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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。
《嵌入式ARM教案》PPT课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域强调嵌入式系统与传统计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的发展回顾嵌入式系统的发展历程探讨未来嵌入式系统的发展趋势1.3 嵌入式系统的组成部分介绍嵌入式系统的硬件和软件组成解释嵌入式系统中的核心部件：中央处理器（CPU）第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的成立和发展历程讲解ARM处理器的命名规则和版本更新2.2 ARM处理器的特点阐述ARM处理器的架构和指令集特点强调ARM处理器的功耗、性能和成本优势2.3 ARM处理器的应用领域分析ARM处理器在不同领域的应用案例展望ARM处理器在未来的应用前景第三章：ARM指令集和编程3.1 ARM指令集概述介绍ARM指令集的分类和特点讲解ARM指令的格式和操作码3.2 ARM指令的执行过程分析ARM指令的取指、译码、执行和写回过程解释ARM指令的流水线结构和流水线优化3.3 ARM编程实例介绍ARM编程的基本方法和技巧提供简单的ARM编程实例，让学员了解编程过程第四章：嵌入式系统设计和开发流程4.1 嵌入式系统设计原则讲解嵌入式系统设计的关键原则强调嵌入式系统设计的灵活性和可扩展性4.2 嵌入式系统开发流程介绍嵌入式系统开发的各个阶段阐述各阶段的主要任务和注意事项4.3 嵌入式系统开发工具和环境讲解常用的嵌入式系统开发工具和软件介绍嵌入式系统开发环境搭建的步骤和方法第五章：嵌入式系统硬件设计5.1 嵌入式系统硬件设计概述介绍嵌入式系统硬件设计的基本要求强调嵌入式系统硬件设计的可靠性和稳定性5.2 嵌入式系统硬件模块设计讲解嵌入式系统中的主要硬件模块分析各个模块的功能和相互之间的关系5.3 嵌入式系统硬件设计实例提供嵌入式系统硬件设计实例让学员了解硬件设计过程和注意事项第六章：嵌入式系统软件开发6.1 嵌入式操作系统概述介绍嵌入式操作系统的概念和分类强调嵌入式操作系统在嵌入式系统中的重要性6.2 嵌入式操作系统原理讲解嵌入式操作系统的核心组件和工作原理解释嵌入式操作系统的任务调度和资源管理6.3 嵌入式软件开发介绍嵌入式软件开发的基本方法和技巧提供嵌入式软件开发实例，让学员了解开发过程第七章：嵌入式系统应用案例分析7.1 嵌入式系统在工业控制中的应用分析嵌入式系统在工业控制领域的应用案例强调嵌入式系统在提高工业生产效率方面的作用7.2 嵌入式系统在消费电子中的应用讲解嵌入式系统在消费电子领域的应用案例探讨嵌入式系统在智能家居、可穿戴设备等领域的应用前景7.3 嵌入式系统在其他领域的应用介绍嵌入式系统在医疗、交通、教育等领域的应用案例展望嵌入式系统在未来各个领域的发展趋势第八章：嵌入式系统安全与防护8.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍嵌入式系统面临的安全威胁和攻击手段8.2 嵌入式系统安全防护策略阐述嵌入式系统安全防护的技术和方法强调安全防护策略在提高嵌入式系统安全性方面的作用8.3 嵌入式系统安全案例分析分析典型的嵌入式系统安全案例让学员了解嵌入式系统安全防护的实践应用第九章：嵌入式系统发展趋势与挑战9.1 嵌入式系统技术发展趋势分析嵌入式系统技术的发展趋势强调创新技术和新兴领域对嵌入式系统的影响9.2 嵌入式系统面临的挑战讲解嵌入式系统在发展过程中面临的挑战探讨应对挑战的方法和策略9.3 我国嵌入式系统发展现状与展望介绍我国嵌入式系统发展的现状展望我国嵌入式系统未来的发展前景第十章：总结与展望10.1 课程回顾总结本课程的主要内容和知识点强调嵌入式ARM教案在实际应用中的重要性10.2 实践与思考鼓励学员在实际工作中运用嵌入式ARM教案的知识提出针对性的思考题，引导学员深入思考和探索10.3 未来展望展望嵌入式系统领域的未来发展趋势强调继续学习和不断提升自身能力的重要性重点解析本文教案主要围绕嵌入式ARM系统进行讲解，涵盖了嵌入式系统的概述、ARM 处理器简介、ARM指令集和编程、嵌入式系统设计和开发流程、嵌入式系统硬件设计、嵌入式系统软件开发、嵌入式系统应用案例分析、嵌入式系统安全与防护、嵌入式系统发展趋势与挑战以及课程总结与展望等内容。
