下载文档原格式
第一章1、简述AＲＭ可以工作得几种模式。
答:ＡRMｖ7－A架构处理器共有8种工作模式,即用户模式（User)、快速中断模式(ＦIQ）、外部中断模式（ＩRＱ)、特权模式(Sｕpervisor)、数据访问中止模式(Aboｒt)、未定义指令中止模式(Uｎdef）、系统模式(Sysｔem)、监控模式(Monｉｔor)2、ARM 核有多少个寄存器？ﻩ答:ＡRM处理器有4０个3２位长得寄存器3、什么寄存器用于存储PC与LR寄存器？ﻩ答：R15与R14寄存器4、R１3通常用来存储什么?ﻩ答:R１3通常用来存储堆栈指针5、哪种模式使用得寄存器最少？ﻩ答:用户模式（User)与系统模式(Syｓtem),因为这两种模式下没有SPSR寄存器6、CPSＲ得哪一位反映了处理器得状态?答:Ｔ位就就是处理器得状态控制位第二章１、熟悉Ｅｃｌipse 开发环境。
答：略,参照第2、3节2、新建一个工程,编写一个汇编程序实现3＋1３=16得操作。
答:略,参照第2、6节第三章1、用 ARＭ汇编实现下面列出得操作。
R０=1５R0＝Ｒ1／16(有符号数)R1=R2*3R0=−Ｒ0答:R0=15 -- ＭＯV R0,#1５ﻩR０=R1／16 －－ＭOV R０,R1,ＡSR #4ﻩﻩ BＩC R0, R0， #0x7８０0００00ﻩR1=R2＊3 －- MOＶＲ３, ＃３MＵL R１,R2,R3ﻩR0=−R0ﻩ -- ＭＯV R1, #－1ﻩﻩﻩ MOV Ｒ2, R0ＭＵL R0,R1，R22、ＢIC 指令得作用就就是什么?ﻩ答:将一个寄存器中得某一位或者某几位清零３、执行 SＷＩ指令时会发生什么情况？ﻩ答:执行SＷＩ指令时ARＭ处理器会自动将ＣPSＲ拷贝到ＳＶC模式下得SＰSR,然后修改ＣPＳR寄存器得T位使处理器进入ARＭ状态,修改ＣPSＲ寄存器得低五位模式位使处理器进入SVC模式,修改ＣPＳＲ寄存器得Ｉ位禁止IRQ中断，保存当前ＳＷI指令下一条指令得地址到ＳVC模式下得ＬR寄存器，然后PＣ得值改为异常向量表中偏移地址为０x08得地址。
数字设计和计算机体系结构是计算机科学与技术中的重要领域，它涵盖了计算机硬件和软件的方方面面。
本文将从ARM版数字设计和计算机体系结构第二版的角度出发，对数字设计和计算机体系结构进行深入分析和阐述。
一、数字设计的基本概念数字设计是指利用数字电路设计技术对数字信息进行处理和传输的过程。
数字设计的基本概念包括数字系统、数字逻辑、数字信号处理等，其中数字系统是数字设计的基础，它包括数字计算机、数字信号处理器、数字通信系统等。
数字逻辑是数字设计的核心内容，它涉及数字逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
数字信号处理是数字设计的重要应用领域，它包括数字滤波器、数字变换器、数字控制器等。
数字设计的基本概念对于理解计算机体系结构和进行数字系统设计具有重要意义。
二、计算机体系结构的基本原理计算机体系结构是计算机硬件系统的设计和实现原则，它包括计算机的组成和工作原理、指令系统和指令执行、存储器系统和输入输出系统等。
计算机的组成和工作原理是计算机体系结构的基础，它涉及计算机的各个部件及其功能和相互关系。
指令系统和指令执行是计算机体系结构的核心内容，它包括指令的格式和编码、指令的执行和中断处理、指令的流水线和并行处理等。
存储器系统和输入输出系统是计算机体系结构的重要组成部分，它包括主存储器、辅助存储器、输入输出接口等。
计算机体系结构的基本原理对于理解计算机工作原理和进行计算机系统设计具有重要意义。
三、ARM版数字设计和计算机体系结构的特点ARM(Advanced RISC Machine)是一种精简指令集(RISC)的微处理器架构，它具有低功耗、高性能和灵活性等特点，广泛应用于移动通信、嵌入式系统和消费类电子产品等领域。
ARM版数字设计和计算机体系结构具有以下特点：（一）RISC架构ARM处理器采用精简指令集(RISC)的架构，它具有指令精简、执行效率高、硬件复杂度低的特点。
RISC架构的特点使得ARM处理器具有较高的性能和较低的功耗，适合于嵌入式系统和移动通信设备等领域的应用。
《ARM体系结构与接口技术》教学大纲课程编号： ZF111404课程名称： ARM体系结构与接口技术总学时数： 72实验或上机学时：实验32学时一、说明（一）《ARM体系结构与接口技术》的课程性质：《ARM体系结构与接口技术》课程是计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业的一门实践应用较强的课程，是嵌入式课程体系中非常重要的一门基础课程。
该课程主要讲述ARM处理器的体系结构、指令系统和开发工具作了比较全面的介绍。
其中包括ARM体系介绍、ARM程序设计模型、ARM汇编语言程序设计、ARM C／C++语言程序设计、ARM连接器的使用、ARM集成开发环境CodeWarrior IDE的介绍及高性能的调试工具ADX的使用。
