嵌入式系统应用教程习题答案
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嵌入式技术与应用开发项目教程(STM32版)习题答案项目一LED控制设计与实现1-1 嵌入式系统是如何定义的?嵌入式系统(Embedded system),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。
目前,国内普遍认同的嵌入式系统定义是: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、功耗等严格要求的专用计算机系统。
1-2 嵌入式系统具有哪些特点?嵌入式系统具有以下几个显著特点:(1)嵌入式系统是面向特定应用;(2)软件要求固态化存储;(3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性;(4)嵌入式系统的生命周期较长;(5)嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
1-3 ARM Cortex-M3处理器是哪几个部分组成?嵌入式系统一般是由嵌入式处理器、存储器、输入输出和软件(嵌入式设备的应用软件和操作系统是紧密结合的)等4部分组成。
1-4 简述STM32F103系列产品的命名规则。
STM32F103系列产品的命名规则,是按照“STM32F103XXYY”格式来命名的,具体含义如下:(1)产品系列:STM32是基于ARM Cortex-M3内核设计的32位微控制器;(2)产品类型:F是通用类型;(3)产品子系列:101是基本型、102是USB基本型(USB全速设备)、103是增强型、105或107是互联型;(4)引脚数目(第一个X):T是36脚、C是48脚、R是64脚、V是100脚、Z是144脚;(5)闪存存储器容量(第二个X):4是16K、6是32K、8是64K、B是128K、C是256K、D是384K、E是512K;(6)封装(第一个Y):H是BGA、T是LQFP、U是VFQFPN、Y是WLCSP64;(7)温度范围(第二个Y):6是工业级温度范围-400C~850C、7是工业级温度范围-400C~1050C。
1、ARM7DMI采用三级流水线结构,分为三个阶段:○1取指○2译码○3执行。
使用流水线可以增加处理器处理指令流的速度,几个操作同时进行并使处理和存储器系统连续操作,能提供0.9MIPS/MHz的指令执行速度。
在正常的操作过程中,执行一条指令的同时对下一条指令进行译码并将第三条指令从存储器中取出。
2、○1 ARM处理器的状态有:ARM状态32位,这种状态下执行的是字方式的ARM指令;Thumb状态16位,这种状态下执行是半字方式的Thumb指令。
可以使用BX指令将ARM7DMI内核的操作状态在ARM状态和Thumb状态间切换。
所有异常处理都在ARM状态中执行。
○2 ARM的七种模式:用户模式,快中断模式,中断模式,管理模式,中止模式,未定义模式和系统模式。
除用户模式外,其他均为特权模式。
ARM内部寄存器和一些片内外设在硬件设计上只允许特权模式下访问。
5种异常模式:快中断模式,中断模式,管理模式,中止模式,未定义模式。
3、○1存储器格式为大端格式:R2=0x12;小端格式为:R2=0x78;○24、○1三种形式:○1 #1mmed-8r-常数表达式○2 rm-寄存器方式○3 rm,shift-寄存器移位方式。
默认的条件码是AL,对于Thumb指令集,只有B指令具有条件码执行功能。
但如果无条件执行时,条件码助记符AL不能在指令中书写6、○1 LDR指令用于从内存中读取数据放入寄存器。
LDR指令寻址非常灵活,由两部分组成:一部分为一个基址寄存器可以为任意一个通用寄存器;令一部分为一个地址偏移量,它有3种格式:立即数寄存器,寄存器及移位常数。
LDR指令用于对内存变量的访问,内存缓冲区数据的访问,查表,外围部件的控制操作等。
若使用LDR指令加载数据到PC寄存器,则实现程序跳转功能,这样也就实现了程序的散转。
○2 MOV 数据传送指令,将8位立即数或寄存器operand2传送到目标寄存器(rd),可用于移位运算等操作。
参考答案第1章嵌入式系统概论1.嵌入式系统具有什么特点?举出3个嵌入式系统的实例。
答:嵌入式系统具有特点是以应用为中心, 以计算机技术为根底, 软件硬件可裁剪, 适应应用系统对功能, 牢靠性, 本钱, 体积, 功耗严格要求的专用计算机系统。
智能仪器仪表, 导弹, 汽车限制系统, 机器人, ATM 〔Automatic Teller Machine〕, 信息家电, 智能手机等内部都有嵌入式系统。
2.嵌入式系统的开展经验了哪些阶段?答:嵌入式系统的开展经验了以下四个阶段:无操作系统阶段, 简单操作系统阶段, 实时操作系统阶段, 面对Internet 阶段。
3.画出嵌入式系统的开发流程图。
图1-1 嵌入式系统开发流程4.嵌入式操作系统有哪些?举出4个实例,并说明特点。
答:嵌入式操作系统主要有嵌入式Linux, Windows CE, VxWorks, Palm OS以及µC/OS-Ⅱ等。
(1)嵌入式Linux在嵌入式领域的特点:①.Linux是开放源代码的,不存在黑箱技术,遍布全球的Linux爱好者为Linux供应强大的技术支持;②.Linux属于微内核操作系统,内核小, 效率高, 运行稳定, 可裁剪性好,并且更新速度很快;③.Linux适应于多种CPU和多种硬件平台,是一个跨平台的系统;④.Linux具有及生俱来的强大的网络功能,支持各种网络连接方式,很适合作为面对Internet的新一代嵌入式产品的操作系统;⑤.Linux具有丰富的软件开发工具,能够满意嵌入式系统中软件局部的开发要求。
(2)Windows CE在嵌入式领域的特点:Windows CE具有模块化, 构造化和基于Win32应用程序接口和及处理器无关等特点。
不仅继承了Windows优秀的图形界面,而且可以直接运用Windows 95/98上的编程工具〔如VisualBasic, Visual C++等〕进展应用程序开发,使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上接着运用。
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统: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。
3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?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。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。
再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么?项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展,分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。
2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险?在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么?规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统: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。
3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?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。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。
再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么?项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展,分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。
2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险?在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么?规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。
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。
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统: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。
3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?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。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。
再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么?项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展,分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。
