根地址线来控制？
S3C2410X存储控制器为片外存储器提供控制信号。它将系统的存储空间分成8组(Bank),每组的大小为128MB,共1GB。
27根
10、S3C2410X NandFlash控制器内部专门配置了一块SRAM它的作用是什么？
S3C2410X内部专门配置了一块SRAM用于支持NAND Flash启动。
11、UP-NETARM2410－S实验箱核心板包括几部分电路？主板包括几部分电路？步进电机的设备地址如何计算？网卡设备的地址如何计算？
核心板：
（1）微控制器：S3C2410X
（2）内存：64MB(32X2)
（3）Flash：64MB
主板：
内存电路、电源电路、复位电路、网卡电路、AD电路、步进电机和DA电路
步进电机：略
网卡设备：略
12、UP-NETARM2410－S实验箱上NANF FLASH分了几个区？分别加载了什么软件？
略
第3章：Linux编程基础
1、Linux常用命令的使用
答;Pwd: 显示工作目录(执行pwd指令可立刻得知您目前所在的工作目录的绝对路径名称。) ls:查看目录的内容 cd:切换目录 cd..:返回上一级目录 mkdir：创建目录 rm：删除文件或删除目录 mv：更改文件和目录名 mount：把文件系统挂接到linux系统上（umount卸载）Chmod：修改文件权限的命令 su：用户之间的切换
2、vi是什么软件？有那3种状态？如何进入各种状态？
答：vi是Linux/Unix操作系统的全屏文本编辑器（visul edit）
vi有3种状态，即编辑方式、命令方式和插入方式。
（编辑和命令方式是同时的，在编辑方式下按下“：”键即为命令方式）。打开软件时，进入编辑方式（命令方式）。
按下“i”键进入插入方式。
按”Esc“键进入编辑方式
在编辑方式下按下“：”键进入命令方式
q ：退出vi wq! ：保存并强行退出
3、GCC是什么软件？支持的文件有那些以及文件的后缀？GCC编译的4个阶段？常用参数（-o –O –c –l –L –I -g）的作用？
答：GCC（GNU C Compiler的简称）是组编译工具的总称，主要任务是预处理和编译，并且提供与编译器相关的运行库的支持。
四个阶段：预处理（Pre-Processing）编译（Compiling）汇编（Assembling）链接（Linking）
4、函数库分那2种？它们的后缀是什么？它们的区别是什么？
答：函数库一般分为静态和共享两种格式。后缀为.a：静态型函数库（静态链接库）后缀为.so：共享型函数库（动态链接库）
区别：静态链接是指编译时将库复制到文件中。
动态链接是指程序运行时需要调用共享库文件。
5、GDB是什么软件？
答：gdb(GUN Debugger)是一种基于命令行工作模式下的调试器。可以调试多种语言，包括
C、C＋＋、Java、Pascal、Fortran等语言。
6、为什么要使用make工具？Make和Makefile文件之间的关系？规则的结构（或称格式）？有那些预定义变量及它们的含义？
答：在大型的开发项目中，通常有几十到上百个源文件（如linux内核），如果每次都手工键入gcc命令进行编译的话，则非常不方便。因此，人们通常利用make工具来自动完成编译工作。
make执行时，需要一个名为Makefile的文件。Makefile文件描述了整个工程的编译、链接等规划。其中包括：工程中的那些源文件需要编译以及如何编译；需要创建那些库文件以及如何创建；最后如何生成目标文件。
规则的格式：
目标: 依赖关系
命令
有3个非常有用的变量，分别是$@，$^和$<。
$@表示目标的完整名称
$^表示所有的依赖文件，以空格分开。
$<第一个依赖的文件
7、文件编程有那2种？系统调用常用函数：create open read write close等。（程序阅读）
答：系统调用---文件访问（Linux）
C库函数 ---文件访问（C语言）（可参看教材p81程序）
8、什么是线程？线程和进程的区别？线程编程常用函数：pthread_create、pthread_exit、pthread_join等。（程序阅读）
答：线程是进程中的某一个能独立运行的程序片段。进程是系统分配资源的最小单位，线程是系统调度的最小单位。
具体区别：（1）线程和进程相比，它是一个非常“节俭”的多任务操作方式。在Linux系统下，启动一个新有进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种“昂贵”的多任务工作方式。
（2）线程之间的通信非常方便。因为线程是在同一进程中，一个线程可以直接访问另一个线程的数据。但进程不可以，它只能通过进程间通信方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。
第4章：嵌入式系统开发环境
1、什么叫交叉编译? 为什么要使用交叉编译？
答：①交叉编译是指：在宿主机上进行软件编辑、编译、链接等，并生成能够在目标机上运行的可执行程序的过程。
②使用交叉编译的原因：由于嵌入式系统的硬件资源有限，不能安装编译所需要的资源。
2、4种常用的交叉编译方法
答：（1）Crash and Burn方式（2）ROM Monitor方式（3）ICE方式（4）OCD方式
3、交叉编译环境包括那些软件？
答：第一部分是：宿主机（嵌入式交叉编译环境）
PC+Linux+交叉编译器+库函数。
第二部分是：目标机（嵌入式软件运行环境）
实验箱+引导程序+嵌入式操作系统。
4、嵌入式Linux系统从软件的角度看，通常可以分为那四个层次？这些软件是如何写入的？答：①引导加载程序（BootLoader）、Linux内核、根文件系统、用户应用程序
5、Bootloader的工作模式、结构框架及功能、常用的引导程序有那些？
答：①工作模式：启动加载模式、下载模式。②结构框架及功能：Stage1（用汇编语言来实现，主要进行设备的初始化）；Stage2下载模式(用C语言来实现，增强程序的移植性和可读性)
③u-boot、armboot、redboot、blob、vivi
6、什么叫Linux移植？内核为什么要移植？如何移植？如何裁剪？写入实验箱的内核映像文件名是什么？
答：①把Linux操作系统针对具体的目标平台做必要的改写之后，安装到该目标平台使其正确运行，这就叫移植。
②因为不同的嵌入式系统使用的微处理器不同（体系结构不同），再加上，硬件设计时，可能存储器安排的地址也不同。因此要根据系统的体系结构、硬件的结构来修改源代码，否则系统不能正确运行。
③通常对Linux源码的修改工作难度较大，它要求不仅对Linux内核结构要非常熟悉，还要对目标平台的硬件结构非常熟悉。所以这部分工作一般由目标平台提供商来完成。例如ARM 平台，它的这部分工作就是由ARM公司的工程师完成的。我们所做的就是：下载相关版本的linux内核补丁(Patch)；然后将它打到内核上，最后进行交叉编译就行。
