ARM嵌入式系统基础教程习题答案--周立功.docx

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1、第一章思考及练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：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、功耗严格要求的专用计算机系统。3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器( , ) 嵌入式微控制器( , ) 嵌入式 处理器( , ) 嵌入式片上系统( )4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次

2、，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 的多任务潜力。 第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？ 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展， 分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。2、为

3、何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？ 规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。4、何谓系统规划？为何要做系统规划系统规划就是拟定一个开发进程，使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程，并确定检查点，以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。5、为什么在项目结束前需要进行项

4、目讨论？ 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序，项目团队的经验才可以被记录 下来，也就是说，这是一个撰写项目历史的过程。 第三章1、7中的T、D、M、I的含义是什么？ 64 位乘法指令（带M 后缀的）、支持片上调试（带D 后缀的）、高密度 16 位的 指令机扩展（带T 后缀的）和 观察点硬件（带I 后缀的）2、7采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？三级流水线（取指 译码 执行）；使用了冯诺依曼（ ）结构，指令和数据共用一条32 位总线。3、处理器模式和处理器状态有何区别？处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态，处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。4、分

5、别列举的处理器模式和状态。 状态： 状态 32 位，这种状态下执行的是字方式的 指令 状态 16 位，这种状态下执行半字方式的 指令 模式： 用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式。5、和分别使用哪个寄存器？ 使用R15寄存器，使用R14寄存器6、R13寄存器的通用功能是什么？ 堆栈 第四章1、基础知识（1）7()有几种寻址方式？ R1，R0，#0x08属于哪种寻址方式？1. 寄存器寻址；2. 立即寻址；3. 寄存器移位寻址；4. 寄存器间接寻址；5. 基址寻址；6. 多寄存器寻址；7. 堆栈寻址；8. 块拷贝寻址；9. 相对寻址； R1，R0，#0x08属

6、于基址寻址。（2）指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？ 16条， 默认条件码是。（3）指令中第二个操作数有哪几种形式？举例5个8位图立即数。 (1) 立即数；(2) 寄存器；(3) 寄存器及移位常数； 0x3（02）、0、0(0024)、200(08)、0(0x1F28)。（4）指令的偏移形式有哪4种？和有何区别？(1) 零偏移；(2) 前索引偏移；(3) 程序相对偏移；(4) 后索引偏移。就是读出指定地址的数据并存入指定寄存器，读出指定地址的数据，并高24位用符号位扩展，再存入指定寄存器。（5）请指出指令及加载指令的区别及用途。 将 8 位图()立即数或寄存器(2)传送到目标寄存器()，

7、可用于移位 运算等操作。读取指定地址上的存储器单元内容，执行条件.（6）指令的操作是什么？写一个程序，判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去0x30。 指令将寄存器 的值减去2 的值，根据操作的结果更新 中的相应条 件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。 R1,0x30 R11,0x30（7）调用子程序是用B还是用指令？请写出返回子程序的指令？ 指令用于子程序调用。 ， R14（8）请指出伪指令的用法。指令格式及加载指令的区别是什么？ 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器。第二个数为地址表达式。（9）状态及状态的切换指令是什么？请举例说明。 指令，

8、（10）状态及状态的寄存器有区别吗？指令对哪些寄存器的访问受到一定限制？状态下不能更新 中的 状态标志。，指令对R815寄存器访问受限。（11）指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？（12）指令集的指令转换范围为何能达到4？其指令编码是怎样的？ 采用两条16 位指令组合成22 位半字偏移(符号扩展为32 位)，使指令转移范围为4。2 有符号和无符号加法 下面给出A 和B 的值，您可先手动计算，并预测N、Z、V 和 C 标志位的值。然后修改程序清单4.1 中R0、R1 的值，将这两个值装载到这两个寄存器中(使用 伪指令， 如 R00x 0000)，使其执行两个寄存器的加法操作。调试程序，每执行一次

9、加法 操作就将标志位的状态记录下来，并将所得结果及您预先计算得出的结果相比较。如果两个 操作数看作是有符号数，如何解释所得标志位的状态？同样，如果这两个操作数看作是无符数，所得标志位又当如何理解？ 0000F 0x7 (A) + 0x00001 + 0x + (B) 结果： ( ) ( ) ( ) 3 数据访问 把下面的 C 代码转换成汇编代码。数组 a 和b 分别存放在以 0x4000 和 0x5000 为起始 地址的存储区内，类型为(即32 位)。把编写的汇编语言进行编译连接，并进行调试。 (0; i8; ) ai = b7; 第五章1、基础知识：（1）2114可使用的外部晶振频率范围是多

10、少（使用/不使用功能时）？ 晶振频率范围：130 ，若使用 或 功能为：1025。（2）描述一下2210的.14、P1.20、P1.26、1和0引脚在芯片复位时分别有什么作用？并简单说明2000系列7微控制器的复位处理流程。 P0.14 的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作，即进入 状态。 P1.20 的低电平使 P1.25P1.16 复位后用作跟踪端口。 P1.26 的低电平使 P1.31P1.26 复位后用作一个调试端口。当 为低时，0 及1 一同控制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。外部复位输入：当该引脚为低电平时，器件复位，口和外围功能进入默认状态

