嵌入式习题答案
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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。
选择题1.W3C制定了同步多媒体集成语言规范,称为____规范。
A. XMLB. SMILC. VRMLD. SGML##2.________完全把系统软件和硬件部分隔离开来,从而大大提高了系统的可移植性。
A. 硬件抽象层B. 驱动映射层C. 硬件交互层D. 中间层##A3.在C语言中,设有数组定义:char array[]="China"; 则数据array 所占用的空间为______。
A. 4个字节B. 5个字节C. 6个字节D. 7个字节##C4.对某一寄存器某几位清零,可用一条指令_______来实现。
A. ANDB. ORC. NOTD. AOR##A5.实时操作系统(RTOS)内核与应用程序之间的接口称为________。
A. 输入/输出接口B. 文件系统C. APID. 图形用户接口##C6.在操作系统中,Spooling技术是用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术,实现这种技术的功能模块称做____。
A. 可林斯系统B. 斯普林系统C. 图灵机系统D. 虚拟存储系统##7.文件系统的主要功能是______。
A. 实现对文件按名称存取B. 实现虚拟存储器C. 提高外村的读写速度D. 用于保护系统文档##8.在CPU和物理内存之间进行地址转换时,________将地址从虚拟(逻辑)地址空间映射到物理地址空间。
A. TCBB. MMUC. CacheD. DMA##9.以下叙述中,不符合RISC指令系统特点的是______。
A. 指令长度固定,指令种类少B. 寻址方式种类丰富,指令功能尽量增强C. 设置大量通用寄存器,访问存储器指令简单D. 选取使用频率较高的一些简单指令##10.在操作系统中,除赋初值外,对信号量仅能操作的两种原语是____。
A. 存操作、取操作B. 读操作、写操作C. P操作、V操作D. 输入操作、输出操作11.在面向对象系统中,用______关系表示一个较大的“整体”包含一个或多个较小“部分”的类。
嵌入式系统设计师练习题及答案第一套 (1)嵌入式系统设计师练习题及答案第二套 (5)嵌入式系统设计师练习题及答案第三套 (16)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第四套 (27)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第五套 (45)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第六套 (59)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第七套 (67)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第八套 (75)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第九套 (81)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十套 (90)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十一套 (99)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十二套 (106)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十三套 (115)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十四套 (126)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十五套 (139)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十六套 (154)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十七套 (161)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十八套 (169)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第十九套 (177)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十套 (189)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十一套 (199)嵌入式系统设计师练习题及答案解析第二十二套 (212)嵌入式系统设计师练习题及答案第一套1、以下关于CPU的叙述中,错误的是A.CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往相应的部件进行控制B.程序计数器PC除了存放指令地址,也可以临时存储算术/逻辑运算结果C.CPU中的控制器决定计算机运行过程的自动化D.指令译码器是CPU控制器中的部件2、以下关于Cache的叙述中,正确的是A.在容量确定的情况下,替换算法的时间复杂度是影响Cache命中率的关键因素B.Cache的设计思想是在合理成本下提高命中率C.Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等D.CPU中的Cache容量应大于cPu之外的Cache容量3、风险预测从两个方面评估风险,即风险发生的可能性以及A.风险产生的原因B.风险监控技术C.风险能否消除D.风险发生所产生的后果4、许多程序设计语言规定,程序中的数据都必须具有类型,其作用不包括A.便于为数据合理分配存储单元B.便于对参与表达式计算的数据对象进行检查C.便于定义动态数据结构D.使于规定数据对象的取值范围及能够进行的运算5、在计算机系统中,对程序员是透明的。
第1章嵌入式体系基本【1 】1.什么是嵌入式体系?它由哪几部分构成?有何特点?写出你所想到的嵌入式体系.答:(1)界说:国内对嵌入式体系的一般界说是:以运用为中间,以盘算机技巧为基本,软硬件可裁剪,从而可以或许顺应现实运用中对功效.靠得住性.成本.体积.功耗等严厉请求的专用盘算机体系.(2)构成:嵌入式处理器.外围装备.嵌入式操纵体系和运用软件等几部分构成.(3)特点:a.软硬件一体化,集盘算机技巧.微电子技巧.行业技巧于一体;b.须要操纵体系支撑,代码小,履行速度快;c.专用紧凑,用处固定,成本迟钝;d.靠得住性请求高;e.多样性,运用普遍,种类繁多.(4)嵌入式体系:小我数字助理(PDA).机顶盒(STB).IP德律风.2.嵌入式处理器分为哪几类?答:(1)低端的微控制器(MicroController Unit,MCU);(2)中高端的嵌入式微处理器(Embeded MicroProcessor Unit,EMPU);(3)通讯范畴的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP);(4)高度集成的片上体系(System on Chip,SoC).3.ARM英文原意是什么?它是一个如何的公司?其处理器有何特点?答:(1)英文原意:Advanced RISC Machines.高等精简指令集机械.(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器常识产权设计供给商,经由过程将其高机能.低成本.低功耗的RISC微处理器.外围和体系芯片设计技巧让渡给合作伙伴来临盆各具特点的芯片.ARM公司已成为移动通讯.手持装备.多媒体数字花费嵌入式解决计划的RISC尺度.(3)其处理器特点:a.小体积.低功耗.低成本而高机能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴浩瀚.4.什么是及时体系?它有哪些特点?若何分类?答:(1)及时体系的界说:及时体系(Real Time System)是指产生体系输出的时光对体系至关重要的体系.(2)特点:及时性.并行性.多路性.自力性.可猜测性.靠得住性.(3)分类:依据响应时光的不合,及时体系可分为3种类型:强及时体系.弱及时体系.一般及时体系.依据肯定性的不合,及时体系可分为2种类型:硬及时.软及时.5.RTOS由哪几部分构成?它有哪些特点?与一般操纵体系比拟有何不合?答:(1)构成:及时内核.收集组件.文件体系.图形用户界面.(2)特点:a.支撑异步事宜的响应;b.中止和调剂义务的优先级机制;c.支撑抢占式调剂;d.肯定的义务切换时光和中止延迟时光;e.支撑同步.(3)与一般OS的不合:a.及时性:响应速度快,只有几微秒;履行时光肯定,可猜测;b.代码尺寸小:只有10~100KB,节俭内存空间,下降成本;c.运用程序开辟较难;d.须要专用开辟对象:仿真器.编译器和调试器等.6.单片机体系.嵌入式体系和SOC体系三者有何差别和接洽?答:(1)今朝嵌入式体系的主流是以32位嵌入式微处理器为焦点的硬件设计和基于及时操纵体系(RTOS)的软件设计;(2)单片机体系多为4位.8位.16位机,不合适运行操纵体系,难以进行庞杂的运算及处理功效;(3)嵌入式体系强调基于平台的设计.软硬件协同设计,单片机大多采取软硬件流水设计;(4)嵌入式体系设计的焦点是软件设计(占70%阁下的工作量),单片机体系软硬件设计所占比例基底细同.(5)SoC是嵌入式体系的最高实现情势,它集成了很多功效模块,它的焦点技巧是IP(Intellectual Property Core,常识产权核)核.7. 