ARM嵌入式技术原理和作用第三章答案
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第1章嵌入式系统概述(1)举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。
答:键盘、鼠标、扫描仪。
(2)什么叫嵌入式系统?答:嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。
(3)什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?答: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。
分为3类:1.注重尺寸、能耗和价格;2.关注性能;3.关注全部4个需求——性能、尺寸、能耗和价格。
(4)什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?答:嵌入式操作系统是操作系统的一种类型,是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。
原因:1.提高了系统的可靠性;2.提高了开发效率,缩短了开发周期。
3.充分发挥了32位CPU的多任务潜力。
第2章 ARM7体系结构1.基础知识(1)ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么?答:T:高密度16位Thumb指令集扩展;D:支持片上调试;M:64位乘法指令;I:Embedded ICE硬件仿真功能模块。
(2)ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式?答:3级;冯·诺依曼结构。
(3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别?答:ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上;ARM处理器状态体现在不同指令的使用上。
(4)分别列举ARM的处理器模式和状态?答:ARM的处理器模式:用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式;ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状态。
(5)PC和LR分别使用哪个寄存器?答:PC:R15;LR:R14。
(6)R13寄存器的通用功能是什么?答:堆栈指针SP。
(7)CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态?答:位31~28:N、Z、C、V,条件代码标志位;27~8:保留位;7~0:I、F、T、M4~0,控制标志位。
(8)描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。
答:当控制位I置位时,IRQ中断被禁止,否则允许IRQ中断使能;当控制位F置位时,FIQ 中断被禁止,否则允许FIQ中断使能。
1 第一章习题1。
嵌入某种微处理器或单片机的测试和控制系统称为嵌入式控制系统(Embedded Control System)。
在应用上大致分为两个层次,以MCS-51为代表的8位单片机和以ARM技术为基础的32位精减指令系统单片机2。
目标机上安装某种嵌入式操作系统和不安装嵌入式操作系统, 以MCS-51为代表的8位单片机不安装嵌入式操作系统。
3。
32位、16位和8位5。
32位、16位6。
在大端格式中,字数据的高字节存储在低字节单元中,而字数据的低字节则存放在高地址单元中。
在小端存储格式中,低地址单元存放的是字数据的低字节,高地址单元中,存放的是数据的高字节。
第二章习题(略)第三章习题1。
(1)寄存器大约有17类,每个的定义都是寄存器名字前面加一个小写”r”(2)在56个中断源中,有32个中断源提供中断控制器,其中,外部中断EINT4~EINT7通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器,EINT8~EINT23也通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器。
第四章习题1,56个中断源,有32个中断源提供中断控制器2,两种中断模式,即FIQ模式(快速模式)和IRQ模式(通用模式)。
通过中断模式控制寄存器设置。
3,常用的有5个,它们是中断模式控制寄存器,控制中断模式;中断屏蔽寄存器,控制中断允许和禁止;中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的;中断优先级寄存器,它和中断仲裁器配合,决定中断优先级。
4,中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的。
中断源向CPU申请了中断如果该中断源没被屏蔽并且没有和它同级或高级的中断源申请中断,才能被响应。
系统中可以有多个中断源向CPU申请中断,但同一时刻CPU只能响应一个最高级的中断源中断请求。
中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器反映了中断系统不同时段的状态。
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。
arm9嵌入式系统课后答案【篇一:嵌入式习题答案】什么是嵌入式系统?请列举几个常见的嵌入式系统。
答:根据国际电气和电子工程师协会(ieee)的定义,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
这主要是从产品的应用角度加以定义的,由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。
目前被我国科学家普遍认同的定义是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。
常见的嵌入式系统:手机,dvd,路由器,核磁共振仪,全自动洗衣机。
2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别?答:(1) 以应用为中心;(2) 以计算机技术为基础(3) 软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格(5)软件的固件化(6)需要专用的开发工具 3.嵌入式系统的发展分为哪几个阶段?答:第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段。
第二阶段:以嵌入式cpu为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。
第三阶段:以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。
第四阶段:以基于internet为标志的嵌入式系统。
4.请列举嵌入式系统的主要应用领域。
答:(1)工业控制领域(2)交通运输领域(3)消费电子产品(4)家电领域(5)通信领域(6)商业和金融领域(7)环境监测领域(8)医疗领域(9)建筑领域(10)军事国防领域(11)航天航空领域第二章习题答案1.简述简单嵌入式系统与复杂嵌入式系统的主要区别。
答:简单嵌入式系统很早就已经存在,这类嵌入式系统因为软硬件复杂度都很低,一般不使用操作系统,例如常用的单片机系统。
对于复杂的嵌入式系统,它的开发模式发生了极大的改变。
一个复杂的嵌入式系统不仅硬件系统的开发比单片机复杂了许多,更重要的是在该系统中采用了嵌入式操作系统,其应用软件的开发转变为使用操作系统标准接口的计算机工程领域的应用软件开发。
第3章ARM指令集寻址方式1.在指令编码中,条件码占几位,最多有多少个条件,各个条件是如何形成的?答:条件码占4位,最多有15个条件2. 指令条件码中,V标志位在什么情况下才能等于1?答:V—溢出标志位对于加减法运算指令,当操作数和运算结果为二进制补码表示的带符号数时,V=1表示符号位溢出,其他指令通常不影响V位。
3. 在ARM指令中,什么是合法的立即数?判断下面各立即数是否合法,如果合法则写出在指令中的编码格式(也就是8位常数和4位移位数)0x54300x1080x3040x5010xfb100000x3340000x3FC0000x1FE00000x55800000x7F8000x39C0000x1FE80000答:立即数必须由1个8位的常数通过进行32位循环右移偶数位得到,其中循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示。
即一个8位的常数通过循环右移2*rotate_4位(即0,2,4,。
30)得到0X54300000,0000,0000,0000,0101,0100,0011,0000 非法立即数0X1080000,0000,0000,0000,0000,0001,0000,1000 0x42循环右移30位(rotate_4=0xF)0X3040000,0000,0000,0000,0000,0011,0000,0100 0xC1循环右移30位 (rotate_4=0xF ) 0x5010000,0000,0000,0000,0000,0101,0000,0001 非法立即数0xfb100000000,1111,1011,0001,0000,0000,0000,0000 非法立即数0x3340000000,0000,0011,0011,0100,0000,0000,0000 0Xcd 循环右移18位(rotate_4=0x9) 0x3FC0000000,0000,0011,1111,1100,0000,0000,0000 0XFF 循环右移18位(rotate_4=0x9) 0x1FE00000000,0001,1111,1110,0000,0000,0000,0000 非法立即数0x55800000000,0101,0101,1000,0000,0000,0000,0000 非法立即数0x7F8000000,0000,0000,0111,1111,1000,0000,0000 非法立即数0x39C0000000,0000,0011,1001,1100,0000,0000,0000 0XE7循环右移18位(rotate_4=0x9) 0x1FE800000001,1111,1110,1000,0000,0000,0000,0000 非法立即数4.分析逻辑右移,算术右移,循环右移,带扩展的循环右移它们间的差别。
arm嵌入式技术原理与应用答案arm嵌入式技术原理与应用答案【篇一:嵌入式系统原理与开发课后答案】章嵌入式系统概述:1、什么是嵌入式系统?是简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
p3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。
3、是比较嵌入式系统与通用pc的区别。
p3(1)嵌入式系统是专用的计算机系统,而pc是通用的计算机系统。
(2)技术要求不同,通用pc追求高速、海量的数据运算;嵌入式要求对象体系的智能化控制。
(3)发展方向不同,pc追求总线速度的不断提升,存储容量不断扩大;嵌入式追求特定对象系统的智能性,嵌入式,专用性。
4、嵌入式体统有哪些部分组成?简单说明各部分的功能与作用。
p6(1)硬件层是整个核心控制模块(由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他i/o接口以及电源组成),嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心,在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路(ram和rom等),这就构成了一个嵌入式核心控制模块,操作系统和应用程序都可以固化在rom 中。
(2)中间层把系统软件与底层硬件部分隔离,使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。
一般包括硬件抽象层(hardware abstract layer,hal)和板级支持包(board support package,bsp)。
(3)软件层由实时操作系统(real time operating system,rtos)、文件系统、图形用户接口(graphical user interfaces,gui)、网络组件组成。
(4)功能层是面向被控对象和用户的,当需要用户操作是往往需要提供一个友好的人际界面。
5、嵌入式系统是怎么分类的?p7按照嵌入式微处理器的位数分类(4位、8位、16位、32位、64位);按照是实时性分类(硬实时系统式之系统对响应时间有严格的要求;软实时系统是对响应时间有一定要求);按照嵌入式软件结构分类(循环轮询系统、前后台系统、多任务系统);按照应用领域分类。
第一周作业1写出下列英文简称对应的中文含义答MMR 存取DSP的寄存器PDA 个人数字助理DSP 嵌入式数字信号处理器EMPU 嵌入式微处理器MCU 微控制器SoC 片上系统RTOS 实时操作系统ISR中断服务子程序2 什么是嵌入式系统,有什么特点?答嵌入式系统:嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统特点:嵌入性,内含计算机,专用性4 IEEE的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具备哪些特点?答1,异步的事件响应2,切换时间和中断延时时间确定3,优先级中断和调度4,抢占式调度5,内存锁定6连续文件7同步5 前后台系统的概念答对于基于芯片开发来说应用程序一般是一个无限的循环,可称为前后台系统6 非占先式内核和占先式内核工作时有何不同答1非占先式内核要求每个任务自我放弃CPU的所有权,非占先式调度法耶称作合作型多任务,每个任务彼此合作共享一个CPU,异步事件还是由中断服务来处理,中断服务也可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态.但中断服务以后,控制权还是回到原来被中断了的那个任务,直到该任务主动放弃CPU的使用权时,高优先级的任务才能获得CPU的使用权。
2对于占先式内核,最高优先级的任务一旦就绪,总能得到CPU的控制权。
当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态,当前任务的CPU使用权就被剥夺了,那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。
7名词解释资源:程序运行时可使用的软,硬件环境。
共享资源:可以被一个以上任务使用的资源代码临界区:指处理时不可分割的代码,运行这些代码不允许被打断任务:一个任务也称为一个线程,是一个简单的程序内核:多任务系统中,内核负责管理各个任务,或者说每个任务分配CPU时间,并且负责任务之间的通信调度:调度是内核的主要职责之一,调度就是决定该轮到哪个任务运行了。
第二章作业1 ARM内核采用什么体系结构?ARM体系结构有什么特性?答ARM内核采用精简指令集计算机(RISC)体系结构。
第1章复习要点1.1.1节嵌入式系统的概念1.1.3节嵌入式系统的特点1.3节嵌入式处理器1.4节嵌入式系统的组成第2章复习要点2.1节计算机体系结构分类2.3.1节 ARM和Thumb状态2.3.2节 RISC技术2.3.3节流水线技术2.4.3节 ARM存储系统第3章复习要点3.1节ARM编程模式3.2节ARM指令格式及其寻址方式3.3节ARM指令集(课上所讲的指令)第4章复习要点4.1节汇编语言源程序格式4.2节汇编语言的上机过程第5章复习要点5.1节键盘接口5.2节 LED显示器接口5.5.1节 UART异步串行接口作业题答案:1.什么是嵌入式系统?∙第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
∙第二种,嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.与通用型计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?⏹通常是面向特定应用的;⏹空间和各种资源相对不足,必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余;⏹产品升级换代和具体产品同步,具有较长的生命周期;⏹软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身;⏹不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发3.举例介绍嵌入式微处理器有哪几类?一、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。
二、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。
a r m嵌入式技术原理与应用答案arm嵌入式技术原理与应用答案【篇一:嵌入式系统原理与开发课后答案】章嵌入式系统概述:1、什么是嵌入式系统?是简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
p3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。
3、是比较嵌入式系统与通用pc的区别。
p3(1)嵌入式系统是专用的计算机系统,而pc是通用的计算机系统。
(2)技术要求不同,通用pc追求高速、海量的数据运算;嵌入式要求对象体系的智能化控制。
(3)发展方向不同,pc追求总线速度的不断提升,存储容量不断扩大;嵌入式追求特定对象系统的智能性,嵌入式,专用性。
4、嵌入式体统有哪些部分组成?简单说明各部分的功能与作用。
p6(1)硬件层是整个核心控制模块(由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他i/o接口以及电源组成),嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心,在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路(ram和rom等),这就构成了一个嵌入式核心控制模块,操作系统和应用程序都可以固化在rom 中。
(2)中间层把系统软件与底层硬件部分隔离,使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。
一般包括硬件抽象层(hardware abstract layer,hal)和板级支持包(board support package,bsp)。
(3)软件层由实时操作系统(real time operating system,rtos)、文件系统、图形用户接口(graphical user interfaces,gui)、网络组件组成。
(4)功能层是面向被控对象和用户的,当需要用户操作是往往需要提供一个友好的人际界面。
5、嵌入式系统是怎么分类的?p7按照嵌入式微处理器的位数分类(4位、8位、16位、32位、64位);按照是实时性分类(硬实时系统式之系统对响应时间有严格的要求;软实时系统是对响应时间有一定要求);按照嵌入式软件结构分类(循环轮询系统、前后台系统、多任务系统);按照应用领域分类。
arm嵌入式技术原理与应用答案【篇一:嵌入式系统原理与开发课后答案】章嵌入式系统概述:1、什么是嵌入式系统?是简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
p3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。
3、是比较嵌入式系统与通用pc的区别。
p3(1)嵌入式系统是专用的计算机系统,而pc是通用的计算机系统。
(2)技术要求不同,通用pc追求高速、海量的数据运算;嵌入式要求对象体系的智能化控制。
(3)发展方向不同,pc追求总线速度的不断提升,存储容量不断扩大;嵌入式追求特定对象系统的智能性,嵌入式,专用性。
4、嵌入式体统有哪些部分组成?简单说明各部分的功能与作用。
p6(1)硬件层是整个核心控制模块(由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他i/o接口以及电源组成),嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心,在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路(ram和rom等),这就构成了一个嵌入式核心控制模块,操作系统和应用程序都可以固化在rom 中。
(2)中间层把系统软件与底层硬件部分隔离,使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。
一般包括硬件抽象层(hardware abstract layer,hal)和板级支持包(board support package,bsp)。
(3)软件层由实时操作系统(real time operating system,rtos)、文件系统、图形用户接口(graphical user interfaces,gui)、网络组件组成。
(4)功能层是面向被控对象和用户的,当需要用户操作是往往需要提供一个友好的人际界面。
5、嵌入式系统是怎么分类的?p7按照嵌入式微处理器的位数分类(4位、8位、16位、32位、64位);按照是实时性分类(硬实时系统式之系统对响应时间有严格的要求;软实时系统是对响应时间有一定要求);按照嵌入式软件结构分类(循环轮询系统、前后台系统、多任务系统);按照应用领域分类。