嵌入式系统基础教程第2版习题解答
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本文档旨在介绍《嵌入式系统基础教程第2
版题解答俞建新》一书的目的和内容概述。
该教程的目的是为了帮助读者更好地理解嵌入式系统的基础知识，并提供相关题的解答。___书籍是嵌入式系统领域的专家，他
在本书中结合了自己的经验和理论知识，为读者提供了一本全面而
实用的题解答手册。
本书的内容涵盖了嵌入式系统的基本原理、硬件设计、软件开发、实时操作系统和嵌入式系统应用等方面。每个章节都包含了大
量的题，通过解答这些题，读者可以进一步巩固所学的知识并提升
自己的实践能力。
在本文档中，将逐章介绍每个章节的主要内容和题类型。读者
可以根据自己的需求选择相应的章节进行研究和实践。无论是学生、从业人员还是对嵌入式系统感兴趣的人，都可以从本书中获得丰富
的知识和实用的经验。
希望本文档能够帮助读者更好地掌握嵌入式系统的基础知识，
并在实践中取得进一步的提升和发展。
第一章：嵌入式系统概述
第二章：处理器与内存
第三章：外设接口与设备驱动
第四章：实时操作系统
第五章：嵌入式系统设计
第六章：嵌入式系统应用
以下章节内容继续）。
问题：什么是嵌入式系统？
解答：嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它以特定的功能
为目标，被嵌入到其他设备或系统中，常常包括硬件和软件的组合。嵌入式系统通常具有实时性、可靠性和功耗低的特点，广泛应用于
各个领域，如消费电子、汽车、医疗设备等。
问题：嵌入式系统的组成部分有哪些？
解答：嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件包括中
央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等，它们负责数据的处
理和交互。软件包括操作系统、应用程序等，它们控制硬件的运行，并实现特定的功能。
问题：嵌入式系统相比通用计算机有哪些特点？
解答：相比通用计算机，嵌入式系统具有以下特点：
实时性要求高：嵌入式系统通常需要对任务的响应时间做出快
速的反应，因此对实时性的要求较高。
可靠性要求高：嵌入式系统常用于一些关键应用领域，如交通、医疗等，因此其稳定性和可靠性要求较高。
功耗低：嵌入式系统通常工作在电源有限的环境下，需要尽量
降低功耗，以延长电池寿命或减少耗电量。
多样性：嵌入式系统应用广泛，不同领域的需求有所不同，无
论是硬件还是软件都需要具备一定的灵活性和可扩展性。
问题：举例说明嵌入式系统的应用领域。
解答：嵌入式系统广泛应用于各个领域，常见的应用领域包括
但不限于以下几个方面：
消费电子：智能手机、平板电脑、智能电视等。
汽车电子：车载导航系统、发动机控制单元等。
工业控制：工厂自动化、机器人控制等。
医疗设备：心电图仪、血糖仪等。
家居电器：智能家居系统、智能门锁等。
问题：嵌入式系统开发过程中的常见问题有哪些？
解答：嵌入式系统开发过程中可能会遇到以下常见问题：
运行速度优化：针对系统性能要求高的场景，需要对代码进行优化，提高运行速度。
硬件和软件兼容性：在嵌入式系统开发中，需要确保硬件和软件的兼容性，以保证系统的正常运行。
资源受限：嵌入式系统通常资源有限，包括处理能力、存储容量等，需要合理利用和管理资源。
实时性保证：对于实时性要求较高的系统，需要保证任务的实时响应和调度。
可靠性保证：嵌入式系统常用于一些关键应用场景，对系统的稳定性和可靠性要求较高，需要进行相应的测试和验证。
以上是第一章中各个题的解答和解析。
本章提供了第二章中各个题的解答和解析。
题 2.1.请解释什么是嵌入式系统？题 2.1.请解释什么是嵌入式
系统？
嵌入式系统是指集成了计算机硬件和软件的特殊设备或系统。
它用于控制、监测或执行特定任务，并且通常是专门为特定应用设
计和构造的。嵌入式系统的特点包括实时性、可靠性、功耗低及体
积小等。嵌入式系统是指集成了计算机硬件和软件的特殊设备或系统。它用于控制、监测或执行特定任务，并且通常是专门为特定应
用设计和构造的。嵌入式系统的特点包括实时性、可靠性、功耗低
及体积小等。
题 2.2.举例说明几个可能包含嵌入式系统的设备或系统。题 2.2.举例说明几个可能包含嵌入式系统的设备或系统。
智能手机：智能手机包含了嵌入式系统用于控制通信、处理多
媒体、运行应用程序等功能。智能手机：智能手机包含了嵌入式系
统用于控制通信、处理多媒体、运行应用程序等功能。
汽车：汽车中的引擎控制单元（ECU）用于控制发动机的操作，这是一个嵌入式系统。
家用电器：家用电器如洗衣机、微波炉等都可能包含嵌入式系统来控制其操作和功能。
题 2.3.嵌入式系统相比于通用计算机有哪些特点？题 2.3.嵌入式系统相比于通用计算机有哪些特点？
嵌入式系统相比于通用计算机有以下特点：嵌入式系统相比于通用计算机有以下特点：
实时性要求高：嵌入式系统通常需要满足实时操作的要求，能够按时响应和处理输入。
可靠性要求高：嵌入式系统通常用于控制和监测功能，因此可靠性至关重要，不能有故障和错误。
功耗低：由于嵌入式系统通常在电池供电或者功耗有限的情况下工作，需要具有低功耗的特性。
体积小：嵌入式系统通常需要尽可能小的体积，以方便嵌入到设备或系统中。
题 2.4.简述嵌入式系统的发展趋势。题 2.4.简述嵌入式系统的发展趋势。
嵌入式系统的发展趋势包括以下几个方面：嵌入式系统的发展趋势包括以下几个方面：
多核处理器：随着计算能力要求的增加，嵌入式系统越来越倾向于采用多核处理器，以提供更强的计算性能。
互联网和物联网：嵌入式系统与互联网和物联网的结合将成为
未来的发展趋势，使设备之间能够实现联网和远程控制。
低功耗和节能技术：嵌入式系统需要不断发展低功耗和节能技术，以延长电池寿命和提高系统效率。
开放平台和标准化：嵌入式系统开放平台的发展和标准化将促
进嵌入式系统的应用和开发，加快产品上市速度。
题2.5.什么是嵌入式系统设计的“裸板开发”和“软件开发环境”？题 2.5.什么是嵌入式系统设计的“裸板开发”和“软件开发环境”？
裸板开发指的是在没有操作系统支持的情况下进行嵌入式系统
的开发，开发人员需要直接操作硬件和编写底层驱动程序。裸板开
发指的是在没有操作系统支持的情况下进行嵌入式系统的开发，开
发人员需要直接操作硬件和编写底层驱动程序。
软件开发环境是指使用软件工具和开发环境来开发嵌入式系统，开发人员可以使用高级编程语言和操作系统提供的接口来开发应用
程序。
题 2.6.软件开发环境对嵌入式系统开发的影响有哪些？题 2.6.
