嵌入式复习资料
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嵌入式复习资料
1、嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁减,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。
2、嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的3个基本要素。
3、嵌入式系统的特点:专用的计算机系统;满足系统应用环境的要求;满足对象系统的控制要求;是一个知识集成应用系统
;具有较长的应用生命周期;软件固化在非易失性存储器中;多数嵌入式系统具有实时性要求;设计需专用的开发环境和工具.
3、嵌入式系统发展的4个阶段1)以单片机为核心的低级嵌入式系统2)以嵌入式微处理器为基础的初级嵌入式系统3)以嵌入式操作系统为标志的中级嵌入式系统4)以Internet 为标志的高级嵌入式系统
4、嵌入式系统的发展趋势1)嵌入式系统结构将更加复杂,硬件向集成化发展,软件将逐渐PC化2)嵌入式系统的小型化、智能化、网络化、可视化、微功耗和低成本3)不断改善人机交互的手段,提供精巧的多媒体人机界面4)云计算、可重构、虚拟化等技术被进一步应用到嵌入式系统5)嵌入式软件开发平台化、标准化、系统可升级,代码可复用将更受重视
5、嵌入式系统的软件:中间层程序、嵌入式操作系统、应用软件层。
6、嵌入式处理器的种类:嵌入式微处理器(Embedded
Microcomputer Unit,EMPU)嵌入式微控制器(Embedded
Microcontroller Unit,EMCU)嵌入式数字信号处理器(Embedded
Digital Signal Processor,EDSP)嵌入式片上系统(System On
Chip,SOC)嵌入式可编程片上系统(System On a Programmable
Chip,SOPC)。
7、四大流派的嵌入式处理器内核MIPS POWERPC ARM
68K/COLDFIRE。 8、嵌入式操作系统(Operating System,OS)是支持嵌入式系统工作的操作系统,它负责嵌入式系统的全部软、硬件资源分配、调度、控制和协调等活动,它是嵌入式应用软件的开发平台,用户的其它应用程序都建立在嵌入式操作系统之上。嵌入式操作系统通常包括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、标准化浏览器等。
9、ARM处理器支持7种工作模式,Usr,FIQ,IRQ,SYS,SVC,数据访问终止ABT,未定义指令终止UND有7 种异常,数据访问中止(DABT)、快速中断请求(FIQ)、指令预取中止(PABT)、软件中断(SWI)、复位(RESET)及未定义指令(UND)。2种类型的中断,第一类是由外部引起的,即IRQ 和FIQ。第二类是一条引发中断的特殊指令SWI。两种中断都会挂起正常的程序执行。
10、嵌入式系统设计的基本原则是“物尽其用”。1)嵌入式微处理器及操作系统的选择2)开发工具的选择3)对目标系统的观察与控制
11、嵌入式系统的设计步骤:需求分析——体系结构设计——硬件、软件、执行机构设计——系统集成——系统测试。
12、嵌入式系统的开发环境一般由三个部分组成:宿主机、调试仿真器和目标机。
13、嵌入式系统的应用:非操作系统、操作系统非GUI、操作系统GUI层次。
14、嵌入式设备的三个特点:1.嵌入式应用软件对硬件的依赖很强;2.开发环境与运行环境需专门设定 3.嵌入式设备往往有资源限制。
15、嵌入式Linux的开发步骤:1) 建立嵌入式Linux交叉开发
环境2) 交叉编译和链接3) 交叉调试4) 系统测试
16、ARM体系结构的技术特征:1)单周期操作2)采用加载/
存储指令结构3)固定的32位长度指令4)3地址指令格式5)
指令流水线技术
17、定时器输入时钟频率=MCLK/(预分配值+1)/除法器值;
18、TWDT=1/{[MCLK÷(预分频值+1)]÷除法器值} 18、ARM指令的寻址方式:立即寻址、寄存器寻址、寄存器间
接寻址、基址加变址寻址、相对寻址、堆找寻址、多寄存器寻
址。
19、流水线操作:取址-译码-取操作数-执行-回写
20、所谓流水线电路,就是将一个电路系统或电路系统的大的
数据处理电路模块分成几个小的数据处理电路模块,并且沿着
数据通路引入流水锁存器,这样就可以减小有效关键路径,从
而提高系统的时钟速度或采样速度,或者可以在同样的速度下
降低功耗。
21、Linux的文件系统可分为以下三个子系统:虚拟文件系统
(VFS)。逻辑文件系统。设备管理部分。
22、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,即将CPSR 保存到
SPSR 中。
(2)设置当前程序状态寄存器CPSR 中相应的位,使处理器
进入相应的执行模式。
(3)将寄存器lr设置成返回地址。
(4)将PC设置成该异常中断的中断向量地址,从而跳转到相
应的异常中断处理程序处执行。
二、从异常中断处理程序中返回
(1)恢复被中断的程序的处理器状态,将相应的SPSR 复制
到CPSR 中。
(2)返回到发生异常中断的指令的下一条指令处执行,即将lr
中的内容复制到PC中。
23、.嵌入式Linux 操作系统的特点:广泛的硬件支持、内核高
效稳定、开放源码,软件丰富、优秀的开发工具、完善的网络
通信和文件管理机制
24、bootloader的两个阶段,第一阶段,初始化硬件,为第二阶
段初始化内存空间并将第二阶段的代码复制到内存中,设置堆
栈并跳转到第二阶段,第一阶段主要是汇编,第二阶段主要是 C语言.
25、若通过S3C44B0X的PWM组件的定时器0控制PWM输
出频率为3000~15000 Hz、占空比为4/5的波形,其C语言子
程序如下:
void pwmwave(void)
{
rTGFG0 = 0xFF;
rTCFG1 = 0x1;/* 设置定时器的工作模式:中断模式*/
for (freq=3000;freq < 15000;freq+=1000 )
{ div =(MCLK/256/4)/freq;
rTCON=0x0;/* 关闭定时器*/
rTCNTB0=div;/* 设置输出脉冲的频率为
3000~15000 Hz */
rTCMPB0=(4*div)/5;/* 设置输出脉冲的占空比为4/5
*/
rTCON = 0xA;/* 手工装载定时器的计数值*/
rTCON=0x9;/* 启动定时器*/
for(index=0;index<="" ++="" p="">
rTCON = 0x0;/*延时并停止定时器*/
} }
若通过S3C44B0X的PWM组件的定时器0控制PWM输出频
率为100 kHz、占空比为1/10~9/10的波形,其C语言子程序
如下:void pwmwave2(void)
{
rTGFG0 = 0xFF;
rTCFG1 = 0x1;
div=(MCLK/256/4)/100000;/* 当输出频率为100 kHz
时,计算分频常数div */
for ( rate = 10;rate < 100;rate+=10 )
{ rTCNTB0 = div;/* 设置输出脉冲的
频率为100 kHz */
rTCMPB0=(rate*div)/100;/* 修改占空比,占空比
的变化范围为1/10~9/10 */
rTCON=0xA;/* 手工装载定时器的计
数值*/
rTCON=0x9;/* 启动定时器*/
for(index = 0;index < 100000;index++);
rTCON=0x0;/* 延时并关闭定时器*/
}}
26、设计一段程序完成数据块的复制,数据从源数据区snum
复制到目标数据区dnum,数据量大小为NUM字(1个字=4
个字节),复制时以8个字为单位进行,对于最后所剩不到8
个字的数据,以字为单位进行复制。
NUM EQU 20
AREA Init, CODE, READONLY
CODE32
ENTRY
;变量的初始化
START
LDR R0, =SRC
LDR R1, =DST
MOV R2, #NUM
MOV SP, #0X400
;确定复制条件及保存现场
BLKCOPY
MOV R3, R2, LSR #3
BEQ COPYWORDS
STMFD SP!, {R4-R11}
;8字单元数据复制主程序 OCTCOPY
LDMIA R0!, {R4-R11}
STMIA R1!, {R4-R11}
SUBS R3, R3, #1
BNE OCTCOPY
LDMFD SP!, {R4-R11}
;少于8字单元数据处理程序
COPYWORDS
ANDS R2,R2, #7
BEQ STOP
;单字单元数据复制程序,用来处理不足8字单元数据
WORDCOPY
LDR R3, [R0], #4
STR R3, [R1], #4
SUBS R2, R2, #1
BNE WORDCOPY
STOP
B STOP
LTORG
SRC DCD 1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4
DST DCD 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
END