复习题及答案

1 第一章

1、国内对于嵌入式系统的定义是什么？p1

答：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，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

2、什么是实时系统？根据实时性，嵌入式操作系统有哪些类型？

答：所谓实时系统是指在这种系统中，一个优先级高的任务能够得到立即的、没有延迟的服务，不需要等待任何其他优先级低的任务，一旦它得到CPU的使用权，将一直执行直到工作结束或者出现更高级别的进程。

嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件。

1)、传统的经典PTOS，包括VxWorks操作系统，以及其Tornado开发平台；2)、嵌入式Linux操作系统；3)、Windows CE嵌入式操作系统；4)、uC/OS-II实时操作系统。

3、选择嵌入式操作系统原则有哪些？

答：一般而言，在选择嵌入式操作系统时，可以遵循以下6个原则：

市场进入时间、可移植性、可利用资源、系统定制能力、成本、中文内核支持。

4、列举一些常见的嵌入式操作系统。

答：常见的嵌入式系统有：Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive。

5、嵌入式系统有什么特点？p11

答：专用于特定任务、多类型处理器和处理器系统支持、极其关注成本、是实时系统、可裁剪性好、可靠性高、大多有功耗约束。

6、说说嵌入式系统的发展趋势。p12

答：(1)、嵌入式开发是一项系统工程，因此要求嵌入式系统产商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持；(2)、网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟，带宽的提高而日益提高，使得单一功能的设备不再单一，结构更加复杂，这就要求芯片设计厂商在芯片上集成更多的功能；(3)、网络互联成为必然趋势：未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信接口；(4)、精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本：未来的嵌入式产品是软硬件紧密结合的设备，为了减低功耗和成本，需要设计者尽量精简系统内核，只保留和系统功能紧密相关的软硬件，利用最低的资源实现最适当的功能，这就要求设计者选用最佳的编程模型和不断改进的算法，优化编译器性能。因此，既要求软件人员有丰富的硬件知识，又需要发展先进嵌入式技术；(5)、提供友好的多媒体人机界面：嵌入式设备功能与用户亲密接触，最重要的因素就是它能提供非常友好的用户界面。这方面的要求使得嵌入式软件设计者要在图形界面、多媒体技术上痛下苦功。

7、列举一些典型的嵌入式系统应用。p10

答：应用有： (1)国防军事领域；(2)工业控制；(3)交通管理；(4)信息家电；(5)办公自动化；(6)POS网络及电子商务；(7)医疗保健设备；(8)环境工程和自然；(9)机器人。

8、典型嵌入式系统硬件的基本组成。p4 填空题30’；名词解释20’；

阅读程序10’；问答题30’；

意见和感想10’（不少于300字）。

补充：

实时系统中任务有四种状态：运行、就绪、挂起、冬眠。 嵌入式复习纲要

2 答：嵌入式系统的硬件架构，是以嵌入式处理器为中心，由存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口组成。

嵌入式处理器可以分成：(1)、嵌入式微处理器；(2)、嵌入式微控制器；(3)、嵌入式DSP处理器；(4)、嵌入式片上系统。

外围设备根据功能一般分为：存储设备、通信设备、I/O设备。

第二章

1、简述ARM处理器种类及特点。

答：特点：1)体积小，低功耗，低成本，高性能；2)支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；3)大量使用寄存器，指令执行速度更快；4)大多数数据操作都在寄存器中完成；5)寻址方式灵活简单，执行效率高；6)指令长度固定。

种类：ARM7系列，ARM9系列，ARM9E系列，ARM10E系列，SecurCore系列，Inter的Xscale，Inter的StrongARM。

2、简述ARM处理器的工作状态。

答：第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令；

第二种为Thumb状态，此时处理器执行16位，半字对齐的Thumb指令。

3、什么是大端模式？什么是小端模式？

答：大端模式是指字数据的高字节存储在低地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中；

小端模式是指字数据的高字节存储在高地址中，而字数据的低字节则存放在低地址中；

4、简述ARM微处理器的七种运行模式。

答：1）用户模式（usr）；2）快速中断模式(fip)；3）外部中断模式(irp)；4）管理模式(svc)；5）数据访问终止模式(abt)；6）系统模式(sys)；7）未定义指令中止模式(und)。

5、简述ARM寄存器组织的特点。

答：1)未分组寄存器R0-R7，即指向同一物理寄存器，未被系统用作特殊的用途；2)分组寄存器R8-R14，即每一次所访问的物理寄存器与处理器当前的运行模式有关；3)程序计数器PC（R15），即用作程序计数器（PC）。4)R16：用作CPSR(当前程序状态寄存器)，它在任何运行模式下被访问。每一种运行模式下又有一个专业的物理状态寄存器（SPSR），当发生异常时，SPSR用于保存CPSR的当前值，从异常退出时则可由SPSR来恢复CPSR。

6、简述ARM指令寻址方式。

答：(1)、立即寻址：操作数本身就在指令中给出，只要取出指令也就取到了操作数；(2)、寄存器寻址：就是利用寄存器中的数值作为操作数。(3)、寄存器间接寻址：是以寄存器中的值作为操作数的地址，而操作数本身放在存储器中。(4)、基址变址寻址：是将寄存器的内容与指令中给出的地址偏移量相加，从而得到一个操作数的有效地址。(5)、多存储器寻址：一条指令可由完成多个寄存器值的传送。(6)、相对寻址：一程序计数器当前值为基地址，指令中的地址标号作为偏移量，将两者相加之后得到操作数的有效地址。(7)、堆栈寻址：堆栈是一种数据结构，按先进后出的方式工作，使用一个称作堆栈指针的专用寄存器指示当前的操作地址，堆栈指针总是指向栈顶。