软件开发环境对嵌入式系统开发的影响有哪些？
软件开发环境对嵌入式系统开发的影响包括以下几个方面：软
件开发环境对嵌入式系统开发的影响包括以下几个方面：
提高开发效率：软件开发环境提供了丰富的工具和接口，可以
加快开发过程，提高开发效率。
简化开发流程：软件开发环境提供了封装好的功能模块和接口，开发人员可以直接使用，简化了开发流程。
提供更高级的抽象：软件开发环境提供了高级编程语言和库函数，使开发人员可以用更高级的抽象语言来表达和实现功能。
题 2.7.嵌入式系统开发流程包括哪些环节？题 2.7.嵌入式系统
开发流程包括哪些环节？
嵌入式系统开发流程包括以下环节：嵌入式系统开发流程包括
以下环节：
需求分析：明确嵌入式系统的功能和性能需求。
系统设计：设计嵌入式系统的硬件结构和软件框架。
硬件设计：设计嵌入式系统的电路、电子元器件和外部接口。
软件设计：设计嵌入式系统的应用程序和驱动程序。
系统集成：将硬件和软件进行整合和测试。
系统调试：对嵌入式系统进行功能调试和性能优化。
系统部署：将嵌入式系统部署到目标设备或系统中。
系统维护：对嵌入式系统进行维护和更新。
题 2.8.请简述嵌入式系统的实时性要求。题 2.8.请简述嵌入式
系统的实时性要求。
嵌入式系统的实时性要求指系统能够在规定的时间内响应和处理输入。实时性可分为硬实时和软实时两种：嵌入式系统的实时性要求指系统能够在规定的时间内响应和处理输入。实时性可分为硬实时和软实时两种：
硬实时要求系统必须在规定的时间范围内完成响应和处理，不能发生任何延迟。
软实时要求系统可以在更宽松的时间范围内完成响应和处理，可以容忍一定的延迟。
实时性要求高的嵌入式系统需要针对任务的时间特性进行系统设计和优化，以保证任务能够按时完成。
题 2.9.什么是实时操作系统？题 2.9.什么是实时操作系统？
实时操作系统是一种专门设计用于实时应用程序的操作系统。与通用操作系统相比，实时操作系统更加注重对任务的响应时间和执行时间的控制，以满足实时性要求。实时操作系统是一种专门设计用于实时应用程序的操作系统。与通用操作系统相比，实时操作系统更加注重对任务的响应时间和执行时间的控制，以满足实时性要求。
题 2.10.简述实时操作系统的分类及特点。题 2.10.简述实时操作系统的分类及特点。
实时操作系统可以分为硬实时操作系统和软实时操作系统两种：实时操作系统可以分为硬实时操作系统和软实时操作系统两种：硬实时操作系统可以在严格的时间要求下，以确定性的方式对
任务进行调度和执行，以保证任务能够在规定时间内完成。
软实时操作系统更注重任务的响应时间和执行时间的平均性能，可以容忍一定的延迟。
实时操作系统的特点包括以下几个方面：
快速响应：实时操作系统能够快速响应和处理输入，满足实时
性要求。
高可靠性：实时操作系统需要具备高可靠性，确保任务能够按
时完成。
硬件支持：实时操作系统通常需要硬件的支持，如定时器和中
断控制等。
优化调度算法：实时操作系统采用优化的调度算法，以满足任
务的实时性要求。
题 2.11.实时操作系统的任务调度策略有哪些？题 2.11.实时操
作系统的任务调度策略有哪些？
实时操作系统的任务调度策略包括以下几种：实时操作系统的
任务调度策略包括以下几种：
先来先服务调度（FIFO）：按任务到达的顺序进行调度。
优先级调度：按任务的优先级进行调度，优先级高的任务先执行。
轮转调度：将时间划分为若干个时间片，按时间片轮流分配给
各个任务进行执行。
最短作业优先调度（SJF）：根据任务的执行时间进行调度，
先执行执行时间最短的任务。
最高响应比优先调度（HRRN）：根据任务的等待时间和执行
时间计算响应比，优先执行响应比最高的任务。
题 2.12.什么是中断？题 2.12.什么是中断？
中断是一种由硬件或软件发起的事件，它会中断正常的程序执行，并转去执行中断服务程序。中断可以用于处理紧急事件、处理
外设的输入输出、进行系统调度等。中断是一种由硬件或软件发起
的事件，它会中断正常的程序执行，并转去执行中断服务程序。中
断可以用于处理紧急事件、处理外设的输入输出、进行系统调度等。
题 2.13.中断响应过程有哪些关键步骤？题 2.13.中断响应过程
有哪些关键步骤？
中断响应过程包括以下关键步骤：中断响应过程包括以下关键
步骤：
中断触发：外设或软件发起中断请求，例如外设完成数据传输、计时器到达定时时间等。
中断请求识别：处理器识别中断请求，确定中断类型。
中断响应：处理器保存当前的程序状态并切换到中断服务程序。
中断服务程序执行：处理器执行中断服务程序，对中断进行处理。
中断服务程序返回：中断服务程序执行完毕后，处理器恢复被
中断的程序执行。
题 2.14.请简述嵌入式系统的调试方法和工具。题 2.14.请简述
嵌入式系统的调试方法和工具。
嵌入式系统的调试方法和工具包括以下几种：嵌入式系统的调
试方法和工具包括以下几种：
打印调试：通过在程序中插入打印语句输出调试信息，可以用
于追踪程序执行过程和变量的值。
调试器：使用硬件或软件调试器，可以在程序中设定断点、单
步执行和查看变量的值，以调试程序。
逻辑分析仪：逻辑分析仪可以通过对目标系统进行采样和分析，帮助检测信号的时序、电平和波形等。
示波器：使用示波器可以观察信号的波形和幅值，对电路和信
号进行调试和分析。
调试接口：通过嵌入式系统的调试接口，如JTAG接口，可以
进行调试和下载程序。
以上是第二章的题解答和解析。
本章节包括第三章中各个题的解答和解析。
题题目：XXX解答：XXX题题目：XXX解答：XXX
题题目：XXX解答：XXX题题目：XXX解答：XXX题题目：XXX解答：XXX题题目：XXX解答：XXX
题题目：XXX解答：XXX题题目：XXX解答：XXX题题目：XXX解答：XXX题题目：XXX解答：XXX
本章包括第四章中各个题的解答和解析。
题 4.1
问题：什么是嵌入式系统？
答案：嵌入式系统是指集成了计算机处理器、内存、外设接口
等基本部件，用于完成特定功能任务的计算机系统。它通常被嵌入
到其他设备中，具备实时性、可靠性和资源受限性的特点。
题 4.2
问题：嵌入式系统有哪些典型的应用领域？
答案：嵌入式系统广泛应用于各个领域，如消费电子产品（如
智能手机、数码相机）、汽车电子、医疗设备、工业控制、航空航
天等。它们在这些领域中扮演着关键的角色，为设备和系统提供了
智能化和自动化的功能。
题 4.3
问题：为什么嵌入式系统需要实时性？
答案：嵌入式系统通常用于实时控制和处理任务，例如在汽车
中控制引擎、在医疗设备中监测患者的生命体征等。实时性要求系
统对任务的响应时间非常敏感，必须在规定的时间内完成任务处理。因此，嵌入式系统需要具备实时性能，以满足对任务响应时间的要求。
题 4.4
问题：嵌入式系统的可靠性为什么很重要？
答案：嵌入式系统在许多关键领域应用中，如医疗设备和航空
航天，任何故障都可能导致严重后果。因此，嵌入式系统的可靠性
非常重要，它需要能够长时间稳定运行，具备抗干扰和容错能力，
以确保系统正常工作并保证任务的准确可靠完成。
题 4.5
问题：嵌入式系统的资源受限性是什么意思？
答案：嵌入式系统往往具有资源受限的特点，包括计算资源、
存储资源和能耗。由于系统通常被嵌入到其他设备中，因此其计算
能力和存储容量有限。此外，嵌入式系统往往需要满足节能要求，
以确保系统能够在有限的能源条件下长时间工作。
题 4.6
问题：请举例说明嵌入式系统的应用案例。
答案：一个典型的嵌入式系统应用案例是智能家居。智能家居
系统集成了各种传感器和控制设备，可以实现对家居设备的智能控
制和监测。例如，通过嵌入式系统，可以实现对照明、温度、安防
等家居设备的远程控制和自动化管理，提高生活的便利性和舒适性。
题 4.7
问题：嵌入式系统的发展趋势有哪些？
答案：嵌入式系统的发展趋势包括以下几个方面：更高的性能
和能耗比、更低的成本、更小的体积和更高的集成度、更强的可靠