④内核映像文件名：zImage
7、文件系统是什么？根文件系统的功能是什么？ BusyBox工具的功能是什么？写入实验箱的根文件系统映像文件名是什么？
答：①数据保存到设备上所使用的一种组织结构或格式。也可以说是操作系统访问外部设备
数据所约定的一种通用访问接口格式。
②功能：操作系统通过使用它们来与应用程序进行接口，并与设备进行交互。
③BusyBox工具是将数以百计的常用UNIX/Linux命令集成到一个可执行文件中，所占空间1MB左右。
④root.cramfs
第5章：Linux驱动程序设计
1、驱动程序的功能？驱动程序和应用程序的区别？
答：①功能：对设备初始化和释放；检测和处理设备出现的错误；为应用程序提供统一的接口，用于数据传送
②区别：第一：驱动程序安装之后，便停止工作，并等待被应用程序调用。而应用程序总是从头到尾执行一个任务（主动执行任务）。
第二：驱动程序工作在内核态；应用程序工作在用户态。
第三：使用的库函数不同。
2、Linux系统设备的分那3类？它们之间的区别？应用程序如何来访问这几类设备？
答：①字符设备、块设备、网络设备
②区别：字符设备和块设备的区别：最小访问单元不同；访问方式不同（顺序、随机）。
3、驱动程序的安装的2种方式？它们之间的区别？
答：①模块方式、直接编译进内核②驱动：动态、静态编译
4、Linux标识一个具体设备需要那3个参数？
答：设备类型、主设备号、次设备号
5、Linux向内核申请主设备号有那2种方法？创建设备文件有那2种方法？如何手动创建设备文件？
答：①有静态申请和动态申请2种方法。
②手工创建（mknod)、自动创建（安装驱动程序时）
③mknod name type major minor
6、设备文件、主设备号、驱动程序之间的关系？
答：应用程序通过主设备号调用驱动程序驱动相应的设备文件。
7、设备动程序有那3个非常重要的数据结构？它们的重要成员是什么？
答：(1)struct file、struct inode、struct file_operations
(2)①struct file重要成员：(loff_ t_pos )、(struct file_operations *f_op)；
②struct inode：dev_t i_rdev：设备号；
8、驱动程序使用到的重要函数有：register_chrdev 、unregister_chrdev、devfs_mk_dir、devfs_register、unregister_chrdev、copy_to_user、copy_from_user。
9、demo驱动程序和测试程序（程序阅读）
10、逐次逼近型AD的工作原理？
答：转换开始，先设定SAR寄存器的最高位为“1”，其余位为“0”，将试探值经D/A转换成电压Vc，然后将Vc与模拟输入电压Vx比较。如果Vx≥Vc，说明SAR最高位的“1”应予保留；如果Vx 11、 S3C2410自带的A/D转换器的工作流程？ 12、AD驱动程序和测试程序（程序阅读） 第六章 1、GUI、GAL、IAL是什么意思？ 答：GUI 是 Graphical User Interface 的缩写，即“图形用户界面”。它是使用图形的方式，借助菜单、按钮等标准界面元素和鼠标进行操作，帮助用户方便地向计算机系统发出指令，并将系统运行的结果同样以图形方式显示给用户。GAL图形抽象层IAL输入抽象层 2、嵌入式系统对GUI的基本要求是什么？ 答：（1）轻型，占用资源少。（2）可配置。（3）高性能。（4）高可靠性。 3、常用的GUI软件有那几种（列3种）？它们各自的优缺点？ 答：（1） MiniGUI（2）Microwindows（3）Qt/Embedded 4、MiniGUI是由谁开发的？现在由谁维护？它的主要特点是什么？ 答：MiniGUI是由魏永明（清华大学的教师）主持和开发的一个自由软件项目，现由北京飞漫软件有限公司（https://www.doczj.com/doc/9f414972.html,）维护并开展后续开发。它的主要特色有：（1）提供了完备的多窗口机制。（2）消息传递机制。（3）小巧、可配置。（4）可移植性好。 5、MiniGUI有那3种运行模式？在显示器上显示有那2种方式？有那3种窗口？ 答：运行模式 （1） MiniGUI-Threads模式，它是基于线程运行模式。它是默认运行模式。多线程。（2） MiniGUI-Lite模式。可以同时运行多个MiniGUI应用程序。多进程。 （3） MiniGUI-Standalone模式。不支持多线程和多进程 MiniGUI程序在Linux中运行有2种方式：fbcon和qvfb。 fbcon：Frame Buffer Console，是在控制台下运行。 qvfb：Qt Virtual Frame Buffer，就像在图形界面下的Terminal中运行命令一样。 三种窗口：主窗口、对话框和控件窗口（子窗口）。 6、MiniGUI的常用结构：MAINWINCREATE、 MSG、DLGTEMPLATE、 CTRLDATA 7、MiniGUI的常用函数：CreateMainWindow、ShowWindow、GetMessage、DestroyMainWindow、 PostQuitMessage、 TextOut、 GetWindowText、 SetWindowText 8、MiniGUI的常用消息：MSG_CREATE、MSG_INITDIALOG、MSG_PAINT、MSG_COMMAND、MSG_CLOSE 9、主窗口和对话框程序（程序阅读） 第七章 1、通用的数据库属于引擎响应，那嵌入式数据库属于什么驱动式？ 答：嵌入式数据库属于程序驱动式 2、嵌入式数据库的特点？ 答：（1）体积小（2）可靠性高（3）可定制性好（4）支持SQL查询语言（5）提供接口函数，供高级语言调用（6）实时性好（7）有一定的底层驱动能力 3、常用的嵌入式数据库有那些？ 答：（1）db2 db3（2）Oracle （3）Informix （4）Sybase （5）SQL Server （6）PostgreSQL （7）mySQL 4、SQLite使用什么时间开发出来的？采用什么语言编写？主要特性是什么？ 答：SQLite第一个Alpha版本诞生于2000年5月，是 D. Richard Hipp 用 C 语言编写的开源嵌入式数据库引擎。它是完全独立的，不具有外部依赖性。 主要特性：（1）支持ACID事务（2）零配置（3）一无需安装和管理配置（4）储存在单一磁盘文件中的一个完整的数据库（5）数据库文件可以在不同字节顺序的机器间自由共享（6）支持数据库大小至2TB（7）足够小，全部源码大致3万行c代码，250KB； （8）比目前流行的大多数数据库对数据的操作要快； （9）提供了对事务功能和并发处理的支持，应用Transaction既保证了数据的完整性，也会提高运行速度，因为多条语句一起提交给数据库的速度会比一条一条的提交方式更快；（10）程序独立运行，没有额外依赖。 （11）SQL语言很大程度上实现了ANSI SQL92标准，特别是支持视图、触发器、事务，支持嵌套SQL ACID（Atomic、 Consistent、 Isolated、 Durable）即：事务的原子性、一致性、独立性及持久性。 5、常用点命令及使用（.quit .database .tables） 答：.help:查看帮助 .quit:退出SQLite3 .database:查看当前的数据库 .tables:查看当前数据库中有多少个数据表 .schema表名:查看表结构 .output文件名:把查询结果输出到文件 .dump表名:输出表结构，同时输出操作记录 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 1、何谓嵌入式系统？嵌入式系统与传统计算机有何区别？嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统（简称“嵌”）和传统计算机（简称“传”）的主要区别包括以下几点：形式与类型:传：实实在在的计算机。按其体系结构、运算速度和规模可分为大型机,中型机,小型机和微机嵌：“看不见”的计算机，形式多样，应用领域广泛，按应用进行分类。组成:传：通用处理器、标准总线和外设、软硬件相对独立嵌：面向特定应用的微处理器，总线和外设一般集成在处理器内部，软硬件紧密结合。系统资源:传：系统资源充足，有丰富的编译器、集成开发环境、调试器等嵌：系统资源紧缺，没有编译器等相关开发工具。开发方式:传：开发平台和运行平台都是通用计算机嵌：采用交叉编译方式，开发平台一般是通用计算机，运行平台是嵌入式系统。二次开发性:传：应用程序可重新编程嵌：一般不能重新编程开发。发展目标:传：编程功能电脑，普遍进入社会嵌：变为专用电脑，实现“普及计算”。 2、主流的嵌入式操作系统有哪几种？各有何特点？①传统的RTOS,特点：提供了高效的实时任务调度、中断管理、实时的系统资源以及实时的任务间通信。②嵌入式Linux操作系统，特点：免费、开源、支持软件多等。③Android系统，特点：不存在任何以往阻碍移动产业创新的专利障碍，是一个为移动终端构建的真正开放和完整的系统软件。④Windows CE 嵌入式操作系统，特点：具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口和与处理器无关等⑤μC/OS-Ⅱ实时操作系统，特点：包括了一个操作系统最基本的一些特性，并且是一个代码完全开放的实时操作系统，简单明了的结构和严谨的代码风格。 3、主流的嵌入式微处理器有哪几种？各有何特点？①ARM，特点：体积小，低功耗，低成本，高性能；能很好地兼容8位/16位器件；大量使用后寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行高效；指令长度固定。②MIPS，特点：尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。③PowerPC，特点：有非常强的嵌入式表现，因为它具有优异的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量④x86，特点：对以前的处理其保持了良好的兼容性，但是限制了CPU性能的提高。⑤Motorola 68000，特点：是CISC结构. 4、例举你在生活中使用过的嵌入式系统，并分析其系统构成。 5、从当前人们的生活、工作、娱乐等方面来看，未来嵌入式系统的发展趋势如何？你认为未来将会出现哪些嵌入式产品？网络化，信息化，智能化，网络互连，移动互联成为必然趋势！实现手写输入、语音输入、语音播报的一班嵌入式产品。 第2 章ARMCortexM3 微处理器基础 1、ARM 微处理器有什么特点？ARM 微处理器常用于哪些领域？特点：体积小，低功耗，低成本，高性能；能很好地兼容8位/16位器件；大量使用后寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行高效；指令长度固定。领域： ①工业控制领域②无线通讯③网络应用④消费类电子产品⑤成像和安全产品 2、简述 CM3 是如何处理异常的。1、CM收到中断服务请求2、CM判断向量表是否重映射，并从对应的中断入口取址 3、CM内核将MSP装入SP寄存器。并修改CONTROL[1]为0。 4、CM 内核进入特权级，并修改CONTROL[0]为0 5、CM内核修改ICSR、SHCSR、XPSR等寄存器 6、CM内核根据CONTROL[1]将R0-R3、R12、LR、PC、XPSR寄存器存入MSP或PSP栈 7、CM内核将LR修改为EXC_RETURN的特殊值 8、CM内核调入中断向量表，跳转至中断入口处。 3、简要说明 CM3 处理器的存储器系统特点及映射分区。特点：存储器映射是预定义的，并且规定了那个位置使用哪条总线。支持位带操作，实现了在特殊的存储器区域对单一比特的原子操作。分区：代码区，片上SRAM区，片上外设区，片外RAM去和片外外设区，私有外设区，芯片商指定区。 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。 《嵌入式系统》试题 闭卷答题时间:30分钟 一、填空题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：分别是（）、存储器、输入/输出和软件，一般软件亦分为操作系统相关和（）两个主要部分。 2、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器，（），（）以及片上系统。 3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有（）、进程间通信、（）、I/O资源管理。 4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为（）和分时操作系统，其中实时系统亦可分为（）和软实时系统。 5、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（），内核的基本服务是（）。 6、嵌入式开发一般采用（）方式，其中宿主机一般是指（）。 7、哈佛体系结构数据空间和地址空间（），ARM7TDMI采用（）的内核架构,ARM920T采用（）的内核架构。 采用（）级流水线结构，ARM920TDMI采用（）级流水线。 9.