《嵌入式ARM基础》习题
第一章
1.1 什么是嵌入式操作系统？
答：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，功能。可靠性，成本，体积，功耗要求严格的专用计算机系统。
1.2 与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？
答：（1）．嵌入式系统通常是面向特定应用的；
（2）．嵌入式系统是将计算机技术，半导体技术和电子技术与各行各业的具体应用相结合的后的产物，是一门综合技术学科；
（3）.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，因此嵌入式产品一旦进入市场，就有较长的生命周期；
（4）.为了提高执行速度和可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储于磁盘等载体中；
（5）.嵌入式系统本身不具有自主开发能力，即使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。
1.3根据嵌入式的复杂程度，嵌入式系统可分为哪4类？
答：1.单个微处理器；
2.嵌入式处理器可扩展系统；
3.复杂的嵌入式系统；
4.在制造或过程控制中使用的计算机系统；
1.4举例介绍嵌入式处理器有哪几类？
答：1.嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit,EMPU）；
2.嵌入式微控制器；（Embedded Microcontroller Unit,EMCU）
3.嵌入式DSP处理器（Embedded Digital Signal Processor,EDSP）；
4.嵌入式片上系统（Embedded System on Chip,EsoC）；
1.5从硬件系统来看，嵌入式系统由哪几个部分组成？画出简图。
电源模块
Ｆｌａｓｈ
微处理器
ＭＰＵ
时钟
ＲＡＭ
复位
ＲＯＭ
外设
ＵＳＢ
ＬＣＤ
keyboard
other
1.6.嵌入式系统中，非数值数据编码主要包括哪几种？
答：1.字符表示；
2.汉字编码；
3.语音编码；
1.7若在嵌入式系统采用CRC码进行信息传输，接收端接收到的码字为101011，已知生成多项式g(x)=1011,问收到的码字是否正确？出错的是哪一位？
解：收到的码字不正确；出错的是第4位。
方法：（将收到的码字与生成多项式相除，所得结果为0011。对“CRC出错模式（G(x)=1011）”可查找出出错位为第四位）。
第三章
3.1编写1+2+3+***+100的汇编程序。
AREA EXAMPLE1, CODE,READONL Y ;定义一个代码段，名称为
;EXAMPLE1
ENTRY ;入口
MOV R0,#0 ;给R0赋值为0
MOV R1,#0 ;用R1来存放1~100的总和，初
;始化为0
START ADD R0,R0,#1 ;用来判断终止的，每次加1
ADD R1,R1,R0 ;从1加到100
CMP R0,#100 ;执行R0-100的操作，但不保存，
;只影响CPSR的值
BLT START ;带符号数小于时跳转到START处
;执行
STOP
B STOP ;死循环
END
3.2如何实现128位数的减法，请举例说明。
AREA EXAMPLE2,CODE,READONL Y
ENTRY
START
SUBS R5,R5,R9
SBCS R4,R4,R8
SBCS R3,R3,R7
SBCS R2,R2,R6
STOP
B STOP
END
3.3将存储器中起始地址M1处的4个字数据移动到M2处。
AREA EXAMPLE2,CODE,READONL Y
ENTRY
LDR R0 ,=0X10 ;把地址0X10赋给R0
LDR R5,=0X20 ;把地址0X20赋给R5
START
STMIA R0,{R1-R4} ;把R1到R2的值依次赋给R0为首地址
;的内存单元中，每次赋完一次值，R0自;动加1
LDMIA R5,{R1-R4} ;把R1到R4的值依次赋给以R5为首地;址的内存单元中，R5每次自动加1
STOP
B STOP ;死循环
END
3.4参考CPSR寄存器中各标志位的含义，使处理器处于系统模式。AREA EXAMPLE2,CODE,READONL Y
ENTRY
START
MOV R0,#0X1F ;给R0赋值，2进制为11111 MSR CPSR_c,R0 ;把CPSR的条件位置1 STOP
B STOP ;死循环
END
3.5用跳转指令实现两段程序间的来回切换。
AREA EXAMPLE5 ,CODE, READONL Y
ENTRY
BL a ;跳到a对R0，R1，赋值START
CMP R0,R1 ;比较R0，R1的值BNE b ;不等是跳转到b
BEQ STOP ;相等时跳转到STOP a
MOV R0,#3 ;对R0，R1赋值MOV R1,#2
MOV R15,R14 ;返回
b
ADD R1,R1,#1 ;R1自加1
B START ;跳转到START
STOP
B STOP ;死循环
END
第四章
4.1什么是伪指令和伪操作？在ARM汇编中有哪几种伪指令？
答：在ARM汇编语言程序中有些特殊助记符，这些助记符与一般指令的助记符的不同之处在于没有相对应的操作码或者机器码，通常称这些特殊指令助记符卫伪指令，他们多完成的操作成为伪操作；
在ARM汇编中，有如下几种伪指令：
(1)符号定义伪指令；
(2)数据定义伪指令；
(3)汇编控制伪指令；
(4)信息报告伪指令；
(5)宏指令及其他伪指令。
4.2如何定义寄存器列表，试举一个使用寄存器列表的例子，要求实现4个字的内存复制。
答：AREA EXAMPLE1,CODE,READONL Y
ENTRY
LDR R0,=0XFF ;把地址0XFF赋给R0
LDR R5,=0X0F ;把地址0X0F赋给R5
START
PBLOCK RLIST {R1-R4} ;把R1-R4定义为PBLOCK STMIA R0,PBLOCK ;把R1到R2的值依次赋给