性和安全性、更广的应用领域（如人工智能、物联网等）。随着技
术的不断进步，嵌入式系统将会在各个领域得到更广泛的应用和智
能化发展。
本部分包括第五章中各个题的解答和解析。
问题：什么是嵌入式系统的实时性？解答：嵌入式系统的实时
性指系统能够在规定的时间范围内完成任务，并满足其时序性和响
应时间要求的特性。问题：什么是嵌入式系统的实时性？解答：嵌
入式系统的实时性指系统能够在规定的时间范围内完成任务，并满
足其时序性和响应时间要求的特性。
问题：简述嵌入式实时性的分类。解答：嵌入式实时性可分为
硬实时和软实时。硬实时要求系统在规定的时间限制内完成任务，
否则会导致系统失效；而软实时要求系统尽最大努力在规定的时间
限制内完成任务，但对于偶尔的延迟可以容忍。问题：简述嵌入式
实时性的分类。解答：嵌入式实时性可分为硬实时和软实时。硬实
时要求系统在规定的时间限制内完成任务，否则会导致系统失效；
而软实时要求系统尽最大努力在规定的时间限制内完成任务，但对
于偶尔的延迟可以容忍。问题：简述嵌入式实时性的分类。解答：
嵌入式实时性可分为硬实时和软实时。硬实时要求系统在规定的时
间限制内完成任务，否则会导致系统失效；而软实时要求系统尽最
大努力在规定的时间限制内完成任务，但对于偶尔的延迟可以容忍。问题：简述嵌入式实时性的分类。解答：嵌入式实时性可分为硬实
时和软实时。硬实时要求系统在规定的时间限制内完成任务，否则
会导致系统失效；而软实时要求系统尽最大努力在规定的时间限制
内完成任务，但对于偶尔的延迟可以容忍。
问题：什么是中断？解答：中断是指在程序执行的过程中，由
外部事件触发而打断正在执行的程序，转去执行中断处理程序的一
种机制。问题：什么是中断？解答：中断是指在程序执行的过程中，由外部事件触发而打断正在执行的程序，转去执行中断处理程序的
一种机制。问题：什么是中断？解答：中断是指在程序执行的过程中，由外部事件触发而打断正在执行的程序，转去执行中断处理程
序的一种机制。问题：什么是中断？解答：中断是指在程序执行的
过程中，由外部事件触发而打断正在执行的程序，转去执行中断处
理程序的一种机制。
问题：中断优先级的作用是什么？解答：中断优先级决定了中
断请求的相对优先次序，用于确定应该优先服务哪个中断请求。优
先级较高的中断会打断正在执行的较低优先级的中断。问题：中断
优先级的作用是什么？解答：中断优先级决定了中断请求的相对优
先次序，用于确定应该优先服务哪个中断请求。优先级较高的中断
会打断正在执行的较低优先级的中断。问题：中断优先级的作用是
什么？解答：中断优先级决定了中断请求的相对优先次序，用于确
定应该优先服务哪个中断请求。优先级较高的中断会打断正在执行
的较低优先级的中断。问题：中断优先级的作用是什么？解答：中
断优先级决定了中断请求的相对优先次序，用于确定应该优先服务
哪个中断请求。优先级较高的中断会打断正在执行的较低优先级的
中断。
问题：请解释中断嵌套。解答：中断嵌套指在中断处理程序中
发生另一个中断请求，并且此中断请求的优先级高于当前正在处理
的中断请求。当发生中断嵌套时，当前正在处理的中断请求会被挂起，处理更高优先级的中断请求。问题：请解释中断嵌套。解答：
中断嵌套指在中断处理程序中发生另一个中断请求，并且此中断请
求的优先级高于当前正在处理的中断请求。当发生中断嵌套时，当
前正在处理的中断请求会被挂起，处理更高优先级的中断请求。问题：请解释中断嵌套。解答：中断嵌套指在中断处理程序中发生另
一个中断请求，并且此中断请求的优先级高于当前正在处理的中断
请求。当发生中断嵌套时，当前正在处理的中断请求会被挂起，处
理更高优先级的中断请求。问题：请解释中断嵌套。解答：中断嵌
套指在中断处理程序中发生另一个中断请求，并且此中断请求的优
先级高于当前正在处理的中断请求。当发生中断嵌套时，当前正在
处理的中断请求会被挂起，处理更高优先级的中断请求。
问题：什么是中断嵌套层数？解答：中断嵌套层数表示同时发
生中断请求的最大数量。嵌入式系统的中断嵌套层数需要根据系统
设计在硬件和软件层面进行合理配置。问题：什么是中断嵌套层数？解答：中断嵌套层数表示同时发生中断请求的最大数量。嵌入式系
统的中断嵌套层数需要根据系统设计在硬件和软件层面进行合理配置。问题：什么是中断嵌套层数？解答：中断嵌套层数表示同时发
生中断请求的最大数量。嵌入式系统的中断嵌套层数需要根据系统
设计在硬件和软件层面进行合理配置。问题：什么是中断嵌套层数？解答：中断嵌套层数表示同时发生中断请求的最大数量。嵌入式系
统的中断嵌套层数需要根据系统设计在硬件和软件层面进行合理配置。
问题：请简述嵌套中断可能引发的问题。解答：嵌套中断可能
引发以下问题：（1）中断处理程序的执行时间延长，导致实时性
不能保证；（2）中断处理程序被打断，导致数据出错或丢失；（3）中断请求被屏蔽，导致处理不及时。问题：请简述嵌套中断可能引
发的问题。解答：嵌套中断可能引发以下问题：（1）中断处理程
序的执行时间延长，导致实时性不能保证；（2）中断处理程序被
打断，导致数据出错或丢失；（3）中断请求被屏蔽，导致处理不
及时。问题：请简述嵌套中断可能引发的问题。解答：嵌套中断可
能引发以下问题：（1）中断处理程序的执行时间延长，导致实时
性不能保证；（2）中断处理程序被打断，导致数据出错或丢失；（3）中断请求被屏蔽，导致处理不及时。问题：请简述嵌套中断
可能引发的问题。解答：嵌套中断可能引发以下问题：（1）中断
处理程序的执行时间延长，导致实时性不能保证；（2）中断处理
程序被打断，导致数据出错或丢失；（3）中断请求被屏蔽，导致
处理不及时。
问题：中断处理程序的编写要注意哪些方面？解答：中断处理
程序的编写需要注意以下方面：（1）处理程序尽量简短，减少中
断服务时间；（2）注意保护临界资源，避免数据冲突；（3）合理
设置中断优先级，确保高优先级中断不被低优先级中断打断。问题：中断处理程序的编写要注意哪些方面？解答：中断处理程序的编写
需要注意以下方面：（1）处理程序尽量简短，减少中断服务时间；（2）注意保护临界资源，避免数据冲突；（3）合理设置中断优先级，确保高优先级中断不被低优先级中断打断。问题：中断处理程
序的编写要注意哪些方面？解答：中断处理程序的编写需要注意以
下方面：（1）处理程序尽量简短，减少中断服务时间；（2）注意
保护临界资源，避免数据冲突；（3）合理设置中断优先级，确保
高优先级中断不被低优先级中断打断。问题：中断处理程序的编写
要注意哪些方面？解答：中断处理程序的编写需要注意以下方面：（1）处理程序尽量简短，减少中断服务时间；（2）注意保护临界
资源，避免数据冲突；（3）合理设置中断优先级，确保高优先级
中断不被低优先级中断打断。
问题：简述中断响应时间的含义和计算方法。解答：中断响应
时间是指从中断请求发生到开始执行中断处理程序的时间。计算方
