2016嵌入式系统设计考试考题-二.doc

北 京 交 通 大 学 考 试 试 题课程名称： 嵌入式系统设计及应用 学年学期： 2015-2016学年第2学期学生姓名： 吕森 学号： 13282015 开卷考试（卷面50分）请注意：l 为了避免在教学平台提交答案发生问题，请使用谷歌浏览器（可以在教学平台课程通知中下载）。l 答题时，请在word试题中答卷，然后把答题文件以附件形式提交到教学平台。l 如果教学平台出现故障，请将答题提交到 一、简答题（包括4小题）：（10分）1.在PXA270和Exynos 4412实验系统中，都采用了核心板及母板（主板）结构，请简述这种结构设计的优点和缺点。答：优点：便于核心板及母板进行单独的升级及维护，节省升级或维护成本。缺点：增大了空间占用量，且核心板与模板之间通过可插拔接口连接，容易导致线路连接不稳定。2.Arm处理器有哪些工作模式和状态？答：工作模式有7种：用户模式、快速中断模式、外部中断模式、管理模式、数据访问终止模式、系统模式、定义指令中止模式工作状态有两种：ARM状态、Thumb状态3.通过什么方法可以知道设备驱动是否加载到了内核，以及设备的主设备号和次设备号？答：通过adb devices确认是否加载到了内核；设备的主设备号和次设备号可以通过ls l命令查看dev目录下已经加载的设备的主设备号和次设备号。4. 已经正确编译和运行的程序，在将其拷贝到其他文件夹之后，不能运行，提示access violation，是什么原因？需要进行什么操作才能正常运行？答：拷贝到其他文件夹之后原始文件并不存在最开始所在的文件夹，运行程序时会调用了一个不存在的对象，所以就会出现非法调用提示。右击我的电脑。单击属性。 在系统属性中单击高级。 在性能中单击设置。 在性能选项中单击数据执行保护。 单击添加。选择要运行的程序。二、原理图设计部分 5分在PXA270实验系统中，有四个七段数码管，其中每两个数码管为一组。两组数码管的地址分别为0x10300000和0x10400000。假定系统的驱动程序和测试程序都能够正常运行，测试程序的功能是使四个数码管显示EEEE，请回答如下问题：1.如果将驱动程序中数码管的地址0x10300000误写为0x10500000，驱动程序的其他内容不变，执行测试程序会出现什么现象？答：数码管没有显示。2.如果将驱动程序中数码管的地址0x10300000误写为0x103000A0，驱动程序的其他内容不变，执行测试程序会出现什么现象？答：数码管部分段显示。由于系统的需要，与数码管对应的两组地址0x10300000和0x10400000，需要修改为0x08300000和0x08400000 其原理图应当做如何修改？答：假设地址线高8位线为A7-A0，则原先A7-A0值为00010000.需要修改为00001000，即把A3与A4做个调换。三、Arm汇编部分 10分在下面的程序注释中，qij表示指令所在行的编号。请回答如下问题：1q00，q01；q10，q11；q20，q21；处理器各是什么模式？所赋值的R13,R14是同一组寄存器吗？答：q00和q01，ARM处于中断模式。q10和q11，ARM处于中断模式。q20和q21，ARM处于用户模式。是同一组寄存器。2：q30所在行的指令执行后，处理器是什么工作模式？答：外部中断模式。3：执行完q40的指令后，R13=？答：R13=7。4：q50所在行的指令执行后，程序跳转到哪条指令？答：ADD R0,R0,#0x5。5：执行完q60行的指令后，R0=？ 答：R0=19。AREA INIT, CODE, READONLYENTRYBRESET_HANDIERUNDEFINED_HANDIERBUNDEFINED_HANDIERBSWI_HANDIERPREFETCH_HANDIERBPREFETCH_HANDIERABORT_HANDIERBABORT_HANDIERNOPIRQ_HANDIER BIRQ_HANDIER FIQ_HANDIERBFIQ_HANDIERSWI_HANDIERMOVPC,LRRESET_HANDIERMOVR0,#0x000001F0 LDRR1,=0xF0000000 STRR0,R1 MOV R13,#1 ;q00MOVR14,#2 ;q01 MRS R0,CPSRBICR0,R0,#0x1f ORRR0,R0,#0x12 MSR CPSR_c,R0 MOV R13,#3 ;q10MOVR14,#4 ;q11MRSR0,CPSR BICR0,R0,#0x1f ORRR0,R0,#0x10 MSRCPSR_c,R0 MOV R13,#5 ;q20MOVR14,#6 ;q21 MRSR0,CPSRBICR0,R0,#0x1fORRR0,R0,#0x12MSRCPSR_c,R0 ;q30 ADDR13,R13,R14 ;q40 MOV R0,R13ADD PC,PC,#0x4 ;q50ADD R0,R0,#0x7ADD R0,R0,#0x6ADD R0,R0,#0x5 ADDR0,R0,#0x4 ADDR0,R0,#0x3 ; q60 ADDR0,R0,#0x2 ADDR0,R0,#0x1 STOP BSTOP END四、驱动程序部分（25分）（一） Exynos 4412嵌入式系统的Keypad结构和编号如图所示。