按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix 操作系统属于（）操作系统，VxWorks属于（）操作系统。 10、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（），支持在线断点和调试。 二、选择题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、要使CPU能够正常工作，下列哪个条件不是处理器必须满足的。（） (A)处理器的编译器能够产生可重入代码（B）在程序中可以找开或者关闭中断(C)处理器支持中断，并且能产生定时中断（D）有大量的存储空间 2、下面哪种操作系统最方便移植到嵌入式设备中。（） (A)DOS （B）unix (C)Windowsxp （D）linux 3、下面哪个选项不是SUB设备的特点。（） (A)串行通信方式（B）不可热拨插 (C)分HOST、DEVICE和HUB （D）通信速率比RS232快 4、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上。（） (A)Symbian （B）WinCE (C)uc/os （D）linux 5、以下哪项关于SRAM和DRAM的区别是不对。（） (A)SRAM比DRAM慢（B）SRAM比DRAM耗电多 (C)DRAM存储密度比SRAM高得多（D）DRM需要周期性刷新 6、uc/os操作系统不包含以下哪几种状态。（） (A)运行（B）挂起 (C)退出（D）休眠 7、0x07&0x11的运算结果是。（） (A)0x01 （B）0x11 (C)0x17 （D）0x07 8、以下哪种方式不是uc/os操作系统中任务之间通信方式。（） (A)信号量（B）消息队列 (C)邮件（D）邮箱 9、以下哪种方式不是文件系统的格式。（） (A)FAT （B）DOS (C)NTFS （D）Ext 10、在将uc/os操作系统移植到ARM处理器上时，以下哪些文件不需要修改。（） (A) （B） (C) （D）OSTaskInit 三、判断题：共5小题，每小题2分，满分10分。 1、所有的电子设备都属于嵌入式设备。（） 2、冯诺依曼体系将被哈佛总线所取代。（） 3、嵌入式linux操作系统属于免费的操作系统。（） 4、移植操作系统时需要修改操作系统中与处理器直接相关的程序。（） 5、的最大通信速率为12M/S。（） 简答题：共2小题，每小题10分，满分20分。 1、根据嵌入式系统的特点，写出嵌入式系统的定义。 2、试分析实时操作系统的工作状态特点及相互之间的转换。 嵌入式系统复习题 一、填空题 1、嵌入式系统一般定义为：以应用为中心，计算机技术为基础，软硬件可剪裁，以适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式处理器大致可分为四类，即：、、、， 嵌入式微处理器，嵌入式微控制器，嵌入式DSP处理器，嵌入式片上系统SOC。 本课程讨论的ARM系列处理器属于嵌入式微处理器。 3、μC/OS-II是一种可移植、可固化、可剪裁、可剥夺的多任务实时内核，其任务调度是基于算法的，基本思想是。 4、ARM处理器有两种工作状态，即：ARM状态和 Thumb状态，它在复位后开始执行代码时应该处于ARM状态。 5、ARM处理器的七种工作模式是指：、、、 、、、。 1、用户模式（usr）：正常的程序执行状态 2、快速中断模式（fiq）： 3、中断模式（irq）： 4、管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式 5、系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务 6、数据访问终止模式（abt）：数据或指令预取终止时进入该模式 7、未定义指令终止模式（und）：未定义的指令执行时进入该模式 6、不同于x86cpu，ARM处理器中I/O采用编址。 arm采用统一编址,外设接口中的IO寄存器（即IO端口）与主存单元一样看待，每个端口占用一个存储单元的地址，将主存的一部分划出来用作IO地址空间 7、ARM状态下，通常只有16个通用寄存器可见，其中有三个寄存器有专门 用途，R13通常用作堆栈指针，R14通常用作链接寄存器，R15通常用作包含程序计数器。 8、不同于8086cpu拥有6个条件码标志，ARMcpu只有4个条件码标志，它们是：N、Z、C、V。 9、ARM7采用了三级流水线，而在ARM状态固定采用32位长度的指令，由此导致：指令读出的pc值是指令地址值 加 8 字节。 10、类似于PC机上的BIOS 是系统加电后运行第一段代码。 11、μC/OS-II可以管理最多64个任务，任务ID的取值范围是，每个任务有5种可能的状态，即：、 、、、。 休眠，运行，就绪，等待或挂起，中断服务 二、判断题 （）1、在ARM处理器中，数据在存储器中的存储方式与8086一样遵循“低对低，高对高”的小端对齐原则。 （）2、μC/OS-II赋予每个任务的优先级必须是不同的，且支持时间片轮转调度（round-robin scheduling）。 （）3、μC/OS-II中一个任务通常是一个无限循环。 （）4、当任务完成以后，任务可以被删除，此时，任务代码将从内存中删除。 （）5、任务优先级号最低表明此任务的优先级越低。 （）6、当所有任务都在等待事件发生或等待延迟时间结束，μC/OS-II 就会崩溃。 （）7、如果中断未被关闭，则正在运行的任务是可以被中断的，当中断服务程序返回时，必定继续运行先前被中断的任务。 （）8、在ARM公司提供的AXD调试器中ARMUL驱动程序可以脱离目标硬件进行软件仿真。 《嵌入式系统》课程试卷 考试时间：__120___分钟开课学院___计算机___ 任课教师____________ 姓名______________ 学号_____________班级_______________ 一．单项选择题（2 × 20）： 1下面不属于Xscale微架构处理器的主要特征有：( ) A.采用了7级超级流水线、动态跳转预测和转移目标缓冲器BTB技术（Branch Target Buffer）。 B.支持多媒体处理技术、新增乘/累加器MAC、40位累加器、兼容ARM V5TE 指令和特定DSP型协处理器CP0。 C.采用了32KB的指令Cache。 D.采用了64KB的数据Cache。 2以下不属于XScale超级流水线的流水级是( ) A.寄存器文件/移位级（FR） B.写回级(XWB) C.寄存器读取级 D.和执行级二(X2) 3 目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的实时系统是：（） A. Symbian B. Windows CE C. VxWorks D. QNX 4 下面那句话的描述是不正确的？