基于ARM的嵌入式系统原理及应用教程答案一、引言嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，主要用于嵌入到其他设备或系统中，以实现特定的功能。
ARM（Advanced RISC Machine）是一种基于精简指令集计算（RISC）的处理器架构，广泛应用于嵌入式系统中。
本文将介绍基于ARM的嵌入式系统的原理及应用教程答案。
二、ARM架构概述ARM架构是一种高效且灵活的处理器设计，适用于各种应用场景。
ARM处理器具有较低的功耗和较高的性能，因此成为了嵌入式系统的首选。
ARM架构支持多种指令集和处理器核心，可以满足不同的需求。
三、ARM嵌入式系统的原理1. 硬件层面在ARM嵌入式系统中，硬件部分主要包括处理器、外设和存储器等组件。
ARM处理器通常由一个或多个处理器核心组成，每个处理器核心都有自己的寄存器和执行单元。
外设包括各种输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器等。
存储器包括RAM（随机访问存储器）和ROM（只读存储器），用于存储程序和数据。
2. 软件层面ARM嵌入式系统的软件层面主要包括操作系统和应用软件。
操作系统负责管理系统资源、调度任务和提供服务，常见的嵌入式操作系统有Linux和RTOS等。
应用软件是运行在嵌入式系统上的具体应用程序，可以根据需求进行开发和安装。
3. 嵌入式系统设计流程嵌入式系统的设计流程包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计和系统测试等阶段。
在需求分析阶段，明确系统的功能和性能要求。
系统设计阶段确定硬件和软件的整体方案。
硬件设计阶段将方案转化为电路图和PCB设计。
软件设计阶段包括编写应用程序和驱动程序。
最后，在系统测试阶段验证系统的功能和性能。
四、ARM嵌入式系统的应用ARM嵌入式系统广泛应用于各个领域，包括消费电子、通信、工业控制等。
1. 消费电子在消费电子领域，ARM嵌入式系统被广泛用于智能手机、平板电脑、数字摄像机等设备。
ARM处理器的低功耗和高性能使得这些设备能够实现复杂的计算和图形处理。
《嵌入式应用开发设计》课程教学大纲课程名称：嵌入式应用开发设计英文名称：Design and Application Development of Embedded Systems课程编码：51610135学时/学分：46/2.5 ：课程性质：选修适用专业：计算机应用先修课程：计算机组成原理，计算机系统结构，操作系统原理，嵌入式操作系统，微型计算机原理及接口技术，单片机原理及应用。
一、课程的目的与任务本课程是一门涉及嵌入式计算机硬件、软件以及应用的综合性计算机课程。
本课程面向的学生主要是高年级本科生。
课程的目的是培养学生设计和实现嵌入式系统的能力。
本课程的任务是学习嵌入式计算机硬件软件构成，以及嵌入式系统的主流操作系统和软件开发技术。
本课程主要分为嵌入式体系结构、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发。
嵌入式体系结构的教学主要围绕ARM体系结构进行，ARM体系结构在嵌入式领域占有相当大的比例，通过本课程的学习，使学生掌握ARM体系结构，ARM指令集、以及在ARM体系下的嵌入式编程。
二、教学内容及基本要求第一章嵌入式系统概述教学目的和要求：（1）主要介绍嵌入式系统的定义与基本概念，嵌入式系统的硬件/软件特点、嵌入式系统的类型及其发展过程；（2）嵌入式系统的基本设计过程与方法。
基本要求：介绍嵌入式系统的基本概念，硬件/软件特点，嵌入式系统的设计方发与过程。
教学难点和重点：嵌入式系统的特点；嵌入式系统硬件、软件的基本设计过程与方法。
教学方法和手段：课时安排：2学时第一节嵌入式系统简介1.1.1嵌入式系统的定义1.1.2发展历史1.1.3特点1.1.4实时性1.1.5市场1.1.6嵌入式系统组成第二节嵌入式处理器1.2.1嵌入式处理器分类1.2.2知识产权第三节嵌入式操作系统1.3.1嵌入式操作系统结构1.3.2嵌入式操作系统的有关基本概念1.3.3使用嵌入式操作系统的优缺点1.3.4嵌入式操作系统分类第四节嵌入式系统的典型应用1.4.1嵌入式系统的应用领域1.4.2嵌入式系统的应用实例第五节嵌入式系统的基本设计过程1.5.1嵌入式系统设计的主要步骤1.5.2需求分析与规格说明1.5.3体系结构设计1.5.4构件设计1.5.5系统调试与集成复习与作业要求：阅读教材的第一章，上网查阅对嵌入式系统的一般介绍。
第1章嵌入式系统概述1．填空题（1）嵌入式系统硬件平台嵌入式软件（2）硬件抽象层HAL 板级支持包BSP 设备驱动程序（3）嵌入式微处理器嵌入式微控制器嵌入式片上系统SoC2．选择题（1）B （2）A B D （3）D3．简答题（1）什么是嵌入式系统？列举几个熟悉的嵌入式系统的产品。
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。
常见的有汽车、手机、MP3等等。
（2）嵌入式系统由哪几部分组成？嵌入式系统从大的方面分嵌入式系统硬件平台和嵌入式软件两大部分，其中软件部分又具体分为若干层次。
对于包含有操作系统的嵌入式系统来讲，嵌入式系统软件结构包含4个层次：设备驱动层、实时操作系统RTOS层、应用程序接口API层、应用程序层。
（3）简述嵌入式系统的特点。
系统内核小；专用性强；系统精简；软件固化；嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统；嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
第2章ARM体系结构1．填空题（1）Cortex-R4处理器Cortex-A8处理器（2）ARM Thumb（3）R13 R14 R15（4）8 16 322．选择题（1）A C D （2）A （3）B C D3．简答题（1）简述ARM可以工作的几种模式。
ARM体系结构支持7种处理器模式：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。
（2）ARM7内部有多少个寄存器？在ARM7TDMI处理器内部有37个用户可见的32位寄存器，其中31个通用寄存器，6个状态寄存器。
（3）描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断？在一个特权模式下，都可通过置位CPSR中的I位来禁止IRQ。
在一个特权模式中，可通过置位CPSR中的F标志来禁止FIQ异常。
（4）请描述ARM7TDMI进入异常或退出异常时内核有何操作？当异常发生时，ARM处理器尽可能完成当前指令（除了复位异常）后，再去处理异常，并执行如下动作：①进入与特定的异常相应的操作模式；②将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新模式的R14中；③将CPSR的原值保存到新模式的SPSR中；④通过设置CPSR的第7位来禁止IRQ；如果异常为快中断，则要设置CPSR的第6位禁止快中断；⑤给PC强制赋向量地址值。
《嵌入式ARM教案》课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域解释嵌入式系统与通用计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的历史与发展概述嵌入式系统的发展历程介绍嵌入式系统在不同领域的应用发展情况1.3 嵌入式系统的组成与架构讲解嵌入式系统的常见架构介绍嵌入式系统的主要组成部分及其作用1.4 嵌入式系统的优势与挑战阐述嵌入式系统的优势分析嵌入式系统面临的挑战和发展趋势第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的起源和发展历程讲解ARM处理器的发展阶段和产品系列2.2 ARM处理器的特点与优势阐述ARM处理器的特点分析ARM处理器在嵌入式系统中的应用优势2.3 ARM处理器的架构与工作原理讲解ARM处理器的架构设计介绍ARM处理器的工作原理和指令集2.4 ARM处理器的选型与评估指导如何选择合适的ARM处理器介绍评估ARM处理器性能的方法和指标第三章：嵌入式操作系统基础3.1 嵌入式操作系统的概念与分类解释嵌入式操作系统的定义和分类介绍常见的嵌入式操作系统及其特点3.2 嵌入式操作系统的核心功能与架构讲解嵌入式操作系统的核心功能阐述嵌入式操作系统的常见架构设计3.3 