第四题图1在Keypad驱动程序中，扫描键码的程序如下：for(i=0;i 0) for(k=0;k4;k+) if(value = tmpk)value = j+(i*4);if(value != 0x00) goto stop_poll; j+; stop_poll:1. 请说明当有 9号键按下时，驱动程序扫描按键并获取键号的过程。答：按下9号键时，程序执行read调用，执行for循环，先是外层循环扫描第行，并将对应列值保存在value中。扫描12行value值都没有，当第三行时开始内层循环，判断是第几列，此时value的值与tmp【0】相等，然后运用公式计算value的值。2.由于系统设计的需要，如果希望Keypad 编号 顺时针旋转180，如第四题图2所示。请问有哪些方法可以通过修改驱动程序，达到正确获取键盘编号？（用文字说明实现原理，并写出具体程序）答：用数值17减去将原程序得出的Keypad编号即可。for(i=0;i0)for(k=0;k4;k+) if(value=tmpk)value=17-j-(i*4); if(value!=0x00)gotostop_poll;j+;stop_poll:第四题图2（二）试就TEXTLCD驱动程序说明fpga_textlcd_write （）和fpga_textlcd_ioctl （）对端口进行控制的异同。答：static ssize_t fpga_textlcd_write(struct file * file, const char * buf, size_t length, loff_t * ofs)int i;int size;unsigned char str20;size = (length 20) ? length : 20;copy_from_user(str, buf, length);for (i = 0; i size ; +i)writeCharacter(stri);printk(fpga_textlcd_write, n);return length;static long fpga_textlcd_ioctl(struct file * file, unsigned int cmd, unsigned long arg)printk(fpga_textlcd_ioctl, n);switch(cmd)case TEXTLCD_ON:displayOnOffControl(1, 0, 0);break;case TEXTLCD_OFF:displayOnOffControl(0, 0, 0); break;case TEXTLCD_INIT:initializeTextLcd();break;case TEXT_CLEAR:clearDisplay();break;case TEXT_LINE1:setDDRamAddress(0x00);break;case TEXT_LINE2:setDDRamAddress(0x40);break;225: 相同点：两个函数都是通过访问struct file * file来控制端口不同点：write函数通过访问存储区buf，在存储区中数据进行写入操作；而ioctl函数则是通过访问已定义好的cmd数据，再通过switch，case语句直接调用函数来控制其工作方式。（三）对4412系统而言，假定keypad和textLCD设备驱动和测试程序按照实验指导书的说明已经调试成功，如何实现按下一个keypad（编号1-16）,在textLCD上能够显示对应keypad键号？说明设计原理、操作步骤，并写出关键语句。答：在textLCD中，在新建一个驱动程序，将调试好的Keypad的驱动程序复制到这里，然后修改textLCD的测试程序，在测试程序中，打开两个设备文件，然后，先调用Keypad程序的read函数，读取键号，再调用textLCD的ioctl函数，将其写入LCD屏。程序如下所示：#include “textlcd.h”int main(void)int fd;fd=open(“/dev/fpga_textlcd”,O_WRONLY);assert(fd!=-1);int fd1;char buf20;fd1 = open(“dev/fpga_keypad”,ORDWR);ioctl