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ARM嵌入式系统结构与编程习题答案邱铁著第8章ARM汇编语言与嵌入式C混合编程1.严格按照嵌入式C语言的编程规范，写一个C语言程序，实现将一个二维数组内的数据行和列进行排序。
答：略2.嵌入式C程序设计中常用的移位操作有哪几种，请说明每种运算所对应的ARM指令实现。
答：移位操作分为左移操作与右移操作左移运算符―<右移运算符―>>‖实现将―>>‖左边的操作数的各个二进制位向右移动―<对于空位的补齐方式，无符号数与有符号数是有区别的。
对无符号数进行右移时，低位丢弃，高位用0补齐，其值相当于除以：2―右移位数‖次方对有符号数进行右移时，根据处理器的不同选择逻辑右移或算术右移3.volatile限制符在程序中起到什么作用。
请举例说明。
答：volatile的本意为―暂态的‖或.―易变的‖，该说明符起到抑制编译器优化的作用。
如果在声明时用―volatile‖关键进行修饰，遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供特殊地址的稳定访问。
例:硬件端口寄存器读取Char某=0,y=0,z=0;某=ReadChar(0某54000000);//读端口y=某;某=ReadChar(0某54000000);//再读端口z=某;以上代码可能被编译器优化为Char某=0,y=0,z=0;某=ReadChar(0某54000000);//读端口y=某;z=某;为了确保某的值从真实端口获取，声明时应该为Volatilechar某;Chary,z;4.请分析下列程序代码的执行结果。
#includemain(){intvalue=0某FF1;int某p1,某某p2,某某某p3,某某某某p4;p1=&value;p2=&p1;p3=&p2;p4=&p3;printf(\}答：程序输出结果为：某某某某p4=40815.分析宏定义#definePOWER(某)某某某是否合理，举例说明。
嵌入式linux开发课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 掌握嵌入式Linux开发环境的搭建与使用。
3. 学习嵌入式Linux内核配置、编译与移植方法。
4. 掌握常见的嵌入式Linux设备驱动编程技术。
技能目标：1. 能够独立搭建嵌入式Linux开发环境。
2. 熟练运用Makefile、交叉编译工具链进行代码编译。
3. 能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序。
4. 学会分析并解决嵌入式Linux开发过程中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统开发的兴趣，提高学习积极性。
2. 培养学生的团队协作意识，增强沟通与表达能力。
3. 培养学生勇于克服困难，面对挑战的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为高年级专业课程，要求学生具备一定的C语言基础和计算机硬件知识。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际动手能力。
针对学生特点，课程目标设定了明确的知识点和技能要求，旨在使学生能够掌握嵌入式Linux开发的基本方法，为后续项目实践和职业发展奠定基础。
课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够阐述嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 学生能够自主搭建嵌入式Linux开发环境，并进行简单的程序编译与运行。
3. 学生能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序，并实现相应的功能。
4. 学生能够针对嵌入式Linux开发过程中遇到的问题，提出合理的解决方案，并进行实际操作。
二、教学内容1. 嵌入式Linux系统概述- 嵌入式系统基本概念- 嵌入式Linux的发展历程- 嵌入式Linux系统的特点与优势2. 嵌入式Linux开发环境搭建- 交叉编译工具链的安装与配置- 嵌入式Linux文件系统制作- 常用开发工具的使用（如Makefile、GDB）3. 嵌入式Linux内核与驱动- 内核配置与编译- 内核移植方法- 常见设备驱动编程（如字符设备、块设备、网络设备）4. 实践项目与案例分析- 简单嵌入式Linux程序编写与运行- 设备驱动程序编写与调试- 分析并解决实际问题（如系统性能优化、故障排查）教学内容安排与进度：1. 嵌入式Linux系统概述（2课时）2. 嵌入式Linux开发环境搭建（4课时）3. 嵌入式Linux内核与驱动（6课时）4. 实践项目与案例分析（8课时）本教学内容基于课程目标，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
课程作业成绩：前言嵌入式系统是基于单片机的一种升级版,它是以应用为中心、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。
我们可从几方面来理解嵌入式系统：1.嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。
因此可以这样理解上述三个面向的含义，即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裁减利用。
2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
所以，介入嵌入式系统行业，必须有一个正确的定位。
例如Palm之所以在PDA领域占有70%以上的市场，就是因为其立足于个人电子消费品，着重发展图形界面和多任务管理；而风河的Vxworks之所以在火星车上得以应用，则是因为其高实时性和高可靠性。
3.嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。
目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。
目录第一章嵌入式系统的定义组成和体系结构1.1 嵌入式系统的定义 (1)1.2 嵌入式系统的体系结构 (2)1.3嵌入式系统的组成 (4)第二章嵌入式操作系统和嵌入式软件的编写2.1 嵌入式操作系统 (5)2.2嵌入式Linux的开发流程的步骤 (6)2.3 嵌入式系统的调试 (7)第三章总结 (9)第一章嵌入式系统的定义组成和硬件设计1.1 嵌入式系统的定义按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。
第1章嵌入式系统根底什么是嵌入式系统它由哪几局部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，以计算机技术为根底，软硬件可裁剪，从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、本钱、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局部组成。
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，本钱敏感；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 。
嵌入式处理器分为哪几类2〕中高端的嵌入式微处理器〔EmbededMicroProcessorUnit,EMPU〕；3〕通信领域的DSP处理器〔DigitalSignalProcessor,DSP〕；4〕高度集成的片上系统〔SystemonChip,SoC〕。
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：AdvancedRISCMachines。
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给商，通过将其高性能、低本钱、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、低本钱而高性能；32位双指令集；c.全球的合作伙伴众多。
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〔RealTimeSystem〕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。
第一章1-1.简述嵌入式系统的定义。
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。
1-2.简述嵌入式系统的组成。
从体系结构上看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。
其中嵌入式处理器通常是单片机或微控制器，支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等，嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。
嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。
嵌入式系统硬件平台为各种嵌入式器件、设备（如ARM 、PowerPC、Xscale、MIPS等）；嵌入式操作系统是指在嵌入式Linux、uCLinux、WinCE等。
1-3.ARM7处理器使用的是（ARMv4）指令集。
ARM7内核采用冯·诺依曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。
内核有一条3级流水线，执行ARMv4指令集。
1.4.Cortex-M3主要应用在哪些方向？主要用在平衡ARM的产品的性能和功耗，提高ARM的性能,降低其功耗1.5.简述StrongARM处理器和ARM处理器的关系StrongARM是第一个包含5级流水线的高性能ARM处理器，但它不支持Thumb指令集1-6.ARM9采用的是（5）级流水线设计。
存储器系统根据哈佛体系结构（程序和数据空间独立的体系结构）重新设计，区分数据总线和指令总线。
1.7.简述ARM9和ARM9E的不同点硬件处理器不一样指令集不一样1.8.ARM11采用的是什么架构的指令ARMv6嵌入式操作系统的特点（1）体积小（2）实时性（3）特殊的开发调试环境SecureCore处理器系列的特点（1）支持ARM指令集和Thumb指令集，以提高代码密度和系统性能（2）采用软内核技术一提供最大限度的灵活性，可以防止外部对其进行扫描探测（3）提供了安全特性，可以抵制攻击（4）提供面向智能卡和低成本的存储保护单元MPU（5）可以集成用户自己的安全特性和其它的协处理器第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。
第六章1、ARM处理器的特点是什么？答：ARM处理器立足于嵌入式市场，其设计思想并不单纯地追求处理器速度，而是着眼于系统的整体性能。
具体来讲，主要包括以下几个方面。
首先，低功耗是一个主要的考虑方面。
其次，高代码密度是嵌入式系统的又一个重要需求。
另外，嵌入式系统通常都是价格敏感的。
还有一个影响嵌入式系统性能的因素就是处理器内核管芯（die）的面积，对于一个单片方案，处理器内核所占的面积越小，留给外设电路的空间就越大，这可以减少最终产品的外围芯片数目，从而降低设计和制造成本。
在体系结构方面，ARM处理器采用精简指令系统计算机（RISC）结构，但ARM处理器又不是纯粹的RISC。
为了能够更好地满足嵌入式应用的需求，ARM处理器还增加了以下特点：●一些特定指令的周期数可变，即并不是所有的ARM指令都是单周期的。
●内嵌桶形移位器产生了更为复杂的指令。
●Thumb 16位指令集。
●条件执行。
这个特性可以减少分支指令的数目，从而改善性能，提高代码密度。
2、ARM处理器系列主要包括几大类？各自的特性是什么？3、ARM处理器有哪些处理器模式？各自如何切换？答：ARM处理器有7种处理器模式，它们分别是：用户模式，快速中断模式，外部中断模式，管理模式，中止模式，未定义模式和系统模式。
各模式之间的切换，可以通过软件控制来实现，也可以由外部中断或异常而引起。
处理器复位之后，首先进入管理模式，操作系统内核通常处于这种模式。
当运行用户程序时，进入用户模式。
在用户模式下，应用程序不能访问一些受操作系统保护的系统资源，应用程序也不能直接进行处理器模式的切换，只允许对CPSR（当前程序状态寄存器）的控制域进行读操作，但允许对CPSR条件标志的读/写访问，用户模式下执行软中断指令（SWI）时也进入管理模式。
系统模式是一种特殊的用户模式，它使用和用户模式完全相同的寄存器，但允许对CPSR的完全访问，当操作系统任务需要访问系统资源但又想避免访问与异常模式相关的寄存器时进入该模式。
