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嵌入式系统原理与设计

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嵌入式系统原理与设计

嵌入式系统原理与设计是一门关于嵌入式系统的课程，涉及到嵌入式系统的基本原理和设计方法。嵌入式系统是一种集成了计算、控制和通信功能的计算机系统，它通常被嵌入到其他设备中，以实现特定的功能和任务。

嵌入式系统的设计过程包括系统需求分析、系统架构设计、硬件设计和软件设计。系统需求分析阶段根据用户的需求确定系统的功能和性能要求，并进行功能分解和任务分配。系统架构设计阶段将系统分解为多个模块，确定各个模块之间的接口和通信方式。

硬件设计是嵌入式系统设计的重要环节，它包括选择适合的处理器、存储器和外设，并设计系统的电路图和PCB布局。在硬件设计过程中，需要考虑功耗、大小、成本和可靠性等因素。

软件设计是嵌入式系统设计的另一个重要部分，它包括编写嵌入式软件程序和驱动程序。嵌入式软件程序通常由汇编语言或C语言编写，用于控制硬件和实现系统的功能。驱动程序是软件程序与硬件之间的接口，用于控制硬件设备的操作。

在嵌入式系统的设计过程中，还需要进行系统的调试和测试。调试是为了发现和修复系统中的bug和错误，而测试是为了验证系统是否满足设计要求。调试和测试通常需要使用调试工具和测试设备，以便实时监测系统的运行状态和性能。

总之，嵌入式系统原理与设计涵盖了嵌入式系统的基本原理、设计方法和实践技术。通过学习和实践，可以提高对嵌入式系统的理解和应用能力，为开发和应用嵌入式系统提供有力支持。

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嵌入式系统原理复习题

嵌入式系统原理复习题

嵌入式系统原理

一、选择题（30分）

1、假设Cortex-M4处理器的3级流水线，每级所耗时间均为0.1ms，不考虑流水线“断流”

则顺序执行50条指令需要耗费时间____5.2___

2、在下面的寄存器中，只能在特权级下进行访问的是（ ）

A.PC B.MSP C.R3 DAPSR

3、若R0的值为4，执行指令ORR R0,R0,#3后，R0的值是___7____

4、下列指令中会对内存单元进行写操作的是（ ）

A. Add r0,r1,r2,lsl#1 B.ldr r0,[r1] C. bic r0,r0,#3 D.mov r0,r1

5、下列指令中，寻址方式为基址变址寻址的是（ ）

A.ldr r0,[r1,#0x0f] B.mov r0,r1 C.ldr r0,[r1] D.add r0,r1,r2,lsl#1

6、按照ATPCS规则，子程序的第５个参数通过__堆栈__传递。

7、若要把F组GPIO的模式寄存器GPIO_MODER的bit3和bit2位设置为二进制01，而其他位不变，下面可以实现这一功能的正确表达式是（ ）

A.GPIOF_MODER &=(~0x3)|0x1;

B.GPIOF_MODER=0x1;

C.GPIOF_MODER &=(0x3<<2)|(0x1<<2);

D.GPIOF_MODER &=(~(0x3<<2))|(0x1<<2);

8、STM32F439的主锁相环（PLL）时钟是否就绪，可通过寄存器（ ）进行判断。

A.RCC_CFGR B.RCC_PLLCFGR C.RCC_CR D.RCC_CIR

9、STM32F439的US ART1完成初始化工作后，若要发送数据，只要把需要发送的数据写入寄存器（ ）

ART1_SR ART1_DR ART1_BRR ART1_CR1

嵌入式系统原理与设计考试答案

嵌入式系统原理与设计考试答案

1、什么是嵌入式系统

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、功耗严格要求的专用计算机系统。

2、嵌入式微处理器一般就具备那些特点

（1）対实时多任务有很强的支持能力

（2）具有功能很强的存储区保护功能

（3）具有可扩展的处理器结构

（4）嵌入式微处理器功耗很低

3、什么是中间层

介于硬件层和软件层之间，将硬件的细节进行屏蔽，便于操作系统调用，因此成为中间层，又称硬件抽象层或板级支持包。

4、简述冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构的定义与不同。

冯.诺依曼体系结构又称普林斯顿体系结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。处理器经由同一总线输出来访问程序和数据存储器，程序和数据宽度相同。

哈佛体系结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储结构，目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。

5嵌入式处理器按体系结构分为那几类，分别简答介绍

冯。诺依曼体系结构和哈佛体系结构。

6.嵌入式处理器按指令类型可以分为哪几类分别简要介绍。

复杂指令集（CISC）处理器和精简指令集（RISC）处理器

CISC：微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令的功能外，还通过预存于制度存储器（ROM）中的微程序来实现及其强的功能，处理器在分析每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需功能。这种设计形式被称为CISC结构

特点：（1）指令格式不固定，指令长度不一致，操作数可多可少

（2）寻址方式复杂多样，以利于程序编写

（3）采用微程序结构，执行每条指令均需一个微指令序列

（4）每条指令需要若干个机器周期才能完成，指令越复杂，花费IE机器周期越多。

RISC：指令系统中应当只包含哪些使用频率很高的少量指令，并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言。

特点：（1）指令数目少，在通道中只包含最有用的指令

（2）执行时间短，确保数据通道快速执行每一条指令

《嵌入式系统原理与设计》 期末考查试卷

《嵌入式系统原理与设计》 期末考查试卷

第 1 页 共 1 页 《嵌入式系统原理与设计》期末考查试卷

一、选择题（每小题2分，共20分）

1. ARM伪指令的作用是（ ）

A）属于ARM指令集，也方便编程 B）方便编程，但编译器可不管它

C）方便编程，但编译器不认 D）不属于ARM指令集，但方便编程

2. 要让ARM进入中断模式，则需向CPSR中写入下列数据（ ）

Ａ）0x0011 Ｂ）0x0012 Ｃ）0x0013 Ｄ）0x0017

3. ARM状态时，CPSR正确的是（ ）。

A）32位，T=0，Thumb指令 B）32位，T=0，ARM指令

C）16位，T=0，Thumb指令 D）16位，T=1，ARM指令

4. ARM内核采用的指令是（ ）

A）RISC B）CISC C）C51 D）X86

5. ARM指令格式中，影响CPSR条件代码值的是（ ）

A）cond B）S C）Rd D）operand2

6.下面指令中不是分支指令的是（ ）。

A）B B）BL C）BH D）BX

7. 启动RTC的C语言操作语句是（ ）。

A）CCR=0x01 B）CIIR=0x01 C）CTC=0x01 D）CLK=0x01

8. 当有复位、IRQ、SWI和FIQ多个异常同时发生时，正确的处理顺序是（ ）。

A）复位→IRQ→SWI→FIQ B）复位→FIQ→IRQ→SWI

C）IRQ→SWI→FIQ→复位 D）FIQ→IRQ→SWI→复位

9. 程序计数器PC，即（ ）。

Ａ）R15，总指向正在“取指”的指令 Ｂ）R15，总指向正在“译码”的指令

Ｃ）R15，总指向正在“执行”的指令 Ｄ）R14，总指向正在“取指”的指令

10. 关于ARM的PWM，下列说法错误的是（ ）

A）所有的PWM输出频率都是相同的；

B）PWMMR0控制PWM周期；

《嵌入式系统原理与设计》期末考查试卷

《嵌入式系统原理与设计》期末考查试卷

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《嵌入式系统原理与设计》期末考查试卷

一、选择题（每小题2分，共20分）

1. ARM内核采用的指令是（ ）

A）RISC B）CISC C）C51 D）X86

2. ARM伪指令的作用是（ ）

A）属于ARM指令集，也方便编程 B）方便编程，但编译器可不管它

C）方便编程，但编译器不认 D）不属于ARM指令集，但方便编程

3. ARM状态时，CPSR正确的是（ ）。

A）32位，T=0，Thumb指令 B）32位，T=0，ARM指令

C）16位，T=0，Thumb指令 D）16位，T=1，ARM指令

4. 要让ARM进入中断模式，则需向CPSR中写入下列数据（ ）

Ａ）0x0011 Ｂ）0x0012 Ｃ）0x0013 Ｄ）0x0017

5. 当有复位、IRQ、SWI和FIQ多个异常同时发生时，正确的处理顺序是（ ）。

A）复位→IRQ→SWI→FIQ B）复位→FIQ→IRQ→SWI

C）IRQ→SWI→FIQ→复位 D）FIQ→IRQ→SWI→复位

6. 下面指令中不是分支指令的是（ ）。

A）B B）BL C）BH D）BX

7. 启动RTC的C语言操作语句是（ ）。

A）CCR=0x01 B）CIIR=0x01 C）CTC=0x01 D）CLK=0x01

8. ARM指令格式中，影响CPSR条件代码值的是（ ）

Ａ）cond Ｂ）S Ｃ）Rd Ｄ）operand2

9. 程序计数器PC，即（ ）。

Ａ）R15，总指向正在“取指”的指令 Ｂ）R15，总指向正在“译码”的指令

Ｃ）R15，总指向正在“执行”的指令 Ｄ）R14，总指向正在“取指”的指令

10. 关于ARM的PWM，下列说法错误的是（ ）

A）所有的PWM输出频率都是相同的；

B）PWMMR0控制PWM周期；