《嵌入式系统》作业六 一、判断题 1.SoC拥有电子整机的完整功能。T 2.SoC的部分功能需借助传统的PCB来实现。F 3.三种IP核中对移植，改进的工作灵活性最差的是固核。F 4.传统的ASIC设计方案是自下而上的（down-up）。F 5.SoC结构发展的一个特点是：用硬连接逻辑功能块替代定制的专用处理器。F 6.VHDL语言与工艺有关。F 7.Verilog HDL可以从算法级，门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模。T 8.Verilog没有内置开关级原语。F 9.VHDL的代码风格类似于C语言。F 10.Leon系列处理器的cache不分离指令和数据。F 二、选择题 11.以下哪些部件不一定包括在SoC当中（C） A. 微处理器 B. 模拟IP核 C. 存储器或片外存储控制接口 D. FPGA 12.以下哪一个不属于IP核的分类（C） A. 软核 B. 硬核 C. 模拟核 D. 固核 13.目前SoC的结构通常是（D） A. 片上网络 B. 总线 C. 硬连线 D. 共享存储器交互 14.致力于IP核质量衡量，提升IP核安全性和有关标准研发的组织不包括（D） A. VSIA B. OCP-IP C. SPIRT D. VCID 15.SoC形成或产生的过程不包括以下哪个方面（C） A. 单片集成系统的软硬件协同设计和验证，以实现系统功能为主要目的 B. 逻辑面积计数的使用和产能占有比例的有效提高，即开发和研究IP核生成及复用技术 C. 系统软件的建模与开发，即对IP核的配套 D. 超深亚微米（VDSM），纳米集成电路的设计理论和计数，即与底层技术的结合 16.以下哪个不属于比较成熟的嵌入式处理器技术（C）。 A. RISC B. DSP C. CMP D. ASISP 17.VHDL的基本单元描述不包括（C） A. 实体 B. 构造体 C. 函数 D. 库 18.以下哪种方式不是Verilog对设计建模的方式（B） A. 行为描述方式---用过程化结构建模 B. 接口描述方式---用模块化结构建模 C. 数据流方式---使用连续赋值语句方式建模 D. 结构化方式---用门和模块实例语句描述建模 19.目前Leon系列处理器包括以下哪个型号（A） A. Leon2 B. Leon1 C. Leon4 D. Leon5 20.Leon系列处理器目前最多有几级流水（C）
《嵌入式系统》模拟卷 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。 2. 在ARM处理器中，快速中断（FIQ）的优先级高于外部中断（IRQ）。 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。 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。 5. VHDL的基本单元描述不包括库。 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。 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。 8. ARM7TDMI中的T代表增强型乘法器。 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。 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。 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 2．下列不属于嵌入设计处理器本身带有的基本接口是（） A.串口； B.并口； C.PCIE； D.AD/DA； 3．以下几个步骤是DMA控制过程的主要节点，请选出正确的DMA控制流程(请求信号HRQ)为（） 1. CPU让出总线控制权(响应信号HLDA) 2. DMA控制器向CPU请求总线使用权 3. DMA控制器控制总线,发总线命令、传送数据 4. DMA总线控制器归还总线控制权 5. CPU重新获取总线控制权 A. 2，1，3，4； B. 1，2，3，4； C. 3，1，4，2； D. 3，4，1，2；
浙江大学-嵌入式ARM试卷及答案
