《ARM嵌入式基础教程(第2版)》charter_4(14～18)

ARM嵌入式系统基础教程嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计用于特定任务或功能，通常是实时的，并在自己的硬件平台上运行。

它主要用于各种行业和应用领域，如消费电子产品、汽车、医疗设备和工业自动化。

ARM（Advanced RISC Machines）是一种广泛使用的微处理器架构，它在嵌入式系统中被广泛采用。

ARM处理器具有低功耗、高性能和小尺寸的特点，使其成为选择嵌入式系统的首选。

嵌入式系统基础教程将介绍ARM嵌入式系统的基本概念和技术，帮助读者快速入门。

首先，教程将介绍嵌入式系统的基本原理和组成，包括处理器、内存、输入/输出设备和操作系统。

读者将了解这些组件之间的相互作用，如何选择合适的组件以满足应用需求。

接下来，教程将深入探讨ARM处理器的架构和指令集。

读者将了解ARM处理器的工作原理、寄存器和指令集，并学习如何编写ARM汇编程序。

教程将通过实际的例子和练习来帮助读者理解和应用这些概念。

此外，教程还将介绍嵌入式软件开发的基本知识和工具。

读者将学习如何使用开发工具链，如编译器、调试器和仿真器，以及如何编写嵌入式软件程序。

教程还将探讨软件开发过程中常见的问题和调试技巧。

最后，教程将介绍一些实际的应用案例，如智能家居系统、机器人和无人机。

读者将学习如何设计和实现这些系统，并了解他们在实际应用中的用途和挑战。

总之，ARM嵌入式系统基础教程旨在帮助读者理解和应用嵌入式系统和ARM处理器的基础知识。

通过学习本教程，读者将能够开始设计和开发自己的嵌入式系统，并在各种应用领域中应用它们。

教程提供了理论知识和实际案例相结合的学习方式，使读者能够迅速上手并应用所学知识。

第一周作业1写出下列英文简称对应的中文含义答存取的寄存器个人数字助理嵌入式数字信号处理器嵌入式微处理器微控制器片上系统实时操作系统中断服务子程序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 的实时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，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的使用权时，高优先级的任务才能获得的使用权。

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，当前任务的使用权就被剥夺了，那个高优先级的任务立刻得到了的控制权。

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 内核采用什么体系结构？体系结构有什么特性？答内核采用精简指令集计算机（）体系结构。

特点1具有大量的通用寄存器2通过装载，保存结构使用独立的和指令完成数据在寄存器与外部存储器之间的传达，处理器只处理寄存器中的数据，从而可以避免多次访问存储器3寻址方式非常简单，多有装载、保存的地址只由寄存器内容和指令域决定4使用统一和固定长度的指令格式5每一条数据处理指令都可以同时包含算术逻辑单元的运算和移位处理，以实现对和移位器的最大利用6地址自动增加和自动减少的寻址方式优化了程序中的循环处理7指令可以批量传输数据，从而实现了最大数据吞吐量8大多数指令时可"条件执行的"通过条件执行可以减少指令的数目，从而改善程序的执行效率和提高代码密度2 7中的T、D、M、I和S的含义是什么？答T高密度16位指令集扩展D 支持片上调试M 64位乘法指令I 硬件仿真模块3 7的存储器使用什么结构？字、半字和字节有什么关系？答处理器采用了冯。

ARM嵌入式系统基础教程（第2版）第1章嵌入式系统概述1.1.2 嵌入式系统的定义及特点嵌入式系统源于微型计算机，是嵌入式到对象体系中，实现嵌入对象智能化的计算机。

是嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。

1.2.2 嵌入式系统的分类1.嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit,EMPU)2.微控制器（Microcontroller Uint,MCU)3.DSP处理器（Digital Signal Processor,DSP)4.片上系统（System on Chip,SoC)1.3.2 嵌入式操作系统基本概念1.前后台系统2.操作系统3.实时操作系统4.代码的临界区5.资源6.共享资源7.任务8.任务切换9.内核10.调度11.非占先式内核12.占先式内核13.任务优先级14.中断15.时钟节拍1.3.5常见的嵌入式实时操作系统1.uClinux2.Windows CE3.VxWorks4.uC/os-II思考：1.什么叫嵌入式系统？嵌入式系统：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。

2.什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器：嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。