11、，处理器从地址0 开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的 电平。（3）2000系列7微控制器对向量表有何要求（向量表中的保留字）？向量表所有数据32 位累加和为零(0x0 的8 个字的机器码累加)，才能脱机运行用户程序，这是2114/2124/2212/2214 的特性。（4）如何启动2000系列7微控制器的功能？相关电路应该如何设计？（5）2000系列7微控制器片内是多位宽度的接口？它是通过哪个功能模块来提高的访问速度？ 128位, 通过存储器加速模块（）来提高的访问速度（6）若2210的0存储块使用32位总线，访问0时，地址线A1、A0是否有效？模块中的4具有什么功能？无效,( 如果存储器

12、组配置成 16 位宽,则不需要 A0；8 位宽的存储器组需要使用 A0 。)；字节定位选择信号。（7）2000系列7微控制器具有引脚功能复用特性，那么如何设置某个引脚为指定功能？ 通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能（8）设置引脚为功能时，如何控制某个引脚单独输入/输出？当前要知道某个引脚当前的输出状态时，是读取寄存器还是读取寄存器？ 方向寄存器，。（9）P0.2和P0.3口是I2C接口，当设置它们为时，是否需要外接上拉电阻才能输出高电平？（10）使用主模式时，引脚是否可以作为？若不能，引脚应如何处理？ 不能用作，应设这高电平，处于末激活状态。（11）2114具有几个是符合什么

13、标准？哪一个可用作通信？哪一个具有接口？ 0，1；0用于通信，1具有接口。（12）2114具有几个32位定时器？定时器是否可以作通用定时器使用？ 两个32位定时器，定时器不能用作通用定时器使用（13）2000系列7微控制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的功耗？ 2 个低功耗模式：空闲和掉电；2、计算设置值：假设有一个基于2114的系统，所使用的晶振为11.0592石英晶振。请计算出最大的系统时钟（）频率为多少？此时的M值和P值各为多少？请列出计算公式，并编写设置的程序段。3、存储器重影射：（1）2210具有（ 4 ）种存影射模式。 3 5 1 4（2）当程序已固化到片内，向量表保存在0x起始

14、处，则1:0的值应该为（ 2 ）。 00 01 10 11（3）2000系列7微控制器重影射的目标起始地址为（ ），共有（ ）个字。 0x，8 0x，8 0x，16 0x7000，84、外部中断唤醒掉电设计：以下代码是初始化外部中断0，用它来唤醒掉电的2114，请填空。0=0x； = (1&0)|0X01； 设置连接，.16设置为 =0X00； 设置0为电平触发模式 0X00； 设置0为低电平触发 =0X01； 允许外部中断0唤醒掉电的0x0F； 清除外部中断标识 第四章程序清单4.1寄存器相加；文件名：；功能：实现两个寄存器相加；说明：使用软件仿真调试 ；声明代码段 ；标识程序入口 32 ；

15、声明32位指令 R0，#0 ；设置参数 R1，#10 ；调用子程序 B ；跳转到 R0，R0，R1 ；R001 ， ；子程序返回 ；文件结束程序清单4.2 读取立即数 0X20 ！，R03，R12， ；现场保护 R0， ；读取 ！，R0 ；保存 R0， ；测试T标志位 R0，2 ；若是指令，读取指令码（16位） R0，R0,，#000 ；取得指令的8位立即数 R0，4 ；若是指令，读取指令码（32位） R0，R0，#0 ；取得指令的24位立即数 ！， R03，R12， ；异常中断返回程序清单4.3使用中断 R0， R0，R0，#0x80 ，R0程序清单4.4禁能中断 R0 R0，R0，#0x8

16、0 ，R0程序清单4.5堆栈指令初始化 R0， ；保存返回地址；设置管理模式堆栈 ，#03；设置中断模式堆栈 ，#02程序清单4.6小范围地址的加载 R0， ；加载转换表地址 R1，R0，R2 ；使用R2作为参数，进行查表 00，09，04，00，0x99，0x92，0x82，08，0x80，0x90程序清单4.7中等范围地址的加载 R1，1 R1 16 R1，#10程序清单4.8加载32位立即数 R0， ；加载的寄存器的地址 R1，R0 ；读取寄存器的值 R0， R1，=0x R1，R0 ；0x程序清单4.9软件延时 R1，R1，#1程序清单4.10 到的状态切换；文件名：8；功能：使用指令切换处理器状态；说明：使用软件仿真调试 8， 32 R0，1 R0 ；跳转并切换处理器状态 16 R0，#10 ；R0=10 R1，#20 ；R1=20 R0，R1 ；R001 B第 6 页