嵌入式期末复习
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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•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,内嵌模块,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。
单选题1、下列关于嵌入式系统描述,错误的是()A.与通用计算机在技术本质上没有区别B.对体积和功耗、可靠性、成本有严格要求C.可以解决某类确定问题D.功能比通用计算机更强大正确答案:D解析:D、通用计算机的应用面更广,嵌入式计算机一般用于解决某一类特定问题,二者需求不同,没有明确的功能强弱之分。
2、下列哪一项,不属于嵌入式系统的固有组成部分()A.嵌入式操作系统B.外围电路C.嵌入式应用软件D.处理器正确答案:A解析:A、对于简单的嵌入式系统,可不设计操作系统,但是处理器和硬件电路必须有,为了解决某确定问题,嵌入式应用软件也必须有3、下列编程语言中,执行效率最高的是()A.C语言B.JAVA语言C.汇编语言D.C++语言正确答案:C解析:C、执行效率最高,开发效率最低4、采用嵌入式操作系统的好处是()A.程序员可专注于问题B.系统速度更快C.应用软件运行更快D.执行效率更高正确答案:A解析:A、牺牲一部分处理器运行性能,获得更好的开发效率,对程序员屏蔽部分硬件细节,使之专注于问题。
5、直接针对硬件编程,不可以()A.利用操作系统的调度机制B.读写内存C.访问处理器的寄存器D.控制硬件工作模式和过程正确答案:A解析:A、在该方式下,不存在操作系统6、关于模块描述,错误的是()A.模块划分应符合高内聚低耦合的原则B.嵌入式系统中,每个硬件设备对应一个模块C.几个模块共享的全局变量,可定义在这些文件共有的头文件中。
D.C语言中,源文件和对应头文件构成一个模块正确答案:C解析:C、头文件中不可以定义变量,只能做变量声明7、关于中断服务程序,错误的是()A.不能进行参数传递B.不应在其中包含复杂操作C.可向主程序返回计算结果D.应该尽可能短小,以增强系统实时性正确答案:C解析:C、中断程序没有调用者,因此也不可通过其返回结果8、关于无操作系统嵌入式系统的中断模型,正确的是()A.主程序通过无限循环执行实际中断任务,不区分中断优先级B.中断发生时,中断服务程序将中断类型登记到堆栈中C.中断程序中仅作中断登记D.中断程序中完成对应事务处理正确答案:C解析:A、优先级通过case的先后顺序体现B、登记到队列中D、中断程序仅作登记9、在采用C语言模拟面向对象特性时,正确的描述是()A.函数指针用于实现类的属性成员B.结构与类的功能完全相同C.结构可以包含成员函数D.通过结构体包含实现继承正确答案:D解析:A、函数指针用于模拟成员函数的功能C、结构可以模拟而非包含成员函数10、关于采用C语言进行“面向对象编程”,错误的描述是()A.可以实现更好的程序结构B.可以实现部分“类”的功能C.在菜单设计方面效率较低D.可以有效的组织汉字显示正确答案:C解析:C、应为效率更高11、关于ARM C的程序优化,说法错误的是()A.可分析程序是否高效B.可分析程序运行时间C.可指导C程序设计D.可指导汇编程序设计正确答案:D解析:D、目的是通过分析C程序对应的汇编指令,了解程序效率,最终指导程序员写出高效的C程序,而非汇编程序。
题型:1、选择题:20分2、填空题:20分3、判断题:8分4、简答题:16分5、程序分析题:20分6、编程题16分第一章1、嵌入式系统的定义:根据IEEE的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”。
国内定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁,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。
2、嵌入式系统的组成:嵌入式系统装置由嵌入式计算机系统和执行装置组成。
嵌入式计算机系统由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
(分层结构)3、立即数(第二操作数)合法性,选择题:将一个32位数右移偶数位可以得到小于255的数为合法,否则为不合法。
例如:0x6a0=0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 0000右移4位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 = 0x6a 小于255,所以合法0x1a600=0000 0000 0000 0001 1010 0110 0000 0000无论右移多少偶数位,所得的数仍然大于255,所以不合法0x16c00=0000 0000 0000 0001 0110 1100 0000 0000右移10位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 =0x5b小于255,所以合法4、全称:AMBA: Advanced Microcontroller Bus Architecture 高级微控制器总线ARM:Advanced RISC MachineCISC:Complex Instruction Set Computer复杂指令集系统RISC: Reduced Instruction Set Computer精简指令集系统RTOS: Real-time Operation System 实时多任务操作系统FAT: File Allocation Table 文件分配表系统UCOS: Micro Controller Operation System 微控制器操作系统片上系统:System On Chip,SOC知识产权核:Intellectual Property Core,IP CoreIP软核:Soft IP CoreIP硬核:Hard IP CoreIP固核:Firm IP Core5、嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯*诺依曼体系结构或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令集系统RISC(Reduced Instruction Set Computer)和复杂指令集系统CISC(Complex Instruction Set Computer)。
第一章嵌入式系统概述1.写出下列英文缩写的英文原文及中文含义。
RAM 随机存储器DRAM动态随机存储器ROM只读存储器PROM可编程只读存储器EPROM可插除可编程只读存储器FLASH多媒体存储RTOS 实时操作系统SOPC 片上可编程系统IP IP盒OS 操作系统BSP 板级支持包ICE 硬件调试器EEPROM 电可插除可编程只读存储器API应用程序接口RISC精简指令集计算机SPI 串行万维指令MMU 存储管理单元UART 异步接受发送装置ARM 先进RISC存储器SWI软件终端指令FIQ 快速终端请求CAN CAN总线DMA直接内存存取FPGA可编程们阵列GPIO2.什么是嵌入式系统?与通用计算机相比,它有哪些特点?其应用范围包括哪些?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。
特点:软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求应用范围:常用在系统实时高效性,软件固态化以及应用的专用性等方面。
3.嵌入式系统的组成结构包括哪几个部分?嵌入式系统主要包括硬件和软件两个部分。
具体包括:应用层,OS层,BSP(板级支持包),和硬件层。
4.简述嵌入式系统的硬件组成,并解释什么是嵌入式微处理器,嵌入式微控制器,DSP和SOC/SOPC。
以嵌入式微处理器为中心,配置存储器。
I/O设备,通讯模块以及电源等。
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。
5.简述IP盒的基本概念,它和SOC的关系是什么?6.简述嵌入式系统软件的组成和功能?组成:应用层,OS层,BSP层第二章ARM微处理器及其开发应用1.比较CISC体系结构和RISC体系结构的特点,ARM为何采用RISC结构?CISC指令集设计的主要趋势是增加指令集的复杂度。
RISC的中心思想是精简指令集的复杂度,精简指令的硬件设计,硬件只执行很贱的那部分指令,大部分指令有简单指令完成。
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4、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 。
5、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。
6、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7、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1、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。
Windows CE/Windows Mobile 、VxWork 、Linux 、uCos 、Symbian 、QNX 任选六2、ARM 系统中的堆栈有四种,如下图。
请按图标出四种堆栈的类型。
ATPCS 编程规范约定使用的堆栈是哪一种?答:FD 、FA 、ED 、EA 。
ATPCS 编程规范约定使用的堆栈是FD3、Boot Loader 在嵌入式系统中主要起什么作用?完成哪些主要的工作?答:Boot Loader 是在嵌入式系统复位启动时,操作系统内核运行前,执行的一段程序。
通过Boot Loader ,初始化硬件设备,建立内存和I/O 空间映射图,为最终加载操作系统内核调整好适当的系统软硬件环境。
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 ,ARM 处理器有两种总线架构,数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼结构 ,数据和指令分开使用不同接口的是 哈佛结构 。
欢迎共阅考试题型:•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。
期末考试复习题一、填空题1. ARM微处理器有7种工作模式,它们分为两类_特权模式_、_非特权模式_其中用户模式属于_非特权模式__。
2. ARM微处理器共有__37_个__32__位寄存器,其中__31_个为通用寄存器,_6___个为状态寄存器。
3. 嵌入式系统一般哪4个部分组成( 嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统(可选)、嵌入式应用软件)4. 协处理器主要控制:___片内的MMU __、___指令和数据缓存___、___写缓冲___。
5. ARM嵌入式系统主要由___相关支撑硬件___、___ARM处理器___和__嵌入式软件系统____构成。
6. S3C2410芯片外部寻址空间是1G,被分成___8__个存储块,每块_ 128 _MB。
SDRAM 存储器应连接到第____7或8__个存储块。
7. 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、内存管理、文件系统管理、I/O资源管理。
8. 常用的嵌入式外围设备有存储设备_、通信设备____和___显示设备___三类。
10. 嵌入式系统是用来控制或者监视哪些设备( )11. 嵌入式系统的三个基本要素。
引导程序内核文件系统12. 链接分为:(硬链接)和( 软链接)。
13. 数据寄存器,其中控制寄存器的主要功能是设置_引脚的功能_,数据寄存器的功能是从寄存器读取数据或者向寄存器写入数据。
15. 目前流行的嵌入式操作系统主要有:_ WinCE_、_ Vxworks__、_ Linux/µCLinux_和_µC/OS-II、PalmOS____。
16. 嵌入式操作系统的调试一般包括:___操作系统__调试和___应用程序__调试。
17. ARM字数据存储格式有:大端格式和小端格式。
18. 某文件的权限为:drw-r--r--,用数值形式表示该权限,则该八进制数为:( 644 ),该文件属性是( 目录)。
19. 在宿主机上使用编译器软件将嵌入式应用。
一.填空题(共8个小题,每小题3分,共24分)二.选择题(共10个小题,每小题3分,共30分)三.问答题(每题5分,共20分)1.什么是可编程片上系统(SOPC)?答:用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统SOPC.它是一种特殊的嵌入式系统,首先它是SOC,即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能,具有一般SOC基本属性;其次,它又具备软硬件在系统可编程的功能,是可编程系统,具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。
2、当异常产生,处理器进入一个异常程序、退出异常时需进行哪些操作?答:进入异常(1)把断点处的下一条指令的地址保存到相应的R14寄存器中。
(2)把状态寄存器CPSR的值复制到相应的SPSR寄存器中,以保存断点处的状态。
(3)根据异常模式,把CPSR寄存器的模式位M[4:0]设置成对应的值。
(4)自动使PC指向相关的异常向量,从该向量地址处取一条指令进行执行。
退出异常(1)将保存在R14寄存器的值再回送到PC中。
(2)再将SPSR寄存器的值送回到CPSR寄存器中。
(3)对中断禁止位标志进行清除。
四.指令和程序测试题(第1题8分.第2题18分,共26分)1.ARM7有几种寻址方式?说出下列每条指令那一种寻址方式,写在指令的右边?MOV R1,R2MOV R1,#0x0707MOV R1,R2,LSL #2LDR R1,[R2,#0x03]LDR R1,[R2]LDMIA R1,{R2-R7,R12}STMFD SP,{R1-R7,LR}ARM的寻址方式有哪些?各写一条说明。
答:1)立即寻址(1)ADD R0,R0,#1 /*R0←R0+1*/(2)ADD R0,R0,#0x3f /*R0←R0+0x3f*/;2)寄存器寻址(ADD R0,R1,R2 /*R0←R1+R2*/);3)寄存器间接寻址(1)、LDR R0,[R1] /*R0←[R1]*/;(2)STR R0,[R1] /*[R1]←R0*/;4)基址加偏址寻址(1)、LDR R0,[R1,#4];R0←[R1+4];(2)、LDR R0,[R1,#4]!;R0←[R1+4]、R1←R1+4;(3)、LDR R0,[R1] ,#4;R0←[R1]、R1←R1+45)堆栈寻址(1)、STMFD SP! {R1-R7,LR};(2)、LDMFD SP! {R1-R7,LR};6)块拷贝寻址(1)、LDMIA R0!, {R2-R9};(2)、STMIA R1,{R2,R9};7)相对寻址2.详细解释下面每条语句,解释语句写在每条语句的右边,并说出这段程序的作用?AREA Block, CODE, READONLYnum EQU 20ENTRYstartLDR r0, =srcLDR r1, =dstMOV r2, #numMOV sp, #0x400blockcopyMOVS r3,r2, LSR #3BEQ copywordsSTMFD sp!, {r4-r11} ;octcopyLDMIA r0!, {r4-r11}STMIA r1!, {r4-r11}SUBS r3, r3, #1BNE octcopyLDMFD sp!, {r4-r11}ANDS r2, r2, #7BEQ stopwordcopyLDR r3, [r0], #4STR r3, [r1], #4 ;SUBS r2, r2, #1BNE wordcopyMOV r0, #0x18LDR r1, =0x20026SWI 0x123456AREA BlockData, DATA, READWRITE Src DCD 1,2,3,4,5,6,7,..dst DCD 0,0,0,0,0,0,0,..ENDMOV r2, #numMOV sp, #0x400blockcopyMOVS r3,r2, LSR #3BEQ copywordsSTMFD sp!, {r4-r11} ;octcopyLDMIA r0!, {r4-r11}STMIA r1!, {r4-r11}SUBS r3, r3, #1BNE octcopyLDMFD sp!, {r4-r11}ANDS r2, r2, #7BEQ stopwordcopyLDR r3, [r0], #4STR r3, [r1], #4 ;SUBS r2, r2, #1BNE wordcopyMOV r0, #0x18LDR r1, =0x20026SWI 0x123456AREA BlockData, DATA, READWRITE Src DCD 1,2,3,4,5,6,7,..dst DCD 0,0,0,0,0,0,0,..END一、单项选择题1、下面关于哈佛结构描述正确的是()。
嵌入式系统期末复习试题集合1.什么是嵌入式系统?(P2)答:以应用为中心、以及计算机技术为基础、软件硬件可裁减、适用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.什么是嵌入式处理器?(P3)答:嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。
3.什么是实时操作系统?答:实时操作系统是嵌入式系统目前最主要的组成部分,实时是指物理进程的真实事件,实时操作系统具有实时性、能从硬件方面支持实时控制系统工作的操作系统。
4.什么是分时操作系统?答:对于分时操作系统,软件的执行在时间上的要求并不严格,时间上的错误一般不会造成灾难性的后果。
5.什么是多任务操作系统?答:系统支持多任务管理和任务间的同步和通信。
6.简述实时操作系统的工作状态?答:实时系统中的任务有运行、就绪、挂起和冬眠4种状态。
运行:获得CPU控制权就绪:进入任务等待队列,通过调度转为运行状态。
挂起:任务发生阻塞,移出任务等待队列,等待系统实时事件的发生唤醒,从而转为就绪或运行。
冬眠:由于任务完成或错误等原因被清除的任务。
7.单片机的发展历史分为哪几部分?答:单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC 三大阶段SCM(Single Chip Microcomputer ,单片微型计算机)MCU(Micro Controller Unit,微控制器)SoC(System on Chip 片上系统)8.单片机发展趋势表现在那些方面?答:单片机发展趋势表现在:(1)内部结构的进步:多功能集成化、采用RISC体系结构、片内存储器性能改进容量增加EPROM向FlashROM发展、多核处理器方式;(2)功耗、封装及电源电压的改进:功耗越来越小、封装水平不断提高;(3)工艺上的改进:采用CMOS技术,大多采用0.6um以上的光刻工艺,大大提高内部密度和可靠性。
9.单片机嵌入式系统的结构是什么?答:单片嵌入系统的结构通常包括三大部分:即能实现嵌入式对象的各种应用要求的单片机、全部系统的硬件电路和应用软件。