嵌入式操作系统的移植与优化介绍嵌入式操作系统移植的基本步骤讲解嵌入式操作系统的优化方法和技巧3.4 嵌入式操作系统的应用与案例分析分析嵌入式操作系统在实际应用中的案例探讨嵌入式操作系统的发展趋势和挑战第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 嵌入式系统设计的基本原则介绍嵌入式系统设计的重要原则讲解设计过程中需要考虑的因素4.2 嵌入式系统硬件设计讲解嵌入式系统硬件设计的基本步骤和方法介绍硬件选型和硬件设计中的注意事项4.3 嵌入式系统软件设计阐述嵌入式系统软件设计的基本步骤和方法讲解软件开发工具和编程语言的选择4.4 嵌入式系统开发的流程与实践介绍嵌入式系统开发的典型流程分析实际开发过程中需要注意的问题和实践经验第五章：嵌入式系统编程基础5.1 嵌入式编程语言概述介绍嵌入式编程的常用语言及其特点分析不同编程语言在嵌入式系统中的应用场景5.2 C语言编程基础讲解C语言的基本语法和编程技巧介绍C语言在嵌入式编程中的应用和实践5.3 汇编语言编程基础介绍汇编语言的基本概念和语法讲解汇编语言在嵌入式编程中的应用和实践5.4 嵌入式编程的实践技巧讲解嵌入式编程的常见技巧和注意事项分析实际项目中遇到的问题和解决方法《嵌入式ARM教案》课件第六章：嵌入式系统硬件接口与驱动6.1 嵌入式系统硬件接口概述介绍嵌入式系统中常见的硬件接口类型讲解硬件接口的工作原理和功能6.2 UART接口与驱动编程讲解UART接口的基本概念和功能介绍UART接口的驱动编程方法和实践6.3 I2C接口与驱动编程介绍I2C接口的基本概念和协议讲解I2C接口的驱动编程方法和实践6.4 SPI接口与驱动编程讲解SPI接口的基本概念和协议介绍SPI接口的驱动编程方法和实践第七章：嵌入式系统存储与文件系统7.1 嵌入式系统存储概述介绍嵌入式系统中常见的存储设备和技术讲解存储器接口和存储器控制器的选择7.2 NAND闪存与驱动编程介绍NAND闪存的基本概念和特点讲解NAND闪存的驱动编程方法和实践7.3 NOR闪存与驱动编程讲解NOR闪存的基本概念和特点介绍NOR闪存的驱动编程方法和实践7.4 文件系统的设计与实现讲解嵌入式文件系统的设计原理介绍常见嵌入式文件系统的实现方法和实践第八章：嵌入式系统网络通信8.1 嵌入式系统网络通信基础介绍嵌入式系统网络通信的基本概念和技术讲解网络通信协议和网络架构8.2 TCP/IP协议栈与嵌入式网络应用讲解TCP/IP协议栈的基本原理和组成介绍基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络应用实践8.3 Wi-Fi通信模块与驱动编程介绍Wi-Fi通信模块的基本概念和功能讲解Wi-Fi通信模块的驱动编程方法和实践8.4 蓝牙通信模块与驱动编程讲解蓝牙通信模块的基本概念和功能介绍蓝牙通信模块的驱动编程方法和实践第九章：嵌入式系统实时性与调度策略9.1 嵌入式系统实时性概述讲解嵌入式系统实时性的概念和重要性介绍实时系统的分类和实时性要求9.2 嵌入式调度策略与算法讲解嵌入式系统的调度策略和算法分析不同调度策略的优缺点和适用场景9.3 实时操作系统（RTOS）简介介绍实时操作系统的基本概念和特点讲解RTOS在嵌入式系统中的应用和实践9.4 实时调度器的实现与优化讲解实时调度器的实现方法和流程介绍调度器的优化技巧和注意事项第十章：嵌入式系统项目管理与实践10.1 嵌入式系统项目管理概述介绍嵌入式系统项目管理的概念和重要性讲解项目管理工具和方法在嵌入式系统中的应用10.2 项目需求分析与规划讲解项目需求分析和规划的方法介绍需求文档编写和项目进度管理的实践经验10.3 嵌入式系统开发的实践技巧讲解嵌入式系统开发中的实践技巧和注意事项分享实际项目开发中的经验和最佳实践10.4 项目验收与维护介绍项目验收的标准和方法讲解项目维护和升级的策略与实践《嵌入式ARM教案》课件第十一章：嵌入式系统安全与加密技术11.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍常见的嵌入式系统安全威胁和攻击手段11.2 加密技术在嵌入式系统中的应用介绍加密技术的基本原理和算法讲解加密技术在嵌入式系统中的应用场景和实践11.3 安全存储与传输讲解如何在嵌入式系统中实现安全存储和传输介绍常见的加密存储和传输技术及其实现方法11.4 安全认证与授权讲解嵌入式系统中的安全认证和授权机制介绍常见的认证和授权方法及其在嵌入式系统中的应用第十二章：物联网与嵌入式系统的融合12.1 物联网概述介绍物联网的概念、架构和应用领域讲解物联网与嵌入式系统的关联和融合趋势12.2 物联网协议与技术讲解物联网中常用的通信协议和技术介绍物联网协议栈和网络架构12.3 物联网在嵌入式系统中的应用案例分析物联网在嵌入式系统中的应用案例探讨物联网技术在嵌入式系统中的实践经验和挑战12.4 物联网安全与隐私保护讲解物联网安全的重要性和挑战介绍物联网中的安全技术和隐私保护措施第十三章：嵌入式系统在智能家居的应用13.1 智能家居系统概述介绍智能家居系统的概念、架构和应用讲解智能家居系统与嵌入式系统的关联和融合13.2 智能家居设备与控制讲解智能家居设备的选择和控制方法介绍智能家居设备的嵌入式系统设计和开发实践13.3 智能家居平台的构建与优化讲解智能家居平台的构建方法和实践介绍智能家居平台的优化技巧和注意事项13.4 智能家居安全与隐私保护讲解智能家居系统中的安全问题和隐私保护需求介绍智能家居系统中的安全技术和隐私保护措施第十四章：嵌入式系统在工业控制的应用14.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念、架构和应用领域讲解嵌入式系统在工业控制中的应用和重要性14.2 工业控制设备与接口讲解工业控制设备的选择和接口技术介绍工业控制设备的嵌入式系统设计和开发实践14.3 工业控制协议与通信讲解工业控制中常用的通信协议和技术介绍工业控制协议的实现和通信实践14.4 工业控制系统的安全性与优化讲解工业控制系统中的安全问题和优化需求介绍工业控制系统中的安全技术和优化措施第十五章：嵌入式系统在自动驾驶的应用15.1 自动驾驶系统概述介绍自动驾驶系统的概念、架构和应用前景讲解嵌入式系统在自动驾驶中的应用和挑战15.2 自动驾驶感知与决策讲解自动驾驶系统中的感知技术和决策算法介绍嵌入式系统在自动驾驶感知和决策中的应用15.3 自动驾驶控制与执行讲解自动驾驶系统中的控制技术和执行策略介绍嵌入式系统在自动驾驶控制和执行中的应用15.4 自动驾驶安全与伦理问题讲解自动驾驶系统中的安全问题和伦理挑战介绍自动驾驶系统中的安全技术和伦理指导原则重点和难点解析1. 嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
《ARM嵌入式系统结构与编程》邱铁编著. 清华大学出版社.年月第版 年月第二次印刷20093120108 《ARM嵌入式系统结构与编程》第1~4章思考与练习题答案 此答案仅供教师教学用 第1章绪论思考与练习题答案 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 见教材1.1节。
2. 嵌入式系统是从何时产生的 简述其发展历程。
答 见教材1.1节。
3. 当前最常见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 见教材1.2.1节的嵌入式Linux和嵌入式实时操作内核μC /OS-II。
4. 举例说明嵌入式设备在工控设备中的应用。
答 见教材1.3节的“工业控制领域”。
5. 未来嵌入式技术的发展趋势有哪些 答 见教材1.4节的嵌入式技术的发展趋势。
第2章 ARM技术与ARM体系结构思考与练习题答案 1 简述ARM处理器内核调试结构原理。
答 对教材1.2节的图2-1进行描述。
2 分析ARM7TDMI-S各字母所代表的含义。
答 参考教材2 1 2 ARM核版本命名规则说明。
课后答案网《ARM嵌入式系统结构与编程》邱铁编著. 清华大学出版社. 年月第版 年月第二次印刷200931201083 ARM处理器的工作模式有哪几种 其中哪些为特权模式 哪些为异常模式并指出处理器在什么情况下进入相应的模式。
答 ARM处理器共有7种工作模式用户模式 非特权模式 也就是正常程序执行的模式 大部分任务在这种模式下执行。
在用户模式下 如果没异常发生 不允许应用程序自行改变处理器的工作模式 如果有异常发生 处理器会自动切换工作模式FIQ模式 也称为快速中断模式 支持高速数据传输和通道处理 当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式。
IRQ模式 也称为普通中断模式 :当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式。
在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种。
通常的中断处理都在IRQ模式下进行。
《嵌入式系统与设计》教学大纲课程编码：1041817课程性质：专业课适用专业：电子信息工程学分：3学分学时：54学时（理论36学时，实验18学时）开设学期：第6学期一、教学目的嵌入式系统与设计是一门实践与理论结合性很强的课程，以电子线路、微机原理与接口技术、操作系统等课程为基础。
通过本课程学习，使学生了解嵌入式处理器ARM9微处理器体系结构及指令系统，了解32位嵌入式处理器总体结构、存储器组织、系统控制模块和I/O外围控制模块，掌握嵌入式系统的分析与设计方法，了解嵌入式Linux操作系统开发应用方法；能够进行实际系统的设计与分析。
二、重点难点1．重点：掌握ARM920T结构和指令集、寻址方式、汇编语言程序设计方法，掌握嵌入式Linux系统开发流程和方法。
2．难点：掌握S3C2410A处理器接口的使用，掌握嵌入式Linux驱动程序设计方法。
三、教学方法讲授法：教师讲授嵌入式系统设计的基本知识和研究现状。
讨论法：师生共同讨论嵌入式系统设计中富有争议的问题。
探究法：师生共同探究嵌入式系统设计中新思路、新方法。
四、教学内容第一章嵌入式系统概述（4学时）教学要求：了解什么是嵌入式系统，了解嵌入式计算机的特点，了解嵌入式系统的要求，嵌入式系统设计面临的问题，了解嵌入式系统的设计过程。
1.嵌入式系统的定义2.嵌入式系统的特点3.嵌入式系统的组成4.嵌入式系统的发展5.嵌入式微处理器介绍6.嵌入式系统设计介绍第二章嵌入式系统硬件基础（2学时）教学要求：了解嵌入式系统硬件基础，了解嵌入式系统硬件开发流程。
1.嵌入式系统硬件设计开发基础2.嵌入式系统设计介绍第三章 ARM体系结构（8学时）教学要求：掌握ARM微处理器结构，掌握ARM处理器的工作模式和状态，掌握ARM存储器组织，了解异常，掌握ARM寻址方式。
1.ARM微处理器结构2.ARM920T处理器核的特点3.ARM体系结构4.ARM920T功能信号5.ARM处理器工作模式和工作状态6.ARM存储器组织、存储格式7.ARM处理器的异常类型、异常的优先级、异常的进入和退出8.ARM寻址方式第四章 ARM指令系统及程序设计（8学时）教学要求：掌握ARM指令集，掌握Thumb指令集，熟悉ARM汇编程序设计。
第1章嵌入式系统概述1．填空题（1）嵌入式系统硬件平台嵌入式软件（2）硬件抽象层HAL 板级支持包BSP 设备驱动程序（3）嵌入式微处理器嵌入式微控制器嵌入式片上系统SoC2．选择题（1）B （2）A B D （3）D3．简答题（1）什么是嵌入式系统？列举几个熟悉的嵌入式系统的产品。
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。
常见的有汽车、手机、MP3等等。
（2）嵌入式系统由哪几部分组成？嵌入式系统从大的方面分嵌入式系统硬件平台和嵌入式软件两大部分，其中软件部分又具体分为若干层次。
对于包含有操作系统的嵌入式系统来讲，嵌入式系统软件结构包含4个层次：设备驱动层、实时操作系统RTOS层、应用程序接口API层、应用程序层。
（3）简述嵌入式系统的特点。
系统内核小；专用性强；系统精简；软件固化；嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统；嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
第2章ARM体系结构1．填空题（1）Cortex-R4处理器Cortex-A8处理器（2）ARM Thumb（3）R13 R14 R15（4）8 16 322．选择题（1）A C D （2）A （3）B C D3．简答题（1）简述ARM可以工作的几种模式。
ARM体系结构支持7种处理器模式：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。
（2）ARM7内部有多少个寄存器？在ARM7TDMI处理器内部有37个用户可见的32位寄存器，其中31个通用寄存器，6个状态寄存器。
（3）描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断？在一个特权模式下，都可通过置位CPSR中的I位来禁止IRQ。
在一个特权模式中，可通过置位CPSR中的F标志来禁止FIQ异常。
（4）请描述ARM7TDMI进入异常或退出异常时内核有何操作？当异常发生时，ARM处理器尽可能完成当前指令（除了复位异常）后，再去处理异常，并执行如下动作：①进入与特定的异常相应的操作模式；②将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新模式的R14中；③将CPSR的原值保存到新模式的SPSR中；④通过设置CPSR的第7位来禁止IRQ；如果异常为快中断，则要设置CPSR的第6位禁止快中断；⑤给PC强制赋向量地址值。
退出异常时：①将LR中的值减去偏移量后移入PC，偏移量根据异常的类型而有所不同；②将SPSR的值复制回CPSR；③清零在入口置位的中断禁止标志。
第3章ARM7TDMI(-S)指令系统1．填空题（1）ARM Thumb（2）存储器目的寄存器（3）寄存器寻址立即寻址寄存器移位寻址寄存器间接寻址基址寻址2．选择题（1）D （2）C （3）B3．简答题（1）BIC指令的作用是什么？BIC指令用于位清除操作，将寄存器Rn的值与operand2的值的反码按位作逻辑“异或”操作，结果保存到Rd中。
（2）描述B、BL、BX指令的区别。
B指令实现跳转到指定的地址执行程序。
注意：B指令限制在当前指令的±32MB地址范围内（ARM指令为字对齐，最低两位地址固定为0）。
BL指令实现先将下一条指令的地址拷贝到R14（即LR）连接寄存器中，然后跳转到指定地址运行程序。
注意：BL指令限制在当前指令的±32MB地址范围内，BL指令用于子程序调用，在子程序的最后可以使用MOV PC, LR指令跳回BL Label指令处的下一条指令继续执行。
BX指令跳转到Rm指定的地址去执行程序。
若Rm的bit0为1，则跳转时自动将CPSR 中的标志T位置，即把目标地址的代码解释为Thumb代码；若Rm的bit0为0，则跳转时自动将CPRS中的标志T复位，即把目标地址的代码解释为ARM代码。
（3）当执行SWI指令时，会发生什么？SWI指令用于产生软件中断，以便用户程序能调用操作系统的系统例程。
操作系统在SWI的异常处理程序中提供相应的系统服务，指令中24位的立即数指定用户程序调用系统例程的类型，相关参数通过通用寄存器传递。
当指令中24位的立即数被忽略时，用户程序调用系统例程的类型由通用寄存器R0的内容决定，同时，参数通过其他通用寄存器传递。
（4）编写一段ARM汇编程序，实现数据块复制，将R0指向的8个字的连续数据保存到R1指向的一段连续的内存单元。
第4章基于ARM的嵌入式软件设计1．填空题（1）代码数据（2）32位的ARM（3）指令伪指令伪操作2．选择题（1）A （2）A B D （3）B3．简答题（1）在ARM汇编中如何定义一个全局的算术变量？GBLA伪指令用于定义一个ARM程序中的全局算术变量并将其初始化。
（2）ADR和LDR的用法有什么区别？ADR伪指令为小范围地址读取伪指令。
ADR伪指令将基于PC相对偏移地址或基于寄存器相对偏移地址值读取到寄存器中，当地址值是字节对齐时，取值范围为-255～255，当地址值是字对齐时，取值范围为-1020～1020。
当地址值是16字节对齐时其取值范围更大。
LDR伪指令装载一个32位的常数和一个地址到寄存器。
（3）什么是内联汇编？什么是嵌入式汇编？两者之间的区别是什么？内联汇编程序是在C程序中直接编写汇编程序段而形成一个语句块，这个语句块可以使用除了BX 和BLX之外的全部ARM指令来编写，从而可以使程序实现一些不能从C获得的底层功能。
嵌入式汇编程序是一个编写在C程序外的单独汇编程序段，该程序段可以像函数那样被C程序调用。
与内联汇编不同，嵌入式汇编具有真实汇编的所有特性，数据交换符合ATPCS 标准，同时支持ARM和Thumb，所以它可以对目标处理器进行不受限制的低级别访问。
但是不能直接引用C/C++的变量名。
内联汇编与嵌入式汇编的编译有如下区别：①内联汇编代码使用高级处理器抽象，并在代码生成过程中与C/C++代码集成。
因此，编译程序将C和C++代码与汇编代码一起进行优化。
②嵌入式汇编代码从C/C++代码中分离出来单独进行汇编，产生与C/C++源代码编译对象相结合的编译对象。
③可通过编译程序来内联汇编代码，但无论是显式还是隐式，都无法内联嵌入式汇编代码。
（4）汇编代码中如何调用C代码中定义的函数？首先，为保证程序调用时参数的正确传递，汇编语言程序的设计要遵守ATPCS。
其次，在C语言程序中，不需要使用任何关键字来声明被汇编语言程序调用的C语言子程序。
但是在汇编语言程序调用C语言程序之前，需要在汇编语言程序中使用IMPORT伪指令对其进行声明。
汇编语言通过BL指令进行调用。
第5章嵌入式系统常用开发工具1．填空题（1）ADS 1.2（2）Microcontroller Development Kit（MDK）RealView Development Suite（RVDS）（3）PROTEUS电路设计PROTEUS源程序设计和生成目标代码文件PROTEUS仿真2．选择题（1）A B C（2）A B C D（3）B3．简答题（1）如何使用ADS1.2集成开发环境新建一个工程。
略。
（2）新建一个RealView MDK工程，编写一个汇编程序实现3+16的操作。
略。
（3）如何在Proteus软件中搭建硬件开发平台进行源代码级调试。
略。
第6章基于LPC2000系列的嵌入式应用开发实例1．填空题（1）JTAG仿真/调试器ISP IAP（2）片内Flash 片内SRAM Boot Block（3）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2．选择题（1）C（2）C（3）A B C D3．简答题（1）LPC2000处理器是如何实现引脚多功能的？略。
（2）如何对GPIO的输入/输出进行设置？略。
（3）FIQ、IRQ有什么不同？向量IRQ与非向量IRQ有何不同？略。
（4）LPC2000有几种串行通信接口？各有什么特点？略。
第7章嵌入式实时操作系统μC/OS-II基础1．填空题（1）嵌入式Linux Windows CE VxWorks（2）应用软件层与应用相关的配置代码与处理器无关的核心代码与处理器相关的设置代码（3）OSStart()2．选择题（1）B （2）C （3）A3．简答题（1）μC/OS-II的临界区是如何处理的？同其他内核一样，μC/OS-II为了处理临界段代码，须关中断，处理完毕后，再开中断。
μC/OS-II定义了2个宏（macros）来关中断和开中断，分别是：OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()。
（2）什么是任务控制块？它有何作用？任务控制块（OS_TCB）是一个数据结构，全部存放在RAM中。
一旦任务建立，一个任务控制块OS_TCB就被赋值。
当任务的CPU使用权被剥夺时，μC/OS-II用它来保存该任务的状态。
当任务重新得到CPU使用权时，任务控制块能确保任务从当时被中断的那一点丝毫不差地继续执行。
（3）任务调度的功能是什么？它有哪几种方式？μC/OS-II是占先式实时内核，优先级最高的任务一旦进入就绪态，立即拥有CPU的控制权并开始运行。
μC/OS-II的调度器（scheduler）就是用来查找准备就绪的优先级最高的任务并进行任务切换。
任务级的调度是由OSSched()函数完成的，中断级的调度是由OSIntExt()函数完成的。
（4）μC/OS-II是如何处理中断的？μC/OS-II系统响应中断的过程是：系统接收到中断请求后，如果这时CPU处于中断允许状态（即中断是开放的），系统就会中止正在运行的当前任务，而按照中断向量的指向转而去运行中断服务子程序；当中断服务子程序的运行结束后，系统将会根据情况返回到被中止的任务继续运行，或者转向运行另一个具有更高优先级别的就绪任务。
第8章μC/OS-II在ARM7上的移植1．填空题（1）ChangeToUSRMode()（2）OS_ENTER_CRITICAL( ) OS_EXIT_CRITICAL( )（3）①编写或获取启动代码；②挂接SWI软件中断；③中断及时钟节拍中断；④编写应用程序。
2．选择题（1）B （2）C （3）B3．简答题（1）移植的概念是什么？略。
（2）μＣ/OS-II移植的前提是什么？写出移植的主要内容。
略。
（3）移植μＣ/OS-II到ARM7为何使用SWI软件中断异常接口？略。
（4）在LPC2000上编写一个简单的基于μＣ/OS-II的程序。
略。
第9章综合实例――超声波测距仪设计1．简答题（1）列举几个常用的温度传感器。
热电偶、DS18B20、热电阻RTD、AD590（2）反相器74LS04在发射电路中的作用是什么？略。
（3）请设计出该系统的电源电路。
略。