嵌入式系统的分类1)嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit,EMPU)2)微控制器（Microcontroller Uint,MCU)3)DSP处理器（Digital Signal Processor,DSP)4)片上系统（System on Chip,SoC)第2章ARM7体系结构2.2 ARM7TDMI2.2.1存储器的字与半字2.4 ARM处理器状态2.5 ARM处理器模式处理器模式说明备注用户（usr）正常程序运行的工作模式不能直接从用户模式切换到其他模式特权模式系统（sys）用于支持操作系统的特权任务等与用户模式类似，但具有直接切换到其他模式等特权异常模式管理（svc）供操作系统使用的一种保护模式只有在系统复位和软件中断响应时，才进入此模式中止（abt）用于虚拟内存和（或）存储器保护在ARM7内核中没有多大用处未定义（und）支持软件仿真的硬件协处理只有在未定义指令异常响应时，才进入此模式中断（irq）中断请求处理只有在IRQ异常响应时，才进入此模式快速中断（fig) 快速中断请求处理只有在FIQ异常响应时，才进入此模式2.6.1ARM状态下的寄存器3.堆栈指针R13（SP）堆栈操作通常发生在子程序调用、异常发生或者程序运行过程中存储器数量不够时。

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同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

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第1章嵌入式系统概述1．填空题（1)嵌入式系统硬件平台嵌入式软件（2）硬件抽象层HAL 板级支持包BSP 设备驱动程序（3)嵌入式微处理器嵌入式微控制器嵌入式片上系统SoC2．选择题（1）B （2）A B D （3）D3．简答题（1）什么是嵌入式系统？列举几个熟悉的嵌入式系统的产品.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.常见的有汽车、手机、MP3等等。

（2)嵌入式系统由哪几部分组成?嵌入式系统从大的方面分嵌入式系统硬件平台和嵌入式软件两大部分，其中软件部分又具体分为若干层次。

对于包含有操作系统的嵌入式系统来讲，嵌入式系统软件结构包含4个层次:设备驱动层、实时操作系统RTOS层、应用程序接口API层、应用程序层.（3）简述嵌入式系统的特点。

系统内核小；专用性强;系统精简；软件固化；嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统；嵌入式系统开发需要开发工具和环境。

第2章 ARM体系结构1．填空题(1）Cortex-R4处理器 Cortex-A8处理器(2)ARM Thumb（3）R13 R14 R15（4）8 16 322．选择题（1）A C D (2）A （3）B C D3．简答题(1）简述ARM可以工作的几种模式。

嵌入式系统基础教程第2版习题解答___本文档旨在介绍《嵌入式系统基础教程第2版题解答俞建新》一书的目的和内容概述。

该教程的目的是为了帮助读者更好地理解嵌入式系统的基础知识，并提供相关题的解答。

___书籍是嵌入式系统领域的专家，他在本书中结合了自己的经验和理论知识，为读者提供了一本全面而实用的题解答手册。

本书的内容涵盖了嵌入式系统的基本原理、硬件设计、软件开发、实时操作系统和嵌入式系统应用等方面。

每个章节都包含了大量的题，通过解答这些题，读者可以进一步巩固所学的知识并提升自己的实践能力。

在本文档中，将逐章介绍每个章节的主要内容和题类型。

读者可以根据自己的需求选择相应的章节进行研究和实践。

无论是学生、从业人员还是对嵌入式系统感兴趣的人，都可以从本书中获得丰富的知识和实用的经验。

希望本文档能够帮助读者更好地掌握嵌入式系统的基础知识，并在实践中取得进一步的提升和发展。

第一章：嵌入式系统概述第二章：处理器与内存第三章：外设接口与设备驱动第四章：实时操作系统第五章：嵌入式系统设计第六章：嵌入式系统应用以下章节内容继续）。

问题：什么是嵌入式系统？解答：嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它以特定的功能为目标，被嵌入到其他设备或系统中，常常包括硬件和软件的组合。

嵌入式系统通常具有实时性、可靠性和功耗低的特点，广泛应用于各个领域，如消费电子、汽车、医疗设备等。

问题：嵌入式系统的组成部分有哪些？解答：嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成。

硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等，它们负责数据的处理和交互。

软件包括操作系统、应用程序等，它们控制硬件的运行，并实现特定的功能。

问题：嵌入式系统相比通用计算机有哪些特点？解答：相比通用计算机，嵌入式系统具有以下特点：实时性要求高：嵌入式系统通常需要对任务的响应时间做出快速的反应，因此对实时性的要求较高。

可靠性要求高：嵌入式系统常用于一些关键应用领域，如交通、医疗等，因此其稳定性和可靠性要求较高。