浙江大学2011 –2012 学年学期 期末考试试卷 课程号：__________，开课学院：___________ 考试试卷：A卷、B卷（请在选定项上打√） 考试形式：闭、开卷（请在选定项上打√），允许带___________入场 考试日期：年月日,考试时间：分钟 诚信考试，沉着应考，杜绝违纪。 考生姓名：学号：所属院系： _ 题序一二三四五六七八总分得分 评卷 人
一．（25分）填空题。 1. 当程序已经固化到片内FLASH，向量表保存在0x00000000起始处，则MAP[1:0]的值该为____0x01___________ 2. 在指令系统的各种寻址方式中，若操作数的地址包含在指令中，则属于__立即数寻址__方式。对于像指令MOV R0, #A 中的常数表达式有什么样的要求：常数必须是一个8为常数循环移位偶数位得到。 3. ARM7TDMI对于存储器的访问使用冯诺依曼结构,存储器的格式为小端格式。 4. 如果异常发生在Thumb状态，处理器会切换到ARM状态，然后异常返回时，切换到Thumb 状态；另外，ARM状态和Thumb状态还可以使用BX指令进行切换。 5. 异常模式包括：快中断，中断，管理，中止，未定义。
6. 在预取指中止异常处理程序中使用SUBS PC, R14_abt, #4 返回原先执行程序；在数据中止处理程序中使用SUBS PC, R14_abt, #8返回原先执行程序；在未定义异常处理程序中使用MOVS PC，R14_svc 返回原先执行程序。 7. 嵌入式处理器的最小系统包括嵌入式控制器，电源，时钟系统，复位及复位配置系统，存储器系统，调试测试接口。 8. 计算机操作系统发展到现在，广泛使用的有三种，即多道批处理操作系统，分时操作系统，实时操作系统。 二．（8分）描述ARM处理器对异常中断的响应过程。 1.保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件 标志位。也就是保存CPSR到将要执行的异常中断对应的SPSR寄存器。（2分） 2.设置当前程序状态寄存器CPSR中相应的位。
ARM 练习题 1.描述ARM处理器对异常中断的响应过程。 2.写一个IRQ中断异常处理程序示例，要求允许嵌套IRQ中断发生。（注意：该IRQ中断 可能是在执行另一个IRQ中断异常服务程序时发生。） 3.简单描述一下ARM7的三级流水线，并说明其对程序设计的影响。 4.阅读下面这段代码，并回答以下问题，存储器初始的数据见表1。 LDR R0, =(0x12345670) LDR R1, [R0, #4]! STR R1, [R0, #4] LDMDB R0!, {R2, R3} 表 1 执行完上述代码段后， R0 = 0x__________ R1 = 0x__________ R2 = 0x__________ R3 = 0x__________ 上述代码段中的STR指令是对哪一个存储单元进行操作的？操作后，在该存储单元里的数据是什么？ 5.寄存器R1里放的数值是0x1，请问执行下面这一段代码后，寄存器R1里的内容是多少? CPSR的高4位是什么内容？解释为什么。 LDR R0, Label2 STR R0, Label1 Label1 SUBS R1, R1, #1 Label2 ADDS R1, R1, #1 STR R0, Label3 NOP NOP Label3 SUBS R1, R1, #1
6.写一个对应下面C语言中的if-then-else功能的ARM代码段。 int gcd(int a, int b) { while (a!=b) if (a>b) a=a-b; else b=b-a; return a; } 7.启动代码中，异常向量表的定义如下 LDR PC, ResetAddr LDR PC, UndefinedAddr LDR PC, SWI_Addr LDR PC, PrefetchAddr LDR PC, DataAbortAddr DCD 0xB9205F80 LDR PC, [PC, # -0xFF0] LDR PC, FIQ_Addr (a) 在异常向量表的定义中，为什么使用LDR指令跳转，而不使用B指令跳转？ (b) 在异常向量表的定义中，语句“DCD 0xB9205F80”起什么作用？ (c) 在异常向量表的定义中，对应IRQ中断的入口为什么使用“LDR PC, [PC, # -0xFF0]”这一条指令，解释原因？ 8.编写一段蜂鸣器程序（要求有注释），实现由GPIO的P0.7管脚控制蜂鸣器周期性的蜂 鸣，其流程图如下
