ARM原理及应用复习题(附答案).doc

ARM原理及应用复习题填空题1.STM32F103是_32_位单片机，内核是ARM公司的_Cortex-M3_。2.STM32F103最高工作频率_72MHz_。片内具有多种外设，它们分别是：_GPIO_、_USART_、_I2C_、_SPI_、_ADC_、_DAC_、_TIM_、_RTC_、_IWDG_、_WWDG_。IWDG:独立看门狗WWDG:窗口看门狗3.STM32103的GPIO端口具有多种配置状态，输入有3种状态，它们分别是_模拟输入_、_浮空输入_和 上拉/下拉输入；输出有4种状态，它们分别是_通用推挽输出_、_通用开漏输出_、_复用推挽输出_和_复用开漏输出_。5.当STM32I/O端口配置为输入时，输出功能被_禁止_，施密特触发器被 激活_。6.STM32的所有端口都有外部中断能力。当使用 外部中断线 时，相应的引脚必须配置成 输入模式 。7.STM32具有单独的位设置或位清除能力。这是通过 GPIOx->BSRR_ 和GPIOx->BRR 寄存器来实现的。8STM32芯片内部集成的 12位 位ADC是一种逐次逼近（比较）型模拟数字转换器，具有 18个通道 ，可测量 16个外部 和 2个内部信号源 。9STM32的 NVIC 管理着包括Cortex-M3核异常等中断，其和ARM处理器核的接口紧密相连，可以实现 时延 的中断处理，并有效地处理 后到中断 。10系统计时器（SysTick）提供了1个 24位二进制递减 计数器，具有灵活的控制机制11STM32通用定时器TIM的16位计数器可以采用三种方式工作，分别为 向上计数 模式、 向下计数 模式和 向上下计数 模式。12STM32系列ARM Cortex-M3芯片支持三种复位形式，分别为 上电 复位、 按键 复位和 备份 复位。简答题1.什么是嵌入式系统？嵌入式系统一般由哪几部分构成？它与通用计算机有何区别？答：是一种嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统，具有“嵌入性”、“专用性”和“计算机系统”3个基本要素。/它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。/嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务，强调控制能力与控制的可靠性；而通用计算机则可以通过安装各种软件执行各种不同的任务，强调高速、海量的数值计算。2.ARM Cortex-M3有何特点?答：采用哈佛结构的32位处理器内核，具有高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗与低电压操作特性，同时还保持了集成度高和易于开发的特点。3.简述Cortex-M3系统滴答定时器的功能和作用。答：功能：给操作系统提供一个硬件上的中断作为整个系统的时基作用：1.产生操作系统的时钟节拍；2.便于不同处理器之间程序移植；3.当作计时器测量时间。4.STM32共有那几种基本时钟信号？答： 5种HSI：高速内部时钟信号；HSE：高速外部时钟信号；LSI：低速内部时钟信号；LSE：低速外部时钟信号； PLL：锁相环倍频输出。5.简述嵌套向量中断控制器（NVIC）的主要特性。答：支持嵌套和向量中断43个可屏蔽中断通道；16个可编程的优先等级；低延迟的异常和中断处理；电源管理控制；系统控制寄存器的实现；6.简述STM32上机调试操作步骤。答：（1）启动STM32开发平台程序；（2）编写程序源代码，编译代码；（3）用仿真器连接硬件烧录程序，进行debug，观察硬件是否按照预期工作；（4）如非正常工作，检查程序代码是否存在错误，再检查硬件系统是否有损坏，直至系统工作正常。7.简述STM32中USART功能特点。答：STM32的USART为通用同步异步收发器，支持同步单线通信和半双工单线通信，可利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。还支持LIN，智能卡协议和IrDA红外通信，以及调制解调器等操作，还具有DMA。8.简述STM32中SPI功能特点。答：SPI即串行设备接口，STM32的SPI可以实现主设备或从设备协议，当配置为主设备时，SPI可以连接多达16个独立从设备，收发数据寄存器的宽度可配置为8位或16位。通过SPI可以实现读写SD卡，控制触摸屏等功能。9.简述STM32中TIM功能特点。答：STM32提供了高级控制定时器TIM1/8，通用定时器TIM25，基本定时器TIM6/7。这几个定时器都是由可编程预分频器驱动的16 位自动装载计数器构成。它们都可以做一些基本的定时，还可以做PWM输出或者输入捕获。除此之外，高级控制定时器具有刹车输入，互补输出和重复次数计数器功能，基本定时器具有触发DAC同步电路的功能。10.简述STM32中ADC功能特点。答：STM32 ADC是12位逐次比较型ADC，有18个通道，可测量16个外部、2个内部信号源。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阈值。12. Cortex-M3的处理器有那两种工作模式和状态？如何进行工作模式和状态的切换?答：工作模式：1.线程模式；2.处理模式处理器复位或异常退出时为线程模式，出现异常时进入处理模式。工作状态：1.Thumb状态；2.调试状态正常执行16位和32位的Thumb和Thumb-2指令时进入Thumb状态，调试时进入调试状态。13.简述STM32的不同复用功能的重映射功能。答：STM32有很多的内置外设，这些内置外设都是与I/O口共用引出引脚，通过相应的配置，很多复用功能的引脚可以通过重映射，从不同的I/O管脚引出。既方便了用户进行PCB设计，还可以虚拟地增加复用功能的数量14.简述STM32中I2C功能特点。答：I2C是两线式串行总线，用于实现主/从设备间的多主串行通信。总线上的每个器件都有一个唯一的地址识别，而且都可以作为一个发送器或接收器。它是一个真正的多主机总线，具有仲裁功能，总线上连接器件的数量只受总线最大电容的限制，有标准和快速两种模式。15.STM32高级定时器有哪些功能？ 高级定时器TIM1适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度，或者产生输出波形。使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器，可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。16. 如何设置STM32的串口的波特率。答：USARTx->BRR=17.Cortex-M3的存储空间可以分为哪几个部分，每一部分的地址范围是怎样的？答：内核设备：0xE000 0000-0xE00F FFFF（1MB）片上设备：0x4000 0000-0x5FFF FFFF（512MB）SRAM ：0x2000 0000-0x3FFF FFFF（512MB）Flash ：0x0000 0000-0x1FFF FFFF（512MB）18.STM32的GPIO的配置模式有那几种？如何进行配置模式的配置？答：8种1.GPIO_Mode_AIN模拟输入2.GPIO_Mode_IN_FLOATING浮空输入3.GPIO_Mode_IPD下拉输入4.GPIO_Mode_IPU上拉输入5.GPIO_Mode_Out_OD开漏输出6.GPIO_Mode_Out_PP推挽输出7.GPIO_Mode_AF_OD复用开漏输出8.GPIO_Mode_AF_PP复用推挽输出三、编程题（完整程序）1.编制一个循环点亮LED灯的程序。有4个发光二极管，它们的公共极（阳极）接+5V，阴极通过限流电阻分别于PB12、PB13、PB14、PB15，每次控制其中某个LED灯点亮1S后，转到下一个LED灯亮，循环不止。#include“stm32f10x_map.h” char sec=0，sec1=0； unsigned short led_dat4=1<<12，1<<13，1<<14，1<<15; char led_num=0; int main(void) SysTick->LOAD=1E6; SysTick->CTRL=1; RCC->APB2ENR|=1<<3; GPIOB->CRH&=0x0000 ffff; GPIOB->CRH|=0x3333 0000;while （1） if(SysTick->CTRL & 1<<16) sec+=1; if(（sec & 0xf）>9) sec+=6;if(sec!=sec1) sec1=sec; GPIOB->BSRR=0xf000;/灭所有LED灯 GPIOB->BRR=led_datled_num;/亮指定LED灯 if（+led_num=4）led_num=0;2.编制一个LED数码管测试程序。数码管采用共阳极接+3.3V，阴极通过限流电阻分别于PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7，数码管的段与I/O口连接的对应关系是a->PA0,b->PA1,c->PA2,d->PA3,e->PAA4,f->PA5,g-PA6,dp->PA7,试编程在数码管实现数字09循环显示，每个数字显示1秒。#include”stm32f10x_map.h” char sec=0，sec1=0； unsigned short led_dat10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0xaf; char led_num=0; int main(void) SysTick->LOAD=1E6; SysTick->CTRL=1;RCC->APB2ENR|=1<<3;GPIOA->CRL&=0x0000 0000;GPIOA->CRL|=0x3333 3333; if(SysTick->CTRL & 1<<16) Sec+=1; if(（sec & 0xf）>9) sec+=6;if(sec!=sec1) sec1=sec; GPIOA->BSRR=0x00ff;/灭数码管所有LED GPIOA->BRR=led_datled_num;/亮数码管指定LED(09) if(+led_num=10)led_num=0; 3.编制一个使用STM32的USART1与PC机实现串行通讯，串行口使用1位起始位、8位数据位、无校验位和1停止位，波特率位9600bps。编程实现接收PC机发送的数据后回传给PC机#include”stm32f10x_map.h”char data;void main(void) RCC->APB2ENR|=1<<2; RCC->APB2ENR|=1<<14; GPIOA->CRH &=0xffff f00f; GPIOA->CRH |=0x0000 04b0; USART1->BRR= 0x0341;/波特率设置8000000/9600 USART1->CR1|=1<<2; USART1->CR1|=1<<3; USART1->CR1|=1<<13; while(1) if(USART1->SR & 1<<5) data= USART1->DR;return data;USART1->DR =data; while（！