2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险?在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么?规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。
嵌入式系统原理与应用课后答案1. 第一章答案:a. 嵌入式系统是嵌入到其他系统中的小型电子系统,一般具有特定的功能和任务。
它以硬件和软件的结合形式存在。
b. 嵌入式系统具有实时性、可靠性和可扩展性的要求,并且一般运行在资源受限的环境中。
c. 嵌入式系统可分为实时嵌入式系统和嵌入式控制系统两种类型。
d. 实时嵌入式系统需要按照严格的时间要求完成任务,可以分为硬实时和软实时系统。
2. 第二章答案:a. 嵌入式系统的硬件平台由微处理器、存储器、总线、输入输出设备等组成。
b. 嵌入式系统的硬件平台性能指标包括:处理器的主频、存储器的容量和带宽、总线的带宽和响应时间、输入输出设备的性能等。
c. 嵌入式系统的软件平台由操作系统、应用软件和驱动程序等组成。
d. 实时操作系统是嵌入式系统的核心软件,它可以提供任务调度、资源管理、中断处理等功能。
3. 第三章答案:a. 嵌入式系统的开发流程包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统集成和测试等阶段。
b. 嵌入式系统开发中常用的设计工具包括仿真工具、编译工具、调试工具和测试工具等。
c. 嵌入式系统的设计方法可以分为自顶向下设计和自底向上设计两种。
d. 自顶向下设计是先定义系统的整体结构,再逐步详细设计每个组件的功能和接口。
e. 自底向上设计是先设计每个组件的功能和接口,再逐步将它们组合起来形成系统。
4. 第四章答案:a. 嵌入式系统的程序设计语言可以分为汇编语言、高级语言和特定领域语言三种。
b. 汇编语言是一种低级语言,使用机器指令来编写程序,可以直接控制硬件。
c. 高级语言是一种抽象层次较高的语言,使用类似自然语言的语法来编写程序,更易理解和维护。
d. 嵌入式系统常用的高级语言包括C语言和C++语言。
e. 特定领域语言是一种专门为某种特定应用领域设计的语言,具有特定领域的特性和功能。
5. 第五章答案:a. 嵌入式系统的编程模型可以分为裸机编程和操作系统编程两种。
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.。
单片机嵌入式系统原理及应用答案单片机嵌入式系统原理及应用答案:单片机嵌入式系统是指将单片机作为核心组件,通过集成外设和软件系统来构建控制系统或智能设备。
其原理是通过单片机芯片的处理能力和可编程性,实现对外设的控制和数据处理,从而实现特定功能。
在嵌入式系统中,单片机作为控制核心,通常集成了中央处理器(CPU)、存储器、输入输出(I/O)接口和定时器等功能模块。
这些功能模块可以通过编程控制来完成各种任务,如控制外设的状态、读取输入信号、执行算法等。
单片机嵌入式系统具有以下特点和优势:1. 小型化:单片机芯片集成度高,体积小,适合应用在小型设备中。
2. 低功耗:单片机通常采用低功耗设计,适合长时间运行或使用电池供电的设备。
3. 易于开发:单片机通常使用高级语言进行编程,开发工具和资源丰富,易于快速开发和调试。
4. 成本低:单片机芯片成本低廉,适合大规模生产和广泛应用。
5. 实时性强:单片机具有快速响应和实时控制的能力,适用于对时间要求较高的应用场景。
单片机嵌入式系统在各个领域都有广泛的应用,如家用电器、工业控制、通信设备、汽车电子等。
以下是一些常见的应用场景:1. 智能家居:通过单片机嵌入式系统控制家电设备,实现远程控制、定时控制等功能。
2. 工业自动化:使用单片机嵌入式系统实现对工业设备的控制和监测,提高生产效率和质量。
3. 智能交通:通过单片机嵌入式系统实现对交通信号灯、道路监控等的控制和管理,提高交通流量和安全性。
4. 医疗设备:使用单片机嵌入式系统实现对医疗仪器的控制和数据处理,提供精准的医疗服务。
5. 智能电子设备:如智能手机、智能手表等,通过单片机嵌入式系统实现对各种传感器、通信模块的控制和数据处理,提供丰富的功能和用户体验。
总之,单片机嵌入式系统具有强大的控制能力和广泛的应用领域,可以在各种智能设备和控制系统中发挥重要作用。
参考答案第1章嵌入式系统概论1.嵌入式系统具有什么特点?举出3个嵌入式系统的实例。
答:嵌入式系统具有特点是以应用为中心、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。
智能仪器仪表、导弹、汽车控制系统、机器人、ATM(Automatic Teller Machine)、信息家电、智能手机等内部都有嵌入式系统。
2.嵌入式系统的发展经历了哪些阶段?答:嵌入式系统的发展经历了以下四个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。
3.画出嵌入式系统的开发流程图。
答:图1-1 嵌入式系统开发流程4.嵌入式操作系统有哪些?举出4个实例,并说明特点。
答:嵌入式操作系统主要有嵌入式Linux、Windows CE、VxWorks、Palm OS以及µC/OS-Ⅱ等。
(1)嵌入式Linux在嵌入式领域的特点:①.Linux是开放源代码的,不存在黑箱技术,遍布全球的Linux爱好者为Linux提供强大的技术支持;②.Linux属于微内核操作系统,内核小、效率高、运行稳定、可裁剪性好,并且更新速度很快;③.Linux适应于多种CPU和多种硬件平台,是一个跨平台的系统;④.Linux具有与生俱来的强大的网络功能,支持各种网络连接方式,很适合作为面向Internet的新一代嵌入式产品的操作系统;⑤.Linux具有丰富的软件开发工具,能够满足嵌入式系统中软件部分的开发要求。
(2)Windows CE在嵌入式领域的特点:Windows CE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口和与处理器无关等特点。
不仅继承了Windows优秀的图形界面,而且可以直接使用Windows 95/98上的编程工具(如Visual Basic、Visual C++等)进行应用程序开发,使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上继续使用。
(3)VxWorksVxWorks具有高性能的内核、友好的用户开发环境,是实时操作系统,广泛应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域,(4)µC/OS-ⅡµC/OS-Ⅱ是一个源代码开放、可剪裁、结构小巧、抢先式的实时操作系统,主要用于中小型嵌入式系统中,执行效率高、占用空间小、可移植性强,具有良好的实时性能和可扩展性,最多支持64个任务,可运行在大部分嵌入式微处理器上。
第2章Linux系统介绍1.要让1台PC机既能运行Windows XP系统,又能运行Linux系统,应如何给该PC机安装操作系统?答:根据Linux系统在计算机中的存在方式,将Linux的安装分为单系统、多系统和虚拟机。
1.单系统安装。
指在计算机中仅安装Linux系统,无其它操作系统,因此,安装简单,只需要将光驱设为第一启动设备,依次放入Linux安装光盘,按照提示就可以完成安装。
2.多系统安装。
指在同一台计算机中,除了安装Linux外还有其它操作系统,需要对计算机中硬盘空间进行合理分配,并且按照不同操作系统的需要,在硬盘上建立相应格式的分区。
通常多系统的安装指在同一台计算机中同时安装Windows系统和Linux系统。
3.虚拟机安装。
指在已经安装好的Windows系统下,通过虚拟机软件虚拟出供Linux 安装和运行的环境。
这种方式对原有系统无需改动即可在同一台计算机中运行多个操作系统,但要求计算机有较高的配置,否则,虚拟机中运行的操作系统速度较慢,且不稳定。
2.简述以虚拟机形式安装Linux系统时,如果不安装VMware Tools,会有怎样的后果?答:以虚拟机形式安装Linux系统时,如果不安装VMware Tools,在操作中,鼠标从虚拟机环境中切换到Windows中时,需要同时按Ctrl+Alt键进行切换,并且不能设置屏幕的分辨率和色彩深度。
3.用X-Window的gFTP对指定的FTP网站进行文件下载和上传的操作。
答:鼠标左键依次单击“开始→应用程序→网络→gFTP”,或者在“系统终端”窗口中执行命令“gftp”,启动gFTP工具软件。
在“主机”窗口中输入远程FTP服务器IP地址和用户名、密码,鼠标左键单击界面左上角图标,连接FTP服务器,连接成功后,如图2-1所示。
图2-1 gFTP连接FTP服务器如图2-1所示,左边窗口显示本机资源,右边窗口显示远程FTP服务器资源。
利用鼠标左键可以在窗口中选择相应的文件或目录。
在鼠标左键单击的同时按下“CTRL”键可以选择多个不连续的文件或者目录;在鼠标左键单击的同时按下“SHIFT”键可以选择连续的多个文件或者目录。
(1)文件下载在右边窗口选择要下载的文件或者目录,鼠标左键单击,即可实现将远程FTP服务器端的文件下载到本地计算机中;(2)文件上传在左边窗口选择要上传的文件或者目录,鼠标左键单击,即可实现将本地计算机中的文件上传到远程FTP服务器中。
4.比较图形界面与命令两种方式设置网络的优缺点。
答:图形界面设置网络具有的优点:操作简单,便于记忆;缺点运行速度不占优势,扩展性不强。
命令设置网络具有的优点:高可扩展性、运行速度快;缺点:图形化的扩展性不强、不便记忆。
5.要使以图形界面设置的网络参数生效,在命令窗口中应执行什么命令?答:使以图形界面设置的网络参数生效,在命令窗口中应执行命令是:“service network restart”。
6.要将Linux系统中的服务Telnet端口修改为2300,应修改哪个与网络有关的文件?写出修改过程。
答:要将Linux系统中的服务Telnet端口修改为2300,应修改的网络有关文件为:/etc/services。
具体步骤如下:(1)编译Telnet服务器端的文件“/etc/services”,找到内容“telnet 23/tcp”和“telnet23/udp”两行,将23修改为2300,然后存盘退出。
(2)在命令窗口中执行“service xinetd restart”命令,重新启动xinetd服务,telnet服务的段号就变成2300了。
(3)在客户端运行命令“telnet”进行远程登录时,需要加上端口号,如“telnet192.168.0.21 2300”,才可以正常登录。
第3章Linux常用命令1.Linux中有哪几种文件?答:Linux中有四种基本文件类型,分别为普通文件、目录文件、符号链接文件和设备文件,此外,还有一些其他类型的文件,如命名管道文件、socket文件等。
2.要查看磁盘的分区应使用什么命令?答:要查看磁盘的分区应使用的命令是:“fdisk -ll”或“fdisk -l”。
3.举例说明Linux中文件通配符的作用。
答:Linux的命令中可以使用文件名通配符“*”、“?”和“[]”,其中“*”代表任意个字符,例如t*代表以字母t开头的所有文件名,包括t、t12345、ttt.txt等;“?”代表1个字符,例如t?代表以字母t开头的,文件名长度为2的所有文件名,包括tt、t6、tp等,但不包括ttt、tpppp等;“[]”表示所包括的字符,例如t[123]t表示文件名t1t、t2t、t3t。
4.举例说明lsmod、insmod和rmmod的用法。
答:lsmod //显示当前内核加载的模块insmod /lib/modules/2.6.18-8.10WS/kernel/fs/fat/fat.ko // 加载内核模块fat.ko,若该模块已经加载,会给出该模块已经加载的错误提示。
rmmod –wv floppy.ko //若模块floppy空闲则卸载,否则一直等到模块floppy空闲时再卸载,并显示命令执行的详细信息。
5.某文件操作权限的数字形式为4765,请解释该文件的操作权限。
答:将当前目文件访问许可权限设置为具有SUID位,文件主可读可写可执行,同组用户可读可写,其它用户可读可执行。
6.请说明粘附位的作用。
答:粘附位表示只有文件主和root用户才能删除带有该标识的文件,其他用户虽然有“w”权,但仍然不能删除带有该标识的文件。
可以避免用户资料被其他非root用户误删。
第4章与嵌入式开发相关的Linux服务1.在运行Linux系统的主机中配置TFTP服务,并使用不同的客户端访问,实现文件的下载与上传。
答:在运行Linux系统的主机中配置TFTP服务,并使用不同的客户端访问,实现文件的下载与上传步骤如下:(1)安装TFTP服务软件包。
(2)TFTP服务默认情况下是关闭的,因此,在启动TFTP服务前应该先开启该服务,开启该服务的方法有三种,详情请参看书中的4.1.2服务器端设置一节,这里不作讨论。
(3)启动TFTP服务。
(4)在命令终端窗口中运行命令“setup”启动文本模式设置工具,利用键盘上的方向键选择“防火墙配置”后按回车键,进入“防火墙配置”窗口,对防火墙进行配置,定制TFTP服务。
(5)利用常见TFTP服务的客户端软件分别为普通Linux客户端、嵌入式Linux客户端和Windows客户端进行访问,实现文件的下载与上传。
2.利用Telnet进行远程登录时,由于数据以明码方式传递,容易被篡改,从而带来系统的安全隐患,有什么措施可以降低这些安全隐患?答:利用Telnet进行远程登录时,由于数据以明码方式传递,容易被篡改,从而带来系统的安全隐患,可以通过修改Telnet端口号、允许root用户登录及限制登录等三种操作可以降低这些安全隐患。
3.如何将NFS服务设置为开机自动启动?答:将NFS服务设置为开机自动启动的步骤如下:(1)用文本编辑工具编辑文件“/etc/exports”,指定需要共享的目录。
(2)在命令终端窗口中执行命令“service portmap start”。
(3)在命令终端窗口中执行命令“service nfs start”,启动NFS服务。
(4)在命令终端窗口中执行命令“ntsysv”,在“服务”窗口中使用键盘“↓”或“PageDown”键,将光标定位到“NFS”服务上。
按键盘的空格键,给“NFS”前面加上“*”。
然后按键盘上的Tab键,将光标移动到“确定”按钮上,按回车键退出。
(5)重启启动PC机,此时NFS服务可以开机自动启动。
4.NFS服务所依赖的另一个服务portmap的作用是什么?答:portmap进程的主要功能是把RPC程序号转化为Internet的端口号。
当一个RPC服务器启动时,会选择一个空闲的端口号并在上面监听(每次启动后的端口号各不相同),同时它作为一个可用的服务会在portmap进程注册。
一个RPC服务器对应惟一一个RPC程序号,RPC服务器告诉portmap进程它在哪个端口号上监听连接请求和为哪个RPC程序号提供服务。