嵌入式系统原理及接口复习要点及思考题复习资料计.docx

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1、各位：依据驾驭要点仔细复习，后面附有作业题答案。第1章 驾驭要点1.1.1节 嵌入式系统的概念1.13节 嵌入式系统的特点1.3节 嵌入式处理器1.4节 嵌入式系统的组成（看课件，有补充的内容）补：1.嵌入式系统开发过程？2. 嵌入式系统调试常用的根本方法3. 穿插编译和穿插调试4.嵌入式操作系统第2章 驾驭要点2.1节 计算机体系构造分类2.3.1节 和状态2.3.2节 技术2.3.3节 流水线技术2.4.1 存储系统2.4.2 :写通、写回、读操作安排、写操作安排、工作原理、地址映像 2.4.3节 存储系统补充: (见课件)1. 简介：的命名方式、5种变形2.理解片内的3种编程方法。3.理

2、解7芯片存储器存储空间分布。（8个，每个32）第3章 驾驭要点3.1节 编程形式：处理器形式、处理器工作状态、存放器组织、异样中断3.2节 指令格式和寻址方式3.3节 指令系统：驾驭和娴熟应用课件所讲的指令、可编程序段第5章 驾驭要点5.1节 键盘接口：行扫描法原理、驾驭编写驱动程序5.2节 显示器接口：理解工作原理，驾驭编写驱动程序55.1节 异步串行接口：异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序第1章作业题答案：1.什么是嵌入式系统？ 第一种，依据（国际电气和电子工程师协会）的定义： 嵌入式系统是“用于限制、监视或者协助操作机器和设备的装置”（原文为 , , , ）。

3、第二种，嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为根底、软件硬件可裁剪、功能、牢靠性、本钱、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 两种定义之一即可。2.及通用型计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？n 通常是面对特定应用的；n 空间和各种资源相对缺乏，必需高效率地设计，量体裁衣、去除冗余； n 产品晋级换代和具体产品同步，具有较长的生命周期； n 软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身； n 不具备自举开发实力 ，必需有一套开发工具和环境才能进展开发3.举例介绍嵌入式微处理器有哪几类？（1）嵌入式微处理器( , )嵌入式处理器目前主要有86/88、386、400、 、68000、系列等。 （2） 嵌

4、入式微限制器( , ) 嵌入式微限制器目前的品种和数量最多，比拟有代表性的通用系列包括8051、P51、251、96/196/296、C166/167、6805/11/1216、68300等。（3） 嵌入式处理器( , ) 嵌入式处理器比拟有代表性的产品是 的320系列和 摩托罗拉的56000 系列。（4） 嵌入式片上系统( ) 4.从硬件系统来看，嵌入式系统由哪几局部组成？画出简图。 嵌入式核心芯片，嵌入式微处理器、嵌入式微限制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统。 用以保存固件的（非挥发性只读存储器）。 用以保存程序数据的（挥发性的随机访问存储器）。 连接微限制器和开关、按钮、传感器、

5、模/数转化器、限制器、（发光二极管）、显示器的端口。 5.嵌入式微处理器和嵌入式微限制器分别由哪些部件组成，两者有何区分。答：嵌入式微处理器的根底是通用计算机中的。嵌入式微处理器=运算器+限制器+存放器组+内总线，在应用中必需装配在特地设计的电路板上，在电路板上必需包括、总线接口、各种外设等器件。嵌入式微限制器内核+存储器接口+协助电路（时钟、等）嵌入式微处理器及嵌入式微限制器的区分：嵌入式微处理器只含有内核，嵌入式微限制器除含有内核外，内部还包含、存储器以及各种外设接口、协助电路等。6嵌入式操作系统通常含有几层，主要实现何功能。嵌入式操作系统通常包括: （1）驱动层：硬件相关的底层驱动软件和

6、设备驱动接口；如： 、触摸屏的驱动及接口。 （2）操作系统层：系统内核（根本模块），扩展模块（可裁剪）。根本模块包含内存管理、文件管理和进程调度；扩展模块包含网络模块、图形驱动、数据库驱动等。 （ 3）应用层：应用程序接口。7.嵌入式系统开发过程？答：嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大局部。流程如图所示。系统定义可行性探讨需求分析软硬件集成系统总体框架软硬件划分处理器选定操作系统选定开发环境选定系统总体设计硬件概要设计硬件具体设计硬件制作硬件测试软件概要设计软件具体设计软件实现软件测试硬件设计制作软件设计实现功能性能测试符合要求产品YN嵌入式系统开发流程图

7、8.嵌入式系统调试常用的根本方法？答：常用的三种方法：模拟调试（）、全仿真调试（）、调试（ ）。模拟调试：调试器和待调试的嵌入式软件都在主机上运行，由主机供应一个模拟的目的运行环境，可以进展语法和逻辑上的调试。全仿真调试（）：这种方式用仿真器完全取代目的板上的，仿真器是仿照目的机上的而特地设计的硬件。仿真器及目的板通过仿真头连接，及主机有串口、并口、网口或口等连接方式。调试：这种方式有一个硬件调试体。该硬件调试体及目的板通过、等调试接口相连，及主机通过串口、并口、网口或口相连。待调试软件通过调试器下载到目的板上运行。9.理解穿插编译和穿插调试。答：嵌入式软件开发所采纳的编译为穿插编译。在一种计

8、算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，称这种编译器支持穿插编译。简洁地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。要进展穿插编译，须要在主机平台上安装对应的穿插编译器，然后用这个穿插编译器编译源代码，最终生成可在目的平台上运行的代码。在嵌入式软件开发中，调试时采纳的是在宿主机和目的机之间进展的穿插调试，调试器仍旧运行在宿主机的通用操作系统之上，但被调试的进程却是运行在基于特定硬件平台的嵌入式操作系统中，调试器和被调试进程通过串口或者网络进展通信，调试器可以限制、访问被调试进程，读取被调试进程的当前状态，并可以变更被调试进程的运行状态。 第二章作业答案1处理器工作形

9、式有几种?各种工作形式下分别有什么特点?答：微处理器支持用户、系统、快速中断、外部中断、管理、中止、未定义等7种工作形式。各工作形式拥有自己的存放器组，不同的工作形式间可以互相切换，共有两种方式。第一种，发生异样时，处理器自动变更中M4:0的值，进入相应的工作形式；第二种，当处理器处于特权形式时，用指令向的M4:0字段写入特定的值，以进入相应的工作形式。当处理器处于用户形式时，不能变更工作形式，除非发生异样。 2处理器总共有多少个存放器，这些存放器按其在用户编程中的功能是如何划分的?这些存放器在运用中各有何特别之处?答：处理器总共有37个存放器，各存放器均为32位。31个通用存放器，包括程序计

10、数器；6个状态存放器。这些存放器按其在用户编程中的功能可划分为：通用存放器和状态存放器。依据处理器不同工作形式，可将全部存放器分成7组；各工作形式拥有属于自己的存放器组，也只能访问自己的存放器组。3.存放器R13，R14，R15的专用功能各是什么？ 答：1）存放器R13用作堆栈指针；2）存放器R14用作子程序链接存放器，也称为 ，用以保存返回地址；3）R15（）用作程序计数器。4.若存放器R1=0x，分别按小端形式和大端形式存储在0x30000字单元中，试分别画出两种形式下内存存储内容，并标出内存地址。0x300000x300010x300020x300030x010x020x030x04大端

11、形式0x300000x300010x300020x300030x040x030x020x01小端形式5.试述处理器对异样中断的响应过程。答：当一个异样出现以后，微处理器执行完当前指令后（复位异样除外）会执行以下几步操作：（1） 将复制到相应到相应形式下的中，设置:置位I位（制止中断）清零T位（进入状态）设置位，切换处理器至相应形式（2） 将下一条指令的地址存入相应连接存放器（R14），以便程序在处理异样返回时能从正确的位置重新开场执行。（3） 强迫从相关的异样向量地址取一条指令执行，从而跳转到相应的异样处理程序处。 6.如何从异样中断处理程序中返回?须要留意哪些问题?答：异样处理完毕之后，微处

12、理器会执行以下几步操作从异样返回： （1） 将复制回中，复原原处理器工作形式。（2） 将连接存放器（R14）的值减去相应的偏移量后送到中，跳转到被中断的用户程序。7存储器的存储周期有几种类型，对应于访问和存储器访问是何存储周期？答：（1）空闲周期 I周期内部周期，不执行存储器访问；可播送下一次访问的地址以便开场译码，及S周期协作实现总线上的突发传送。（2） 依次周期 S周期依次周期：多用于实现总线上的突发传送，第一个周期必需是一个内部周期。（传送）（3） 协处理器存放器传送周期 C周期协处理器存放器传递周期：通过数据总线向或从协处理器传送数据；传送期间，存储系统不允许驱动数据总线。（4） 非依

13、次周期 N周期非依次周期：最简洁的总线周期，存储限制器必需启动存储器访问来满意这个恳求；该方式存储系统常须要长的访问时间。(存储器读写)访问：I周期、S周期存储器访问：N周期8.何谓？简述的工作原理。(第2版书P44)9.何谓写通和写回，两者有何区分？答：（1）写回法是指在执行写操作时，被写的数据只写入，不写入主存。仅当须要交换时，才把已经修改的块写回到主存中。 采纳写回法进展数据更新的称为写回。（2） 写通法是指在执行写操作时，必需把数据同时写入和主存。采纳写通法进展数据更新的称为写通。10的主要实现何功能。答：（1）虚拟存储空间到物理存储空间的映射。在中采纳了页式虚拟存储管理，通过两级页表

14、实现虚拟地址到物理地址的映射。（2）存储器访问权限的限制。 （3）设置虚拟存储空间的缓冲特性： 11.协处理器15主要实现的功能？答：（1）用于处理、限制的特别性能（2）片上存储器管理单元()（3）指令、数据缓存（4）写缓冲器12、简述使能时存储访问过程 。答：芯片设置为使能(设置15存放器) :（1）若使能，依据输出的虚拟地址在中搜寻;若命中, 处理器及交换数据。 若制止或未命中，首先访问，参见（2）。（2）依据输出的虚拟地址在中搜寻，若找到，将其转换为物理地址，访问主存并把该块数据读取到(使能时)中。13、支持的物理页有几种类型，其容量为何值？答：支持的存储块 ：（1） 段（）：由1 的存

15、储器块构成（2）大页（ ）：由64 的存储器块构成（3）小页（ ）：由4 的存储器块构成（4）微页（ ）：由1 的存储器块构成14、简述基于段的地址变换过程。15、简述运用粗页表和4k页的二级虚实地址转换过程。补充题:1.理解片内的3种编程方法。答：通过内置接口编程、通过在系统编程（）、通过在应用编程（）2.理解2000系列存储器存储空间分布。见课件。3S3C44的存储空间的分布，由哪几局部组成？答：S3C44B0X的存储空间分成8组，每组容量为32，05起始地址固定，容量固定为32，6起始地址也固定，其容量和7的容量可编程变更，可以是2、4、8、16、32，并且7的起始地址及6的完毕地址相连

16、接。第3章作业题答案1、的寻址方式有哪些？各写一条说明。答：1）马上寻址 （1） R0，R0，1 /*R0R01*/（2）R0，R0，0x3f /*R0R00x3f*/；2）存放器寻址（R0，R1，R2 /*R0R1R2*/）；3）存放器间接寻址（1） R0，R1 /*R0R1*/；（2） R0，R1 /*R1R0*/；4）基址加偏址寻址（1）、 R0，R1，4； R0R14；（2）、 R0，R1，4！； R0R14、R1R14；（3）、 R0，R1 ，4； R0R1、R1R145）堆栈寻址（1）、 ! R17；（2）、 ! R17；6）块拷贝寻址（1）、 R0!, R29；（2）、 R1,R

17、29；2.存储器生长堆栈可分为哪几种？4种，满递增堆栈，满递减堆栈，空递增堆栈，空递减堆栈。第5章作业题答案1. S3C44B0X具有多少通用口？它们具有哪些功能？(第2版P143)2.简述矩阵式键盘线扫描检测法的工作原理。(第2版P145)3.（1）假设要将S3C44B0X的1设置为：波特率9600，8位数据位，1个停顿位，无校验位，并采纳非自动流限制方式工作，制止超时中断、回送形式、发中止信号,允许产生错误状态中断，传送、接收形式都为中断恳求形式，发送、接收中断为边沿方式，该如何初始化？给出完成该设置功能的代码段。（2）利用串口1实现两个开发平台间的双机通信，试给动身送子程序和接收子程序。

18、答：（1）0=0X00; 不运用0=0X10; 自动流限制0=0X3；0=0X45 ; 制止超时中断、回送形式、发中止信号,允许产生错误状态中断，发送、接收中断都为边沿方式，传送、接收形式都为中断恳求形式 =（）160.5）-1）依据波特率计算的值（2）发送子程序：(！(1 &0x2)； (10)；接收子程序：(! ( & 0x1); 等待，接收缓冲区接收数据 0()； 返回接收的数据4. 现有两种简洁的外设，一组3位开关，一组1位指示灯，要求：（1）利用端口的低3位连接开关，端口驱动的段码，4驱动位控段，试画出接口电路。（2）编制驱动程序，使开关的组合值在上显示出来。答：（1）RRR 0 1 2 4 0 1 7a b c d e f g 驱动驱动(2) 驱动程序： =00,09,04,00,0x99,0x92,0x82,08;0x5555;0x0100; = & 0x07; = |0x10;