( ) A.在一个基于XScale内核的嵌入式系统中，系统在上电或复位时通常都从 地址0x00000000 处开始执行 B.引导装载程序通常是在硬件上执行的第一段代码，包括固化在固件中的 引导代码（可选）和Boot Loader两大部分。 C.在嵌入式系统中，Boot Loader不依赖于硬件实现。 D.Boot Loader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。 5 通常情况下，目标机上的Boot Loader通过串口与主机之间进行文件传输,下面不属于通常使用的传输协议的是：( ) A.modem协议 B.xmodem协议 C.ymodem协议 D.zmodem协议 6 Make预置了一些内部宏，其中$@表示：（） A.没有扩展名的当前目标文件 B.当前目标文件 C.当前目标文件最近更新的文件名 D.当前目标文件最近更新的文件名 7 在Default kernel command string “root=1f03 rw console=ttyS0,115200 init=/linuxrc”中，代表根文件系统(“/”) 的设备文件主号码是什么？( ) A.1f B.03 C.ttyS0 D.115200 8 用命令dd if=/dev/zero of=ramdisk_img bs=1k count=8192创建的ramdisk_img 其空间大小为多少？( ) A.8M bit 一、选择题 1、以下说法不正确的是（B ）。 A、任务可以有类型说明 B、任务可以返回一个数值 C、任务可以有形参变量 D、任务是一个无限循环 2下列描述不属于RISC计算机的特点的是（C）。 A．流水线每周期前进一步。B．更多通用寄存器。 C．指令长度不固定，执行需要多个周期。 D．独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。 3 存储一个32位数0x2168465到2000H～2003H四个字节单元中，若以大端模式存储，则2000H 存储单元的内容为（D）。 A、0x21 B、0x68 C、0x65 D、0x02 4 μCOS-II中对关键代码段由于希望在执行的过程中不被中断干扰，通常采用关中断的方式，以下X86汇编代码正确而且不会改变关中断之前的中断开关状态的是（D） A. 先CLI、执行关键代码、再STI B. 先STI、执行关键代码、再CLI C. 先POPF、CLI、执行关键代码、再PUSHF D. 先PUSHF、CLI、执行关键代码、再POPF。 5 RS232-C串口通信中，表示逻辑1的电平是（D ）。 A、0v B、3.3v C、＋5v～＋15v D、－5v～－15v 6 ARM汇编语句“ADD R0, R2, R3, LSL#1”的作用是（A）。 A. R0 = R2 + (R3 << 1) B. R0 =( R2<< 1) + R3 C. R3= R0+ (R2 << 1) D. (R3 << 1)= R0+ R2 7 IRQ中断的入口地址是（C）。FIQ的入口地址为0x0000001C A、0x00000000 B、0x00000008 C、0x00000018 D、0x00000014 8 S3C2420X I/O口常用的控制器是（D）。 （1）端口控制寄存器（GPACON-GPHCON）。 （2）端口数据寄存器（GPADA T-GPHDA T）。 （3）外部中断控制寄存器（EXTINTN）。 （4）以上都是。 9 实时操作系统中，两个任务并发执行，一个任务要等待其合作伙伴发来信息，或建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被成为（A）。 A. 同步 B. 互斥 C. 调度 D. 执行 10 和PC系统机相比嵌入式系统不具备以下哪个特点（C）。 A、系统内核小 B、专用性强 C、可执行多任务 D、系统精简 11 、ADD R0，R1，#3属于（A）寻址方式。 A. 立即寻址 B. 多寄存器寻址 C. 寄存器直接寻址 D. 相对寻址 12、GET伪指令的含义是（A） A. 包含一个外部文件 B. 定义程序的入口 C. 定义一个宏 D. 声明一个变量 13、存储一个32位数0x876165到2000H～2003H四个字节单元中，若以小端模式存 储，则2000H存储单元的内容为（C）。 A、0x00 B、0x87 C、0x65 D、0x61 14、μCOS-II操作系统不属于（C）。 A、RTOS B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、嵌入式实时操作系统 15、若R1=2000H，(2000H)=0x86，(2008H)=0x39，则执行指令LDR R0，[R1，＃8]！后R0的 《嵌入式开发》期中试卷 试卷适用范围：2011级计算机科学与技术（本）1、2班 一、填空题（每空1分，共46分） 习题 1 1．填空题 （1）嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 （2）嵌入到对象体系中的专用计算机系统。嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。 （3）嵌入式系统按形态可分为设备级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（MCU、SOC）。 （4）嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成，硬件一般由高性能微处理器和外围接口电路组成，软件一般由操作系统和应用程序构成，软件和硬件之间由所谓的中间层（BSP层，板级支持包）连接。 （5）嵌入式系统从组织层次上看，嵌入式系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。 （6）在专用的嵌入式板子上面运行GNU/Linux系统已经变得越来越流行。一个嵌入式Linux系统从软件的角度看通常可以分为四个层次：引导加载程序、 Linux内核、文件系统、用户应用程序。 （7）嵌入式系统硬件的核心部件是各种类型的嵌入式处理器。 （8）嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器，一般把嵌入式处理器分成4类，即微处理器、微控制器、数字信号处理器、和嵌入式片上系统。 （9）ARM公司首创了 chipless 的生产模式，专门从事基于RISC技术芯片的设计开发，公司本身并不生产芯片，而是设计出高效的IP内核，授权给半导体公司使用。 （10）ARM7TDMI中，T表示支持Thump指令集。D表示支持片上调试（Debug）。M表示内嵌硬件乘法器（Multiplier）。I表示支持片上断点和调试点。 （11）ARM9系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型，以适用于不同的应用场合。 （12）ARM微处理器有两种工作状态：Thump状态、ARM状态。 （13）通用寄存器分为三类：未分组寄存器、分组寄存器、程序计数器（PC）。 （14）异常是由内/外部源引起的需要处理器干预的一个事件。 （15）精简指令集计算机RISC（Reduced Instruction Set Computer）和复杂指令集计算机CISC 是当前CPU的两种架构。 （16）ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集： ARM指令集、Thump指令集。 （17）MMU的作用有两个：将虚拟地址转化为物理地址、对存储器访问的 嵌入式系统试卷及答案 2014年上学期11级计算机专业嵌入式系统期末试卷 专业班级学号姓名___ _____ 考试时间120分钟考试方式闭卷考试成绩__________ _ 题号一二三四五六 得分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题1分，共10分） 1、和PC机系统相比，下列哪点不是嵌入式系统所特有的：（ C） A、系统内核小 B、专用性强 C、可执行多任务 D、系统精简 2、ADD R0，R1，#3属于（ A）寻址方式。 A、立即寻址 B、多寄存器寻址 C、寄存器直接寻址 D、相对寻址 3、GET伪指令的含义是：（A） A、包含一个外部文件 B、定义程序的入口 C、定义一个宏 D、声明一个变量 4、μCOS-II操作系统不属于：（C） A、RTOS B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、嵌入式实时操作系统 5、FIQ中断的入口地址是：（A） A、0x0000001C B、0x00000008 C、0x00000018 D、0x00000014 6、ARM指令集和Thumb指令集分别是（D）位的。 A、8位，16位 B、16位，32位 C、16位，16位 D、32位，16位 7、BL和BX的指令的区别是（ D ） A、BL是跳转并切换状态；BX带返回的跳转并切换状态。 B、BL是带返回的连接跳转；BX带返回的跳转并切换状态。 C、BL是跳转并切换状态；BX是带返回的连接跳转。 D、BL是带返回的连接跳转；BX是跳转并切换状态。 8、Boot Loader 的启动过程是( A ) A.单阶段 B. 多阶段 C.单阶段和多阶段都有 D.都不是 9、以下说法不正确的是（ B ） A 、任务可以有类型说明 B 、任务可以返回一个数值 C 、任务可以有形参变量 D 、任务是一个无限循环 10、若已定义的函数有返回值，则以下关于该函数调用叙述中错误的是（D） A、函数调用可以作为独立的语句存在 1、ARM7 指令系统采用三级流水线指令，分别包括：取指、译码、执行。 3、一个嵌入式系统结构有典型的四层组成，包括：功能层、中间层、软件层和硬件层。 4、USB 家庭中有三位成员，即主机（或host）、设备（或device ）、集线器（或Hub ）。 5、嵌入式总线按传输方式分有并行总线和串行总线，按时钟信号分有同步总线和异步总线。 1．安装Linux系统对硬盘分区时，必须有两种分区类型：Linux原始分区(根分区) 和Linux 交换分区。 2．在Linux的两种链接文件中，只能实现对文件链接的一种方式是：软链接(符号链接)。3．Linux主要采用了请求调页和写时复制_两种动态内存管理技术实现了物理内存以On demand方式动态分配。 4．对于System V类型的共享内存页面，Linux基于__Clock____算法决定哪些页面应当被换出物理内存。 5．在Linux与中断相关的三个核心数据结构中，用做抽象的中断控制器的数据结构是_ hw_interrupt_type _____，它包含一系列处理中断控制器特有的操作。 6. 通过将_ request _____动态链入块设备控制结构blk_dev_struct，Linux设备管理器有效的实现了物理设备和缓冲区之间的异步读写通讯。 10．在System V进程通讯方式中，ipc_perm结构描述对一个系统IPC对象的存取权限，而用于定位IPC对象的引用标志符key可以依据键值分成_公有____和___私有___两种类型。1．在Linux2.4.0版本中，进程有___6___ 种状态，进程使用__exit____ 系统调用后进入僵死状态。 2．在Linux 中，管道分为__2____ 种类型，若创建或打开管道时获得的描述符存放在fd 中，则fd[1]是_管道写描述符_ 。 3．Linux为用户提供的接口有shell、XWINDOW、系统调用4．Linux在I386体系结构中支持__两级____分页机构。 5．每个设备文件名由主设备号和从设备号描述。第二块IDE硬盘的设备名为__hdb____，它上面的第三个主分区对应的文件名是__hdb3____ 。 6. 超级块是描述__文件系统属性____ 信息的数据结构，索引节点是描述__文件属性____ 信息的数据结构。 7．df命令完成_显示文件系统空间使用情况_____ 功能，du命令完成_显示目录或文件占用磁盘空间容量_____ 功能。 8．命令组合（命令表）将_建立新的子进程_____ 来执行命令。 9. 磁盘限额管理可以使用__quota____ 软件工具，其中硬限额的容量应该__大于____软限额。 10．交换线程通过三种途径来缩减已使用的内存页面：减少buffer cache和page cache的大小、换出系统V类型的内存页面、换出或丢弃进程的页面 1.在Linux系统中，以（文件）方式访问设备。 2. Linux内核引导时，从文件（/etc/fstab ）中读取要加载的文件系统。 3.链接分为：硬链接和（软链接）。 6. 设定限制用户使用磁盘空间的命令是（quota ）。 7. 在Linux系统中，用来存放系统所需要的配置文件和子目录的目录是（/etc ）。 8.将前一个命令的标准输出作为后一个命令的标准输入，称之为（管道）。 9.为脚本程序指定执行权的命令及参数是（chmod a+x filename ）。10.进行字符串查找，使用（grep ）命令。 《ARM嵌入式系统基础教程》期末试题 一、填空题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：处理器、（存储器）、输入/输出和软件，一般软件亦分为（操作系统）和应用软件两个主要部分。 