第1章嵌入式系统概述 (1)举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。 答：键盘、鼠标、扫描仪。 (2)什么叫嵌入式系统？ 答：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。 (3)什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 答：嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。分为3类：1.注重尺寸、能耗和价格；2.关注性能；3.关注全部4个需求——性能、尺寸、能耗和价格。 (4)什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 答：嵌入式操作系统是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。原因：1.提高了系统的可靠性；2.提高了开发效率，缩短了开发周期。3.充分发挥了32位CPU的多任务潜力。 第2章 ARM7体系结构 1.基础知识 (1)ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？ 答：T：高密度16位Thumb指令集扩展；D：支持片上调试；M：64位乘法指令；I：Embedded ICE硬件仿真功能模块。 (2)ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？ 答：3级；冯·诺依曼结构。 (3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？ 答：ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上；ARM处理器状态体现在不同指令的使用上。 (4)分别列举ARM的处理器模式和状态？ 答：ARM的处理器模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式；ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状态。 (5)PC和LR分别使用哪个寄存器？ 答：PC:R15；LR:R14。 (6)R13寄存器的通用功能是什么？ 答：堆栈指针SP。 (7)CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态？ 答：位31~28：N、Z、C、V，条件代码标志位；27~8：保留位；7~0：I、F、T、M4~0，控制标志位。
参考答案 第一章 一、填空题。 计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术 应用、计算机技术… 硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层 ARM 、MIPS 、Power PC Linux 、Vxworks 、WinCE 、Palm 体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统测试 二、选择题 A D B D A 三、叙述题 1、生活中最常见的嵌入式系统恐怕要数智能手机了，包括Symbian 、Windows Mobile 、Android 等手机嵌入式系统。还有，如路由器也是一个典型的嵌入式系统。 2、嵌入式系统是指：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、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。他具有如下特点：1 、嵌入式系统是面向产品、面向用户、面向应用的。2、嵌入式系统是一个技术密集、 集成度高、需要不断创新的集成系统。3、嵌入式系统必须根据应用场合对软硬件进行必要的裁剪已实现需要的功能。 3、目前，嵌入式系统的开发有模拟开发调试、嵌入式在线仿真和远程调试等几种方法。 4、嵌入式系统技术有着非常广泛的应用前景，其领域包括：工业控制领域、信息家电领域、机器人领域、POS 网络及电子商务领域、家庭智能管理系统、交通管理领域、环境工程与自然领域等。 第二章 一、填空题。 1、多任务、友好的用户界面、设备独立性、文件传输、远程访问、可靠的安全性、良好的可移植性、X Window 系统、内存保护模式。 2、内核（Kernel ）、命令解释层（Shell 或其他操作环境）、文件结构（File Structure ）和实用工具。 3、Gnome 、KDE 4、mkdir linux、pwd、使linux.tar.gz文件的拥有者权限、文件组权限和其他用户拥有相应的权限 5、进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信
第一章 思考与练习 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：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。 3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式片上系统(System On Chip) 4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？ 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。 识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展， 分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。 2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？ 在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。 需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险 3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？ 规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。 4、何谓系统规划？为何要做系统规划 系统规划就是拟定一个开发进程，使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程，并确定检查点，以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论？ 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序，项目团队的经验才可以被记录下来，也就是说，这是一个撰写项目历史的过程。 第三章
嵌入式系统基础教程第2版习题解答 ___ 本文档旨在介绍《嵌入式系统基础教程第2 版题解答俞建新》一书的目的和内容概述。 该教程的目的是为了帮助读者更好地理解嵌入式系统的基础知识，并提供相关题的解答。___书籍是嵌入式系统领域的专家，他 在本书中结合了自己的经验和理论知识，为读者提供了一本全面而 实用的题解答手册。 本书的内容涵盖了嵌入式系统的基本原理、硬件设计、软件开发、实时操作系统和嵌入式系统应用等方面。每个章节都包含了大 量的题，通过解答这些题，读者可以进一步巩固所学的知识并提升 自己的实践能力。 在本文档中，将逐章介绍每个章节的主要内容和题类型。读者 可以根据自己的需求选择相应的章节进行研究和实践。无论是学生、从业人员还是对嵌入式系统感兴趣的人，都可以从本书中获得丰富 的知识和实用的经验。 希望本文档能够帮助读者更好地掌握嵌入式系统的基础知识， 并在实践中取得进一步的提升和发展。
第一章：嵌入式系统概述 第二章：处理器与内存 第三章：外设接口与设备驱动 第四章：实时操作系统 第五章：嵌入式系统设计 第六章：嵌入式系统应用 以下章节内容继续）。 问题：什么是嵌入式系统？ 解答：嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它以特定的功能 为目标，被嵌入到其他设备或系统中，常常包括硬件和软件的组合。嵌入式系统通常具有实时性、可靠性和功耗低的特点，广泛应用于 各个领域，如消费电子、汽车、医疗设备等。 问题：嵌入式系统的组成部分有哪些？ 解答：嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件包括中 央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等，它们负责数据的处
理和交互。软件包括操作系统、应用程序等，它们控制硬件的运行，并实现特定的功能。 问题：嵌入式系统相比通用计算机有哪些特点？ 解答：相比通用计算机，嵌入式系统具有以下特点： 实时性要求高：嵌入式系统通常需要对任务的响应时间做出快 速的反应，因此对实时性的要求较高。 可靠性要求高：嵌入式系统常用于一些关键应用领域，如交通、医疗等，因此其稳定性和可靠性要求较高。 功耗低：嵌入式系统通常工作在电源有限的环境下，需要尽量 降低功耗，以延长电池寿命或减少耗电量。 多样性：嵌入式系统应用广泛，不同领域的需求有所不同，无 论是硬件还是软件都需要具备一定的灵活性和可扩展性。 问题：举例说明嵌入式系统的应用领域。 解答：嵌入式系统广泛应用于各个领域，常见的应用领域包括 但不限于以下几个方面：
第一章习题答案 1.什么是嵌入式系统？请列举几个常见的嵌入式系统。 答：根据国际电气和电子工程师协会（IEEE）的定义，嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置（Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。这主要是从产品的应用角度加以定义的，由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，可以涵盖机械等附属装置。 目前被我国科学家普遍认同的定义是：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。 常见的嵌入式系统：手机，DVD，路由器，核磁共振仪，全自动洗衣机。2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别？ 答：(1) 以应用为中心；(2) 以计算机技术为基础(3) 软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格（5）软件的固件化（6）需要专用的开发工具 3.嵌入式系统的发展分为哪几个阶段？ 答：第一阶段：无操作系统的嵌入算法阶段。第二阶段：以嵌入式CPU为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统。第三阶段：以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。第四阶段：以基于Internet为标志的嵌入式系统。 4.请列举嵌入式系统的主要应用领域。 答：（1）工业控制领域（2）交通运输领域（3）消费电子产品（4）家电领域（5）通信领域（6）商业和金融领域（7）环境监测领域（8）医疗领域（9）建筑领域（10）军事国防领域（11）航天航空领域 第二章习题答案 1.简述简单嵌入式系统与复杂嵌入式系统的主要区别。 答：简单嵌入式系统很早就已经存在，这类嵌入式系统因为软硬件复杂度都很低，一般不使用操作系统，例如常用的单片机系统。对于复杂的嵌入式系统，它的开发模式发生了极大的改变。一个复杂的嵌入式系统不仅硬件系统的开发比单片机复杂了许多，更重要的是在该系统中采用了嵌入式操作系统，其应用软件的开发转变为使用操作系统标准接口的计算机工程领域的应用软件开发。复杂嵌入式系统具有更强大的功能，但是简单的嵌入式并不会随着复杂的嵌入式系统出现而消亡。 2.简述嵌入式系统的体系结构。 答：嵌入式系统从组成上看，可分为嵌入式硬件系统与嵌入式软件系统两大部分。嵌入式硬件层由嵌入式微处理器、嵌入式存储器系统、通用设备和I／O接口等组成。嵌入式系统的软件层分为嵌入式操作系统和嵌入式应用软件两大部分。3.嵌入式处理器分为哪几类？
第9章习题答案 编写一个程序段，当寄存器r3中数据大于r2中的数据时，将r2中的数据加10存入寄存器r3；否则将r2中的数据加100存入寄存器r3，并把这个程序段定义成一个代码段。 AREA ADDITION，CODE，READONLY ENTRY Loop CMP R3 , R2 BHI GREATER ADD R3 , R2 , #100 B STOP GREATER ADD R3 , R2 , #10 STOP … END 试编写一个循环程序，实现从0开始10个偶数的累加。 AREA Foud，CODE，READONLY ENTRY MOV R0，#0 ；存放累加和 MOV R1，#0 ；存放加数 MOV R2，#9 ；累加次数 Loop ADD R1,R1,#2 ADD R0,R0,R1 SUB R2,R1,#1 ；调整累加次数 BNE Loop Stop …… END 阅读程序，说明如下程序完成的功能。 llsearch CMP R0, #0 LDRNEB R2, [R0] CMPNE R1, R2 LDRNE R0, [R0, #4] BNE llsearch MOV PC, LR
若R0≠0，则将R0指向的字节数据读入R2； 若R0≠0且R1≠R2，则将R0+4指向的双字数据存入R0中； 循环，直至R0=R2退出子程序。 阅读程序，说明如下程序完成的功能。 strcmp LDRB R2, [R0], #1 LDRB R3, [R1], #1 CMP R2, #0 CMPNE R3, #0 BEQ return CMP R2, R3 BEQ strcmp return SUB R0, R2, R3 MOV PC, LR R0指向数据串S1（的前一个字节单元），R1指向数据串S2（的前一个字节单元）； 依次比较字符串S1、S2中的字符，直至任一字符串结束； 将S1,S2第一个不同字符（或最后一个字符）的差存入R0并返回； 阅读程序，说明如下程序完成的功能。 CMP R0, #maxindex LDRLO PC, [PC, R0, LSL #2] B IndexOutOfRange DCD Handler0 DCD Handler1 DCD Handler2 DCD Handler3 … 实现子程序散转：若R0在有效范围内（小于#maxindex）则跳转到Hander0～3所指的子程序之一。
2018─2019学年第 2 学期 《嵌入式系统设计与应用》试卷参考答案及评分标准( A卷) 本试卷适用专业：计算机科学与技术年级：16 考试时间：110分钟 考试方式：闭卷 一、选择题 (每小题 2分，共 20分) 二、填空题(每空 1分，共15 分) 2.MDK-ARM 、ARM DS5。 3.自旋锁信号量。 4.字符块套接字。 5. 4 00。 6.块组描述符、节点位图、数据块区 7.dev-t 四．问答题(每小题 5分，共35 分) 1.File_operations为用户态应用程序提供接口，是系统调用和驱动程序关联的重要数据结构。----1分 File 结构体在内核代码 include/linux/fs.h 中定义，表示一个抽象的打开的文件，---1分file_operations 结构体就是 file 结构的一个成员。------1分 Inode 结构表示一个文件，而 file 结构表示一个打开的文件。这正是二者间最重要的关系。---2分 2.const int pn; pn是一个常整型数 int const pn; pn是一个常整型数 const int *pn; pn是一个指向常整型数的指针（也就是，整型数是不可修改的，但指针可以）。int * const pn; pn是一个指向整型数的常指针（也就是说，指针指向的整型数是可以修改的，
但指针是不可修改的） int const * pn const; pn是一个指向常整型数的常指针（也就是说，指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可修改的） ----每个各1分 3. 本题考查系统可靠度的概念。 串联部件的可靠度=各部件的可靠度的乘积。 并联部件的可靠度=1–各部件失效率的乘积。 题目中给出的系统由三个部件串联组成，其中第二、第三部件又分别由两个部件并联构成，因此整个系统的可靠度为 0.85*(1–(1–0.85)*(1–0.85))* (1–(1–0.85)* (1–0.85))≈0.8122--------5分 （能够写出公式的给2分，正确计算结果给5分） 4. struct cdev * my_cdev=cdev_alloc(); my_cdev->owner=THIS_ MODULE; my_cdev->ops=&fops; ------应用cdev_alloc()正确可得2分，程序完全正确得5分 5. a.setValue(19); a.value()=19, b.value()=19 各1分 b.setValue(40); a.value()=19,-----2分 b.value()=40------1分 6. int *ptr; ptr = (int *)0x9527; *ptr = 0x1314; -----地址转换正确可得2分，程序功能完成即可得5分 7.本题考查指令流水的概念。 顺序执行时，每条指令都需7步才能执行完，没有重叠。 N级流水线执行，在单标量情况下，执行时间=（N-1）+指令数量 所以连续执行20条指令后，共需时间为（7-1） + 20=26Dt。----5分 或者如做出图形分析，通过画图获得最终结果给5分
微处理器系统结构与嵌入式系统设计第二版——c h a p9习题解答 (总4页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
第9章习题答案 编写一个程序段，当寄存器r3中数据大于r2中的数据时，将r2中的数据加10存入寄存器r3；否则将r2中的数据加100存入寄存器r3，并把这个程序段定义成一个代码段。 AREA ADDITION，CODE，READONLY ENTRY Loop CMP R3 , R2 BHI GREATER ADD R3 , R2 , #100 B STOP GREATER ADD R3 , R2 , #10 STOP … END 试编写一个循环程序，实现从0开始10个偶数的累加。 AREA Foud，CODE，READONLY ENTRY MOV R0，#0 ；存放累加和 MOV R1，#0 ；存放加数 MOV R2，#9 ；累加次数 Loop ADD R1,R1,#2 ADD R0,R0,R1 SUB R2,R1,#1 ；调整累加次数 BNE Loop Stop …… END 阅读程序，说明如下程序完成的功能。 llsearch CMP R0, #0 LDRNEB R2, [R0] CMPNE R1, R2 LDRNE R0, [R0, #4]
BNE llsearch MOV PC, LR 若R0≠0，则将R0指向的字节数据读入R2； 若R0≠0且R1≠R2，则将R0+4指向的双字数据存入R0中； 循环，直至R0=R2退出子程序。 阅读程序，说明如下程序完成的功能。 strcmp LDRB R2, [R0], #1 LDRB R3, [R1], #1 CMP R2, #0 CMPNE R3, #0 BEQ return CMP R2, R3 BEQ strcmp return SUB R0, R2, R3 MOV PC, LR R0指向数据串S1（的前一个字节单元），R1指向数据串S2（的前一个字节单元）； 依次比较字符串S1、S2中的字符，直至任一字符串结束； 将S1,S2第一个不同字符（或最后一个字符）的差存入R0并返回； 阅读程序，说明如下程序完成的功能。 CMP R0, #maxindex LDRLO PC, [PC, R0, LSL #2] B IndexOutOfRange DCD Handler0 DCD Handler1 DCD Handler2 DCD Handler3 … 实现子程序散转：若R0在有效范围内（小于#maxindex）则跳转到Hander0～3所指的子程序之一。 阅读程序，说明如下程序完成的功能。 loop LDMIA R12!, (R0-R11) STMIA R13!, (R0-R11)
ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案及练习题__周立功 一 思考与练习 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：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。 3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式片上系统(System On Chip) 4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。 第二章 1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？ 64 位乘法指令（带M 后缀的）、支持片上调试（带D 后缀的）、高密度16 位的Thumb 指令机扩展（带T 后缀的）和EmbededICE 观察点硬件（带I 后缀的） 2、ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？ 三级流水线（取指译码执行）；使用了冯·诺依曼（Von Neumann ）结构，指令和数据共用一条32 位总线。 3、ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？
arm嵌入式系统基础教程课后答案.doc arm 嵌入式系统基础教程课后答案【篇一：arm 嵌入式系统基础教程习题答案周立功】 /p> 1 、举出3 个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：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。 3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微控制器(microcontroller unit, mcu) 嵌入式dsp 处理器(embedded digital signal processor, edsp) 嵌入式片上系统(system on chip) 4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实 时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了 开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位cpu 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务 是什么？ 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结 束项目4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投
收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定 期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系 统交接给维护人员；结清各种款项。 2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？ 在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行 的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估 可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险 3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？ 规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有 意义的量化数据。 4、何谓系统规划？为何要做系统规划 系统规划就是拟定一个开发进程，使项目在合理的进程范围中逐渐 建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程，并 确定检查点，以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论？ 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序，项目团队 的经验才可以被记录下来，也就是说，这是一个撰写项目历史的
第二章 7. 若内存按字节编址，用存储容量为8K*8比特的存储器芯片构成地址编号A0000H～DFFFFH的内存空间，则至少需要多少片。 本题考查内存容量的计算。 给定起、止地址码的内存容量=终止地址–起始地址+1。 将终止地址加1等于E0000H，再减去起始地址，即E0000H–A0000H=40000H。十六进制的(40000)16=218。 组成内存储器的芯片数量=内存储器的容量/单个芯片的容量。 218/(8*210)=218/213=25 8. 下面的代码就使用了__interrupt关键字去定义了一个中断服务子程序(ISR)，请评论一下这段代码。 __interrupt double xyz (double r) { double xyz= PI * r * r; printf("\nArea = %f", xyz); return xyz; } ISR 不能返回一个值。 ISR 不能传递参数。 在ISR中做浮点运算是不明智的。 printf()经常有重入和性能上的问题 9. 在某工程中，要求设置一绝对地址为0x987a的整型变量的值为0x3434。编译器是一个纯粹的ANSI编译器。写代码去完成这一任务。 •i nt *ptr; ptr = (int *)0x987a; *ptr = 0x3434; 第五章 1.在一个单CPU的计算机系统中，采用可剥夺式（也称抢占式）优先级的进程调 度方案，且所有任务可以并行使用I/O设备。下表列出了三个任务T1、T2、T3的优先级和独立运行时占用CPU与I/O设备的时间。如果操作系统的开销忽略不计，这三个任务从同时启动到全部结束的总时间为多少ms，CPU的空闲时间共有多少ms。
第一章 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：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。 3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式片上系统(System On Chip) 4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。 第二章 1.基础知识 （1）ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？ 64 位乘法指令（带M 后缀的）、支持片上调试（带D 后缀的）、高密度 16 位的Thumb 指令机扩展（带T 后缀的）和EmbededICE 观察点硬件（带I 后缀的）（2）ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？ 三级流水线（取指译码执行）；使用了冯·诺依曼（Von Neumann ）结构，指令和数据共用一条32 位总线。 （3）ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？ 处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态，处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。 （4）分别列举ARM的处理器模式和状态。 状态： ARM 状态 32 位，这种状态下执行的是字方式的ARM 指令Thumb 状态 16 位，这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令模式：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。 （5）PC和LR分别使用哪个寄存器？ PC使用R15寄存器，LR使用R14寄存器 （6）R13寄存器的通用功能是什么？ 堆栈 （7）CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态？ 寄存器CPSR为当前程序状态寄存器，当控制位T置位时，处理器处于Thumb 状态，执行Thumb指令，当控制位T清零时，处理器处于ARM状态，执行ARM
5.10 用16K×1位的DRAM芯片组成64K×8位存储器，要求： (1) 画出该存储器的组成逻辑框图。 (2) 设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？ （1）组建存储器共需DRAM芯片数N=（64K*8）/（16K*1）=4*8（片）。 每8片组成16K×8位的存储区，A13~A0作为片内地址，用A15、A14经2:4译码器产生片选信号，逻辑框图如下（图有误：应该每组8片，每片数据线为1根） （2）设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行×128列，刷新周期为2ms。因为刷新每行需0.5μS，则两次（行）刷新的最大时间间隔应小于： 为保证在每个1μS内都留出0.5μS给CPU访问内存，因此该DRAM适合采用分散式或异步式刷新方式，而不能采用集中式刷新方式。 ●若采用分散刷新方式，则每个存储器读/写周期可视为1μS，前0.5μS用于读写，后 0.5μS用于刷新。相当于每1μS刷新一行，刷完一遍需要128×1μS＝128μS，满足刷新周期小于2ms的要求； ●若采用异步刷新方式，则应保证两次刷新的时间间隔小于15.5μS。如每隔14个读写周期刷新一行，相当于每15μS刷新一行，刷完一遍需要128×15μS＝1920μS，满足刷新周期小于2ms的要求； 需要补充的知识： 刷新周期：从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止的时间间隔。刷新周期通常可以是2ms，4ms或8ms。 DRAM一般是按行刷新，常用的刷新方式包括： ●集中式：正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。