7、简述S3C44B0X的体系结构。

3 答：(1)、集成了手持设备和通用嵌入式系统应用的解决方案；(2)、16/32为RISC体系结构和ARM7TDMI处理器内核强大的指令体系；(3)、Thumb代码压缩机；(4)、基于JTAG的片上集成ICE调试方式支持解决方案；(5)、32*8位硬件乘法器；(6)、实现低共耗SAMBAII的新型总线结构。

8、简述S3C44B0X存储器管理的特点。

答：(1)、支持数据存储的大，小端选择，有大端模式和小端模式；(2)、地址空间具有8个存储器，每个存储器可达32MB，总共可达到256MB；(3)、对所有存储体的访问大小均可以进行改变，总线宽度可编程；(4)、8个存储器中，Bank0~Bank5可支持ROM，SRAM；Bank6，Bank7可支持ROM，SRAM和FP/EDO/SDRAM等，Bank6和Bank7存储容量大小相同；(5)、7个存储器的起始地址固定，1个存储器的起始地址可变。

9、S3C44B0X中功耗管理的5种模式？

答；1)正常模式；2)慢速模式；3)空闲模式；4)停止模式；5)LCD的SL空闲模式。

10、S3C44B0X具有多少个通用I/O口，它们都具有哪些功能？

答：具有71个多功能输入/输出脚。

2个9位输入/输出端口（端口E和F）；2个8位输入/输出端口（端口D和G）；

1个16位输入/输出端口（端口G）；

1个10位输出端口（端口A）；1个11位输出端口（端口B）。

11、 S3C44B0X中具有哪几个定时器，分别具有哪些功能特性？

答：具有6个16位定时器，每个定时器可以按照中断模式或DMA模式工作。

定时器0，1，2，3和4具有PWM功能。定时器5是一个内部定时器不具有对外输出口线。定时器0具有死区发生器，通常用于大电流设备应用。S3C44B0X的看门狗定时器用来在由于错误，恢复正常操作它也能使用一个正常的16位定时器来请求中断服务。看门狗定时器产生服务信号。

具体特性如下：1)6个16位定时器可以工作在中断模式或DMA模式；2)3个8位预分频器和2个5位分割器和1个4位分割器；3)输出波形的占空比可编程控制（PWM）；4)自动加载模式或单触发脉冲模式；5)死区产生器；6)支持外部中断源；7)看门狗定时器溢出产生复位信号。

12、S3C44B0X的A/D转换器的类型是什么？共具有几路A/D 转换器？

答：具有8路模拟信号输入的10位模/数转换器（ADC），它是一个逐次逼近型的ADC，内部结构中包括模拟输入多路复用器，自动调零比较器，时钟产生器，10位逐次逼近寄存器（SAR），输出寄存器。

第三章

1、设计电路板的最基本过程有哪些步骤。p52

答：（1）电路原理图的设计；（2）产生网络表；（3）印制电路板的设计。

2、硬件系统调试的基本方法。p 77

答：电源、晶振及复位电路，S3C44B0X及JTAG接口电路，SDRAM接口电路的调试，Flash接口电路的调试。

4 第四章

1、什么是交叉编译p81

答：是指在某个主机平台上(比如PC上)用交叉编译器编译出可在其他平台上(比如ARM)运行的代码的过程。

2、ARM常用编译器有哪些？p82

答：1)、ARM SDT；2)、ARM Developer Suite；3)、ARM REALVIEW DEVELOPER SUITE；4)、IAR EWARM；5)、KEIL ARM-MDKARM；6)、WINARM (GCCARM)；7)、arm gcc。

3、什么是JTAG？p84

答：JTAG是JOINT TEST ACTION GROUP的简称。IEEE1149.1标准就是由JTAG这个组织最初提出的，最终由IEEE批准并且标准化。所以，这个IEEE1149.1标准一般也俗称JTAG调试标准。

4、目前常见的调试方式有哪几种？

答：目前常见的调试方法有：1)、指令集模拟器；2)、驻留监控软件；

3)、JTAG仿真器； 4)、在线仿真器。

目前常用的调试工具有：1)、H-JTAG调试代理；2)、Banyan Daemon；3)、J-LINK；4)、U-LINK。

5、arm-linux-gcc和arm-elf-gcc有什么不同？

答：arm-linux-*和arm-elf-*的使用没有一个绝对的标准，排除不同库实现的差异，gcc可以编译任何系统。arm-linux-*和arm-elf-*都可以用来编译裸机程序和操作系统，只是在遵循下面的描述时系统程序显得更加协调：

arm-linux-*针对运行linux的ARM机器，依赖于指定的C语言库Glibc。因为linux同样使用Glibc，使得arm-linux-*在运行linux的ARM机器上编译显得更加和谐。

arm-elf-*则是一个独立的编译体系，不依赖于指定的C语言库Glibc，可以使用newlib等其他C语言库，不要求操作系统支持，当其使用为嵌入式系统而设计的一些轻巧的C语言库时编译裸机程序(没有linux等大型操作系统的程序)，如监控程序，bootloader等能使得系统程序更加小巧快捷。