2、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为（嵌入式微控制器），嵌入式DSP，（嵌入式微处理器）以及片上系统。 3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、（进程间通信）、（内存管理）、I/O资源管理。 4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为实时操作系统和（分时操作系统），其中实时系统亦可分为（硬实时操作系统）和软实时系统。 5、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（通信），内核的基本服务是（任务调度）。 6、嵌入式开发一般采用（宿主机/目标机方式）方式，其中宿主机一般是指（PC机或者台式机）。 7、哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM920T采用（哈佛体系）的内核架构。 8. ARM7TDMI采用（3）级流水线结构，ARM920TDMI采用（5）级流水线。 9 .按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于（分时）操作系统，VxWorks属于（实时嵌入式）操作系统。 10、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（在片可调试），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（嵌入式ICE），支持在线断点和调试。 二、选择题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、下面哪种操作系统不属于商用操作系统。 (B) A. windows xp B. Linux C. VxWorks D. WinCE 2. 下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。 (C) A. 内核精简 B. 专用性强 C. 功能强大 D. 高实时性 3. 下面哪种不属于嵌入式系统的调试方法。 (D) A. 模拟调试 B. 软件调试 C. BDM/JTAG调试 D. 单独调试 4. 在嵌入式ARM处理器中，下面哪种中断方式优先级最高。 (A) A. Reset B. 数据中止 C. FIQ D. 1.嵌入式系统的定义是什么？ IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 国内定义：应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统特点，三要素：嵌入、专用、计算机 （1）嵌入到对象体系中，有对象环境要求 （2）软、硬件按对象要求裁减 （3）实现对象的智能化功能 2.嵌入式软件系统分为几个层次？ 驱动层，OS层，应用层 3.嵌入式处理器分为几类？ 微控制器（MCU） 微处理器（MPU）(Embedded MicroProcessor Unit) 数字信号处理器（DSP）( Digital Signal Processor) 混合处理器和片上系统（SOC）(System On Chip) 可编程片上系统（SOPC）(System On Programmable Chip) 4.选择嵌入式微处理器时，应考虑那些因素。 5.什么是实时操作系统，如何分类？ 能够对外部事件做出及时响应的系统。响应时间要有保证。 对外部事件的响应包括： （1）事件发生时要识别出来 （2）在给定时间约束内必须输出结果 实时操作系统必须有以下特征： （1）多任务 （2）有线程优先级 （3）多种中断级别 实时操作系统又分为： （1）硬实时系统。对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就会引起系统崩溃或致命的错误。 ARM嵌入式系统基础教程 ----期中开卷 专业：软件1002班姓名：王世伟学号：04103060（24） 一、嵌入式系统基本概念 1、什么是嵌入式系统？有何特点？ 答：所谓嵌入式,实际上是“嵌入式计算机系统”，的简称，它是相对于通用计算机系统而言，注重于发展独立的单芯片技术。嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。 特点:(1)嵌入式系统是将先进的计算机技术，半导体技术以及电子技术与各行业的具体应用相结合的产物，这一点就决定了他必然是一个技术密集，资金密集，高度分散，不断创新的知识集成系统。（2）系统内核小(3)专用性强（4）系统精简（5）系统软件要求（6）嵌入式软件开发要走向标准化，需要使用多任务的操作系统。（7）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。 2、举例在你的身边常见到的嵌入式系统产品，谈一谈你对“嵌入式系统”的初步理 解。 答：产品有：洗衣机，空调，手机。 嵌入式系统就是内置小计算机系，可以对机器进行智能控制的系统。 3、嵌入式系统的3个基本特点？ 答：（1）专用性（2）嵌入型（3）计算机系统 4、什么是嵌入式处理器，嵌入式处理器可以分为几大类？ 答：嵌入式处理机是嵌入式的核心，是控制，辅助系统运行的硬件单元。 分类：四大类（1）嵌入式微处理器（2）嵌入式微控制器（3）嵌入式DSP处理器（4）SoC片上系统 5、广泛使用的三种类型的操作系统？ 答：多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。 6、列举常见的4种嵌入式操作系统？说明你对嵌入式操作系统的基本认识，嵌入式 操作系统在嵌入式系统开发中的必要性。 答：嵌入式Linux、WinCE、VxWorks、μC/OS-II 没有操作系统的计算机效率十分底下，把操作系统嵌入到计算机中，可以提高系统 1、ARM微处理器有7种工作模式，它们分为两类非特权模式、 特权模式。其中用户模式属于非特权模式 2、ARM支持两个指令集，ARM核因运行的指令集不同，分别有两个状态 ARM 、Thumb ，状态寄存器CPSR的T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态 3、ARM核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄 存器，R15 寄存器用于存储PC，R13通常用来存储SP 4、ARM处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是冯诺依 曼，数据和指令分开使用不同接口的是哈佛结构 5、ARM微处理器复位后，PC的地址通常是0x0 ，初始的工作模式是 Supervisor 。 6、ARM微处理器支持虚拟内存，它是通过系统控制协处理器CP15 和 MMU（存储管理部件）来进行虚拟内存的存储和管理。当系统发生数据异常和指令领取异常时，异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面，以保证程序正常执行。 7、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对 齐，另一种是打断对齐 8、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是GNU 工具链，ARM公司提供的工具链是ADS工具链 9、计算机有CISC和RISC两种类型，以ARM微处理器为核心的计算机属于 RISC、类型，其指令长度是定长的。 10、R14有两个用途，一是在调用子程序时用于保存调用返回地址，二是发生异常时用于保存异常返回地址。 11、在AMBA总线规范中，定义了3种总线：AHB、ASB和APB 。 12、ARM微处理器有7中工作模式，分别是：用户模式、FIQ 、IRQ 《嵌入式系统》试题库 《嵌入式系统》试题库 一、填空题 嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适、 1应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。、 2从层次角度来看，嵌入式 系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、、 3板级支持包（或硬件抽象层） 和硬件层。嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。、 4嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统、 5集成和系统测试。需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 6、确定输入信号是数字信号还 是模拟信号属于功能性需求。 7、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 8、在嵌 入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其 中体系结构设计解决“如何做”。 10、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。 11、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段 完成。、 12在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。、13在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。、 14在嵌入式系统 的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。、15在嵌入式系统的设计过程中，完 成软件设计应在构件设计阶段完成。 16、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体 设计（需求分析、规格说明和体系 17、结构设计）和系统调试。设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。、 18核的模块级重用和基于平台的系统级重用。 IP 设计重用技术主要分为基于19、 软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验 20、证几个阶段组成。嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和、21页共页第 1 44 《嵌入式系统》试题库 测试题0及参考答案 （1）ARM汇编程序由指令、指令和指令构成。 （2）ARM C____（A.0X12 B.0X34 C.0X56 D.0X78）（采用小端模式进行存储） （4）一般情况下，ARM微处理器异常处理模式共有___7___种，机器启动后第一条指令执行的是__A___（A.复位异常处理函数指令 B.中断异常处理指令 C.IRQ 异常处理指令 D.指令预取终止异常）。 （5）调用函数FUN(X,Y,Z)，则实参值分别通过__r0__、_r1___、_r2__寄存器来进行传递，如果参数超过4个，则参数传递规则为____通过栈进行传递________。 （6）举例列出一款ARM7TDMI微内核的嵌入式微处理器_S3C44B0X_，ARM920T微内核的嵌入式微处理器_S3C2410_，ARM11内核的嵌入式微处理器__S3C6410____，并列举2款64位ARM微内核_Cortex-A53 __、__Cortex-A57________。 （7）利用汇编和C混合编程，设计代码完成求a,b,c中最大值功能，要求写出汇编启动代码和C代码。 （略）此知识点不需要掌握 测试题1及参考答案 1.嵌入式Linux操作系统包括 bootloader 、内核、文件系统三部分组成。 2.在PC机上Linux系统编译使用的编译器名为 gcc ，ARM处理器嵌入式编译器名为 arm-linux-gcc 。 3.bootloader的功能：①引导操作系统内核启动②提供辅助命令工具。 4.列出最常用的bootloader：、、、、、。 5.在uboot中，打印开发板上环境变量值的命令为 printenv setenv ，假如嵌入式内核名为vmlinux，通过tftp加载内核的命令为 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．FAT32 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) VFAT，(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。 6．Linux下的一个进程在内存里包括三部分的数据，它们是：(18) 代码段，(19) 堆栈段，(20) 数据段。 1．目前使用的嵌入式操作系统主要有哪几种(1) Linux，(2) Windows CE，(3) uc/OS II，嵌入式系统模拟试题及答案
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