单选题100分 1.关于Linux的调度机制中，不恰当的是（）。 ? A Linux提供了基于动态优先级的调度机制 ? B 调度程序对优先级高的进程默认分配更长的时间片 ? C 当调度程序查找可执行程序时，查找时间不会因为系统任务繁重而变慢 ? D 当need_resched被设置时，系统就立刻调用schedule()进行调度单选题 2.以下不是常见的触摸屏种类的是（）。 ? A 红外线触摸屏 ? B 表面声波触摸屏 ? C 电感式触摸屏 ? D 电容式触摸屏 单选题 3.LDRR0,0x22/LDRR1,0x11/SUBR0,R0,R1/CMPR0,R1/执行这段程 序后，R0的值为： ? A A0x22 ? B B0x33 ? C C0x11 ? D D0
4.以下哪一个不属于IP核的分类（）。 ? A 软核 ? B 硬核 ? C 模拟核 ? D 固核 单选题 5.致力于IP核质量衡量，提升IP核安全性和有关标准研发的组织不包 括（）。 ? A VSIA ? B OCP-IP ? C SPIRT ? D VCID 单选题 6.Hyper Threading和SMT的区别在于（）。 ? A 多组寄存器 ? B 并行执行多个线程 ? C 共享执行单元 ? D 共享控制逻辑
7.下列哪项不是EFIS系统的特点（）。? A 较少的资源占用 ? B 多任务 ? C 环境适应性 ? D 动态特性 单选题 8.关于Qt的叙述，错误的是（）。 ? A Qt的信号和槽的机制完全独立的 ? B Framebuffer是Qt的图形引擎实现基础 ? C 输入设备是Qt的事件驱动基础 ? D Qt的体系结构是C/S结构 单选题 9.嵌入式GUI的发展趋势有（）。 ? A 以用户为中心 ? B 智能化 ? C 高带宽 ? D 以上都是 单选题
基于嵌入式系统的车载GPS导航系统的设计 1 设计目的与功能 1.1 设计目的 随着人们经济基础增强，安全意识增强的基础上，很多人都会选择车载GPS导航设备，所以制造功能强大，价格低廉的车载GPS导航设备是有很大市场和发展前景的。由于导航仪投入小,外壳模块、芯片等材料市场供应量大,这也是我选择设计车载GPS导航设备的理由。为了满足不同用户的不同需求，我想设计一款内置四维地图系统。 1.2设计功能 1提供准确无误的全3D实景导航； 2附带全国沿途咨询； 3具有视频、音乐播放等娱乐功能。 2．需求分析调研 2.1 产品的硬件组成（型号、类型、电气特性、选择的理由等） （1）处理器：S3C2440A 400MHz，S3C2440A 是三星公司生产推出的基于ARM920T 的32位RISC嵌入式微处理器，S3C2440A采用了ARM920T的内核，0.13um的CMOS标准宏单元和存储器单元。 采用ARM920T CPU内核支持ARM调试体系结构。 （2）储存模块：SDRAM , K4M561633-75 , 64MByte Nand FLASH, K9F1208G 64MByte同步动态随机存储器，工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。 （3）音频模块：PHILIPS公司的UDA1341TS是一块功能强大的专用语音处理芯片。本设计使用的AT91RM9200处理器具有一个IIS音频接口，此接口采用DMA方式传输数据。用DMA接口传输数据，不仅可以降低CPU负担，还可以节省系统的软件设计时间，降低编程难度。 （4）显示模块：CH7005，是薄膜晶体有源阵列显示器。一个LCD控制器，液晶显示屏。功能：具有双通道DMA通道。编码像素点是16位。色彩还原性好，显示清晰。 （5）GPS模块;GPS1050，使用台湾久元电子生产的，体积小，性能高，功耗小，有串行接口。
1.嵌入式系统的定义:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、对系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。P1 嵌入式系统基本特征：P21）具有特定的功能，用于特定的任务2）极其关注成本3)有功耗要求4）有实时性要求5)运行环境广泛6）软件通常要求固态化存储7）软硬件可靠性要求更高8)具有较长的生命周期； 2.嵌入式系统可以分为哪几类，比如依据使用的微处理器划分P5 嵌入式微控制器（MCU=MicroConctroller Unit单片机）低端的微控制器 嵌入式微处理器（MPU=MicroProcessor Unit）中高端的嵌入式微处理器 嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）通信领域的DSP系统 嵌入式片上系统（SOC=System on Chip）高度集成的片上系统 3.