“微处理器系统结构与嵌入式系统设计”第一章习题解答 1.2 以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？ 中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片 1.3 阐述摩尔定律。 每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。 1.5 什么是SoC？什么是IP核，它有哪几种实现形式？ SoC：系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。 IP核：满足特定的规范和要求，并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。它有软核、硬核和固核三种实现形式。 1.8 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的主要特点有哪些？ 概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。 特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。 2、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。 3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。 4、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理
器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。 ①软件要求固体化，大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中； ②要求高质量、高可靠性的软件代码； ③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。 5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。 6、嵌入式系统本身不具备自开发能力，设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。 第二章习题答案 2.2 完成下列逻辑运算 （1）101+1.01 = 110.01 （2）1010.001-10.1 = 111.101 （3）-1011.0110 1-1.1001 = -1100.1111 1 （4）10.1101-1.1001 = 1.01 （5）110011/11 = 10001 （6）(-101.01)/(-0.1) = 1010.1 2.3 完成下列逻辑运算 （1）1011 0101∨1111 0000 = 1111 0101 （2）1101 0001∧1010 1011 = 1000 0001 （3）1010 1011⊕0001 1100 = 1011 0111 2.4 选择题 （1）下列无符号数中最小的数是( A )。 A．H (1,1011,0101) (01A5)B．B (3764) C．D (2590)D．O （2）下列无符号数中最大的数是( B )。
一 思考与练习 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：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。 3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式片上系统(System On Chip) 4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？ 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。 识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展， 分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。 2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？ 在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。 需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险 3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？ 规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。 4、何谓系统规划？为何要做系统规划 系统规划就是拟定一个开发进程，使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程，并确定检查点，以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论？ 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序，项目团队的经验才可以被记录下来，也就是说，这是一个撰写项目历史的过程。 第三章
嵌入式系统设计大学教程习题与解答 第1章嵌入式系统设计基本概念（绪论） 1、嵌入式系统的定义是什么？你是如何理解嵌入式系统的? （P3） 答：嵌入式系统一般定义为以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。一个嵌入式系统就是一个硬件和软件的集合体，它包括硬件和软件两部分。其中硬件包括嵌入式处理器/控制器/数字信号处理器（DSP）、存储器及外设器件、输入输出（I/O）端口、图形控制器等；软件部分包括操作系统软件（嵌入式操作系统）和应用程序（应用软件），由于应用领域不同，应用程序千差万别。 For personal use only in study and research; not for commercial use 2、列出并说明嵌入式系统不同于其他计算机系统的主要特征。（P3~P4） 答：主要特征有： ∙系统内核小：由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置，系统资源相对有限，所以内核较传统的操作系统要小得多。 ∙For personal use only in study and research; not for commercial
use ∙ ∙专用性强：嵌入式系统通常是面向特定任务的，个性化很强，其中软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行软 件系统的移植。 ∙运行环境差异大：嵌入式系统使用范围极为广泛，其运行环境差异很大。 ∙可靠性要求高：嵌入式系统往往要长期在无人值守的环境下运行，甚至是常年运行，因此对可靠性的要求特别高。 ∙For personal use only in study and research; not for commercial use ∙ ∙系统精简和高实时性操作系统： ∙具有固化在非易失性存储器中的代码：为了系统的初始化，几乎所有系统都要在非易失性存储器中存放部分代码（启动代 码）。为了提高执行速度和系统可靠性，大多数嵌入式系统常 常把所有代码（或者其压缩代码）固化，存放在存储器芯片或 处理器的内部存储器件中，而不使用外部存储介质。 ∙嵌入式系统开发工作和环境：嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境。 For personal use only in study and research; not for commercial use