;R0为首地址
;的内存单元中，每次赋完一次
;值自动加1
LDMIA R5,PBLOCK ;把R1到R4的值依次赋给以R5
;为首地址的内存单元中，R5每
;次自动加1
STOP
B STOP ;死循环
END
3.4参考CPSR寄存器中各标志位的含义，使处理器处于系统模式。
AREA EXAMPLE2,CODE,READONL Y
ENTRY
START
MOV R0,#0x1F
MSR CPSR_c,R0
STOP
B STOP
END
4.3如何定义一个宏，宏与子程序的区别是什么？
答：宏的格式为：
MARCO和MEND
[$标号] 宏名［＄参数１，＄参数2…..］
指令序列
MEND
MARCO表示一个宏定义的开始，MEND表示一个宏的结束，MARCO和MEND前呼后应可以将一段代码定义为一个整体，又称宏，然后在程序中就可以在程序中通过宏的名称及参数调用该段代码。
宏指令可以重复使用，这一点的使用方式与子程序有些相似，子程序可以节省存储空间，提供模块化的程序设计。但使用子程序机构时需要保存/恢复现场，从而增加了系统的开销，因此，在代码传递的参数较多并且比较短时，可以使用宏代替子程序，宏在被调用的地方展开。
4.4ARM汇编中如何定义一个段，段有几种属性？
答：AREA用于定义一个代码段，数据段，或者特定属性的段。
段的几种属性如下：
READONL Y表示只读属性；
READWRITE表示本段可读写；
CODE定义代码段；
DATA定义数据段；
ALIGN=表达式的对齐方式为2的表达式次方；；
COMMON：定义一个通用段，这个段不包含用户代码和数据。
4.5在一个汇编源文件中如何包含另一个文件中的内容？
答：通常可以使用GET/INCLUDE指令，在某源文件中定义一些宏指令，用MAP和FIELD定义结构化数据结构类型，用EQU定义常量的符号名称，然后用GET/INCLUDE将这个源文件包含到其他源文件中。
4.6分别编写一个函数和一个宏，实现字符串的复制。
MACRO
COPY $P1,$P2 ;定义一个宏
$P1 DCB "HELLO" ;分配一个字节的空间，并初始化为一个
;字符串
$P2 DCB "WORLD!" ;同上
LDR R0,=$P1 ;把P1的首地址加载到R0
LDR R6,=$P2 ;把P2的首地址加载到R1
LDRIA R0,[R1-R5] ;把R0每载一次，自加一次
;实现把P1加载到R0
STRIA R6,[R1-R5] ;同理（上）
MEND
AREA COPY,CODE,READONL Y
ENTRY
START
MACRO STR1,STR2 ;调用宏
B START ;死循环
END
4.7解释归纳变量，同族的归纳变量及基本的归纳变量。
4．8试将下面这段C代码翻译为等效的汇编代码：
int Factorial(int) //计算i阶乘
{ If(i==0)
{ Return 1;
}
Return i*Factorial(i-1);
}
}
解：该段C代码等效汇编为：
i EQU R1
AREA EXAMPLE,CODE,READONL Y
ENTRY
BL DA TA ;跳到DA TA取值
START
[ i=1 ;如果i=1
MOV R3,#1 ;R3用来存放阶乘的值,值为1
B EXIT ;跳到死循环
|
[ i=0
MOV R3,#1
B EXIT
| B a ;否则跳到a
]
]
a
MOV R4,R1 ;R4=i
MOV R2,#i-1 ;R2=i-1
SUBTRACT
MUL R3,R4,R2 ;R3=R4*R2,即,R3=i*(i-1)
MOV R4,R3 ;把R3的值给R4,因为MUL指令前两个寄存器不能一样
SUB R2,R2,#1 ;R2=R2-1
CMP R2,#0 ;比较R2是否为0
BNE SUBTRACT ;不为0 则跳到SUBTRACT处
BEQ EXIT ;如果为0则跳到EXIT处
DA TA
MOV R0,#0 ;用MOV 赋值
MOV R1,#i
MOV R3,#0
MOV R15,R14 ;返回
EXIT
B EXIT ;死循环
END
4．8用汇编语言编写一个函数实现数据块复制的功能，以字为单位。
答：
AREA EXAMPLE2,CODE,READONL Y
ENTRY
LDR R0 ,=0XFF ;把地址0X10赋给R0
LDR R5,=0X0F ;把地址0X20赋给R5
START
STMIA R0,{R1-R4} ;把R1到R2的值依次赋给R0为首地址
;的内存单元中，每次赋完一次值，R0自
;动加1
LDMIA R5,{R1-R4} ;把R1到R4的值依次赋给以R5为首地
;址的内存单元中，R5每次自动加1
STOP
B STOP ;死循环
END
4.9举例说明在高速缓存命中率低时对程序性能的影响。
答：高速缓存的命中率随缓冲区的增加而提高。高速缓存的命中减少了对磁盘的访问，并因此提高了系统的整体性能。如果高速缓存的命中率降低，高速缓存对CPU的有效访问就会减弱，系统运行就会变慢，程序的运行就会变慢。
第1章
（1）嵌入式系统的定义是什么？嵌入式系统具有哪些主要特点？
目前最通用的定义为：“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”
答：更为广泛的概念：“除通用计算机系统外，一切智能的电子设备都属于嵌入式设备”。主要特点如下：
? 在硬件上，嵌入式系统至少拥有一个高性能处理器作为硬件平台（目前以32位处理器为主流），如ARM、MIPS等处理器。
? 在软件上，嵌入式系统拥有一个多任务操作系统为软件系统平台，如Linux、WinCE、Symbian、μc/osII、VxWork等。
（2）嵌入式系统与传统的单片机系统在软件和硬件上有哪些主要的不同？
答：
（1）在硬件上，嵌入式系统至少拥有一个高性能处理器作为硬件平台，而单片机系统一般为8位处理器和16位处理器。
（2）在软件上，嵌入式系统拥有一个多任务操作系统为软件系统平台，单片机系统则一般为单任务软件。
（3）常见的处理器有哪些类型，各有什么特点。各类处理器主要应用在哪些领域？
答：
微控制器：微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制。
数字信号处理器：在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，数字信息信号处理器在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上获得了大规模的应用。
微处理器：以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、低功耗、可靠性高的优点。
片上系统：主要特点包括（1）改变内部工作电压，降低芯片功耗。（2）减少芯片对外管脚数，简化制造过程。（3）减少外围驱动接口单元及电路板之间的信号传递，可以加快微处理器数据处理的速度。（4）内嵌的线路可以避免外部电路板在信号传递时所造成干扰信号。
（4）在嵌入式系统中，操作系统具有怎样主要功能和特点？
答：
? 方便用户使用，OS应该使计算机系统使用起来十分方便。
? 扩展机器功能，OS应该对系统硬件功能进行充分融合利用，扩充机器功能。
? 管理系统资源，OS应该管理好系统中的所有硬件软件资源。
? 提高系统效率，OS应该充分利用计算机系统的资源，提高计算机系统的效率。
? 构筑开放环境，OS应该构筑出一个开放环境。
? 支持体系结构的可伸缩性和可扩展性，支持应用程序在不同平台上的可移植性。
（5）常见的实时操作系统有哪些，各有什么特点，具体应用在哪些领域？
答：
Vxworks操作系统
WinCE操作系统
Symbian操作系统
Linux操作系统
μC/OS
（6）在设计嵌入式系统时，在选择嵌入式处理器和实时操作系统时，分别考虑哪些主要因素？
答：
在嵌入式系统设计时，以满足系统要求为依据。在选择处理器时，主要考虑功能、功耗、体积、可靠性等因素，在选择操作系统时，主要考虑操作系统的实时性，可靠性，可裁剪性等。
第2章
（1）以ARM为内核的32位微处理器主要有哪些特点，在ARM内核处理器命名上，T、D、M、I、E、S和J各代表什么意义？
答：
T表示支持16位Thumb指令集；
D表示支持在线Debug；
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；
E表示DSP指令，支持DSP的特定指令，主要是16bit；
S表示具有可综合功能，提供VHDL或者Verilog语言设计，可以实现自己特定的硬件；
J表示支持新的JA V A功能。
（2）通用计算机与嵌入式处理器各采用哪种CPU架构，这两类在CPU架构主要有哪些不同？
答：
通用计算机：采用冯诺依曼结构的微处理器的程序空间和数据是合在一起的，即取指令和取操作数都是在同一条总线上，通过时分复用的方式进行的。
大多数嵌入式处理器：采用哈佛总线结构的芯片内部程序空间和地址空间是分开的，这就允许同时取指令（来自程序空间）和同时取操作数（来自数据空间）。
（3）通用计算机与嵌入式处理器各采用哪种指令集，这两类指令集有哪些不同？
答：
通用计算机：复杂指令系统计算机（CISC）包含一个丰富的微代码系统，简化了处理器上运行程序的编制.主要有以下几个特点：
? 具有大量的指令和寻址方式；
? 大多数程序只使用少量的指令就能够运行。
绝大多数嵌入式处理器：精简指令系统计算机（RISC）有一个精简的指令系统。从而提高了微理器的效率，但需要更复杂的外部程序，也就是把在处理器层没有完成的工作放到了上层进行，而处理器层少的这些成本可以用对物理器件速度的提高上去。RISC有下特点：
? 8/2原则：80%的程序只使用20%的指令；
? 采用Load/store指令模式，凡数据由外存到内存、内存到寄存器方向的流动统一用Load 指令，而对于反方向的操作，都用store；
? 用小指令集、多寄存器、指令执行简单快速；
? 统一用单周期指令，从根本上克服了CISC指令周期数有长有短、偶发性不确定、运行失常的缺点。
（4）ARM7、ARM9内核处理器各采用几级流水线，分别是哪几级流水线结构？
答：
ARM7TDMI采用三级流水线，分另为取指令、解码指令和执行操作。
ARM9TDMI采用5级流水线结构，分别为取指令、译码、执行、存储、写操作五级。
（5）从内部结构及功能来看，ARM7、ARM9、Xscal内核处理器各自有哪些不同，主要应用在哪些领域？
答：
ARM7内部结构框图，包括Address Register（地址寄存器）、Address Incrementer（地址累加器）、Resister Bank（寄存器块）、Booth’s Multiplier（乘法器）、32位ALU单元、Write/Read Data Register（读/写数据寄存器）、逻辑控制单元等部分。没有内存管理单片。
ARM9TDMI处理器内核采用ARM V4T架构，增加了可用的存储器宽度、指令存储器接口以及数据存储器接口，可以支持16bitThumb指令集和32btiARM指令，ARM9作为高性能的32位RISC处理器内核，可以实现对指令和数据存储器的同时访问。如图2-9所示为ARM9功能结构图。主要包含以下结构：
? 16KB 指令和16KB数据缓存；
? 存储管理单元MMU，这有别于ARM7TDMI；
? 一个AMBA? (Advanced Microprocessor Bus Architecture)总线接口；
? 一个Embedded Trace Macrocell (ETM)接口。
有内存管理单元，便于移植操作系统。
第3章
（1）试列举ARM处理器工作模式，各工作模式主要完成怎么样的功能？
答：
User：用户模式。绝大部分的任务执行都在这种操作模式下，此为正常的程序执行模式。FIQ：快速中断模式。当一个高优先级中断产生时，系统将会进入这种操作模式，用于高速数据传输和通道处理，由FIQ请求位发出请求信号。
IRQ：普通中断模式。当一个低优先级中断产生时将会进入这种操作模式，本模式用于通常的中断处理，由IRQ请求位发出请求信号。
Supervisor：管理模式。当复位或软中断指令执行时将会进入这种操作模式，是一种可以供操作系统使用的保护模式。
Abort：中止模式。当存取异常时将会进入这种操作模式，此模式可以被用作虚拟存储及存储保护，可由ABORT请求位发出请求信号。
Undef：未定义模式。当执行未定义指令时会进入这种操作模式，多被用于软件仿真硬件协处理器时。
（2）试列举ARM处理器各寄存器功能，在不同的模式下可以访问哪些寄存器？
答：
1个寄存器用作PC（Program Counter），即程序寄存器，指向程序执行位置。
1个寄存器用作CPSR（Current Program Status Register），即当前状态寄存器，保存当前CPU 状态。
5个寄存器用作SPSR（Saved Program Status Registers），备份不同模式下CPSR的值。
30个寄存器作为通用寄存器，存储数据使用。
（3）试说明CPSR寄存器各位功能。
答：
标志位含义
N N=1表示运算的结果为负数；N=0表示运算的结果为正数或零
Z Z=1 表示运算的结果为零；Z=0表示运算的结果为非零
C C=1表示有进位，C=0表示没有进位
V V=1表示符号位溢出，V=0表示结果没有溢出
Q 在ARM vTE/J架构支持，指示DSP指令是否溢出
J 仅ARM 5TE/J架构支持，J = 1表示处理器处于Jazelle状态
I I=1表示禁止IRQ
F F=1表示禁止FIQ
T 仅ARM xT架构支持，T = 0表示处理器处于ARM 状态，T=1表示处理器处于Thumb 状态
（4）试列出ARM处理器常见中断方式，并说明ARM处理器在响应这些中断时要经历哪些主要步骤？
答：
异常类型具体含义
FIQ 当处理器的快速中断请求引脚有效，且CPSR中的F位为0时，产生FIQ异常
IRQ 当处理器的外部中断请求引脚有效，且CPSR中的I位为0时，产生IRQ异常
异常中断当外部的ABORT输入产生时，发生异常断
软件中断该异常由执行SWI指令产生，可用于用户模式下的程序调用特权操作指令，可使用该异常机制实现系统功能调用
复位当处理器的复位电平有效时，产生复位异常，程序跳转到复位异常处理程序处执行
未定义指令当ARM处理器或协处理器遇到不能处理的指令时，产生未定义指令异常。可使用该异常机制进行软件仿真
ARM处理异常时，将立即通过备份寄存器保存当前CPU的状态。PC和CPSR寄存器中的内容被分别拷贝到R14和SPSR中，PC 和CPSR中的模式位M[0：4]根据异常类型被强制改变。在异常中断处理中，如果要禁止其它难以管理异常的嵌套，可以置位中断标志位禁止再次中断请求。在需要重复进入中断处理程序的情况下，R14和SPSR应该在中断被使能之前保存到主存储的堆栈中；当传送SPSR寄存器到堆栈或者从堆栈传送时，需要注意的是必须传送整个字（32位）。当多个异常同时产生时，优先级决定异常响应的顺序。
异常处理完毕之后，ARM微处理器将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中，同时将SPSR复制回CPSR中，若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。
（5）为什么说ARM处理器是32位处理器，主要体现在哪些方面，其汇编采用怎样的指令
编码格式？
答：数据线32位，寄存器32位，编码32位。
（6）试列出16类指令条件域所对应的CPSR寄存器相应位状态。
答：
条件码助记符后缀标志含义
0000 EQ Z置位相等
0001 NE Z清零不相等
0010 CS C置位无符号数大于或等于
0011 CC C清零无符号数小于
0100 MI N置位负数
0101 PL N清零正数或零
0110 VS V置位溢出
0111 VC V清零未溢出
1000 HI C置位Z清零无符号数大于
1001 LS C清零Z置位无符号数小于或等于
1010 GE N等于V 带符号数大于或等于
1011 LT N不等于V 带符号数小于
1100 GT Z清零且（N等于V）带符号数大于
1101 LE Z置位或（N不等于V）带符号数小于或等于
1110 AL 忽略无条件执行
（7）ARM处理器主要有哪些类型的寻址方式，各有什么特点？
答：
立即寻址
寄存器寻址
基地址变址寻址
寄存器偏移寻址
寄存器间接寻址
多寄存器寻址
（8）ARM指令和伪指令主要功能是什么？在ARM处理器中，有哪些类型的ARM指令，试举例说明相应指令编码格式，在ARM汇编程序设计时，有哪些主要类型的伪指令，试举例说明各类伪指令功能。
答：
ARM指令：指示处理器如何工作。
伪指令：协助编译器。
指令略。
（9）试用汇编程序实现求两个数中最大数。
答：
（10）试用汇编程序实现1~100的加法运算。
答：
（11）试用汇编程序实现10的阶乘运算。
答：
（12）完成本章中所有源代码编写及调试。
答：
第4章
（1）试列举在进行嵌入式软件开发时，ARM汇编语言多用来开发哪些类型的程序。
答：
Bootloader程序中多采用汇编程序和C语言汇合编程。操作系统中有少部分是汇编程序，绝大部分采用C语言编写，例如Linux内核。
（2）在使用ADS平台进行嵌入式应用程序开发时，armasm、armcc、armcpp、armlink主要功能是什么，如果要编译Thumb指令集程序，需要使用哪些命令。
答：
armasm：此命令用来编译汇编程序。
armcc：用来编译C程序。
armcpp：用来编译C++程序。
armlink：此命令用来链接目标文件。
（3）试编写一段汇编程序，实现64位加法运算，并使用（2）中所列工具进行编译链接，生成可执行二进制代码。
答：
（4）在ARM应用程序中，在存储时可执行文件主要分为哪几个部分，在运行时又分成哪几个主要部分，各部分主要存储形式和存储内容是什么？
答：
?
图4-3存储态和运行态代码分布
（5）使用ADS1.2平台创建工程项目文件过程是什么，试安装ADS1.2平台创建一个工程项目，然后添加相应源代码，使用AXD调试，写出详细操作步骤。
答：