（USART1->SR & 1<<7）; return USART1->DR; 4.编制一个使用STM32的USART2与PC机实现串行通讯，串行口使用1位起始位、8位数据位、无校验位和1停止位，波特率位19200。编程实现接收PC机发送的数据（大写字母）后转换为小写字母回传给PC机。#include”stm32f10x_map.h”char data;void main(void) RCC->APB2ENR|=1<<2; RCC->APB2ENR|=1<<14; GPIOA->CRH &=0xffff f00f; GPIOA->CRH |=0x0000 04b0; USART1->BRR= 0x0341;/波特率设置8000000/9600 USART1->CR1|=1<<2; USART1->CR1|=1<<3; USART1->CR1|=1<<13; while(1) if(USART1->SR & 1<<5) data= USART1->DR;return data;USART1->DR =data+0x20; while（！（USART1->SR & 1<<7）; return USART1->DR; 5.编制一个使用STM32定时器的TIM1的PWM功能，实现产生周期为5ms，占空比位70%的PWM矩形波。（系统晶振为8MHz）#include”stm32f10x_map.h”void main(void)RCC->APB2ENR|=1<<2;RCC->APB2ENR|=1<<11;GPIOA->CRH&=0xffff fff0;GPIOA->CRH|=0x0000 000b;TIM1->PSC=4000;TIM1->ARR=10;/周期=ARR*0.5msTIM1->CCMR1|=0x60;TIM1->CCER|=1;TIM1->CCR1=7;/占空比=CCR1/ARR=70%TIM1->BDTR=1<<15;TIM1->CR1=1;7及 =>习 <= -0 =占; - >0 = =周0= -00= 000= -00 = - = > <| - . 为晶。 空 期现功 定 用 ; > ）<&> ！ 0 - = < <= - = <= 0 00 率/ 0= - 0000=| 0 = > <| 机 回字换）写（的机 实0 率，位位校位 始位口，通现机 用一 ; ）< ！ =>- > = - ( = > <| - <| - 0 00 特/ = - 0 00 0 =& - <= <| > ( ._ ” 传数机 现程 位，止和验据数始位口，行串 与 使制 0 ( 0 指码/ _ _ - 管数/ > = = >0 - 00000 > <= - > > ( 0=_ , 00, 0 0 0 00 _ 0= 0 ._ 秒示数个环 0实数试 - - >,> > - >, -是的口 的数 、 0于分限通 接用码序测码 个0 = _ 亮; > 灭/00 = 0& （ < > 00 =|> 0 - <= > > 0=_ ，< ， _ 0 ， _ 止环， 一转后亮 某其次， 、 阻限通 +）共的管光 序的 亮循序整题输推 _ _输漏复 _输挽 输开 _ 输上 输下 _ 输浮 输模 _ 答置配模行何种式的 （ 00 00 0000： 000 ： 00- 0 答的样围址部，几分可储 特/ -答率率口 何 节调秒到个从和宽实可分控 分预用波输者度脉号量，途合 时级能功哪级高 式模快标有容最总数器上总功具总多真一。或送为可而别地个一个的。行串备/实，行线答点特 述数数功地虚可设行户方。脚 的射重可脚功很置的通脚用/是外些设内多 答能能重用不 简态试入调状 入令 的 和状调. 态式理入时，模为常位模处 模式答换的和作行如和作种那的 值值高户超压输测程性门拟器据 在方右对以果 执模描、连单转 道号内、个 ，通 型逐 答点能 中 能的步 有本能器计复补入刹器制高，。捕者出做还定基一可它构载装 动频程可器时这/ 定， 定通 器控了 答点特 中 能功摸， 现可 通 位为度器数，从个达连 ，备置，协设备现 口备串答点能 具操器制及通 和卡， 还选波围供发波分，信工和单同，收步用 的 答点特 述常常统，损是硬再误在码查检工作工预否硬 进程件器仿码译码源程序台平 答骤骤操上 现的存制理理处和的级级程道断屏中和答性要） 断向述出频相： 信部低： 信速号钟部高 号部高 号钟基几 间时器当；序之理于.拍钟作生 时统个为的硬提系给答用用能器统系 述点的开和集了同特压与耗处字能实性具，理 结佛答点何 算值量海调任同行件各通则算通靠制与制，的定求定是执通入/。分序应用统作式设围器微嵌般/要本统算“”“入有统机用的应为，控受答别何算用它成哪一系？统是答位位份和 按 式复三支- 系 式模计下 、 计 别，工三采数 时通 机控活，计 递位 个提 时 断后理处，断 时 可连紧的器 ，中异 着 的 信 个 可 有，字拟较（次是 位 集部芯 的实器 > 通。除位设独 式模 配须的，线中 使。能有端有 _活 发密，禁功，输配端 _用_输推_输漏_用是分， 有入/ 和空、入_是，状入，配有端 门口:门立:_ _ 、 、 _ _ 、 、 、 _ ：们它多具。_ _频工最 _- _司 内片位_ 空