ARM嵌入式体系结构与接口技术(Cortex-A9版)知识题目解析.docx
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1、,第一章1简述ARM可以工作的几种模式。答:ARMv7-A架构处理器共有8种工作模式,即用户模式(User)、快速中断模式(FIQ)、外部中断模式(IRQ)、特权模式(Supervisor)、数据访问中止模式(Abort)、未定义指令中止模式(Undef)、系统模式(System)、监控模式(Monitor)2ARM 核有多少个寄存器?答:ARM处理器有40个32位长的寄存器3什么寄存器用于存储PC和LR寄存器?答:R15和R14寄存器4R13通常用来存储什么?答:R13通常用来存储堆栈指针5哪种模式使用的寄存器最少?答:用户模式(User)和系统模式(System),因为这两种模式下没有SP
2、SR寄存器6CPSR 的哪一位反映了处理器的状态?答:T位是处理器的状态控制位第二章1熟悉 Eclipse 开发环境。答:略,参照第2.3节2新建一个工程,编写一个汇编程序实现3+13=16的操作。答:略,参照第2.6节第三章1用 ARM 汇编实现下面列出的操作。R0=15 R0=R1/16(有符号数)R1=R2*3R0=R0答:R0=15 - MOV R0,#15R0=R1/16 - MOV R0,R1,ASR #4 BIC R0, R0, #0x78000000R1=R2*3 - MOV R3, #3MUL R1,R2,R3R0=R0 - MOV R1, #-1 MOV R2, R0MUL
3、 R0,R1,R22BIC 指令的作用是什么?答:将一个寄存器中的某一位或者某几位清零3执行 SWI 指令时会发生什么情况?答:执行SWI指令时ARM处理器会自动将CPSR拷贝到SVC模式下的SPSR,然后修改CPSR寄存器的T位使处理器进入ARM状态,修改CPSR寄存器的低五位模式位使处理器进入SVC模式,修改CPSR寄存器的I位禁止IRQ中断,保存当前SWI指令下一条指令的地址到SVC模式下的LR寄存器,然后PC的值改为异常向量表中偏移地址为0x08的地址。4B、BL、BX 指令的区别有哪些?答:B与BL都可以使程序跳转到指定的地址(label)处执行程序B 跳转指令 pclabelBL
4、带返回的连接跳转 pclabel,同时将BL下一条指令地址保存到LRBX使程序跳转到指令中指定的地址执行程序,并将的第0位复制到CPSR中T位,BX BX 跳转并切换状态 pcRm&0xfffffffe,TRm05下面哪个数据可以作为数据操作指令的有效立即数?0x101 0x1f8 0xf000000f 0x08000012 0x104答:0x1f8、0xf000000f、0x1046ARM 在哪些工作模式下可以修改 CPSR 寄存器?答:特权模式下才能修改CPSR寄存器,即快速中断模式(FIQ)、外部中断模式(IRQ)、特权模式(Supervisor)、数据访问中止模式(Abort)、未定义
5、指令中止模式(Undef)、系统模式(System)、(Cortex-A系列)监控模式(Monitor)7写一个程序,如果 R0 的值大于 0x50,则将 R1 的值减去 0x10,并把结果送给 R0。答:CMP R0, #0x50SUBGT R0,R1,#0x108编写一段 ARM 汇编程序,实现数据块复制,将 R0 指向的 8 个字的连续数据保存到 R1 指向的一段连续的内存单元中。答:LDMIA R0!,R2-R9STMIA R1!,R2-R9第四章1在 ARM 汇编中如何定义一个全局的数字变量?答:使用.global伪操作语法格式:.global 全局变量名 并且被初始化为02ADR
6、和 LDR 的用法有什么区别?答:ADR 伪指令的功能是把标签所在的地址加载到寄存器中LDR伪指令用于装载一个32位的常数或地址到寄存器中3AAPCS 中规定的 ARM 寄存器的使用规则是什么?答:AAPCS 中定义了 ARM 寄存器使用规则如下。(1)在进行子函数调用时,当子函数中有参数时,子程序间通过寄存器 R0、R1、R2、R3 来传递参数,如果参数多于 4 个,则多出的部分用堆栈传递,被调用的子程序在返回前无须恢复寄存器 R0R3 的内容。(2)在子程序中,使用寄存器 R4R11 来保存局部变量。如果在子程序中使用到了 R4R11 中的某些寄存器,子程序进入时必须保存这些寄存器的值,在
7、返回前必须恢复这些寄存器的值;对于子程序中没有用到的寄存器则不必进行这些操作。在 Thumb 程序中,通常只能使用寄存器R4R7 来保存局部变量。(3)寄存器 R12 用作子程序间 scratch 寄存器(用于保存 SP,在函数返回时使用该寄存器出栈),记作 ip。在子程序间的连接代码段中常使用这种规则。(4)寄存器 R13 用作数据栈指针,记作 sp,sp 中存放的是当前使用的栈的栈顶的地址。在子程序中寄存器 R13 不能用作其他用途。寄存器 sp 在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。(5)寄存器 R14 称为连接寄存器,记作 lr。它用于保存子程序的返回地址。如果在子程序中保存了
