中南大学嵌入式系统考试试卷及答案(共5页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上中南大学考试试卷（答案）2012-2013学年 2 学期 时间100分钟 2013年6 月4日嵌入式系统 课程 32 学时 2.0学分 考试形式： 开 卷 专业年级： 测控10级 总分100分，占总评成绩 70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一 填空题(每空1分，共20分)1. 嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的3个基本要素。2. ARM7微处理器采用 冯.诺依曼 总线架构；ARM9微处理器采用 哈佛 总线架构。3. ARM有三种含义，分别是 公司名称 、一类处理器的通称 与 技术名称 。4.在RISC中，完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输采用独立的 load 与 store 指令。5. ARM核有两个指令集，分别是ARM 、 THUMB 。6. ARM公司提供的专门用于ARM相关应用开发和调试的综合性软件为：ADS1.2 。7.ARM微处理器的工作状态一般有两种，两种状态之间的切换采用 BX 指令。8. 当程序状态寄存器的内容为0xA030时，说明处理器运行 THUMB 状态和 用户 模式下。9. ARM核中的 R14(或LR) 寄存器，常用作保存子程序的返回地址。10.汇编语言的源程序主要由 指令 、 伪指令 、 语句标号 与 注释 等四部分组成。二 简答题(56分，每小题7分)1简述嵌入式系统的概念、组成及特点。答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可裁减软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。一般由嵌入式微处理器 、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。其特点有1)嵌入式系统通常是面向特定应用的2) 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物3)嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计， 量体裁衣、去除冗余4)嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行5)为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中6)嵌入式系统本身不具有自主开发能力。2S3C2440A 中的中断控制器可以从多个中断源接收中断请求，简述中断控制器请求的FIQ 及IRQ 中断机制。3.试说明 看门狗Watchdog的作用和原理？答：在嵌入式应用中，CPU必须可靠工作，即使因为某种原因进入了一个错误状态，系统也应该可以自动恢复。看门狗的用途就是使微控制器在进入错误状态后的一定时间内复位。其工作原理是在系统正常工作时，用户程序每隔一段时间执行喂狗动作,如果系统出错，喂狗时隔超过看门狗溢出时间，那么看门狗将会产生复位信号，使系统复位。4. 简要说明一下ARM的异常的响应和返回的过程。答：A 异常的进入：（1）将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。（2）将CPSR 复制到相应的SPSR 中。（3）根据异常类型，强制设置CPSR 的运行模式位。（4）强制PC 从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序。也可以设置中断禁止位来阻止其他无法处理的异常嵌套。B 异常的返回：（1）将链接寄存器LR 的值减去相应的偏移量后送到PC 中。（2）将SPSR 复制回CPSR 中。（3）如果进入时设置了中断禁止位，那么清除该标志。5. 在C语言与汇编程序混合编程中，子程序调用的ATPCS规定了哪些基本规则。简要说明寄存器使用规则。答：基本规则有三个方面内容，分别是寄存器的使用规则及其相应的名字，数据栈的使用规则，参数传递规则。A寄存器的使用规则:（1）子程序通过寄存器R0R3来传递参数。 这时寄存器可以记作： A0A3 ，被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0R3的内容。（2）在子程序中，使用R4R11来保存局部变量,这时寄存器R4R11可以记作：V1V8。如果在子程序中使用到V1V8的某些寄存器，子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值，对于子程序中没有用到的寄存器则不必执行这些操作。在THUMB程序中，通常只能使用寄存器R4R7来保存局部变量。（3）寄存器R12用作子程序间scratch寄存器，记作ip；在子程序的连接代码段中经常会有这种使用规则。（4）寄存器R13用作数据栈指针，记做SP；在子程序中寄存器R13不能用做其他用途。 寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。（5）寄存器R14用作连接寄存器，记作lr ；它用于保存子程序的返回地址，如果在子程序中保存了返回地址，则R14可用作其它的用途。（6）寄存器R15是程序计数器，记作PC ；它不能用作其他用途。（7）ATPCS中的各寄存器在ARM编译器和汇编器中都是预定义的。6.简述ARM处理器的寻址方式，并回答在ATPCS规则中，规定数据栈采用那种类型。答：ARM指令系统支持以下7种寻址方式：（1） 寄存器寻址；（2） 立即寻址；（3） 寄存器间接寻址；（4） 变址寻址；（5） 寄存器移位寻址；（6） 多寄存器寻址；（7） 堆栈寻址。在ATPCS规则中，规定数据栈采用满递减类型。7如果S3C2440A的UART时钟为40MHz，要将UART0设为正常工作模式 ，并且为偶校验，停止位1位，数据位7位，波特率为bps，该怎么设置，UART0的线控制寄存器为ULCON0，波特率设置寄存器为UBRDIV0。答： UBRDIV0=0X09; ULCON0&=0XFFFFFF00; ULCON0|=0X2A;三 程序设计（24分，每小题12分）1、通过控制GPF0,GPF1,GPF2,GPF3 的控制实现对LED1,LED2,LED3,LED4轮流亮灭的控制。LED灯通过电源与限流电阻与ARM的I/O口相连，当I/O口为低电平时，点亮LED.要求将程序缺失的部分补全。（12分）AREA |DATA|,CODE,READONLYENTRYldr r13,=0x1000IMPORT LedMainb LedMainEND#define GPFCON (*(volatile unsigned *)0x)#define GPFDAT (*(volatile unsigned *)0x)#define GPFUP (*(volatile unsigned *)0x)int LedMain()void Delay(unsigned int);unsigned char ledtab=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;int i;GPFUP&=（0XFFFFFFF0）; /使能上拉F3-6GPFCON&=（0XFF00）;GPFCON|=（0X0055;） /将F3-6设为输出口while(1)for(i=0;i<4;i+)（GPFDAT=ledtabi;）Delay(70);return(0);void Delay(unsigned int x )unsigned int i,j,k;for(i=0;i<=x;i+)for(j=0;j<=0xff;j+)for(k=0;k<=0xff;k+);2、EINT2接S3C2440A的GPF2，并接上拉电阻，下降沿触发中断，试将主程序和中断服务程序缺失的部分补全。 (12分)int Main（）Eint_Init();Enable_Eint()While(1)Uart_Printf(“main is running”);void Eint_Init(void)rGPFCON= rGPFCON &(3<<4)|(1<<5);rGPFUP|=(1<<2);rEXTINT0=( rEXTINT0&(7<<8)|(2<<8);pISR_EINT2=(unsigned)Eint2_ISR;void Enable_Eint(void)rEINTPEND=0xffffff;rEINTMASK=(1<<19);rSRCPND|=BIT_EINT2;rINTPND|= BIT_EINT2;rINTMSK=( BIT_EINT2);static void_irq Eint2_ISR(void)ClearPending(BIT_EINT2);Uart_Printf(“eint2 is running”);专心-专注-专业