2022年2022年河北工业大学届嵌入式嵌入式习题集 .pdf

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1、第 1 章1、嵌入式系统的概念（两种定义）嵌入式系统是以应用为中心，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、体积及功耗严格要求的专用计算机系统；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。2、常见的嵌入式系统应用实例手机MP3 PDA ADSL DV DVD 3、摩尔定律 :处理器的处理能力按摩尔定律的速度在增加，即集成电路和晶体管个数每18个月翻一番4、嵌入式系统的分类英文及缩写嵌入式微处理器Embedded MicroProcessor Unit EMPU 嵌入式控制器MicroConroller Unit MCU 嵌入式 D

2、SP 处理器Embedded Digital Signal Processor EDSP 嵌入式片上系统system on chip SoC 5、发展到现在，广泛使用的操作系统有三种多道批处理操作系统分时操作系统以及实时操作系统6、嵌入式实时操作系统应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发是通过交叉开发来完成的。7、实时操作系统M 实时操作系统（RTOS）是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，用户的应用程序是运行与（ RTOS）之上的各个任务，RTOS 根据各个任务的要求，进行资源（包括存储器、外设等）管理、消息管理、任务调度以及异常处理等工作。8、常见的嵌入式操作系统：嵌入

3、式Linux Windows CE VxWorks Uc/OS_II 第 2 章1、嵌入式系统项目开发周期一般分为：识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4个阶段2、识别需求包括风险分析和制定系统规范，风险分析包括：需求风险、时间风险、资金风险、项目管理风险；制定系统规范包括：系统功能、系统限制、系统开发资源3、嵌入式系统测试一般有以下种类：功能测试、集成测试、系统测试、环境测试、出货测试。第 3 章1、ARM 是 Advanced RISC Machines 的缩写，是处理器行业的一家知名企业，该企业设计了大量廉价、高性能、低功耗的RISC 处理器、相关技术和软件。2、ARM 将其技术授

4、权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM 厂商，每个厂商得到都是一套独一无二的ARM 相关技术及服务，ARM 很快成为全球性RISC 标准的缔造者。3、ARM 公司开发了很多系列的ARM 处理器内核，目前应用多的是：ARN7 系列、 ARM9系列、 ARM9E 系列、 ARM10 系列以及XScal 系列。4、 ARM7TDMI中的 T、D、M、 I 的含义是什么T：高密度Thumb 指令D:支持片上调试（DEBUG ）M:64 位乘法指令I:Embedded ICE 观察点硬件5、ARM7TDM-S是 ARM7TDMI的可综合Synthesizable 版本（软核）6、ARM7TDMI采用三

5、级流水线，即取指、译码、执行7、程序计数器（PC）指向被取指的指令，而不是指向正在执行的指令。T 8、在正常操作过程中，在执行一条指令的同时，对下一条指令进行译码，并将第3 条指令从存储器中取出。T 9、ARM7TDMI处理器使用冯.诺依曼结构，指令和数据公用一条32 位总线。10、数据可以8 位字节， 16 位半字或32 位字。字必须分配为占用4 字节，而半字必须分配名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 为占用 2

6、字节。11、ARM 处理器支持数据类型：字节8 位、半字16 位、字32 位。12、 ARM7TDMI处理器有两种操作状态ARM 状态、 Thumb 状态。13、所有的异常处理都在ARM 状态进行。14、如果异常发生在Thumb 状态中，处理器会切换到ARM 状态。15、如果异常发生在Thumb 状态中，处理器会切换到ARM 状态，在异常返回时自动切换回 Thumb 状态。16、可以使用BX 指令将 ARM7TDMI内核的操作状态在ARM 和 Thumb 之间切换。；从 ARM 状态转换位Thumb 状态LDR R0,=LABLE+1 BX R0 ；从 Thumb 状态转换位ARM 状态LDR

7、 R0,=LABLE BX R0 17、 ARM 和 Thumb 状态间的切换并不影响处理器模式或寄存器内容。18、ARM 处理器的特权模式为快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式、系统模式。 M 19、ARM 处理器的异常模式为快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式。M 20、分别列举处理器模式及应用。用户（ usr）正常程序工作模式快中断 (fiq) 支持高速数据传输及通道处理中断 (irq) 用于通用中断处理管理（ svc）操作系统保护代码中止（ abt）用于支持虚拟内存和存储器保护未定义（ und）支持硬件协处理器的软件仿真系统（ sys）用于支持操作系统的

8、特权任务等21、 ARM7TDMI处理器内部有37 个用户可见的寄存器，31 个通用 32 位寄存器， 6 个状态寄存器。22、寄存器R13 通常作为堆栈指针SP。23、寄存器R14 也称为链接寄存器。24、寄存器R15 为程序计数器。25、 ARM 寄存器和Thumb 寄存器之间的关系Thumb 的 R0-R7 与 ARM 的 R0-R7 相同Thumb 的 CPSR 和 SPSR 与 ARM 的 CPSR 和 SPSR 相同Thumb 的 SP与 ARM 的 R13 相同Thumb 的 LR 与 ARM 的 R14 相同Thumb 的 PC 与 ARM 的 R15 相同26、 ARM7TD

9、MI内核包含1 个 CPSR 和 5 个 SPSR 27、 CPSR 包含条件标志（负N 零 Z 进位 C 溢出 V）中断禁止位（I 中断F 快中断），ARM/Thumb 状态位 T，和 5 位模式位。 M 28、用户模式CPSR 模式位的值： 10000 29、系统模式CPSR 模式位的值： 11111 30、列举异常向量的向量地址。复位0 x00000000 未定义0 x00000004 软件中断0 x00000008 中止0 x0000000c 中止（数据） 0 x00000010 保留0 x00000014 IRQ 0 x00000018 FIQ 0 x0000001c 31、异常优先

10、级顺序：复位数据中止FIQ IRQ 中止未定义SWI 32、最大中断延时27 个周期，最小中断延时4 个周期33、列举复位过程当 nESET 信号被拉低时复位，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 强制 M4:0 为 b1011(管理模式 ) 置位 CPSR 的 I 位和 F 位清零 CPSR 中的 T 位强制 PC 从 0 x00 开始对下一条指令进行取指返回到 ARM 状态并回复执行除 PC 和 CPSR 之外的所

11、有寄存器值都不确定34、 ARM7TDMI处理器可以将存储器中的字存储格式：大端模式Big-endian 和小端模式（Little-endian ）第 5 章1、写出异常向量表程序CODE32 AREA vectors,CODE,READONL Y ENTRY RESET LDR PC,ResetAddr LDR PC,UndefinedAddr LDR PC,SWI_tAddr LDR PC,prefetchAddr LDR PC,dataAbortAddr DCD 0 xb9205f80 LDR PC,PC,#0 xff0 LDR PC,FIQ_Addr ResetAddr DCD Res

12、etInit UndefinedAddr DCD Undefined SWI_tAddr DCD SoftwareInterrupt prefetchAddr DCD PrefetchAbort dataAbortAddr DCD dataAbort nouse DCD 0 IRQ_ADDR DCD 0 FIQ_Addr DCD FIQ_Handler 2、向量表作为有效用户代码的条件是什么？向量表所有数据32 位累加和为0 向量表如下：LDR PC,ResetAddr LDR PC,UndefinedAddr LDR PC,SWI_tAddr LDR PC,prefetchAddr LDR

13、PC,dataAbortAddr DCD 0 xb9205f80 LDR PC,PC,#0 xff0 LDR PC,FIQ_Addr 3、LPC2114/2214 支持两种节点模式：空闲模式掉电模式4、向量中断控制器（Vectored Interrupt Controller VIC ）具有 32 个中断请求收入。5、简述使用VIC 的 IRQ 中断处理过程用户程序首先要初始化VIC 使能相关中断， 然后正常运行用户程序；当有 IRQ 中断产生时，VIC 会根据中断源设置VICVECTADDR寄存器为相应中断服务程序地址，切换处理器模式为 IRQ 模式，并跳转 IRQ 中断入口 0 x0000

14、0018 处， 执行 LDR PC,PC,#0XFF0, 将 VICvectAddr值放入 PC，即跳转到相应中断服务程序，中断服务完成后，返回原断点。6、IRQ 中断向量0 x00000018 处指令LDR PC,PC,#0XFF0 的功能？产生 IRQ 中断时，微控制器切换到IRQ 模式，跳至0 x00000018 处，由于 ARM7TDMI内核三级流水结构，执行指令LDR PC,PC,#0XFF0 时， PC 为 0 x00000020 减去 0 x00000ff0 为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精

15、心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 0 xfffff030 ，这是中断控制器（VIC ）的特殊寄存器VICVectAddr, 这个寄存器保存当前将要服务的 IRQ 的中断服务程序的入口，用此指令可直接跳转需要的中断服务程序。7、将 P0.8 P0.9 置为 TXD1 RXD1功能PINSEL0=0X00050000 或：PINSEL0=0 x0516 或： PINSEL0= （PINSEL0 & 0Xfff0ffff）|（0 x054 10、取反 P0.0 输出If (io0set &0 x00000001)=0) io0set=0

16、x00000001 Else io0clr=0 x00000001 第 6 章1、最小系统嵌入式控制器供电系统时钟系统复位及复位配置系统存储系统调试测试接口2、独立式按键输入电路3、行列式按键输入电路4、GPIO 直接驱动LED 电路5、使用 GPIO 独立式按键使用GPIO 直接驱动LED 灯7、I2C 总线简介I2C（Inter IC BUS）是 PHILIPS 公司推出芯片间串行总线，由串行数据SDA 和串行时钟SCL 实现全双工同步数据传输，每一个器件有唯一地址，可作发生器或接收器。此外器件在执行数据传送时也可被看做主机或从机。8、SPI 总线简介SPI（Serial Peripheral Interface 串行外设接口）MOTOROLA公司推出同步串行接口，一般使用 4 条线：串行时钟线SCK、主机输入 /从机输出数据线MISO 、主机输出 /从机输入数据线 MOSI 和低电平有效的从机选择线SSEL。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -