周立功ARM嵌入式系统基础教程课后习题复习资料11.docx

第一章思考及练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系 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。3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。嵌入式微处理器( , )嵌入式微控制器( , )嵌入式 处理器( , )嵌入式片上系统( )4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 的多任务潜力。 第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展， 分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。4、何谓系统规划？为何要做系统规划系统规划就是拟定一个开发进程，使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程，并确定检查点，以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论？项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序，项目团队的经验才可以被记录 下来，也就是说，这是一个撰写项目历史的过程。 第三章1、7中的T、D、M、I的含义是什么？64 位乘法指令（带M 后缀的）、支持片上调试（带D 后缀的）、高密度 16 位的 指令机扩展（带T 后缀的）和 观察点硬件（带I 后缀的）2、7采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？三级流水线（取指 译码 执行）；使用了冯·诺依曼（ ）结构，指令和数据共用一条32 位总线。3、处理器模式和处理器状态有何区别？处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态，处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。4、分别列举的处理器模式和状态。 状态： 状态 32 位，这种状态下执行的是字方式的 指令 状态 16 位，这种状态下执行半字方式的 指令模式：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式。5、和分别使用哪个寄存器？使用R15寄存器，使用R14寄存器6、R13寄存器的通用功能是什么？堆栈 第四章1、基础知识（1）7()有几种寻址方式？ R1，R0，#0x08属于哪种寻址方式？1. 寄存器寻址；2. 立即寻址；3. 寄存器移位寻址；4. 寄存器间接寻址；5. 基址寻址；6. 多寄存器寻址；7. 堆栈寻址；8. 块拷贝寻址；9. 相对寻址； R1，R0，#0x08属于基址寻址。（2）指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？16条，默认条件码是。（3）指令中第二个操作数有哪几种形式？举例5个8位图立即数。(1) 立即数；(2) 寄存器；(3) 寄存器及移位常数；0x3（0<<2）、0、00000000(00<<24)、200(08)、00000001(0x1F<<28)。（4）指令的偏移形式有哪4种？和有何区别？(1) 零偏移；(2) 前索引偏移；(3) 程序相对偏移；(4) 后索引偏移。就是读出指定地址的数据并存入指定寄存器，读出指定地址的数据，并高24位用符号位扩展，再存入指定寄存器。（5）请指出指令及加载指令的区别及用途。 将 8 位图()立即数或寄存器(2)传送到目标寄存器()，可用于移位 运算等操作。读取指定地址上的存储器单元内容，执行条件.（6）指令的操作是什么？写一个程序，判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去0x30。 指令将寄存器 的值减去2 的值，根据操作的结果更新 中的相应条 件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。 R1,0x30 R11,0x30（7）调用子程序是用B还是用指令？请写出返回子程序的指令？ 指令用于子程序调用。 ， R14（8）请指出伪指令的用法。指令格式及加载指令的区别是什么？ 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器。第二个数为地址表达式。（9）状态及状态的切换指令是什么？请举例说明。指令，（10）状态及状态的寄存器有区别吗？指令对哪些寄存器的访问受到一定限制？状态下不能更新 中的 状态标志。，指令对R815寄存器访问受限。（11）指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？（12）指令集的指令转换范围为何能达到±4？其指令编码是怎样的？ 采用两条16 位指令组合成22 位半字偏移(符号扩展为32 位)，使指令转移范围为±4。2 有符号和无符号加法 下面给出A 和B 的值，您可先手动计算，并预测N、Z、V 和 C 标志位的值。然后修改程序清单4.1 中R0、R1 的值，将这两个值装载到这两个寄存器中(使用 伪指令， 如 R00x 0000)，使其执行两个寄存器的加法操作。调试程序，每执行一次加法 操作就将标志位的状态记录下来，并将所得结果及您预先计算得出的结果相比较。如果两个 操作数看作是有符号数，如何解释所得标志位的状态？同样，如果这两个操作数看作是无符数，所得标志位又当如何理解？ 0000F 0x7 67654321 (A) + 0x00001 + 0x02345678 + 23110000 (B) 结果： ( ) ( ) ( ) 3 数据访问 把下面的 C 代码转换成汇编代码。数组 a 和b 分别存放在以 0x4000 和 0x5000 为起始 地址的存储区内，类型为(即32 位)。把编写的汇编语言进行编译连接，并进行调试。 (0; i<8; ) ai = b7; 第五章1、基础知识：（1）2114可使用的外部晶振频率范围是多少（使用/不使用功能时）？晶振频率范围：130 ，若使用 或 功能为：1025。（2）描述一下2210的.14、P1.20、P1.26、1和0引脚在芯片复位时分别有什么作用？并简单说明2000系列7微控制器的复位处理流程。P0.14 的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作，即进入 状态。P1.20 的低电平使 P1.25P1.16 复位后用作跟踪端口。P1.26 的低电平使 P1.31P1.26 复位后用作一个调试端口。当 为低时，0 及1 一同控制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。外部复位输入：当该引脚为低电平时，器件复位，口和外围功能进入默认状态，处理器从地址0 开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的 电平。（3）2000系列7微控制器对向量表有何要求（向量表中的保留字）？向量表所有数据32 位累加和为零(0x000000000x0000001C 的8 个字的机器码累加)，才能脱机运行用户程序，这是2114/2124/2212/2214 的特性。（4）如何启动2000系列7微控制器的功能？相关电路应该如何设计？（5）2000系列7微控制器片内是多位宽度的接口？它是通过哪个功能模块来提高的访问速度？128位, 通过存储器加速模块（）来提高的访问速度（6）若2210的0存储块使用32位总线，访问0时，地址线A1、A0是否有效？模块中的4具有什么功能？无效,( 如果存储器组配置成 16 位宽,则不需要 A0；8 位宽的存储器组需要使用 A0 。)；字节定位选择信号。（7）2000系列7微控制器具有引脚功能复用特性，那么如何设置某个引脚为指定功能？通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能（8）设置引脚为功能时，如何控制某个引脚单独输入/输出？当前要知道某个引脚当前的输出状态时，是读取寄存器还是读取寄存器？方向寄存器，。（9）P0.2和P0.3口是I2C接口，当设置它们为时，是否需要外接上拉电阻才能输出高电平？（10）使用主模式时，引脚是否可以作为？若不能，引脚应如何处理？不能用作，应设这高电平，处于末激活状态。（11）2114具有几个是符合什么标准？哪一个可用作通信？哪一个具有接口？0，1；0用于通信，1具有接口。（12）2114具有几个32位定时器？定时器是否可以作通用定时器使用？两个32位定时器，定时器不能用作通用定时器使用（13）2000系列7微控制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的功耗？2 个低功耗模式：空闲和掉电；2、计算设置值：假设有一个基于2114的系统，所使用的晶振为11.0592石英晶振。请计算出最大的系统时钟（）频率为多少？此时的M值和P值各为多少？请列出计算公式，并编写设置的程序段。3、存储器重影射：（1）2210具有（ 4 ）种存影射模式。3 5 1 4（2）当程序已固化到片内，向量表保存在0x00000000起始处，则1:0的值应该为（ 2 ）。 00 01 10 11（3）2000系列7微控制器重影射的目标起始地址为（ ），共有（ ）个字。 0x00000000，8 0x40000000，8 0x00000000，16 0x7000，84、外部中断唤醒掉电设计：以下代码是初始化外部中断0，用它来唤醒掉电的2114，请填空。0=0x00000000； = (1&0)|0X01； 设置连接，.16设置为 =0X00； 设置0为电平触发模式 0X00； 设置0为低电平触发 =0X01； 允许外部中断0唤醒掉电的0x0F； 清除外部中断标识第四章程序清单4.1寄存器相加；文件名：；功能：实现两个寄存器相加；说明：使用软件仿真调试 ；声明代码段 ；标识程序入口32 ；声明32位指令 R0，#0 ；设置参数 R1，#10 ；调用子程序B ；跳转到 R0，R0，R1 ；R001 ， ；子程序返回 ；文件结束程序清单4.2 读取立即数 0X20 ！，R03，R12， ；现场保护 R0， ；读取 ！，R0 ；保存 R0， ；测试T标志位 R0，2 ；若是指令，读取指令码（16位） R0，R0,，#000 ；取得指令的8位立即数 R0，4 ；若是指令，读取指令码（32位） R0，R0，#0000000 ；取得指令的24位立即数 ！， R03，R12， ；异常中断返回程序清单4.3使用中断 R0， R0，R0，#0x80 ，R0程序清单4.4禁能中断 R0 R0，R0，#0x80 ，R0程序清单4.5堆栈指令初始化 R0， ；保存返回地址；设置管理模式堆栈 ，#03；设置中断模式堆栈 ，#02程序清单4.6小范围地址的加载 R0， ；加载转换表地址 R1，R0，R2 ；使用R2作为参数，进行查表 00，09，04，00，0x99，0x92，0x82，08，0x80，0x90程序清单4.7中等范围地址的加载 R1，1 R1 16 R1，#10程序清单4.8加载32位立即数 R0， ；加载的寄存器的地址 R1，R0 ；读取寄存器的值 R0， R1，=0x00500500 R1，R0 ；0x00500500程序清单4.9软件延时 R1，R1，#1程序清单4.10 到的状态切换；文件名：8；功能：使用指令切换处理器状态；说明：使用软件仿真调试 8，32 R0，1 R0 ；跳转并切换处理器状态16 R0，#10 ；R0=10 R1，#20 ；R1=20 R0，R1 ；R001B 第一章思考及练习（）不是常规意义上的嵌入式系统。P6手机 3 机 数码相机可用作嵌入式操作系统的有（）（，）2000 什么叫嵌入式系统 p7 第二章嵌入式系统项目开发生命周期的阶段没有（） p4、5 识别需求 提出方案 执行项目 系统规划 第三章7中的T、D、M、I的含义是什么？p22不属于7三级流水线的是（）p24 取指 译码 值递增 执行对于7三级流水线，当一条指令被译码时，上一条指令正被（）p24取指 译码 值递增 执行对于7三级流水线，当一条指令被译码时，下一条指令正被（ ）p24取指 译码 值递增 执行7采用三级流水线？采用冯.诺依曼体系结构。7有（两种）处理器状态 ，分别是（）状态和（） 状态。P307有（7种）处理器模式，分别是（用户）、（快中断）、（中断）、（管理）、（中止）、（未定义）、（系统模式），其中5种异常模式是（快中断）、（中断）、（管理）、（中止）、（未定义）模式。P42p44（用户模式）是正常程序工作模式，特点是不能（直接）切换到其它模式。（管理模式）是“操作系统保护代码”，复位和软中断响应时进入此模式。系统模式用于支持操作系统的（特权）任务等，及用户模式类似，但可以（直接）切换到其它模式。在7 （37）个用户可见寄存器中，有（6）个状态寄存器，（31）个通用寄存器。程序计数器是（R15），程序状态寄存器是（），链接寄存器是（R14），堆栈指针是（R13）。P47p49有若干控制位和若干条件代码标志构成：T为0 表示处理器工作在（状态）.p80p87有若干控制位和若干条件代码标志构成：N为1表示前次运算结果（为负）。有若干控制位和若干条件代码标志构成：Z为1表示前次运算结果（为零）。有若干控制位和若干条件代码标志构成：C为1表示前次运算产生了（进位/借位）。有若干控制位和若干条件代码标志构成：V为1表示前次运算（溢出）。若前次运算结果为负数，则的（ ）为1N Z C V 若前次运算结果为零，则的（ ）为1N Z C V 若前次运算产生了进位/借位，则的（ ）为1N Z C V 若前次运算溢出，则的（ ）为1N Z C V 欲使处理器禁止快中断，则应该使（） 的F位为1 的F位为0 的I位为1 的I位为0欲使处理器禁止中断，则应该使（ ）的F位为1 的F位为0 的I位为1 的I位为0异常复习 p3p12子程序的最后一条指令必须是（ ）P3 14 14 144 144中断服务程序的最后一条指令必须是（ ）P3 14 14 144 144 快中断服务程序的最后一条指令必须是（ ） 14 14 144 144 P37处理器响应中断时，处理器硬件修改为（ ）p220x00000000 0x00000000 0x00000018 0x0000001C7处理器响应快中断时，处理器硬件修改为（ ）0x00000000 0x00000000 0x00000018 0x0000001C外部设备向处理器发出中断请求，处理器进入（ ）异常。快中断 中断 未定义指令 预取中止7处理器收到快中断请求，则进入（ ）异常。快中断 中断 未定义指令 预取中止 第四章7的寻址方式有（ ）种。P6 6 7 8 9条件码复习 p35p36使用指令条件码可实现高效的逻辑操作，提高代码效率。指令条件码表如表4.1所列。指令条件码表操作码条件码助记符标志含义00001相等00010不相等100010无符号数大于100101无符号数小于或等于指令的条件码的作用是满足了（条件）则执行指令。P39p41处理器从存储器读数据的指令（加载指令）的助记符是（）处理器往存储器写数据的指令（存储指令）的助记符是（）将R0+0x12地址处的数据读出，保存到R1中 R1，R0，#0x12 将R1中数据保存到R0+0x12地址处 R1，R0，#0x12 将R00x12地址处的数据读出，保存到R1中 R1，R0，#0x12 将R1中的数据保存到R00x12地址处 R1，R0，#0x12将R02地址处的数据读出，保存到R1中 R1，R1，R2 将R1中数据保存到R02地址处 R1，R1，R2 将R0R2地址处的数据读出，保存到R1中 R1，R0，R2 将R1中的数据保存到R0R2地址处 R1，R0，R2 P60p62数据传送指令的助记符是（）。代进位加法指令的助记符是（ ）代借位减法指令的助记符是（ ）求R12，和放在R1中 R1，R1，R2 求R1R2，差放在R1中 R1，R1，R2 求R4R3R2R1，差放在R6R5中 R5，R3，R1 R6，R4，R2求R4R3R2R1，和放在R6R5中 R5，R3，R1 R6，R4，R2求R4R31，差放在R6R5中 R5，R3，#1 R6，R4，#0求R4R31，和放在R6R5中 R5，R3，#1 R6，R4，#0 P69将R0最第4位数据保留，并影响标志位 R0，R0，#0x0F将R0的1，3，5位置1 R0，R0，#0x2A将R0的1，3，5位置0 R0，R0，0x2AP75，p76R1及99比较，设置相关标志位 R1，#99 R1及R2比较，设置相关标志位 R1，R2 P96跳转到标号处 B 前次运算结果为正，转到标号处前次运算结果为非正，转到标号处调用子程序前次运算结果为0，调用子程序前次运算结果为非0，调用子程序调用子程序是用（）指令？子程序返回指令是（ 14）编程题：写一个程序，判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去0x30。 R1,0x30 R11,0x30编写实现两个寄存器R0，R1相加的子程序。 R0，R0，R1 ；R001 ， ；子程序返回 ；文件结束P119p122将状态寄存器读取，保存到R1中 R1，将状态寄存器读出，保存到R2中 R2， 程序清单4.3 使能中断 R0， R0，R0，#0X80 ，R0程序清单4.4 禁能中断 R0 R0，R0，#0X80 ，R0 ， ；即R14编一个简单的软件延时程序 R1，R1，#1第五章p62000系列单片机包含四大部分：7内核、7局部总线及相关部件、及相关部件、总线及相关部件。2000系列芯片内部单元有和、系统功能之系统时钟和复位、向量中断控制器、外部存储器控制器、异步收/发器、外部中断等。P14由设置寄存器（ ）来选择P1口的引脚功能。0 1 2 p21p23片内编程方法不包括（ ）通过内置接口 通过在线系统编程（），通过0通信通过在线应用编程（） 运行程序片内控制器包含一个（回写缓冲区），它总是保存着发生到内部的（最后）一个字数据。P26片内存储器可能的最大地址是（ ）0x7 0 0 0片外存储器可能的最大地址是（ ）0x7 0 0 0外设可能的最小地址是（ ）0x00000000 00000000 00000000 外设可能的最大地址是（ ）0x7 0 0 0p31 映射到片内存储器（顶部），映射到片内存储器（底部）P5758时钟产生单元能产生供（内核）使用的时钟和供（外设）使用的时钟晶振输出的时钟频率最大为（）25 20 35 40锁相环输出的最大频率为（60 ）20 40 60 80p70p746及锁相环有关的寄存器有（）、（）、（）、（）锁相环计算流程是：1、选择内核工作频率。