（6）试编写一段C语言与汇编程序的混合程序，在此汇编程序中，实现输入的任意两个数的整数除法运算，在C文件中实现测试。
答：
（7）试编写一段C语言与汇编程序的混合程序，在此汇编程序中，实现两个64位数的乘
法运算，在C文件中调用该函数实现测试，要求明确函数参数传递及返回。
答：
（8）为什么要尽可能的遵循APCS标准，有什么好处，在APCS中，函数调用及返回遵循哪些规则。
答：
第5章
（1）从硬件和软件两个方面分析一个嵌入式系统主要具备哪些显著特点？
答：
（2）试列出一个嵌入式设备在硬件常见的外围接口及主要功能？
答：
（3）试列出一个嵌入式设备在所具备的层次结构以及各层主要功能？
答：
（4）试指出嵌入式软件开发和传统的X86平台软件开发的差异，常见的嵌入式开发工具和开发平台有哪些？
答：
（5）什么是嵌入式交叉编译环境，这种开发模式有哪些主要特点？
答：
第六章
（1）ARM处理器有哪几种主要的中断异常，如果进入这些中断异常，如何从这些中断异常服务程序中恢复。
答：
（2）为什么要设置中断优先级，其主要功能是什么？
答：
（3）什么是中断向量表地址值，主要在什么时候需要使用它们？
答：
（4）有哪几种加载中断服务子程序地址的方式？使用直接跳转方式有哪些限制？
答：
（5）使用C语言程序获得中断处理程序地址有哪两种方式，请写出步骤？
答：
（6）试分析SWI中断处理原理及过程。
答：
第七章
（1）试列举S3C2410处理器的常用外围接口及主要功能；
答：
（2）根据通信方向和时间可以将通信分为哪几类，各有什么特点？
答：
（3）试说出串行通信协议的基本原理及数据帧格式？
答：
（4）试列出RS232C串行接口标准的基本特点？
答：
（5）试分析S3C2410芯片的UART单元各部分主要功能以及主要寄存器功能？
答：
（6）在进行外围接口电路设计时，驱动芯片的主要功能是什么，为什么要设计驱动电路？答：
（7）试分析说明ZLG7290芯片的工作原理？
答：
（8）试说明IIC通信协议的基本原理？
答：
（9）试说明触摸屏的工作原理以及ADS7843的驱动原理？
答：
（10）试说明SPI通信协议的基本原理？
答：
（11）试列出常见的AD转换器类型及工作原理？
答：
（12）试说明LCD的工作原理及常见类型？
答：
第8章
（1）试分析实时操作系统的基本特点？
答：
（2）试说明实时操作系统在嵌入式系统中的地位？
答：
（3）什么是程序、任务、进程、调度、调度算法、优先级，它们之间有什么区别和联系？答：
（4）μC/OS-II提供了哪些任务管理功能？各任务之间是通过什么调度算法来实现任务调度的，μC/OS-II是抢占式还是非抢占式操作系统？
答：
（5）μC/OS-II提供了哪几类任务间通信方式，各应用在哪些方面？
答：
（6）为什么说μC/OS-II具有很好的可移植性？
答：
（7）μC/OS-II有哪两种上下文切换方式的，各自切换过程是什么，有什么区别？
答：
（8）μC/OS-II在ARM处理器中是怎样实现FIQ和IRQ的，试分析处理过程？
答：
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
第1xx 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。 1 / 16 (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: 14。 (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。 (8)描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。 答：当控制位I置位时，IRQ中断被禁止，否则允许IRQ中断使能；当控制位F置位时，FIQ中断被禁止，否则允许FIQ中断使能。 2.存储器格式 答：无论是大端格式还是小端格式，R2的值与R1一致；地址0x4000
嵌入式习题答案Last revision on 21 December 2020
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
arm9嵌入式课后答案 【篇一：arm嵌入式系统结构与编程习题答案(全)】ass=txt>第一章绪论 1. 国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么？如何理解？答：国内嵌入式行业一个普遍认同的定义是：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，功耗严格要求的专业计算机系统。从这个定义可以看出嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的剪裁利用。因此有人把嵌入式系统比作是一个针对特定的应用而“量身定做”的专业计算机系统。 2．嵌入式系统是从何时产生的，简述其发展历程。 答：从20世纪70年代单片机的出现到目前各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。intel公司1971年开发出第一片具有4位总线结构的微处理器4004，可以说是嵌入式系统的萌芽阶段。80年代初的8051是单片机历史上值得纪念的一页。20世纪80年代早期，出现了商业级的“实时操作系统内核”，在实时内核下编写应用软件可以使新产品的沿着更快，更节省资金。20世纪90年代实时内核发展为实时多任务操作系统。步入21世纪以来，嵌入式系统得到了极大的发展。在硬件上，mcu的性能得到了极大的提升，特别是arm技术的出现与完善，为嵌入式操作系统提供了功能强大的硬件载体，将嵌入式系统推向了一个崭新的阶段。 3．当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些，请举出两例，并分析其特点。答：主要有嵌入式linux和嵌入式实时操作内核uc/os-ii 嵌入式linux操作系统是针对嵌入式微控制器的特点而量身定做的一种linux操作系统，包括常用的嵌入式通信协议和常用驱动，支持多种文件系统。主要有以下特点：源码开放，易于移植，内核小，功能强大，运行稳定，效率高等。 uc/os是源码工卡的实时嵌入式系统内核，主要有以下特点：源码公开，可移植性强，可固化，可剪裁，占先式，多任务，可确定性，提供系统服务等。
《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。
第1章嵌入式系统概述 1,什么是嵌入式系统嵌入式系统的特点是什么 嵌入式系统概念: (1) IEEE对嵌入式系统的定义:用于控制,监视或者辅助操作机器和设备的装置. (2)一般定义: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. 嵌入式系统的特点: (1) 专用的计算机系统 (2) 必须满足环境要求 (3) 必须能满足对象系统的控制要求 (4) 是集成计算机技术与各行业应用的集成系统 (5) 具有较长的生命周期 (6) 软件固化在非易失性存储器中 (7) 必须能满足实时性要求 (8) 需要专用开发环境和开发工具 2,简单分析几种嵌入式操作系统的主要特点,包括嵌入式Linux,Windows CE,uCOS II 及VxWorks. (1)嵌入式Linux:有多个主流版本,根据应用需求,性能略有差别.μCLinux是Linux小型化后,适合于没有MMU的微处理器芯片而裁剪成的操作系统,μCLinux保持了传统Linux操作系统的主要特性,包括稳定,强大的网络和文件系统的支持,μCLinux裁剪了大量的Linux内核以缩小尺寸,适合像512KB RAM,1MB Flash这样小容量,低成本的嵌入式系统.RT_Linux即能兼容通常的Linux,又能保证强实时性. (2)Windows CE:开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用.WinCE开发难度远低于嵌入式Linux,实时性略低,常用于手机,PDA等手持设备中. (3)uCOS II:结构小巧,抢先式的实时嵌入式操作系统,具有执行效率高,占用空间小,可移植性强,实时性能好和可扩展性能等优点.主要用于小型嵌入式系统. (4) VxWorks: 集成开发环境为Tornado,Vxworks因出现稍早,实时性很强,并且内核可极微(最小8K),可靠性较高等.通常应用在通信设备等实时性要求较高的系统中. 第2章嵌入式处理器体系结构 1,具体说明ARM7TDMI的含义,其中的T,D,M,I分别代表什么 ARM7TDMI是ARM7处理器系列成员之一,采用V4T版本指令.T表示Thumb,该内核可从16位指令集切换到32位ARM指令集;D表示Debug,该内核中放置了用于调试的结构,支持片内Debug调试;M表示Multiplier,支持位乘法;I表示Embedded ICE ,内含嵌入式ICE宏单元,支持片上断点和观察点. 2,ARMV4及以上版本的CPSR的哪一位反映了处理器的状态若CPSR=0x000000090,分析系统状态.CPSR=0x000000090表示当前处理器工作于ARM状态,系统处于用户模式下. CPSR的BIT5(T)反映当前处理器工作于ARM状态或Thumb状态. 3,ARM有哪几个异常类型,为什么FIQ的服务程序地址要位于0x1C 在复位后,ARM处理器处于何种模式,何种状态 ARM的7种异常类型:复位RESET异常,未定义的指令UND异常,软件中断SWI异常,指令预取中止PABT异常,数据访问中止DABT异常,外部中断请求IRQ异常,快速中断请求FIQ 异常.在有快速中断发生时,CPU从0x1C处取出指令执行.ARM复位后处于管理模式,工作于ARM状态. 4,为什么要使用Thumb模式,与ARM代码相比较,Thumb代码的两大优势是什么
嵌入式期末复习提纲包 含答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
考试题型： ?1、判断题 10分 ?2、填空题 20分 ?3、选择题 20分 ?4、简答题 30分（5个） ?5、应用题 20分（3个） ?6、名字解释 复习资料： ?书本 ?PPT课件，平时课堂例题。 ?平时作业和练习 ?考试范围：1-5章 ?其他说明： ?课后习题是重点。 ?简答题来源于前5章，每章一个。 每章重点： 第一章： 1.什么是嵌入式系统试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。 嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统具有哪些特点 3.嵌入式系统由哪些部分组成简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的 5.嵌入式系统的定义。 嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。 6.什么是交叉编译，试说明交叉编译的实现过程。 7．嵌入式系统有哪些应用领域。 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括： １．工业控制： 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。 ２．交通管理： 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。 ３．信息家电：
《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
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 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（V on 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
