2022年嵌入式总结版 .pdf

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1、考试时间：十八周周三上午 9:0011:00（6 月 20 日）考场：通信1 班 A3-305；通信 2 班 A3-308；通信 3 班 A3-309；通信 4 班 A3-310 考试形式：开卷， （允许带教材，上课的课件）PS:以下内容纯属个人总结，如需绝对答案型，请勿轻易下载，如有错误，敬请体谅考试范围：第一章，第二章，第三章（第14 节） ，第四章（第24 节） ，第五章（第13 节） ，第六章（第 1,2,4 节）考试内容大纲：一、嵌入式系统的定义，嵌入式系统的组成，嵌入式系统的特点，嵌入式处理器的分类，ARM 微处理器的简介，常见的嵌入式操作系统。1嵌入式系统的定义：以应用为中心、以

2、计算机技术为基础，软硬件可裁剪,能适应系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。嵌入式系统是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统（技术角度）嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。（系统角度） 2. 嵌入式系统的组成：嵌入式系统通常由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几大部分组成。3. 嵌入式系统的特点：软硬件一体化，集计算机技术、微电子技术、行业技术为一体；需要操作系统支持，代码小、执行速度快；专用紧凑，用途固定，成本敏感；可靠性要求高；多样性，应用广泛、种类繁多。4.嵌入式处理器的分类:(1.微

3、控制器 2.嵌入式微处理器3.DSP 处理器 4.片上系统 )5.ARM 微处理器的简介： ARM （ Advanced RISC Machines）公司是全球领先的16/32 位 RISC 微处理器知识产权设计供应商。6. 常见的嵌入式操作系统：a嵌入式 Linux b.C/OS c VxWorks dC/OS- eWindows CE f. PalmOS. 二、嵌入式系统的开发流程，嵌入式系统的几种调试方式。a 需求分析阶段b 设计阶段 c 生成代码阶段d 固化阶段a源程序模拟器方式b监控器方式c仿真器方式三、 ARM 体系结构的特点，ARM 的流水线结构，ARM 的编程模型（处理器模式，

4、寄存器组织，异常模式，存储器格式），ARM 的基本寻址方式，常用的ARM 指令集指令（存储器访问指令，数据处理指令）。ARM 体系结构的特点: a .RISC 型处理器结构b.ARM/Thumb指令集c.多处理器状态模式d.嵌入式在线仿真调试e.灵活和方便的接口f.ARM 体系结构具有协处理器接口g.ARM 处理器核还具有片上总线AMBA(AHB/ASB/APB) h.低电压低功耗的设计ARM 的流水线结构: a.ARM7 体系结构采用了3 级流水线，分为取指，译码和执行。b. 5 级流水线分为：取指、指令译码、执行、数据缓存和写回。ARM 的编程模型 :a. 处理器模式 : ARM 体系结构

5、支持7 种处理器模式, 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 处理器模 式说明用户usr正常程序执行模式FIQfiq支持高速数据传送或通道处理IRQirq用于通用中断处理管理svc操作系统保护模式中止abt实现虚拟存储器和 / 或存储器保护未定义und支持硬件协处理器的软件仿真系统sys运行特权操作系统任务寄存器组织 : ARM 处理器总共有37 个寄存器： 31 个通用寄存器，包括程序计数器（PC） 。这些寄存器是3

6、2 位的。 6 个状态寄存器。这些寄存器也是32 位的，但只使用了其中的12位。 异常模式 : ARM 支持 7 种类型的异常。异常类型模式正常地址高向量地址复位管理0 x000000000 xFFFF0000未定义指令未定义0 x000000040 xFFFF0004软件中断（ SWI ）管理0 x000000080 xFFFF0008预取中止（取指令存储器中止）中止0 x0000000C0 xFFFF000C数据中止（数据访问存储器中止）中止0 x000000100 xFFFF0010IRQ（中断）IRQ0 x000000180 xFFFF0018FIQ（快速中断）FIQ0 x000000

7、1C0 xFFFF001C存储器格式 : 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 四、嵌入式集成开发环境ADS 的使用， AXD 调试器的使用(这个自己看啊哈，我就不搞啦 )。ARM 汇编伪指令的使用。基于 ARM 的硬件启动程序分析，C 语言与汇编语言混合编程遵守的规则，汇编程序与C/C+程序相互调用的方法。ARM 汇编伪指令的使用: 分类指令举例符号定义伪指令GBLA/GBLL/GBLS/LCLA/LCLL/LCLS

8、/SETA/SETL/SETS/RLISTGBLA Test1;定义一个名为 Test1的全局数值字变量数据定义伪指令DCB/DCW/DCD/ DCFD/DCFS/DCQ/ SPACE/MAP/ FIELDstr DCB “ This is a test”;分配起始地址为str的一段连续字节存储单元存放字符串汇编控制伪指令IF/ELSE/ENDIF/ WHILE/WEND/IF Test TRUE ; 如果条件成立指令序列 1 ;执行指令序列 1ELSE ; 否则执行指令序列2指令序列 2ENDIF宏指令MACRO/MEND/ MEXITMACRO Seg指令序列MEND;定义一个名为 Seg

9、的宏指令其他伪指令AREA/ALIGN/CODE16/CODE32/ENTRY/END/EQU/EXPORT/GLOBAL/IMPORT/EXTERN/GET/INCLUDE/INCBINAREA Init,CODE,READONLY,ALIGN=3;定义了一个代码段，段名为Init ，属性为只读，并指定其后的指令为8（23）字节对齐。硬件启动程序的工作一般包括：（1）分配中断向量表（2）初始化存储器系统（3）初始化各工作模式下的堆栈（4）初始化有特殊要求的硬件模块（5）初始化用户程序的执行环境（6）切换处理器的工作模式（7）呼叫主应用程序C 语言与汇编语言混合编程遵守的规则：在 C 程序和

10、ARM 汇编程序之间相互调用时必须遵守ATPCS 规则。 ATPCS 规定了一些子程序间调用的基本规则，比如：寄存器的使用规则子程序之间通过寄存器r0r3 来传递参数，当参数个数多于4 个时，使用堆栈来传递参数。在子程序中，使用寄存器r4r11 保存局部变量。寄存器 r12 用于保存堆栈指针SP，当子程序返回时使用该寄存器出栈，记作 IP。寄存器 r13用作堆栈指针，记作SP。寄存器 r14 称为链接寄存器，记作LR。该寄存器用于保存子程序的返回地址。寄存器r15 称为程序计数器，记作PC。堆栈的使用规则堆栈采用满递减类型（FD，Full Descending） ，即堆栈通过减小存储器地址而向

11、下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 参数的传递规则整数参数的前4 个使用 r0 r3 传递，其他参数使用堆栈传递；浮点参数使用编号最小且能够满足需要的一组连续的FP 寄存器传递参数子程序的返回结果为一个32 位整数时，通过r0 返回；返回结果为一个64 位整数时，通过r0 和 r1 返回；依此类推。结果为浮点数时，通过浮点运算部件的寄存器F0、D0 或 S0 返回汇编程序

12、与C/C+ 程序相互调用的方法：汇编程序调用C 程序的方法为：首先在汇编程序中使用IMPORT 伪指令事先声明将要调用的 C 语言函数；然后通过BL 指令来调用C 函数。例如在一个C 源文件中定义了如下求和函数：int add(int x,int y) return(x+y); 调用 add()函数的汇编程序结构如下：IMPORT add ;声明要调用的C 函数MOV r0,1 MOV r1,2 BL add ;调用 C 函数 add C 程序调用汇编子程序的方法为：首先在汇编程序中使用EXPORT 伪指令声明被调用的子程序，表示该子程序将在其他文件中被调用；然后在C 程序中使用extern

13、关键字声明要调用的汇编子程序为外部函数。五、掌握通用I/O（GP I/O ）的设置方法，利用通用I/O 口控制 LED 灯和按键。（例子）了解 2440 的中断源分布，掌握中断的筛选机制（开启中断，清除中断），了解中断向量表。（自己睇书啊）举例 :通过对 G 口的操作控制CPU 板左下角的LED1 和 LED2 实现轮流闪烁。void Main(void) int flag, i; Target_Init(); /进行硬件初始化操作，包括对I/O 口的初始化操作for(;) if(flag=0) for(i=0;i1000000;i+); /延时rGPGCON = rGPGCON & 0 xf

14、ff0ffff | 0 x00050000; /配置第 8、第 9 位为输出引脚rGPGDAT = rGPGDA T & 0 xeff | 0 x200; /第 8 位输出为低电平/第 9 位输出高电平for(i=0;i10000000;i+); /延时flag = 1; else for(i=0;i1000000;i+); /延时名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - rGPGCON = rGPGCON & 0 xff

15、f0ffff | 0 x00050000; /配置第 8、第 9 位为输出引脚rGPGDAT = rGPGDA T & 0 xdff | 0 x100; /第 8 位输出为高电平/第 9 位输出低电平for(i=0;i1000000;i+); /延时flag = 0; 中断控制器使用的寄存器：ARM 系统包括两类中断：一是IRQ 中断，一是FIQ 中断。六、基于 Linux 的 C 语言编程环境，编辑器vim/gedit 的使用，编译器gcc 的使用，了解调试器 gdb 的功能，以及项目管理器make 的原理。自己睇实验报告名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -