ARM嵌入式技术原理与作用第二章答案
- 格式:docx
- 大小:16.99 KB
- 文档页数:4
2-6 根据要求编写Makefile文件。
五个文件分别是main.c、display1.h、display1.c、display2.h、display2.c,具体的代码如下:#include "stdio.h"int main(int argc,char **argv){display1 ("hello");display2("hello");}display1.hvoid display1 (char *print_str);display2.hvoid display2 (char *print_str);display1.c#include "display1.h"void display1(char *print_str){printf("This is display1 print %sn",print_str);}display2.c#include "display2.h"void display2 (char *print_str){printf("This is display2 print %sn",print_str);}(1)如果上述文件在同一个目录,请编写Makefile文件。
(2)如果按照下面的目录结构存放文件,请编写Makefile文件。
|---bin 存放生成的可执行文件|---obj 存放.o文件|---include 存放display1.h和display2.h文件|---src 存放main.c、display1.c、display2.c和Makefile(3)如果按照下面的目录结构存放文件,请编写Makefile文件。
|---bin 存放生成的可执行文件|---obj 存放.o文件|---include 存放display1.h和display2.h文件|---src 存放main.c和Makefile|---src/display1 存放display1.c和Makefile|---src/display2 存放display2.c和Makefilesrc下面的makefileSRC_DIR=.INC_DIR=../includeOBJ_DIR=../objBIN_DIR=../bininclude $(SRC_DIR)/test/makefileinclude $(SRC_DIR)/test1/makefiledisplay1下面的makefileall:$(OBJ_DIR)/display1.o $(OBJ_DIR)/display1.ogcc -o $(BIN_DIR)/display1 $^display2下面的makefile$(OBJ_DIR)/ display2.o:$(SRC_DIR)/ display2/display.cgcc -c $< -o $@3-1答:1.建立宿主机开发环境,包括操作系统及编译器等2.配置宿主机相关服务及软件,如minicom、网络等3.建立引导加载程序BootLoader4.移植内核kernel5.建立根文件系统root6.建立应用程序的Flash磁盘分区7.开发应用程序8.烧写内核、根文件系统和应用程序9.发布产品3-2答:Stage1:(1)硬件设备初始化。
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2章ARM技术与ARM体系结构121.简述ARM处理器内核调试结构原理3答:ARM处理器一般都带有嵌入式追踪宏单元ETM(Embedded Trace Macro),4它是ARM公司自己推出的调试工具。
ARM处理器都支持基于JTAG(Joint TestAction Group 联合测试行动小组)的调试方法。
它利用芯片内部的Embedded ICE 56来控制ARM内核操作,可完成单步调试和断点调试等操作。
当CPU处理单步执7行完毕或到达断点处时,就可以在宿主机端查看处理器现场数据,但是它不能8在CPU运行过程中对实时数据进行仿真。
910ETM解决了上述问题,能够在CPU运行过程中实时扫描处理器的现场信息,并11数据送往TAP(Test Access Port)控制器。
上图中分为三条扫描链(图中的粗12实线),分别用来监视ARM核,ETM,嵌入式ICE的状态。
13141.分析ARM7TDMI-S各字母所代表的含义。
15答:ARM7 T D M I – S 中16ARM是Advanced RISC Machines的缩写177是系列号;T:支持高密度16位的Thumb指令集;1819D:支持JTAG片上调试;20M:支持用于长乘法操作(64位结果)ARM指令,包含快速乘法器;;21I:带有嵌入式追踪宏单元ETM,用来设置断点和观察点的调试硬件;22S:可综合版本,意味着处理器内核是以源代码形式提供的。
这种源代码形式23又可以编译成一种易于EDA工具使用的形式。
24252.ARM处理器的工作模式有哪几种,其中哪些为特权模式,哪些为异26常模式,并指出处理器在什么情况下进入相应的模式。
27答:ARM技术的设计者将ARM处理器在应用中可能产生的状态进行了分类,并28针对同一类型的异常状态设定了一个固定的入口点,当异常产生时,程序会自29动跳转到对应异常入口处进行异常服务。
301.用户模式:非特权模式,也就是正常程序执行的模式,大部分任31务在这种模式下执行。
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。
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。
1-6.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。
第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。
ARM处理器共有7种工作模式:用户模式(User)、快速终端模式(FIQ)、外部中断模式(IRQ)、特权模式(svc)、数据访问中止模式(Abort)、未定义指令中止模式(Undef)、系统模式(System)。
除用户模式外其他6种模式称为特权模式。
在特权模式下,程序可以访问所有的系统资源,也可以任意地进行处理器模式切换。
再除去系统模式,其余5种模式又称为异常模式。
2-2.ARM核有多少个寄存器?ARM处理器有如下37个32位长的寄存器:(1)30个通用寄存器;(2)6个状态寄存器:1个CPSR(Current Program Status Register,当前程序状态寄存器),5个SPSR(Saved Program Status Register,备份程序状态寄存器);(3)1个PC(Program Counter,程序计数器)。
ARM,cotex,A8嵌入式原理与系统设计习题答案ARM cotex A8嵌入式原理与系统设计习题答案第1章 1.1 什么是嵌入式系统?嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为根底、软/硬件可剪裁、适用于对系统功能、可靠性、本钱、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
1.2 嵌入式系统的应用领域有哪些? 列举一些生活中的嵌入式系统实例。
嵌入式系统的应用领域有交通管理、工控设备、智能仪器、汽车电子、环境监测、电子商务、医疗仪器、移动计算、网络设备、通信设备、军事电子、机器人、智能玩具、信息家电等;①网络设备: 交换机、路由器、Modem 等。
②消费电子: 手机、MP3、PDA、可视、电视机顶盒、数字电视、数码照相机、数码摄像机、信息家电等。
③办公设备: 打印机、机、扫描仪等。
④汽车电子: ABS (防死锁制动系统)、供油喷射控制系统、车载GPS 等。
⑤工业控制: 各种自动控制设备 1.3 嵌入式系统的组成有哪些? 嵌入式系统一般由硬件层,中间层,软件层三层组成。
1.4 嵌入式系统的特点有哪些? 嵌入式系统有以下4个特点:系统内核小、专用性强、系统精简、实时性高。
1.5 简述嵌入式系统的开展。
嵌入式系统具有以下6个开展趋势:系统工程化、开源化、功能多样化、节能化、人性化、网络化。
1.6 常用的嵌入式处理器分为哪几类? 常见的嵌入式处理器有一下四类:嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式 DSP 处理器、嵌入式片上系统。
1.7 嵌入式操作系统的特点有哪些? 嵌入式操作系统有以下6个特点:系统内核小、专用性强、系统精简、高实时性、多任务的操作系统、需要专用开发工具和环境。
1.8 什么是实时操作系统? IEEE 实时 UNIX 分委会认为实时操作系统应具备哪些特点? 实时操作系统是指在限定的时间内能对过程调用产生正确的响应的操作系统。
IEEE 的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具备以下特点:异步的事件响应、切换时间和中断延迟时间确定、优先级中断和调度、抢占式调度、内存锁定、连续文件、同步。
第 1 章嵌入式系统基础1. 什么是嵌入式系统?它由哪几部分组成?有何特点?写出你所想到的嵌入式系统。
答:(1)定义:国内对嵌入式系统的一般定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
(2)组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
(3)特点: a. 软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体;b. 需要操作系统支持,代码小,执行速度快;c. 专用紧凑,用途固定,成本敏感;d. 可靠性要求高;e. 多样性,应用广泛,种类繁多。
(4)嵌入式系统:个人数字助理(PDA、机顶盒(STB、IP电话。
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)通信领域的DSP处理器(Digital Signal ProcessorQSP );(4、高度集成的片上系统( System on Chip,SoC、。
3. ARM英文原意是什么?它是一个怎样的公司?其处理器有何特点?答:(1、英文原意:Advaneed RISC Machines。
高级精简指令集机器。
(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARh公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
(3)其处理器特点: a. 小体积、低功耗、低成本而高性能; b.16/32 位双指令集; c. 全球的合作伙伴众多。
4. 什么是实时系统?它有哪些特征?如何分类?答:(1)实时系统的定义:实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
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。
作业2
1.ARM7和ARM9各采用几级流水线?各采用什么样的存储器结构?
ARM7处理器采用3级流水线的冯·诺伊曼结构;而ARM9采用5级流水线的哈佛结构。
2.ARM处理器支持的数据类型有哪些?
ARM微处理器支持字节(8位)、半字(16位)、字(32位)3种数据类型,可以表示有符号数和无符号数
3.ARM使用哪些工作状态和工作模式?
工作状态:
⏹ARM状态:32位,ARM状态执行字对齐的32位ARM指令
⏹Thumb状态:16位,执行半字对齐的16位指令
工作模式:
●用户模式(USR):正常程序执行模式,不能直接切换到其他模
式
●系统模式(SYS):运行操作系统的特权任务,与用户模式类似,
但具有可以直接切换到其他模式等特权
●快中断模式(FIQ):支持高速数据传输及通道处理,FIQ异常
响应时进入此模式
●中断模式(IRQ):用于通用中断处理,IRQ异常响应时进入此
模式
●管理模式(SVC):操作系统保护模式,系统复位和软件中断响
应时进入此模式(由系统调用执行软中断SWI命令触发)
●中止模式(ABT):用于支持虚拟内存和/或存储器保护,在
ARM7TDMI没有大用处
●未定义模式(UND):支持硬件协处理器的软件仿真,未定义指
令异常响应时进入此模式
4.ARM使用的工作模式中,哪些是特权?哪些是异常模式?
5.ARM微处理器共有37个寄存器,其中哪个寄存器用作PC?哪个用
作SP?那个用作LR?
R15用作PC,R13用作SP,R14用作LR
6.CPSR各位的意义是什么?
7.中断向量表位于存储器的什么位置?
默认:0x0
也可配置成:0xFFFF0000
8.IRQ或FIQ异常的返回指令是什么?
PC=IR-4
9.什么类型的中断优先级最高?
复位异常(Reset)
10.什么指令可以放在中断向量表?
跳转指令,给PC赋值的指令,B,LDR,MOV
11.FIQ的什么特点使得它处理的速度比IRQ快?
1)FIQ优先级比IRQ高,不会被中断
2)FIQ有自己的专属寄存器:r8~r12,不用对通用寄存器入栈保
护,可以加快速度
3)FIQ位于异常向量表的末尾0x1c,故无需跳转,可以在这里直
接放置异常处理函数。