2、选择振荡器频率。3、计算M值，配置位。4、计算P值，配置位。及分频器有关的寄存器有（）为了正确使用时钟技术，必须设置好（）、（）、（）、（）等寄存器。复位后程序计数器的值为（ ）0x00000000 0x00000004 0x00000008 0x0000001Cp113为了使用好中断技术，要设置好（6）个寄存器。2位被设置为1，则（ ）引脚1输入信号高电平或上升沿有效 引脚2输入信号高电平或上升沿有效引脚3输入信号高电平或上升沿有效 引脚0输入信号高电平或上升沿有效2位设置为1，则（ ）引脚1输入信号为边沿触发有效 引脚2输入信号为边沿触发有效引脚3输入信号为边沿触发有效 引脚0输入信号为边沿触发有效要求外部中断2能将处理器从掉电模式唤醒，（ ）应该设置成10位 1位 2位 3位若引脚1输入中断请求，会使（ ）中断标志寄存器的第1位清0 中断标志寄存器的第1位置1中断标志寄存器的第0位清0 中断标志寄存器的第0位置1p126，p127用C语言设置0为低电平触发中断1=(1&0)|0X01；0X00；0X00；用C语言设置0为下降沿触发中断1=(1&0)|0X01；0X01；0X00；用C语言设置1为高电平触发中断1=(1&0)|0X01；0X00；0X02；用C语言设置1为上升沿触发中断1=(1&0)|0X01；0X02；0X02；p130p138 p137有错异常向量表保存在0x00000000起始处，则1:0的值应该为（ ）。 00 01 10 11异常向量表保存在 中，则1:0的值应该为（ ）。 00 01 10 11异常向量表保存在片内中，则1:0的值应该为（ ）。 00 01 10 11异常向量表保存在外部存储器中，则1:0的值应该为（ ）。 00 01 10 11p150空闲模式特点：内核停止执行指令，系统时钟一直有效，外设功能保持设置的位为1，进入空闲模式；中断请求使处理器退出空闲模式。掉电模式特点：关闭时钟，仅相关数据保持、处理器和引脚状态保持。设置的位为1，进入掉电模式；复位和无需时钟的中断使处理器退出中断。欲进入空闲模式，则应该使（ ）。为1 为0 为1 为0欲进入掉电模式，则应该使（ ）。为1 为0 为1 为0 p15外部存储器控制器输出地址线（24）位，4位存储器组选择线是（3:0）。P18外部存储器分为（4）组，每组有（自己的）配置寄存器，通过它分别可以设置每个寄存器组读写访问之间插入的等待周期（个数）、每个存储器组的总线（宽度）等。P2033配置寄存器0的1为（ ），外部寄存器组0的读操作周期为5个周期1 2 3 4配置寄存器0的2为（ ），外部寄存器组0的写操作周期为5个周期1 2 3 4配置寄存器1的为（ ），外部寄存器组1数据总线宽度为32位00 01 10 11当将03:0设置成（ ）时，P0.0和P0.1为脚。0000 0101 1010 1111 当将03:0设置成（ ）时，P0.0和P0.1分别为0和0脚。0000 0101 1010 1111当将03:0设置成（ ）时，P0.0和P0.1分别为1、3脚。0000 0101 1010 1111当将03:0设置成（ ）时，P0.1脚为0脚。0000 0101 1010 1111用C编程，将P0.0和P0.1分别设置为0和0脚00&0000|0x00000005P53、p567内核具有（2）个中断输入，但经过向量中断控制器最多可以接收（32）个中断输入请求。外部中断请求0是向量中断控制器的（ ）中断请求输入14 中断请求输入15 中断请求输入16 中断请求输入17p58、p59允许0产生中断，应该使中断使能寄存器的（ ）为1。14 15 16 17设置0为快中断，应该使中断选择寄存器的（ ）为1。14 15 16 17设置0为中断，应该使中断选择寄存器的（ ）为0。14 15 16 17用C语言编程开放外部中断1，设置其为快中断。 0x800x80p9P0为，欲使它的低8位为输出脚，而其他位为输入脚，则应该设置0为（ ）0 000 00000 P0为，欲使它的815位为输出脚，而其他位为输入脚，则应该设置0为（ ）0 000 00000 P0为，欲使它的1623位为输出脚，而其他位为输入脚，则应该设置0为（ ）0 000 00000 p11P0的低8位为输出脚。欲使其低4位输出高电平，则应该（ ），设置0为00，设置0为0x0F设置0为00，设置0为00设置0为0x0F，设置0为00设置0为0x0F，设置0为0x0F设已经将P0口设置成，用C语言编程，使P0的低8位输出脚，低4位输出高电平。0000x0F000第 11 页