8、返回地址,寄存器 R14 则可以用作其他用途。(6)寄存器 R15 是程序计数器,记作 pc。它不能用作其他用途。4什么是内联汇编?答:在C代码中插入汇编语言的方法称为内联汇编。5汇编代码中如何调用 C 代码中定义的函数?答:(1)调用的C带有参数,需要使用R0R3寄存器进行参数的传递,如果参数多于四个多出来的部分使用堆栈传递。(2)调用C程序时,使用BL跳转指令,格式为: BL 函数名(3)如果C程序带有返回值,使用寄存器R0传递。第五章1什么是 GPIO?答:GPIO 的英文全称为 General-Purpose IO ports,也就是通用 IO 接口。2Exynos4412 有几组 G
9、PIO 端口?答:Exynos4412有37组GPIO端口3编程实现利用 Exynos4412 的 GPIO 控制 LED3 闪烁。答:.text 定义一个代码段.global _start 定义一个全局的标号 _start_start: 汇编的入口,相当于c的main函数ldr r0, =0x11000c20 配置引脚的功能,将GPX1CON寄存器的3:0这个位于设置为0x1ldr r4, r0bic r4, #0xforr r4, #0x1str r4, r0loop:bl led_on 点亮LED3bl delay延时bl led_off熄灭LED3bl delay延时b loop相当于
10、C程序中的while(1), 防止程序跑飞led_on:ldr r1, =0x11000c24 配置GPX1_0引脚输出高电平ldr r5, r1orr r5, #0x1str r5, r1mov pc, lrled_off:ldr r1, =0x11000c24配置GPX1_0引脚输出低电平ldr r5, r1bic r5, #0x1str r5, r1mov pc, lrdelay: 延时函数mov r7, #0x10000000ms:sub r7, #1cmp r7, #0moveq pc, lrb ms.end 代表汇编的结束第六章1异常向量表位于存储器的什么位置?答:存储器映射地址
11、0x00000000 是为向量表(一组 32 位字)保留的。也可通过设置CP15 的C12寄存器将异常向量表的首地址设置在任意地址2IRQ 或 FIQ 异常的返回指令是什么?答;SUBS PC, LR, #43什么类型的异常优先级最高?答:RESET异常4什么指令可以放在中断向量表答:跳转指令(B Lable)LDR指令(LDR PC,Lable地址)5ARM 中断控制器有什么作用?答:ARM 内核只有两个外部中断输入信号nFIQ和nIRQ。但对于一个系统来说,中断源可能多达几十个。为此,在系统集成时,一般都会有一个中断控制器来处理异常信号。这时候用户程序可能存在多个IRQ/FIQ的中断处理函
12、数。为了使从向量表开始的跳转始终能找到正确的处理函数入口,需要设置处理机制和方法。不同的中断控制器处理方法不同。6编程实现按键 K3 的中断检测,当按键按下时打印相应信息。答:#include exynos_4412.h#include uart.h/* 中断处理函数 */void do_irq()int irq_num;/* 读中断号 */irq_num = CPU0.ICCIAR & 0x3ff;/* 判断是哪个中断发生了 */switch (irq_num)/case 57:case 58:/key3按下了/* 清中断挂起位*/EXT_INT41_PEND = 0x4;printf(Th
13、e KEY3 is pressed!n);break;/case 59:/case 60:default:break;/* 把当前发生的中断的中断号写回到EOIR寄存器,表示对当前中断已经处理完成,可以响应下一个中断 */CPU0.ICCEOIR = CPU0.ICCEOIR & (0x3ff 0) | irq_num;void interrupt_init()/* 1. 配置GPX1_2引脚作为中断功能 */GPX1.CON = GPX1.CON & (0xf 8) | (0xf 8);/* 2. 设置中断的触发方式-下降沿触发 */EXT_INT41_CON = EXT_INT41_CON
14、 & (0x7 8) | (0x2 8);/* 3. 打开GPIO控制器上的使能开关,让中断能到达GIC */EXT_INT41_MASK = EXT_INT41_MASK & (0x1 2);/*GIC*/* 4. 打开58号中断在GIC中对应的开关 */ICDISER.ICDISER1 = ICDISER.ICDISER1 | (0x1 26);/* 5. 把58号中断分发给CPU0来处理 */ICDIPTR.ICDIPTR14 = ICDIPTR.ICDIPTR14 & (0xff 16) | (0x1 16);/* 6. 打开分发使能的总开关,让58号中断能到达CPU接口 */ICDD
15、CR = ICDDCR | (0x1 0);/* 7. 打开CPU接口到达所连接的处理器的总开关 */CPU0.ICCICR = CPU0.ICCICR | (0x1 0);/* 8. 设置优先级的门限,为了让所有中断都通过,把优先级设最低(值最大) */CPU0.ICCPMR = CPU0.ICCPMR & (0xff 0) | (0xff 0);int main()/初始化按键中断interrupt_init();/初始化串口uart_init();while(1);return 0;第七章1串行通信与并行通信的概念是什么?答:串行通信是指计算机与 I/O 设备之间数据传输的各位是按顺序依
16、次一位接一位进行传送。并行通信是指计算机与 I/O 设备之间通过多条传输线交换数据,数据的各位同时进行传送。2同步通信与异步通信的概念及区别是什么?答:概念:异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是完全异步的,位与位之间的传送基本上是同步的。同步通信,是指数据传送是以数据块(一组字符)为单位,字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。区别:异步通信:(1)以字符为单位传送信息。(2)相邻两字符间的间隔是任意长。(3)因为一个字符中的波特位长度有限,所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以。(4)异步方式特点就是:字符间异步,字符内部各位同步。同步通信: (1)以数据块为单位
17、传送信息。(2)在一个数据块(信息帧)内,字符与字符间无间隔。(3)因为一次传输的数据块中包含的数据较多,所以接收时钟与发送时钟严格同步,通常要有同步时钟。3RS-232C 串口通信接口规范是什么?答:略,参照本书7.1.7节 4在 Exynos4412 串口控制器中,哪个寄存器用来设置串口波特率?答:UBRDIVn和UFRACVALn第八章1PWM 输出波形的特点是什么?答:若令频率不变,直接改变脉冲的宽度,亦即控制开关元件的导通时间;比如现在是高电平导通,那么高电平时间越长,低电平时间越短,导通时间就长;否则就越短。2编程实现输出占空比为 21、波形周期为 9ms 的 PWM 波形。答:#
18、include exynos_4412.hint main()/* 1. 配置GPD0_0引脚作为PWM的输出功能 */GPD0.CON = GPD0.CON & (0xf 0) | (0x2 0);/* 2. 设置一级分频系数和二级分频系数 ,周期为1us */PWM.TCFG0 = PWM.TCFG0 & (0xff 0) | (99 0);PWM.TCFG1 = PWM.TCFG1 & (0xf 0);/* 3. 设置PWM输出脉冲的周期和占空比 */PWM.TCNTB0 = 9000;PWM.TCMPB0 = 3000;/* 4. 打开手动更新,更新TCNTB的值到递减计数器 */PW
19、M.TCON = PWM.TCON | (1 1);/* 5. 关闭手动更新,打开自动重装载功能 */PWM.TCON = PWM.TCON | (1 3);/* 6.将手动装载关闭*/PWM.TCON = PWM.TCON & (1 1);/* 7. 开启PWM */PWM.TCON |= (0x10);while(1);return 0;第九章1在控制系统中为何要加入看门狗功能?答:检测程序的正常运行,当程序跑死后,看门狗产生一个强制系统复位。这样可以使程序重新运行,减小程序跑死的危害。2编程实现看门狗定时器作为普通 16 为定时器功能,定时 1s 循环打印信息。#include exyn
20、os_4412.h/* 中断处理函数 */void do_irq()int irq_num;/* 读中断号 */irq_num = CPU0.ICCIAR & (0x3ff 0);/* 判断是哪个中断发生了 */switch (irq_num)case 75: /1S定时时间到/* 清中断 */WDT.WTCLRINT = 1;ICDICPR.ICDICPR2 = ICDICPR.ICDICPR2 | (0x1 11);printf(The WDT_Timer 1S!n);break;default:break;/* 把当前发生的中断的中断号写回到EOIR寄存器,表示对当前中断已经处理完成,可
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