并在此基础之上介绍一些典型的基于ARM体系的嵌入式应用系统设计时的基本技术。
(二)材及授课对象：教材: 刘洪涛.ARM嵌入式体系结构与接口技术.北京：人民邮电出版社.2009.08（高等学校嵌入式人才培养规划教材）授课对象：计算机科学与技术专业本科三年级学生（三）《ARM体系结构与接口技术》的教学目标：ARM体系结构与接口技术课程主要靠课堂教学，配合实验理解。
应达到以下几个教学目标：（1）能够理解ARM处理器的内部功能和特点,包括ARM处理器支持的数据内型、支持的存储格式、内核工作模式和存储系统等；（2）能够理程ARM程序状态寄存器和寄存器组织；（3）能熟练掌握各类常用指令的功能，理解各种不同的寻址方式；（4）能够掌握使用ARM编程方法编写ARM汇编程序和ARM/C混编程序等；（5）能够掌握一种ARM集成工发环境的工具软件的使用；（6）能够掌握一种嵌入式ARM处理器（如ARM920T）的结构组成，常用接口的工作原理，并在此基础上编写驱动程序。
（四）《ARM体系结构与接口技术》课程授课计划（包括学时分配）章次内容讲授实验一嵌入式系统基础知识 2二ARM技术概述 6三ARM的指令系统10 16四ARM汇编语言程序设计 6 10五ARM RealView MDK集成开发环2 2境六GPIO 编程 2 2七ARM异常中断处理及编程 2 6八串行通信接口 2九温度检测仪开发实例 4总学时72 36 36 （五）教学建议：课堂讲授为主，为使学生更好的掌握课堂讲授的内容，本课程还有实验课辅助教学，每个知识点讲完后，布置作业，加强对所学知识的理解。
（六）考核要求：考核方式：闭卷考试成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩、实验成绩和期终考试成绩相结合。
具体比例为：上课出勤、作业占30%，实验占20%，期末考试成绩占50%。
其中期未考试总分100分，基础题占50%，中等难度题占40%，较难题占10%。
考试题型主要有：选择题、填空题、判断题、简答题、分析设计题等。
二、理论教学内容第1章计算机系统概论主要教学目标：理解嵌入式系统的基本概念，了解嵌入式系统的发展、特点、组成和开发。
掌握计算机的工作过程。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（）教学重点及难点：重点：嵌入式系统的概述，嵌入式系统的组成和开发。
难点：嵌入式系统的软硬件组成。
第一节嵌入式系统概述一、嵌入式系统简介二、嵌入式系统的特点三、嵌入式系统的发展第二节嵌入式系统的组成一、嵌入式系统硬件组成二、嵌入式系统软件组成第三节嵌入式操作系统举例一、商业版嵌入式操作系统二、开源版嵌入式操作系统第四节嵌入式系统开发概述第2章 ARM技术概述主要教学目标：了解ARM体系结构的技术特征及发展,掌握ARM处理器的特点、支持的数据内型、存储格式、流水线及工作模式，掌握ARM处理器在不同模式下的寄存器组和程序状态寄存器中合位的作用。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（）教学重点及难点：重点：ARM处理器的特点、数据内型、存储格式、流水线、工作模和寄存器组。
难点：程序状态寄存器每位的作用和不同模式下能使用的寄存器组。
第一节 ARM体系结构的技术特征及发展一、ARM公司简介二、ARM技术特征三、ARM体系结构的发展第二节 ARM微处理器简介一、ARM7处理器系列二、ARM9处理器系列三、ARM9E处理器系列四、ARM11处理器系列五、AecurCore处理器系列六、StrongARM和Xscale处理器系列七、MPCore处理器系列八、Cortex处理器系列第三节 ARM处理器结构第四节 ARM微处理器的应用选型一、ARM芯片选型的一般原则二、选择一款适合教学的ARM芯片第五节 ARM920T内部功能及特点第六节数据类型一、ARM的基本数据类型二、浮点数据类型三、存储器大/小端第七节 ARM920T内核工作模式第八节 ARM920T存储系统一、协处理器（CP15)二、存储管理单元（MMU)三、高速缓冲存储器（Cache）第九节流水线一、流水线的概念与原理二、流水线的分类三、影响流水线性能的因素第十节寄存器组织第十一节程序状态寄存器第十二节 SAMSUNG S3C2410X处理器介绍第3章 ARM的指令系统主要教学目标：理解ARM指令系统和Tumber指令系统的区别，掌握ARM指令系统中各指令的功能和使用，掌握理解ARM指令系统支持的各种寻址方式。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（√）教学重点及难点：重点：ARM指令系统不同类型指令的使用，支持的各种寻址方式。
难点：ARM指令系统中各指令的功能及使用。