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？
A R M嵌入式系统课后 习题部分答案 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
一填空题 嵌入式系统从大的方面分为（嵌入式系统硬件平台）和（嵌入式软件）两大部分。 驱动层程序一般包括（硬件抽象层HAL）、（板级支持包BSP）和（设备驱动程序）。 嵌入式系统核心是嵌入式处理器，可分为（嵌入式微处理器）、（嵌入式微控制器）、嵌入式DSP处理器和（嵌入式片上系统SoC）4大类。 处理器分为（ARM）和（Thumb）两种操作状态。 状态下，SP寄存器指的是（R13）、LR寄存器指的是（R14）、PC寄存器指的是（R15）. 处理器支持的数据类型中，字节为（8）位、半字为（16）位、字为（32）位。 (-S)指令集包括（ARM）指令集和（Thumb）指令集。 指令用于从（存储器）中将一个32位的字数据传送到（目的寄存器）中。指出下面各条指令的寻址方式。 SUB R0，R1，R2 ；寻址方式：（寄存器寻址）。 SUBS R0，R0，#1 ；寻址方式：（立即寻址）。 MOV R0，R2，LSL#3 ；寻址方式：（寄存器移位寻址）。 SWP R1，R1，[R2] ；寻址方式：（寄存器间接寻址）。 LDR R2，[R3，#0x0C] ；寻址方式：（基址寻址）。 汇编语言源程序中语句一般有（指令）、（伪指令）、（伪操作）和宏指令组成。 对Flash存储器的编程可通过（JTAG仿真/调试器）、（ ISP ）和（IAP）3重方法来实现。 异常向量表可以来自4个不同的存储器区域，分别是（片内Flash ）、（片内SRAM ）、（ Boot Block ）和片外存储器。 系列的定时器主要用于3个方面：（对内部事件进行计数的间隔定时器）、（通过捕获输入实现脉宽解调器）、（自由运行的定时器）。二选择题 可以表示微控制器的缩略词是（ B ） A. MPU B. MCU C. WDT 类存储器包括（ ABD ） A. NOR Flash B. EPROM C. SRAM D. PROM 不属于ARM的系列是（ D ） A. MCS-96 B. 80C51 C. LPC2000 处理器系列采用（ A ）级流水线。 A. 3 B. 5 C. 6 D. 8 下面ARM处理器模式中属于特权模式的有（ BCD ） A. 用户模式 B. 中断模式 C. 系统模式 D. 管理模式 (或STM)指令允许一条指令最多传送（ C ）个寄存器。 A. 4 B. 8 C. 16 D. 24 指令限制在当前指令的（ B ）地址范围。
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
第1章思考题及习题1参考答案 一、填空 1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。答：微控 制器，嵌入式控制器. 2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和 三部分，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。答：CPU、存储器、I/O口、总线 3. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。答：33 MHz。 4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低 和提高。答：成本，可靠性。 二、单选 1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是 A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制 C．为了通用性D．为了提高运算速度答：B 2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。 A．辅助设计应用B．测量、控制应用
C．数值计算应用D．数据处理应用 答： B 3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。 A．工业控制 B．家用电器的控制 C．数据库管理 D．汽车电子设备 答：C 三、判断对错 1. STC系列单片机是8051内核的单片机。对 2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、 1个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能）。对 3. 单片机是一种CPU。错 4. AT89S52单片机是微处理器。错 5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。错 6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。对 7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。对
《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
