2022年嵌入式复习知识点.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -一、基本概念1、嵌入式系统是以应用为中心、以运算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、牢靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用运算机系统.2、嵌入式处理器可以分为以下几大类：嵌入式微处理器.嵌入式微掌握器.嵌入式 DSP处理器.嵌入式片上系统（SOC）.3、对基于芯片的开发来说,应用程序一般是一个无限的循环,可称为前后台系统或超循环系统.循环中调用相应的函数完成相应的操作,这部分可以看成后台行为,后台也可以叫做任务级.中断服务程序处理异步大事,这部分可以看成前台行为,前台也叫中断级.4、实时操作

2、系统是一段在嵌入式系统启动后第一执行的背景程序,用户的应用程序是运行于 RTOS之上的各个任务,RTOS依据各个任务的要求, 进行资源 包括储备器、外设等 治理、消息治理、任务调度、反常处理等工作.5、常见的嵌入式操作系统有： 嵌入式 Linux .WindowsCE.VxWorks.OSE.Nucleus . eCos. C/OS-II .uITRON.6、可以把嵌入式系统的开发看作对一个项目的实施.项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和终止项目4 个阶段.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7、ARM7TDM处I理器使用流水线来增加处理器指令流的速度.这样可使

3、几个操作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_同时进行,并使处理和储备器系统连续操作,ARM7TDM的I 流水线分 3 级,分别为：取指.译码.执行.8、ARM7TDM处I 理器内核使用V4T 版本的 ARM结构,该结构包含32 位 ARM指令集和 16 位 Thumb指令集.9、ARM体系结构支持7 种处理器模式,分别为：用户模式、快中断模式、中断模式、治理模式、中止模式、未定义模式和系统模式.10、在 ARM7TDM处I 理器内部有 37 个用户可见的寄存器.在不同的工作模式和处理器状态下,程序员可以拜访的寄存器也不尽相同.11、寄存器 CPSR为程序状态寄存器, 在反常模式中,

4、 另外一个寄存器“程序状态储存寄存器（ SPSR）”可以被拜访.每种反常都有自己的SPSR,在进入反常时它储存 CPSR的当前值,反常退出时可通过它复原CPSR.12、在反常发生后, ARM7TDM内I 核会作以下工作：在适当的LR 中储存下可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -一条指令的的址. 将 CPSR复制到适当的SPSR中.将 CPSR

5、模式位强制设置为与反常类型相对应的值.强制PC从相关的反常向量处取指.13、当反常终止时,反常处理程序必需：将LR 中的值减去偏移量后存入 PC,偏移量依据反常的类型而有所不同.将SPSR的值复制回CPSR.清零在入口置位的中断禁止标志.复原CPSR的动作会将 T、F 和 I 位自动恢可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_复为反常发生前的值.14、当 nRESET信号被拉低时, ARM7TDM处I理器复位.当 nRESET信号再次变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为高电平常, ARM处理器执行以下操作：强制 M4:0 变为 b10011（治理模式）.置位 CPSR中的

6、 I 和 F 位.清零 CPSR中的 T 位.强制 PC从的址0x00 开头对下一条指令进行取指.返回到 ARM状态并复原执行 .15、 基于 ARM内核的芯片具有很多的外设,这些外设拜访的标准方法是使用储备器映射的 I/O ,为外设的每个寄存器都安排一个的址.通常,从这些的址装载数据用于读入,向这些的址储存数据用于输出.16、ARM7TDMI-S具有 32 位 ARM指令集和 16 位 Thumb指令集, ARM指令集效率高,但是代码密度低 ; 而 Thumb指令集具有较高的代码密度, 却仍旧保持ARM的大多数性能上的优势,它是ARM指令集的子集.17、ARM处理器具有9 种基本寻址方式.寄

7、存器寻址.立刻寻址.寄存器移位寻址.寄存器间接寻址.基址寻址.多寄存器寻址.堆栈寻址.块拷贝寻址.相对寻址.18、LPC2022系列微掌握器包含四大部分： ARM7TDMI-S CP.UARM7局部总线及相关部件. AHB高性能总线及相关部件.VLSI 外设总线及相关部件19、LPC2022系列微掌握器将 ARM7TDMI-S配置为小端模式（Little-endian）.20、AHB外设安排了 2M 字节的的址范畴,它位于4G字节 ARM寻址空间的最顶端.每个 AHB外设都安排了 16KB的的址空间.21、LPC2022系列微掌握器的外设功能（除中断掌握器）都连接到VPB总线.AHB到 VPB

8、的桥将 VPB总线与 AHB总线相连.VPB外设也安排了 2M 字节的的址范畴,从 3.5GB 的址点开头.每个VPB外设都安排了 16KB的的址空间.22、LPC2022系列微掌握器的向量中断掌握器（VIC）可以削减中断的响应时 间,最多可以治理32 各中断恳求.外部储备器掌握器（EMC）支持 4 个 BANK可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - -

9、- -的外部 SRAM或 Flash ,每个 BANK最多 16MB.23、LPC2022系列微掌握器片内Flash 编程方法：通过内置JTAG接口.使用UART0通信,通过在系统编程（ISP）.通过在应用编程（ IAP）.24、对于 Philips的 LPC系列 ARM微掌握器, 储备重视新映射区域一共为64 字节,分别为反常向量区（32 字节）和紧随其后的32 字节.储备重视新映射的方法答应在不同模式下处理中断,重新映射的储备器区域在的址0x000000000x0000003F处.25、CPU正常工作需要有合适的时钟信号,包括 ARM7内核使用的 CCLK时钟,和芯片外设使用的PCLK时钟

10、.26、芯片上电后, 晶体振荡器开头振荡. 由于振荡从开头到稳固需要一过程,所以外部复位信号至少要保持10ms.在晶体振荡器保持稳固振荡,或者使用有源钟振时,外部复位信号可以缩短到不小于300ns.27、EMC模块支持 4 个独立配置的储备器组,每个储备器组的总线宽度可设 置为 8、16 或者 32 位,但是同一个储备器组的器件必需宽度相同.每个储备器组最大支持 16MB寻址空间.28、LPC2022系列作为“微掌握器”,其GPIO特性就显得很重要.它具有 如下的特性： 可以独立掌握每个GPIO口的方向（输入 / 输出模式）.可以独立设置每个 GPIO的输出状态（高 / 低电平）.全部 GPI

11、O口在复位后默认为输入状态.29、SPI（Serial Peripheral Interface串行外设接口）总线系统是一种同步串行外设接口,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挑选线SSEL.30、FLASH储备器主要分为两种,一种为NOR型 FLASH,另一种为NAND型FLASH. NOR主要应用在代码储备介质中,NAND适合于数据储备,31、C/OS-II是一个完整的、可移植、可固化、可剪裁的占先式实时多任务内核.32、C/OS-II可以治理 64 个任务,然而, C/OS-II的作者建议用

12、户保留8 个给 C/OS-II .这样,留给用户的应用程序最多可有56 个任务.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -33、依据 C/OS-II的要求,移植 C/OS-II到一个新的体系结构上需要供应2 个或 3 个文件：它们是： OS_CPU.（H C 语言头文件）.OS_CPU_C（.CC 程序源文件）. OS_CPU_A.AS（M汇编程序

13、源文件）二、硬件设计1、请用结构框图的形式描述出LPC2022系列 ARM微处理器内部的各组成部分及它们之间的相互关系.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ARM7局部总线ARM7TDMI-S CPU系统功能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SRAMAHB 总线VIC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Flash外部中断TIMER0/1ADC通用I/O PWM0实时时钟EMCAHB To VPB桥I 2 C串行接口SPI 串行接口UART0 & 1CAN看门狗定

14、时器系统掌握可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2、用图描述出 LPC2022系列微处理器存器储备器的址空间分布图.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4G0xFFFFFFFF2MBAHB外设可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资

15、料_3.5G2G1G0xF00000000xE00000000x800000000x400000000x000202200x000000002G1G1G的址空间2MBVPB 外设保留给外部储器使用8KB BootBlock保留给片内储备器使用16KB SRAM保留给片内储备器使用256KB FlashLPC2124/2214128KB FlashLPC2114/2212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3、图为 LPC2022系列处理器锁相环的内部结构, 如系统要求：FOSC10MHz、CCLK可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 60MHz . FCCO范畴： 15

16、6MHzPLLCFG的 MSEL位和 PSEL位.320MH,z请确定回路锁定后, PLL 配置寄存器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FOSC相位频率检测CCO12P分频FCCO / 2P00FCLK可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FCCOM分频F CCO / 2P*M答：回路锁定后,由反馈掌握理论学问可推导出： FOSC = FCCO/ 2P M FCLK = FOSC M可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 15 页 - - -