无第2章嵌入式体系开辟进程1.嵌入式体系开辟进程分为哪几个阶段?每个阶段的特点是什么?答:(1)需求剖析阶段:a.对问题的辨认和剖析;b.制订例格解释文档;c.需求评审.(2)设计阶段:a.数据流剖析;b.划分义务;c.界说义务间的接口.(3)生成代码阶段:a.代码编程;b.交叉编译和链接;c.交叉调试;d.测试.(4)固化阶段2.嵌入式体系有哪几种调试方法?如今最风行的是哪种?运用什么接口?答:(1)调试方法:源程序模仿器方法.监控器方法.仿真器方法.(2)如今最风行的是仿真器方法,运用JTAG(Joint Test Action Group,结合测试行为组)接口.3.什么是板级支撑包?它一般应完成哪些工作?答:(1)界说:有些嵌入式操纵体系的内核明白分为两层,上层一般称为“内核”,而底层则称为“硬件抽象层”或“硬件适配层”,缩写为HAL,有的厂商将硬件抽象层称为BSP,即板级支撑包(BoardSupport Package).(2)重要完成工作:a.在体系启动时,对硬件进行初始化.B.为驱动程序供给拜访硬件的手腕.(3)重要感化:清除硬件差别.第3章 ARM体系构造1.ARM的英文全名是什么?ARM处理器有什么特点?答:见第1章课后习题第3题.2.ARM7和ARM9在流水线方面有何不合?答:ARM7是3级流水线构造,ARM9是5级流水线构造.AR]M9把3级流水线中的履行阶段的操纵进行再分派,即把履行阶段中的“存放器读”插在译码阶段中完成,把“存放器写”安插在另一级(即第5级)完成,同时,在该级之前,再安插一级(存储拜访).3.ARM处理器支撑的数据类型有哪些?答:(1)Byte 字节,8位;(2)Halfword 半字,16位;(3)Word 字,32位;4.写出ARM运用的各类工作模式和工作状况.答:(1)工作模式:详见下表:(2)工作状况:a.ARM:32位,这种状况下履行字对齐的ARM指令;b.Thumb:16位,这种状况下履行半字对齐的Thumb指令.5.ARM处理器总共有若干个存放器?个中哪个用做PC?哪个用做LR?答:(1)ARM处理器总共有37个存放器:31个通用存放器,6个状况存放器. (2)R15用做程序计数器PC,R14用做子程序链接存放器LR.6.假设R0=0x12345678,运用将R0存储到0x4000的指令存到存储器中,若存储器为大端组织,写出从存储器0x4000处加载一个字节到R2的指令履行后R2的值.答:因为0x4000是大端组织,所以R0存进后,0x4000中稀有0x56781234,从0x4000加载一个字节到R2后(由地位到高位加载),R2的值为0x34. 7.ARM920T处理器参加了哪两个协处理器?各自的重要功效是什么?答:ARM920T处理器参加了两个协处理器:(1)CP14,许可软件拜访调试通讯通道;(2)体系控制协处理器CP15,供给了一些附加存放器用于设置装备摆设和控制Caches.MMU.呵护体系.时钟模式和其他体系选项.8.ARM920T支撑哪些时钟模式?答:快速总线模式.同步模式.异步模式.9.什么是写直达和写回Cache操纵,各有何特点?答:(1)写直达:当CPU对Cache写射中时,Cache与主存同时产生写修正.长处:一致性好;缺陷:耗时.(2)写回:当CPU对Cache写射中时,只修正Cache的内容而不立刻写入主存,只当此履行被换出时才写回主存.长处:削减拜访主存次数,进步效力.缺陷:一致性差点.10.ARM为何集成了32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集?(即它的利益)答:可供给长的转移规模.壮大的算术运算才能和大的寻址空间.11.什么是big-endian和little-endian,编写一段程序测试你所用的盘算机体系构造采取哪种存储机制?答:(1)大端存储体系(big-endian):低地址存放高字节,高地址存放低字节.小端存储体系(little-endian): 低地址存放低字节,高地址存放高字节.(2)int x=0x12345678;int *p=&x;if(*(char*)p=0x78)…little endianelse…big endian第4章 ARM体系硬件设计基本1.一个典范的可履行映像由哪几部分构成?答:2.汇编和C说话的互相挪用办法.答:(1)汇编程序挪用C程序的办法为:起首在汇编程序中运用IMPORT伪指令事先声明将要挪用的C说话函数;然后经由过程BL指令来挪用C函数.(2)C程序挪用汇编子程序的办法为:起首在汇编程序中运用EXPORT伪指令声明被挪用的子程序,暗示该子程序将在其他文件中被挪用;然后在C程序中运用extern症结字声明要挪用的汇编子程序为外部函数. (填补)3.基于ARM的硬件启动流程?答:(1)分派中止向量表;(2)初始化存储器体系;(3)初始化各工作模式下的客栈;(4)初始化有特别请求的硬件模块;(5)初始化用户程序的履行情况;(6)切换处理器的工作模式;(7)挪用主运用程序.第5章基于S3C2410的体系硬件设计1.温习控制:P230 I/O口编程实例.填补:2.中止的处理流程?答:(1)保管现场;(2)模式切换;(3)获取中止源;(4)中止处理;(5)中端返回,恢复现场.3.中止存放器的感化及相干的操纵?P235-237.。