第1章嵌入式系统基础 1.什么是嵌入式系统？它由哪几部分组成？有何特点？写出你所想到的嵌入 式系统。 答：（1）定义：国内对嵌入式系统的一般定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，从而能够适应实际应用中对功能、可靠 性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 （2）组成：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。 （3）特点：a.软硬件一体化，集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体； b.需要操作系统支持，代码小，执行速度快； c.专用紧凑，用途固定，成本敏感； d.可靠性要求高； e.多样性，应用广泛，种类繁多。 （4）嵌入式系统：个人数字助理（PDA）、机顶盒（STB）、IP电话。 2.嵌入式处理器分为哪几类？ 答：（1）低端的微控制器（MicroController Unit,MCU）； （2）中高端的嵌入式微处理器（Embeded MicroProcessor Unit,EMPU）； （3）通信领域的DSP处理器（Digital Signal Processor,DSP）； （4）高度集成的片上系统（System on Chip,SoC）。 3.ARM英文原意是什么？它是一个怎样的公司？其处理器有何特点？ 答：（1）英文原意：Advanced RISC Machines。高级精简指令集机器。 （2）公司简介：该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商，通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和 系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。ARM公司已 成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标 准。 （3）其处理器特点：a.小体积、低功耗、低成本而高性能；b.16/32位双指令集；c.全球的合作伙伴众多。 4.什么是实时系统？它有哪些特征？如何分类？ 答：（1）实时系统的定义：实时系统（Real Time System）是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。 （2）特征：实时性、并行性、多路性、独立性、可预测性、可靠性。 （3）分类：根据响应时间的不同，实时系统可分为3种类型：强实时系统、弱实时系统、一般实时系统。 根据确定性的不同，实时系统可分为2种类型：硬实时、软实时。 5.RTOS由哪几部分组成？它有哪些特点？与一般操作系统相比有何不同？ 答：（1）组成：实时内核、网络组件、文件系统、图形用户界面。 （2）特点：a.支持异步事件的响应；b.中断和调度任务的优先级机制；c. 支持抢占式调度；d.确定的任务切换时间和中断延迟时间；e.支持同步。 （3）与一般OS的不同： a.实时性：响应速度快，只有几微秒；执行时间确定，可预测； b.代码尺寸小：只有10~100KB，节省内存空间，降低成本； c.应用程序开发较难； d.需要专用开发工具：仿真器、编译器和调试器等。
第1章嵌入式系统基础 1.什么就是嵌入式系统？它由哪几部分组成？有何特点？写出您所想到得嵌 入式系统。 答：（1）定义：国内对嵌入式系统得一般定义就是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，从而能够适应实际应用中对功能、可 靠性、成本、体积、功耗等严格要求得专用计算机系统。 （2）组成：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统与应用软件等几部分组成。 （3）特点：a、软硬件一体化，集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体； b、需要操作系统支持，代码小，执行速度快； c、专用紧凑，用途固定，成本敏感； d、可靠性要求高； e、多样性，应用广泛，种类繁多。 （4）嵌入式系统：个人数字助理（PDA）、机顶盒（STB）、IP电话。 2.嵌入式处理器分为哪几类？ 答：（1）低端得微控制器（MicroController Unit,MCU）； （2）中高端得嵌入式微处理器（Embeded MicroProcessor Unit,EMPU）； （3）通信领域得DSP处理器（Digital Signal Processor,DSP）； （4）高度集成得片上系统（System on Chip,SoC）。 3.ARM英文原意就是什么？它就是一个怎样得公司？其处理器有何特点？ 答：（1）英文原意：Advanced RISC Machines。高级精简指令集机器。 （2）公司简介：该公司就是全球领先得16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商，通过将其高性能、低成本、低功耗得RISC微处理器、外围 与系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色得芯片。ARM公司 已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案得RISC 标准。 （3）其处理器特点：a、小体积、低功耗、低成本而高性能；b、16/32位双指令集；c、全球得合作伙伴众多。 4.什么就是实时系统？它有哪些特征？如何分类？ 答：（1）实时系统得定义：实时系统（Real Time System）就是指产生系统输出得时间对系统至关重要得系统。 （2）特征：实时性、并行性、多路性、独立性、可预测性、可靠性。 （3）分类：根据响应时间得不同，实时系统可分为3种类型：强实时系统、弱实时系统、一般实时系统。 根据确定性得不同，实时系统可分为2种类型：硬实时、软实时。 5.RTOS由哪几部分组成？它有哪些特点？与一般操作系统相比有何不同？ 答：（1）组成：实时内核、网络组件、文件系统、图形用户界面。 （2）特点：a、支持异步事件得响应；b、中断与调度任务得优先级机制；c、支持抢占式调度；d、确定得任务切换时间与中断延迟时间；e、支持同 步。 （3）与一般OS得不同： a、实时性：响应速度快，只有几微秒；执行时间确定，可预测； b、代码尺寸小：只有10~100KB，节省内存空间，降低成本；
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