嵌入式系统试卷和答案.doc

一、 填空题（20分）（每题2分）1、嵌入式系统中的处理器品种非常多，按照功能和用途可以分为微控制器 微处理器 、 DSP 和SOC等几类，其中8051单片机属于 微控制器 。2、嵌入式系统通常由 处理器 、外围设备 、嵌入式操作系统和 应用软件 等几大部分组成。其中 处理器 是其核心部件。3.BSP即 Board Surpport Package 的缩写，它既和 操作系统 （软件）有关，又与 系统硬件 有关。4ARM处理器采用 RISC 而不是CSIC（复杂指令集）体系结构，只有 存储和加载 指令才能访问存储器。5ARM处理器采用了 存储器映射 I/O方式。即把I/O端口作为 普通的存储器地址，ARM通过 AMBA （总线）扩展外部设备。6.ARM处理器中，同时可见寄存器数目为 16 (除CPSR/SPSP)外，其中PC是指 R15 ， LR是指 R14 。7.ARM的指令是均可包含一个可选的条件码，它来自于CPSR（寄存器），主要包括 N 、 Z 、 C 、 V 标志。8操作系统内核有 单一 和微内核两种结构Linux采用的是 单一 内核。同时为了实现内核的动态可裁减性，采用了 模块化 结构。9Linux操作系统中，有以下三种设备文件类型：字符设备、 块设备 、 网络 ，其中串口属于 字符 类型。10Linux操作系统中，内核通常使用设备类型、 主设备号 和 次设备号 标识一个具体设备，其中，前者用来标识驱动程序后者用来标识同一设备驱动的不同设备。（4分）二、 判断改错（正确的2分）1ARM处理器体系结构版本包括ARM7、ARM9、ARM10等 2. ARM处理器外部中断包括中断信号irq和快中断信号fiq，因此集成ARM核的处理器芯片只能支持两个外部中断。3嵌入式软件开发需要针对特定的处理器进行优化编程。V4只有采用操作系统的嵌入式系统才需要BSP板级支持包。V 5ARM公司生产自己的处理器芯片，并销售。6ARM处理器中采用了专门的I/O访问指令。7. ARM处理器中，只能通过B、BL、BX、BLX指令实现程序的转移跳转。 8嵌入式系统的BootLoader相当于PC机的BIOS，负责初始化硬件，加载操作系统内核。V9编写嵌入式Linux应用程序时，必须编写Makefile才能编译、链接应用程序。10Linux下可执行文件的格式和Windows下类似，有专门的后缀“.EXE”。三、名词解释（15分）1. 实时系统（7分）产生系统输出的时间队系统至关重要的系统。从输入到输出的滞后时间必须足够小到一个可以接受的时限内。此时，实时逻辑的正确性不仅取决于计算结果的正确性，还取决于输出结果的时间。2交叉开发环境（8分） 是指在PC机（宿主机）实现嵌入式系统软件的编译、链接、调试的程序开发环境，包括交叉编译器、交叉调试器和模拟软件等。四、 简答题（共30分）1.简述什么是嵌入式系统，说明它与普通计算机系统以及其他电子系统的区别。（10分）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。与普通计算机系统的区别是功能专一性，与及其他电子系统的区别是有处理器和软件。 2. ARM处理器有哪7模式？各有哪些用途，哪些属于异常模式？（10分）工作模式 描述1 User USR 普通运行模式2 FIQ FIQ 支持快速的中断数据传输3 IRQ IRQ 用于一般的中断处理4 Supervisor SVC 用于操作系统的保护模式5 Abort ABT 可用于虚拟内存管理和内存保护6 Undefined UND 可用于支持硬件协处理器的软件模拟7 System SYS 用于运行操作系统特权任务除用户模式外，其它为异常模式。3. 简述Linux驱动程序的组成及其各部分的功能。（8分）(1) 自动配置和初始化子程序检测硬件设备是否正常，对设备及其相关的驱动需要的软件状态进行初始化，仅在初始化时调用一次。(2) 服务于I/O请求的子程序又称驱动程序的上半部分。应用程序的系统调用，进程由用户态变为核心态。(3) 中断服务子程序又称驱动程序的下半部分。 由系统接收中断，再由系统调用中断服务子程序。五、程序分析与设计1 说明下面ARM汇编指令的含义，说明其最后一个操作数的寻址模式，以及寄存器别名使用情况 (7分)ADD R0,R1,R2;R0-R1+R2寄存器寻址（1分）AND R8,R7,#0xff;R8-R77:0直接寻址（1分）ADD R3,R2,R1,LSL #3;R3-R2+8R1寄存器移位寻址 （1分）LDR R0,R1;R0-MEMR1 寄存器间接寻址（1分）MOV PC,LR;PC(R15)-LR(R14)，寄存器寻址LDMIA R1, R0,R2,R5 ;R0-MEMR1 （2分）;R2- MEMR1+4;R5- MEMR1+8 多寄存器寻址2 采用