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。
第1章:ARM和嵌入式系统介绍嵌入式系统的概念ARM嵌入式处理器的版本Cortex系列处理器的组成和特点嵌入式操作系统第2章:ARM体系结构ARM、CM3处理器状态:Thumb状态和调试状态CM3处理器工作模式:Handler模式和Thread模式代码特权分级:特权级和非特权(用户)级CM3内部寄存器:r0-r12,r13,r14,r15,状态寄存器xPSR存储器映射机制:大端格式和小端格式数据对齐方式:字对齐、半字对齐、非字对齐、非半字对齐异常概念、CM3异常机制特点第3章:Cortex-M3控制器及外围硬件简介嵌入式最小系统组成第4章:指令系统和时钟ARM、Thumb、Thumb-2和CM3指令集的特点和关系STM32时钟系统结构原理和初始化编程启动代码第5章:GPIO实验、第6章:UART实验、第9章:中断实验第10章:RTC实验原理和编程第7章:模/数转换、第8章:定时器实验原理即可,不考程序1. 什么是嵌入式系统?嵌入式系统有哪些应用?2. 什么是嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?3. 说明使用实时操作系统的必要性。
4. 简要说明ARM Cortex内核处理器分为哪几个系列?各有什么特点?5. ARM Cortex-M3处理器有哪些优势符合嵌入式操作系统的要求?6. 简述NVIC的初始化步骤。
7. 什么是嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?二、填空1. STM32F103ZET6有个引脚, KB片内FLAM ROM, KB 片内SRAM。
2. Cortex-M3处理器支持两种特权分级:特权级和。
Cortex-M3处理器支持两种工作模式,:模式和模式。
3. PSR中,标志位C是,Z是 N是,V是。
4. CM3内部寄存器中,R13的作用是,R14的作用是,R15的作用是。
5. 经典ARM7处理器有和两种状态,CM3处理器只有状态。
6. Cortex-M3的流水线分3级,分别为、、。
7. STM32F10x的管理着包括Cortex-M3核异常等中断,其和ARM 处理器核的接口紧密相连,可以实现的中断处理,并有效地处理迟来中断。
第一章1. 简述嵌入式的定义以应用为中心、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。
2. 举例说明嵌入式系统的“嵌入性” 、“专用性” 、“计算机系统”的基本特征。
按照嵌入式系统的定义,嵌入式系统有3个基本特点,即“ 嵌入性”、“ 专用性”与“ 计算机”。
“嵌入性”由早期微型机时代的嵌入式计算机应用而来,专指计算机嵌入到对象体系中,实现对象体系的智能控制。
当嵌入式系统变成一个独立应用产品时,可将嵌入性理解为内部嵌有微处理器或计算机。
“计算机”是对象系统智能化控制的根本保证。
随着单片机向MCU SoC发展,片内计算机外围电路、接口电路、控制单元日益增多,“专用计算机系统”演变成为“内含微处理器”的现代电子系统。
与传统的电子系统相比较,现代电子系统由于内含微处理器,能实现对象系统的计算机智能化控制能力。
“专用性”是指在满足对象控制要求及环境要求下的软硬件裁剪性。
嵌入式系统的软、硬件配置必须依据嵌入对象的要求,设计成专用的嵌入式应用系统。
3. 简述嵌入式系统发展各阶段的特点。
(1)无操作系统阶段:使用简便、价格低廉;(2)简单操作系统阶段:初步具有了一定的兼容性和扩展性,内核精巧且效率高,大大缩短了开发周期,提高了开发效率。
(3)实时操作系统阶段:系统能够运行在各种不同类型的微处理器上,具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面Graphic User Interface ,GUI )等功能,并提供了大量的应用程序接口Application Programming Interface ,API ),从而使应用软件的开发变得更加简单。
(4)面向Internet 阶段:进入21 世纪,Internet 技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密,嵌入式技术与Internet 技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展4. 简述嵌入式系统的发展趋势。
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 ,数据和指令分开使用不同接口的是 哈佛结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、 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 ,另一种是大端对齐计算机有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。
A TPCS 编程规范约定使用的堆栈是哪一种?答:FD 、FA 、ED 、EA 。
A TPCS 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。
4、搭建嵌入式开发环境,连接目标板,一般使用什么通信接口连接?在Windows 主机上使用什么软件建立连接?在Linux 主机上使用什么软件建立连接?1、 答:RS-232,以太网口、并口在Windows 主机上使用超级终端软件在Linux 主机上使用Minicom 软件5嵌入式开发环境主要包括哪些组件?嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境,主要包括● 宿主机● 目标机(评估电路板)● 基于JTAG 的ICD 仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE● 运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境● 嵌入式操作系统7 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。
第二章 ARM体系结构一、填空1、 ARM微处理器支持7种运行模式为、、、、、、。
用户模式(usr): ARM处理器正常的程序执行状态快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理外部中断模式(irq):用于通用的中断处理管理模式(svc):操作系统使用的保护模式数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储与存储保护。
系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。
未定义指令中止模式(und:当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
2、嵌入式微处理器的体系结构可以采用或结构,指令系统可以选和。
冯·诺依曼体系结构:程序和数据共用一个存储空间,程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,采用单一的地址与数据总线,程序和数据的宽度相同。
例如:8086、ARM7、MIPS…哈佛体系结构:程序和数据是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编址、独立访问,是一种将程序存储和数据存储分开的存储器结构。
例如:AVR、ARM9、ARM10…精简指令系统 RISC复杂指令集系统 CISC3、AMBA定义了3组总线、和。
AHB(AMBA高性能总线):用于高性能。
高数据吞吐部件,如CPU、DMA、DSP之间的连接。
ASB(AMBA系统总线):用来作处理器与外设之间的互连,将被AHB取代。
APB(AMBA外设总线):为系统的低速外部设备提供低功耗的简易互连。
系统总线和外设总线之间的桥接器提供AHB/ASB部件与APB部件之间的访问代理与缓冲。
4、ARM系列微处理器支持的边界对齐格式有:、和字对齐。
字节对齐半字对齐5、RS-232C的帧格式由四部分组成,包括:起始位、、奇偶校验位和。
数据位停止位6、ARM微处理器有种工作模式,它们分为两类、。
其中用户模式属于。
七非特权模式特权模式非特权模式7、ARM7TDMI采用级流水线结构,ARM920TDMI采用级流水线。
第1章:ARM和嵌入式系统介绍嵌入式系统的概念ARM嵌入式处理器的版本Cortex系列处理器的组成和特点嵌入式操作系统第2章:ARM体系结构ARM、CM3处理器状态:Thumb状态和调试状态CM3处理器工作模式:Handler模式和Thread模式代码特权分级:特权级和非特权(用户)级CM3内部寄存器:r0-r12,r13,r14,r15,状态寄存器xPSR存储器映射机制:大端格式和小端格式数据对齐方式:字对齐、半字对齐、非字对齐、非半字对齐异常概念、CM3异常机制特点第3章:Cortex-M3控制器及外围硬件简介嵌入式最小系统组成第4章:指令系统和时钟ARM、Thumb、Thumb-2和CM3指令集的特点和关系STM32时钟系统结构原理和初始化编程启动代码第5章:GPIO实验、第6章:UART实验、第9章:中断实验第10章:RTC实验原理和编程第7章:模/数转换、第8章:定时器实验原理即可,不考程序1. 什么是嵌入式系统?嵌入式系统有哪些应用?2. 什么是嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?3. 说明使用实时操作系统的必要性。
4. 简要说明ARM Cortex内核处理器分为哪几个系列?各有什么特点?5. ARM Cortex-M3处理器有哪些优势符合嵌入式操作系统的要求?6. 简述NVIC的初始化步骤。
7. 什么是嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?二、填空1. STM32F103ZET6有个引脚, KB片内FLAM ROM, KB 片内SRAM。
2. Cortex-M3处理器支持两种特权分级:特权级和。
Cortex-M3处理器支持两种工作模式,:模式和模式。
3. PSR中,标志位C是,Z是 N是,V是。
4. CM3内部寄存器中,R13的作用是,R14的作用是,R15的作用是。
5. 经典ARM7处理器有和两种状态,CM3处理器只有状态。
6. Cortex-M3的流水线分3级,分别为、、。
7. STM32F10x的管理着包括Cortex-M3核异常等中断,其和ARM 处理器核的接口紧密相连,可以实现的中断处理,并有效地处理迟来中断。
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。
1.何为计算机体系结构?答:计算机体系结构是对计算机较高层次的抽象,摆脱具体电路的实现而主要着眼于计算机系统的逻辑特征、原理特征、结构特征和功能特征的抽象。
2.什么是处理器指令?什么是处理器的指令系统?答:计算机的指令就是CPU执彳亍某种操作的命令,它以二进制编码的方式存在,每一条指令都对应着CPU要完成的操作。
一台计算机中所有机器指令的集合称为CPU的指令系统。
3.什么是RISC?什么是CISC?简述它们的特点与差别。
答:RISC即精简指令计算机体系,它具有精简的指令系统,简单的逻辑电路设计,能够以更快的速度执彳丁操作。
CISC即复杂指令计算机体系,它的指令系统中含有大量的类似于高级程序设计语言的复合功能指令,增加了指令周期及硬件的复杂度,执行效率低下。
4.ARM7处理器是几级流水线?在ARM7处理器中,“PC指向的是下一条要执行的命令”这何话对吗?为什么?答:是三级流水线。
这句话不对,因为存在流水线,指令码即使送到处理器也未必被执行。
5.ARM处理器的工作状态分为哪几种?ARM处理器又是怎么定义和标志的?答:工作状态分为“ARM状态”和“Thumb状态”。
“ARM状态”下,处理器执行32位的指令码,在“Thumb状态”下,处理器执行16位的指令码。
ARM处理器内部的当前程序状态寄存器CPSR 的T位为“1”时,处理器工作在Thumb I作状态,当T位为“0”时,工作在ARM状态。
6.ARM7 TDMI支持哪几种指令集,各有什么特点?ARM7处理器在ARM状态下执行ARM指令集指令码,在Thumb状态下执彳亍Thumb指令集指令码。
ARM指令集指令丰富,功能强大;Thumb指令集指令精简,功能紧凑。
ARM指令集指令码长为32位,Thumb指令集指令码长为16位,但它们都支持32位运算指令。
7.ARM7处理器有哪些工作模式?不同工作模式下CPRS寄存器的模式位如何设定?答:ARM7处理器工作模式有:用户模式,fiq模式,irq模式,管理模式,中止模式,未定义模&描述ARM7处理器的内部寄存器结构,并分别说明R13、R14、R15寄存器的作用。
嵌入式开发基础(习题卷9)第1部分:单项选择题,共59题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]UART状态寄存器的D3被置位时表示A)DMA请求B)发送完成C)奇偶校验错D)接收器溢出答案:D解析:2.[单选题]ADD R0,R3,#23属于A)立即寻址B)多寄存器寻址C)寄存器直接寻址D)相对寻址答案:A解析:3.[单选题]下面的程序使用了函数指针,其运行结果是______。
#include<stdio.h>#include<math.h>int f1(int a){return a*a;}int f2(int a){return a*a*a;}void main( ){intx=3,y1,y2,y3,y4;f=f1;y1=(*f)(x);y2=f1(x);f=f2;y3=f(x);y4=f2(x);printf("y1=%d,y2=%d,y3=%d,y4=% d\n",y1,y2,y3,y4);}A)y1=27,y2=9,y3=9,y4=27B)y1=9,y2=9,y3=27,y4=27C)y1=9,y2=27,y3=9,y4=27D)y1=27,y2=27,y3=9,y4=9答案:B解析:本题考查C语言函数指针的基础知识。
仔细阅读程序,正确理解函数指针并将参数正确代入函数,可得到y1=9,y2=9,y3=27,y4=27的结果。
4.[单选题]当输出模式位 MODE[1:0]=“10”时,最大输出速度为( )。
A)10MHzB)2MHzC)50MHzD)72MHz答案:B解析:5.[单选题]以下叙述中正确的是A)宿主机与目标机之间只需要建立逻辑连接即可B)在嵌入式系统中,调试器与被调试程序一般位于同一台机器上C)在嵌入式系统开发中,通常采用的是交叉编译器D)宿主机与目标机之间的通信方式只有串口和并口两种答案:C解析:6.[单选题]对响应时间有严格要求的嵌入式系统是( )。
第一章习题答案1.什么是嵌入式系统?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。
复杂嵌入式系统具有更强大的功能,但是简单的嵌入式并不会随着复杂的嵌入式系统出现而消亡。
2.简述嵌入式系统的体系结构。
答:嵌入式系统从组成上看,可分为嵌入式硬件系统与嵌入式软件系统两大部分。
嵌入式硬件层由嵌入式微处理器、嵌入式存储器系统、通用设备和I/O接口等组成。
嵌入式系统的软件层分为嵌入式操作系统和嵌入式应用软件两大部分。
3.嵌入式处理器分为哪几类?答:嵌入式处理器可分为以下四种:嵌入式微控制器(MicroController Unit,MCU),嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit,EMPU),嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP)和嵌入式片上系统(System on Chip,SoC)。
4.ARM中常用的嵌入式存储器都有哪些?答:ARM系统的存储器可以分为片内存储器和片外存储器。
片内一般以RAM或SRAM为主。
片外通常以Flash和SDRAM为主。
嵌入式系统中常用的几种内存有Flash、SRAM、SDRAM、DDRSDRAM等。
5.嵌入式系统中常用的外设接口都有哪些?答:串行接口UART,USB接口,IrDA红外线接口,SPI(串行外围设备接口),I2C总线接口,CAN总线接口,Ethernet(以太网接口)等。
6.嵌入式系统中常用的输入输出设备都有哪些?答:嵌入式系统中输入形式一般包括触摸屏、语音识别、按键、键盘和虚拟键盘。
输出设备主要有LCD 显示和语音输出。
7.简述嵌入式操作系统的特点,请列举几个常见的嵌入式操作系统。
答:(1)可装卸性(2)强实时性(3)统一的接口(4)强稳定性,弱交互性(5)固化代码。
常见的嵌入式操作系统有Windows CE、VxWorks、μC/OS、嵌入式linux。
8.简述嵌入式系统开发的特点。
答:需要交叉开发工具和环境,软硬件协同设计,嵌入式系统开发人员以应用专家为主,软件要求固态化存储,软件代码高质量、高可靠性,系统软件的高实时性9.简述嵌入式系统的开发周期。
答:10.简述嵌入式系统的开发与通常PC 机上的软件开发有什么区别。
答:系统软件开发模式可以分为两类:本地开发模式和交叉开发模式。
嵌入式系统的开发与通常PC 机上的软件开发有很大的区别,原有的PC机的软件开发过程从编写程序、编译和运行等过程全在同一个PC 机平台上完成,属于本地开发(native);嵌入式开发的程序编写和编译与原来一样还在PC 机(host)上完成,但编译产生的结果要在嵌入式目标平台(target)上运行。
通常将这种在主机上开发编译,在目标平台上调试运行的开发模式称为交叉开发。
同样运行在主机上的编译器(例如GCC)编译程序产生目标机上运行的可执行程序的编译过程称为交叉编译。
嵌入式系统采用这种交叉开发、交叉编译的开发环境主要是因为嵌入式系统是种专用的计算机系统,采用量体裁衣量身定制的方法制造。
11.简述宿主机/目标机的开发模式。
答:交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境,它与运行嵌入式应用软件的环境有所不同,通常采用宿主机/目标机模式。
宿主机(host)一般采用一台通用计算机(如PC机或者工作站),它通过串口(Serial)或者以太网(Ethernet)接口与目标机通信。
宿主机的软硬件资源比较丰富,不但包括功能强大的操作系统(如Windows 和Linux),而且还有各种各样优秀的开发工具(如WindRiver 的Tornado、Microsoft的Embedded Visual C++等),能够大大提高嵌入式应用软件的开发速度和效率。
目标机(target)一般在嵌入式应用软件的开发和调试期间使用,用来区别与嵌入式系统通信的宿主机。
目标机可以是嵌入式应用软件的实际运行环境,也可以是能够替代实际运行环境的仿真系统,但软硬件资源通常都比较有限。
嵌入式系统的交叉开发环境一般包括交叉编译器、交叉调试器和系统仿真器(Emulator),其中交叉编译器用于在宿主机上生成能在目标机上运行的代码,而交叉调试器和系统仿真器则用于在宿主机与目标机间完成嵌入式软件的调试。
第三章习题答案1.简述ARM处理器的特点。
答:ARM 处理器采用R ISC架构,具有R ISC的一般特点:●采用大量的寄存器,指令执行速度更快;●寻址方式灵活简单,执行效率高;●采用固定长度的指令格式;●大多数数据操作都在寄存器中进行,通过L oad/Store 的体系结构在内存和寄存器之间传递数据。
因此ARM 处理器的内核很小,功耗也就很低。
ARM 处理器还采用了一些特别的技术,在保证高性能的同时尽量减小芯片体积,降低芯片的功耗。
这些技术包括:●在同一条数据处理指令中包含算术逻辑处理单元处理和移位处理;●使用地址自动增加(减少)来优化程序中循环处理;●Load/Store 指令可以批量传输数据,从而提高传输数据的效率;●所有指令都可以根据前面指令执行结果,决定是否执行,以提高指令执行的效率;支持T humb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好地兼容8位/16位器件。
2.嵌入式RISC处理器ARM7TDMI中TDMI的基本含义分别是什么?答:T :支持16 位压缩指令集Thumb。
D :支持JTAG调试器,可片上Debug。
M :支持64位长乘法指令I:嵌入式跟踪宏单元(ICE)。
3.常用的ARM处理器系列都有哪些?答:ARM 处理器目前应用比较多的是ARM7 系列、ARM9 系列、ARM9E 系列、ARM10E 系列、SecurCore 系列、Intel 的StrongARM、Xscale 等多个系列,最新的系列是ARM11系列。
4.ARM处理器一般支持的的数据类型都有哪些?答:8位有符号字节类型数据;8 位无符号字节类型数据;16 位有符号半字类型数据;16 位无符号半字类型数据;32 位有符号字类型数据;32 位无符号字类型数据。
5.什么是大端模式?什么是小端模式?请举例说明它们的区别。
所谓的大端模式,是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位保存在内存的低地址中。
所谓的小端模式,是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位保存在内存的高地址中。
若寄存器R1=0x12345678,分别按小端模式和大端模式存储在0x2000字单元中,下图分别为在两种模式下内存的存储内容。
6. 请简述ARM7TDMI采用哪几级流水线结构,并说明在ARM状态下各阶段指令地址的关系。
答:ARM7架构采用了三级流水线,分为取指(fetch),译码(decode)和执行(execute)。
程序计数器R15(PC)总是指向取指的指令,而不是指向正在执行的指令或者正在译码的指令。
对于ARM状态下指令,PC值=当前程序执行位置。
7.简述ARM和THUMB状态的区别,举例说明使用什么指令从ARM状态转换为Thumb状态。
答:ARM状态:处理器执行32位的字对齐的ARM指令;Thumb状态:处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令。
ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态的指令BX。
从ARM状态转换到Thumb状态:ADR R0, TSTART+ 1BX R08. ARM处理器有哪些工作模式?哪些是特权模式?哪些是异常模式?答:ARM体系结构支持7种工作模式(Processor modes),分别为用户模式(usr)、快中断模式(fiq)、中断模式(irq)、管理模式(svc)、数据访问终止模式(abt)、系统模式(sys)、及未定义指令中止模式(und)。
除去用户模式外的其他6种处理器工作模式称为特权模式(Privileged Modes)。
除去用户模式和系统模式以外的5种处理器工作模式称为异常模式(Exception Modes)9.ARM处理器共有多少个寄存器?在所有工作模式下,哪些寄存器都指向同一个物理寄存器?答:ARM处理器含有37个物理上独立的寄存器,其中包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。
R0-R12寄存器在所有工作模式下都指向同一个物理寄存器。
10.简述CPSR寄存器控制位的作用。
答:(1)中断禁止位I、F:I=1 禁止IRQ中断;F=1 禁止FIQ中断。
(2)T标志位:该位反映处理器的运行状态。
当该位为1时,程序运行于Thumb状态,当该位为0时,表示运行于ARM状态。
(3) 运行模式位M[4:0]:M0、M1、M2、M3、M4是模式位。
这些位决定了处理器的运行模式。
11. ARM的异常中断包含哪些类型?它们的优先级顺序是怎样的?它们的异常向量地址是多少?答:12. 当处理异常时,ARM内核会做哪些处理?答:ARM 处理器对异常中断的响应过程如下:(1)保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位。