第一节 ARM指令的寻址方式一、数据处理指令寻址方式二、内存访问指令寻址方式第二节 ARM指令集一、数据操作指令二、乘法指令三、Load/Store指令四、跳转指令五、状态操作指令六、协处理指令七、异常产生指令第4章 ARM汇编语言程序设计主要教学目标：学习掌握能使用ARM汇编语言语法和指令编写规范的汇编程序，掌握ARM/C 混编方法。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（√）教学重点及难点：重点：arm汇编语言的语句格式，arm汇编器支持的伪操作、过程调用标准aapcs、汇编语言与c语言的混合编程。
难点：汇编语言与c语言的混合编程、过程调用标准aapcs。
第一节 ARM汇编器支持的伪操作一、伪操作概述二、符号定义伪操作三、数据定义伪操作四、汇编控制伪操作五、杂项伪操作第二节 ARM汇编器支持的伪指令一、ADR伪指令二、ADRL伪指令三、LDR伪指令第三节 ARM汇编语言的语句格式一、ARM汇编语言中的符号二、ARM汇编语言中的表达式和运算符三、ARM汇编语言内置的变量第四节 ARM汇编语言的程序结构一、汇编语言的程序格式二、汇编语言子程序调用三、过程调用标准AAPCS四、scatter文件的使用五、汇编语言程序设计举例第5章 ARM realview mdk环境介绍主要教学目标：学习掌握realview mdk的使用。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（√）教学重点及难点：重点：工程基本配置、工程的编译链接和工程的调试。
难点：工程基本配置、工程的调试。
第一节 RealView MDK环境介绍第二节 ULINK2仿真器简介第三节 RealView MDK的使用一、选择工具集二、创建工程并选择处理器三、建立一个新的源文件四、工程中文件的添加五、工程基本配置六、工程的编译链接七、工程的调试八、映像文件下载第6章 GPIO编程主要教学目标：掌握s3c2410x芯片的gpio控制器，掌握通过gpio引脚相关寄存器的配置编写驱动程序。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（√）教学重点及难点：重点：gpio常用寄存器分类、i/o口常用寄存器详解和gpio的应用。
难点：i/o口常用寄存器详解和寄存器设置。
第一节 GPIO功能介绍第二节 S3C2410X芯片的GPIO控制器详解一、S3C2410X GPIO常用寄存器分类二、S3C2410X I/O口常用寄存器详解第三节 S3C2410X GPIO的应用一、电路连接二、寄存器设置三、程序的编写第7章 ARM异常中断处理及编程主要教学目标：掌握arm异常中断处理概述，arm处理器异常模式和异常，理解s3c2410x中断机制；掌握通过相关寄存器的配置编写中继方式的驱动程序。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（√）教学重点及难点：重点：arm处理器异常模式和异常、s3c2410x中断机制分析、fiq和irq异常中断程序设计。
难点：fiq和irq异常中断程序设计、使用汇编语言安装异常处理程序、从异常处理程序中返回。
第一节 ARM异常中断处理第二节 ARM体系异常种类第三节 ARM异常的优先级第四节 ARM处理器模式和异常第五节 ARM异常响应和处理程序返回一、中断响应的概念二、ARM异常响应流程三、从异常处理程序中返回第六节 ARM应用系统中异常中断处理程序的安装一、使用汇编语言安装异常处理程序二、使用C语言编写安装处理函数第七节 ARM的SWI异常中断处理程序设计第八节 FIQ和IRQ异常中断程序设计第九节基于ARM9芯片S3C2410X异常中断程序设计一、S3C2410X中断机制分析二、S3C2410X中断处理程序实例第8章串行通信接口主要教学目标：了解串口通信概述，理解s3c2410x串口控制器接口路、通信控制原理和相关寄存器；能掌握通过相关寄存器的配置编写串口驱动程序。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（）教学重点及难点：重点：异步串行异通信控制原理、步串行方式的数据格式、串口控制器寄存器、接口电路与程序设计。
难点：s3c2410x串行异通信控制原理、相关寄存器与程序设计。
第一节串行通信一、串行通信与并行通信概念二、异步串行方式的特点三、异步串行方式的数据格式四、同步串行方式的特点五、同步串行方式的数据格式六、比特率、比特率因子与位周期七、RS-232C串口规范八、RS-232C接线方式第二节 S3C2410X异步串行通信一、S3C2410X串口控制器概述二、S3C2410X串口控制器寄存器第三节接口电路与程序设计一、电路连接二、寄存器设置三、程序的编写第9章温度检测仪开发实例主要教学目标：对前面学习的接口技术的一个综合应用，掌握嵌入式驱动程序设计方法。
教学方法及教学手段：教师讲授（√）课堂讨论（√）多媒体教学（）提问式教学（√）实验（）教学重点及难点：重点：接口电路图设计、驱动程序设计。
难点：接口电路图设计、驱动程序设计。