嵌入式操作系统的特点：P12 P1651.可剪裁性2.可移植性3.可靠性4.功耗管理5.实时性 操作系统：连接计算机硬件与应用程序的系统程序组成：与硬件相关的底层驱动软件，系统内核，设备驱动接口，通信协议，图形界面等 4.嵌入式系统开发与设计的主要步骤:P14 需求分析，详细说明，结构设计，组件设计，系统集成 5.操作系统的基本功能P12 进程管理，进程间通信与同步，内存管理，I/O资源管理 6.实时操作系统的概念 实时系统（RTOS）是具有实时性且能支持实时控制系统工作的操作系统。其首要任务是调动一切可利用的资源来完成实时控制任务，其次才着眼于提高计算机系统的使用效率，其重要特点是通过任务调度来满足对于重要事件在规定时间内做出正确的响应。 【特征：实时性：实时系统所产生的结果在时间上有严格的要求，只有符合时间要求的结果才是正确的。并行性：要求系统有并行处理能力，以便能同时相应来自不同端口的输入信号。多路性：对多个不同的现场进行采集，以及对多个对象和多个执行实行控制。独立性：每个用户向实时系统提出服务请求，相互间是独立的。在实时控制系统中对信号的采集和对象控制也是独立的。可预测性：实时系统的实际行为必须处在一定的限度内，而这个限度由系统的定义获得。可靠性：一方面指系统的正确性，另一方面指系统的健壮性，即使系统出现错误，仍然处于可预测状态，仍可以安全地带错运行和平缓降级它的性能。】 分类：强实时系统(保质、保量、在限定时间内完成任务)、弱实时系统(没有限制完成时间)、一般实时系统(强和弱的折中)。 【组成:实时内核(主要实现任务管理，定时器管理，存储器管理、任务间通信与同步，中断管理等)、网络组件、文件系统、图形用户界面。】 特点：支持异步事件的响应；中断和调度任务的优先级机制；支持抢占式调度；确定的任务切换时间和中断延迟时间；支持同步。评价：任务调度机制，内存管理，最小内存开销，最大中断禁止时间，任务切换时间（最重要技术指标）7.嵌入式开发环境包括哪些组件 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1宿主机2目标机（评估电路板）3基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE4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5嵌入式操作系统 8.从内核负责管理任务的角度，明确内核的功能及提供的基本服务P172 内核是操作系统的核心，它在系统引导的时候被调入内存，外部程序通过调用其中的函数完成操作。 功能：进程调度，内存管理，进程间通信，虚拟文件系统，网络接口 【它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。“内核”指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。】 资源管理，设备管理|设备管理任务调度进程管理存储管理处理器管理等 9.嵌入式开发一般采用何种方式，一般采用PC机还是目标机作为宿主机？P45 在嵌入式开发过程中，有宿主机和目标机的角色之分：宿主机是执行编译、链接嵌入式软件的计算机；目标机是运行嵌入式软件的硬件平台。通常我们用的PC机就是宿主机，而我们用的开发板则是目标机。 面向硬件的开发模式：开发没有操作系统的目标机上的应用程序；开发目标系统的硬件测试程序，验证目标系统的正确性；开发BootLoader程序 面向操作系统的开发模式：内部已经装好了操作系统或者具有程序下载的功能的目标系统的开发；开发基于操作系统的应用程序、驱动程序 10.流水线概念及影响流水线性能的因素P29 流水线技术：是一种将每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现多条指令并行处理的技术。大大提高CPU 的指令吞吐率，在执行无跳转的线性代码时，流水线的效率最高 影响流水线性能的主要因素有两个：执行转移指令和共享资源冲突。流水线级数越高，对硬件要求越高，也就是频率 要跟上。完成一个指令就要更多硬件参与。乱序执行，分支预测技术解决 【流水线是RISC处理器执行指令时采用的机制。使用流水线，可在取下一条指令的同时译码和执行其他的指令，从而