2022年嵌入式系统复习.docx

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1、精品学习资源第一章1. 嵌入式系统的3 个基本要素“嵌入性 ”、“专用性 ”、“电脑系统 ”；2. 嵌入式系统的实时分类非实时系统、软实时系统、硬实时系统；3. 嵌入式系统的硬件平台组成嵌入式系统的硬件平台是以嵌入式处理器为核心，由储备器、 I/O 单元电路、 通信模块、外部设备等必要的帮助接口组成的；4. 嵌入式系统的3 层和 4 层结构3 层: 嵌入式系统硬件平台、嵌入式实时操作系统和嵌入式系统应用；4 层：嵌入式系统硬件平台、硬件抽象层、嵌入式实时操作系统和嵌入式系统应用；5. 什么是嵌入式系统？狭义上讲，嵌入式系统是指： “嵌入到对象体系中的、用于执行独立功能的专用电脑系统”； 定义为

2、以应用为中心，以微电子技术、掌握技术、电脑技术和通讯技术为基础， 强调硬件软件的协同性与整合性，软件硬件可剪裁的，适应应用系统对功能、牢靠性、 成本、体积、功耗和应用环境有等严格要求的专用电脑系统；广义上讲，但凡带有微处理器的专用硬件系统都可以称为嵌入式系统；6. 什么是硬件抽象层HAL，它有什么功能？硬件抽象层通过接口向操作系统以及应用程序供应对硬件进行抽象后的服务；硬件抽象层一般应包含相关硬件的初始化、数据的输入输出操作、硬件设备的配置操作等功能；7. 硬件抽象层的定义和代码设计应当具有哪些特点？1. 硬件抽象层具有与硬件的亲密相关性；2. 硬件抽象层具有与操作系统的无关性；3. 接口定义

3、的功能应包含硬件或系统所需硬件支持的全部功能；4. 定义简洁明白，太多接口函数会增加软件模拟的复杂性；5. 可测性的接口设计有利于系统的软硬件测试和集成；8. 嵌入式系统的应用领域；工业过程掌握、网络通信设备、消费电子产品、航空航天设备、军事电子设备和现代武器 .其次章1、ARM 的三种含义，常见的ARM 芯片；一个公司的名称、一类微处理器的通称、一种技术的名称；指标指令集流水线RISC一个周期执行一条指令，通过简洁指令的组合实理复杂操作；指令长度固定流水线每周期前进一步；寄存器更多通用寄存器；Load/Store结构独立的 Load 和 Store 指令完成数据在寄存器和外部储备器之间的传输

4、；CISC指令长度不固定，执行需要多个周期； 指令的执行需要调用微代码的一个微程序用于特定目的的专用寄存器处理器能够直接处理储备器中的数据；常见的 ARM 芯片有 ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11 和 SecurCore、Cortex 3、RISC与 CISC的区分欢迎下载精品学习资源4、ARM 微处理器的应用选型主要考虑哪些方面？1. ARM 微处理器内核的选择2. 系统的工作频率3. 芯片内储备器的容量4. 片内外围电路的选择5、储备器的“大端”格式、 “小端”格式大端格式：字数据的高字节储备在低地址中，而字数据的低字节就存放在高地址中； 小端格式：数据的低字节储备

5、在低地址中，而数据的高字节就存放在高地址中；6、ARM 系统支持的指令集，都是多少位？ARM 系统支持两种指令集：ARM 指令集和 Thumb 指令集；ARM 指令集 32 位， Thumb 指令集 16 位；7、ARM9 有多少寄存器，通用寄存器，状态寄存器？R13、R14、R15 通常被用作？ARM9 的内部总共有 37 个 32 位的寄存器，其中31 个用作通用寄存器， 6 个用作状态寄存器 .；R13 寄存器的作用通常是栈指针；R14 用作子程序链接寄存器，用于储存子程序的返回地址；R15 的功能是程序计数器，从R15 读取的值是处理器刚要取指的地址；8、CPSR寄存器标志位含义4 个

6、条件代码标志；2 个中断掌握位；5 个对当前处理器模式进行编码的位；1 个指示当前执行指令的工作状态位； 保留位 .9、ARM 处理支持哪 7 种运行模式 . 哪 5 种的反常模式？用户模式、快速中断模式、外部中断模式、治理模式、数据拜访终止模式、系统模式、未定义指令中止模式；其中除去用户模式和系统模式以外的5 种称为反常模式；10、当一个反常发生时，ARM 处理步骤？1将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理反常返回时能重新开头执行；2将 CPSR复制到相应的SPSR中；3依据反常类型，强制设置CPSR的运行模式位；4强制 PC从相关的反常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到

7、相应的反常处理程序处，同时设置中断禁止位，以禁止中断发生；12、ARM 反常向量及其入口地址；11、ARM 反常向量及其优先级；优先级反常优先级反常1最高复位4IRQ2数据终止5预取指令终止3FIQ6最低未定义指令、 SWI地址反常进入模式0x00000000复位治理模式0x00000004未定义指令未定义模式欢迎下载精品学习资源0x00000008软件中断治理模式0x0000000C终止预取指令终止模式0x00000010终止数据终止模式0x00000014保留保留0x00000018IRQIRQ0x0000001CFIQFIQ第三章1. ARM 指令的格式，并说明每一部分的含义；S ,其中

8、各项介绍如下：操作码，如 ADD 表示算术加操作指令；打算指令执行的条件域；S 打算指令执行是否影响CPSR 寄存器的值； 目的寄存器； 第一个操作数，为寄存器；其次个操作数；2. ARM 处理器的堆栈工作方式；满递增方式： 堆栈指针指向最终入栈的数据位置， 且由低地址向高地址生成；满递减方式： 堆栈指针指向最终入栈的数据位置， 且由高地址向低地址生成；空递增方式： 堆栈指针指向下一个入栈数据的空位置， 且地址由低向高生成；空递减方式： 堆栈指针指向下一个入栈数据的空位置， 且地址由高向低生成；3. B、BL 和 BX指令的区分；1. B 指令分支，跳转2. BL 指令分支和链接指令，子程序调

9、用3. BX 指令分支和交换指令，ARM/Thumb 切换4. MOV/LDR/STR/ADD/SUB/LS指L 令；指令说明，如 LDRR2, R4,#5. 的含义；MOVR4，R5 ；将寄存器 R5 的内容传送到寄存器 R4 MOVPC，R14；将寄存器 R14 的内容传送到 PCLDR R1， R2 ；R1 R2，将以 R2 中的内容为地址，将该地址中的数据传送到R1中LDRR2, R4,#5.；R2R4+5， R4R4+5；将 R4 的内容加上 5 形成操作数的有效地地址， 从而取得操作数存入寄存器 R2 中，然后 R4 的内容自增 5 个字节；STRR1，R2； R2R1，将 R1

10、中的内容传送到以 R2 中的内容为地址的储备器中；MOV R0, R1,LSL#2 ；将 R1 中的内容左移 2 位后传送到 R0 中， ADDR0，R3，R4； R0 = R3 + R4ADDR0，R3，#10 ； R0 = R3 + 10欢迎下载精品学习资源SUBR0，R1，#0x10； R0 = R1 - 0x10SUBR0，R2，R3， LSL#1 ； R0 = R2 - R3 1欢迎下载精品学习资源第四章1、 asm Impor、tExport、 AREA、CODE、READONLY欢迎下载精品学习资源Import ：使用 IMPORT伪操作声明该全局变量；Export：在汇编中用

11、EXPORT导出函数名，并用该函数名作为汇编代码段的标识； AREA：段指示伪指令，用于定义一个代码段或数据段； CODE：代码段的相关属性，用于定义代码段，默认为READONLY； READONLY：代码段的相关属性，指定本段为只读，默认为READONLY；2、汇编语言结构AREA 伪指令定义一个段， 并定义段的相关属性， 本例定义一个名为example 的代码段， 属性为只读；ENTRY 伪指令标识程序的入口点，接下来为语句段；执行主代码后通过使用软件中断SWI 指令实现了返回到DEBUG ；END 伪指令指示代码段的终止；3、C 语言中内嵌 ARM 汇编指令时有哪些限制？1不能直接赋值

12、PC，程序跳转要使用B 或者 BL指令；2在使用物理寄存器时，不要使用过于复杂的C表达式，防止物理寄存器冲突；3R12 和 R13 可能被编译器用来存放中间编译结果，运算表达式值时可能将R0R3、R12 及 R14 用于子程序调用，因此要防止直接使用这些物理寄存器；4一般不要直接指定物理寄存器，而让编译器进行安排；4、C/C+与 ARM 汇编语言混合编程有哪些情形？1. 在 C 语言中内嵌汇编2. 在汇编中使用 C 程序全局变量3. C 程序中调用汇编的函数4在汇编程序中调用C 的函数5 C 和 C+混合调用5、C 语言中内嵌汇编语言实例#include void my_strcpyconst

13、 char *src ， char *dest / 声明一个函数char ch;/ 声明一个字符型变量 asm/ 调用关键词 asmLOOP/ 循环入口LDRB ch， src，#1/ STRB ch，dest ， #1/CMP ch， #0/ 比较 CH 是否为零，否就循环；BNE LOOP/B指令跳转， NE 为 Z位清零不相等int main；C 语言主程序欢迎下载精品学习资源char *a = forget it and move on.; char b64;/ 字符型数组my_strcpya ， b;/ 调用子函数，进行复制printforiginal: %s ， a;/ 屏幕输出，

14、 a 的数值printfcopyed: %s ， b; / 屏幕输出， b 的数值return 0;6、C 语言调用汇编语言的函数实例/* C 程序 */ #include extern void asm_strcpyconst char *src ， char *dest;/ 声明可以被调用的函数int main/C 语言主函数const char *s = seasons in the sun;/ 声明字符型指针变量char d32;/ 声明字符型数组 ,初始化为 0asm_strcpys,d;/ 调用汇编子函数printfsource: %s,s; printf destination:

15、 %s,d; return 0; 汇编语言程序段AREA asmfile,CODE,READONLY；声明汇编语言程序段 EXPORT asm_strcpy；声明可被调用函数名称asm_strcpy；函数入口地址LOOP；循环标志条LDRB R4， R0， #1； R0 的地址加 1 后送给 R4 CMP R4， #0；比较 R4 是否为零BEQ OVER；为零跳转到终止，目标数组初始化为0STRB R4， R1， #1；R4 的值送入 R1 加 1 地址B LOOP；跳转到循环位置OVER；跳出标志位MOV PC， LR；子函数返回END第五章1、S3C2440A的地址线对外引出条数？查找空

16、间多大？内存分成几个bank，每个 bank 多大？S3C2440A芯片对外只引出了30 根寻址的储备空间是1GB，并且被分成 8 个储备模块， 每块 128MB 对外引出地址线A0-A26；2、SRAM、DRAM的特点， NorFlash 、NandFlash 的特点；SRAM: 优点 : 速度快，常用作电脑里的Cache；缺点 :功耗大，价格高，集成度差；DRAM: 优点：结构简洁， 拥有特别高的密度，单位体积的容量较高因此成本较低；但相反的， DRAM也有拜访速度较慢，耗电量较大的缺点；欢迎下载精品学习资源NorFlash ：特点是芯片内执行，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，

17、 不必再把代码读到系统RAM中； NOR的传输效率很高，在1 4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能；NandFlash 结构能供应极高的单元密度，可以到达高储备密度，并且写入和擦除的速度也很快；应用 NAND的困难在于 flash的治理和需要特殊的系统接口；3、S3C2440A共有多少个 GPIO？被分成几组？ S3C2440A芯片共 130 个 GPIO端口，被分为 9 组；5、S3C2440A共有多少个中断源？外部、内部几个？可以接收 60 个中断源， 24 个外部中断 EINT0-23，36 个内部中断； 外部中断可以依据紧急情形分 EINT0-

18、3,EINT4-7,EINT8-23；8、看门狗定时器的原理和作用原理：设系统程序完整运行一周期的时间是tp，看门狗的定时周期为ti，且 titp ； 在程序运行一周期tp 后就修改再重新设定看门狗的定时周期定时器的计数值俗称“喂狗” ，只要程序正常运行，定时器就不会溢出；假设由于干扰等缘由使系统不能在tp 时刻修改定时器的计数值，定时器将在ti时刻溢出，引发系统复位，使系统得以重新运行，从而起到监控作用；作用：就是当系统“跑飞”而进入死循环时，复原系统的运行；9、GPIO 如何设置输入、输出、上拉电阻？配置输出端口，可以向 GPnDAT的相应位写数据配置输入端口，可以从 GPnDAT的相应位

19、读数据掌握每个端口组的上拉电阻的答应 / 禁止：某位为 0，答应上拉电阻； 某位为 1，禁止上拉电阻简答题1、与通用电脑系统相比，嵌入式系统的特点；1.系统内核小 2.专用性强 3.运行环境差异大 4.牢靠性要求高 5.系统精简和高实时性系统6.具有固化在非易失性储备器中的代码7.嵌入式系统开发工作和环境2、采纳 RISC架构的 ARM 微处理器的特点；.体积小、低功耗、低成本、高性能；.支持 Thumb 16 位 /ARM32 位双指令集，能很好的兼容8 位/16 位器件；.大量使用寄存器，指令执行速度更快；.大多数数据操作都在寄存器中完成；.寻址方式敏捷简洁，执行效率高；.指令长度固定；3

20、、常见的 ARM 处理器的查找方式；寄存器寻址、立刻寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、寄存器移位寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、相对寻址4、S3C2440A设置外部中断的一般方法；1. 选择 GPx组的引脚，设置为中断输入不带上拉电阻2. 通过 EXTINT0-2寄存器，设置中断触发方式欢迎下载精品学习资源3. 清空中断源寄存器ESRCPND中.4. 设置中断屏蔽寄存器答应中断断悬挂寄存器 EINTPND欢迎下载精品学习资源5. 设置中断处理函数；如：pISR_EINT8_23 = U32Key_ISR;欢迎下载精品学习资源5、S3C2440A的定时器个数，配置定时器的一般流程： S3C2440A

21、有 5 个 16 位的定时器；1选择一个定时器0,1,2,3,4欢迎下载精品学习资源2. 设置预分频值 TCFG0设,置分频值 TCFG1设,置计数初始值 TCNTBn欢迎下载精品学习资源3. 设置 TCON手动更新，自动加载 , 清除 TCON的手动更新4. 注册定时器中断服务函数5. 开启定时器中断定时器中断使能 ,开启定时器6、RISC体系结构应具有如下特点；采纳固定长度的指令格式，指令归整、简洁、基本寻址方式有2 3 种；使用单周期指令，便于流水线操作执行；大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/储备指令可以拜访储备器，以提高指令的执行效率；除此以外， ARM 体系结

22、构仍采纳了一些特殊的技术，在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积，并降低功耗.全部的指令都可依据前面的执行结果肯定是否被执行，从而提高指令的执行效率；可用加载 / 储备指令批量传输数据，以提高数据传输效率可在一条数据处理指令中同时完成规律处理和移位处理在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率；两个例题while1fori=0;i4;i+GPFDAT=ledtabi; Delay70;return0;void Delayunsigned int x unsigned int i,j,k; fori=0;i=x;i+ forj=0;j=0xff;j+ fork=0;k=0xff;k+;AREA

23、 |DATA|,CODE,READONLY ENTRYldr r13,=0x1000 IMPORT Ledlamp; b LedlampEND例 5-2 程序如下：#define GPFCON *volatile unsigned *0x56000050 #define GPFDAT *volatile unsigned *0x56000054 #define GPFUP *volatile unsigned *0x56000058void Delayunsigned int; int Ledlampunsigned char ledtab=0xf7,0xef,0xdf,0xbf; int i

24、;GPFUP&=0XFFFFFF87;GPFCON&=0XC03f; GPFCON|=0X1540;例 5-3 程序如下：int BellMain#define GPBCON *volatile unsigned *0x56000010 #define GPBDAT *volatile unsigned *0x56000014 #define GPBUP *volatile unsigned *0x56000018 void Delayunsigned int;GPBUP&=0XFFFFFFFE; GPBCON&=0XFFFFFFC;GPBCON|=0X0000001;while1欢迎下载精品学习资源GPBDAT &= 0xfe; Delay40;AREA |DATA|,CODE,READONLY ENTRYldr r13,=0x1000 IMPORT BellMain; b BellMainENDGPBDAT |=0x1;Delay40;return0;void Delayunsigned int x unsigned int i,j,k; fori=0;i=x;i+ forj=0;j=0xff;j+ fork=0;k=0xff;k+;欢迎下载