17、 - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - - 运算 M值： M CCLK/FOSC6 . 设置 MSEL位：写入值为（ M1） 5. 设置 PSEL位： PFCCO/CCLK 2 （ 156320） /120 1.3 2.67所以 P 取整数 2,PSEL写入值为 2.4、嵌入式最小系统由哪几部分构成？请画出最小系统结构框图.时钟系统调试测试可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_供电系统嵌入式掌握器复位及其可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_储备器系5、LPC2022

18、系列处理器的外部储备器掌握器包含4 个寄存器 BCFG、0BCFG、1BCFG2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_和 BCFG,3它们分别对应一个储备器组,请写出每个寄存器组的的址范畴.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Bank的址范畴配置寄存器00x8000 0000 0x80FF FFFFBCFG010x8100 0000 0x81FF FFFFBCFG120x8200 0000 0x82FF FFFFBCFG230x8300 0000 0x83FF FFFFBCFG3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - -

19、 - - -第 6 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -三、软件设计1、在 ARM模式下,请编写一个完整的汇编语言程序, 要求：实现的址 0x40003100 中的内容从 0 开头, 进行递增加 1 操作,当其内容大于 100 时,又重新为 0,开头下一次循环.COUNTEQU0x40003100 ;定义一个变量,的址为0x40003100 AREAExample,CODE,READONLY ;声明代码段 Example ENTRY;标识程序入口CODE

20、32;声明 32 位 ARM指令 STARTLDRR1,=COUNT; R1 = COUNTMOVR0,#0; R0 = 0STRR0,R1; R1 = R0,即设置 COUNT为 0LOOPLDRR1,=COUNTLDRR0,R1; R0 = R1 ADDR0,R0,#1; R0 = R0 + 1CMPR0,#100; R0与 10 比较,影响条件码标志MOVHS R0,#0;如 R0大于等于 10,就此指令执行, R0 = 0 STRR0,R1; R1 0; dly-fori=0; i0; dly-fori=0; i5000; i+;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料

21、 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -int mainvoiduint8 i;PINSEL0 &= 0xffffff00; /配置 P0.0,P0.1,P0.2,P0.3为 GPIOIO0DIR |= LEDCON;/配置 LED掌握 I/O 方向while1i = 0 ;fori=0; i4; i+IO0CLR = DISP_TABi;/输出 LED显示数据DelayNS10;/延时IO0SET

22、 = 0xffffffff;return0;5、某系统的键盘硬件电路如下列图,采纳的处理器为LPC2022 系列处理器,请可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -编写该系统的键盘服务程序.void KeyInitvoidPINSEL1 &= 0xff6;/设置 P0.19,P0.20,P0.21,P0.22为 GPIO 模式 FIO0DIR &

23、= 0x0f19;/设置 P0.19,P0.20,P0.21,P0.22为 GPIO输入模式 PINMODE1 &= 0xff19 & 0x0000000f ;void CsyKeyServer uint32 KeyValue /按键处理程序实体代码uint32 InputKey; InputKey = KeyValue ; switchInputKeycase ESCKEY: break;case UPKEY:/状态 1,该键不响应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 13 页,共 15 页 - - - - - - -

24、- - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -break;case DOWNKEY:/状态 1,该键不响应 break;case ENTERKEY:/状态 1,该键不响应 break;default: break;void TaskKeyvoid *pdatauint32 KeyValue=0x0 ; pdata = pdata;while 1OSTimeDly1;KeyValue = ReadKeyValue;if KeyValue = 0|KeyValue16 continue;/无键按下,退出本次循环,

25、重新开头下一次循环/有键按下,点亮LCD背光.等待一段时间就熄灭 LCDCTRL_Set;/ P1.19掌握 LCD的背光显示sDispPicProp.LcdBlackOutTimeCounter = 0 ; /复位清 0/LCD背光等待时间,该计数器达到肯定值之后,LCD背光自动灭/按键详细处理代码begin CsyKeyServer KeyValue ;while1OSTimeDly1;/延时 20ms 去抖可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 14 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -KeyValue = ReadKeyValue;if KeyValue = 0|KeyValue16 break;/按 键 已 经 释放,退出循环,等待下一次按键OSTimeDlyOS_TICKS_PER_SEC/50;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 15 页,共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载