嵌入式系统原理与设计试卷及答案.doc

三峡大学试卷 班级 学号 姓名 网选班级 序号 密 封 线 嵌入式系统原理与设计 课程 A 卷 第 页 共 3 页 2017 年秋 季学期 嵌入式系统原理与设计 课程考试试卷 A 卷 注意 1 本试卷共 页 2 考试时间 110 分钟 3 姓名 学号 网选班级 网选序号必须写在指定地方 一 选择题 每小题 2 分 共 30 分 1 以下哪个不是 RISC 架构的 ARM 微处理器的一般特点 A 体积小 低功耗 B 大量使用寄存器 C 指令格式统一 灵活高效 D 寻址方式复杂 2 以下哪个不是 ARM 的 7 种运行状态之一 A 快中断状态 B 服务状态 C 休眠状态 D 无定义状态 3 通常所说的 32 位微处理器是指 A 地址总线的宽度为 32 位 B 处理的数据长度只能为 32 位 C CPU 字长为 32 位 D 通用寄存器数目为 32 个 4 ADD R0 R1 R2 属于 A 寄存器间接寻址 B 立即寻址 C 寄存器寻址 D 基址变址寻址 5 数据字越长则 D A 时钟频率越快 B 运算速度越慢 C 对存储器寻址能力越大 D 精度越差 6 下列不是 RISC 指令系统特点的是 A 大量使用寄存器 B 采用固定长度指令格式 C 使用单周期指令 D 寻址方式少 7 英国电机工程师学会的定义 嵌入式系统为控制 监视或辅助设备 机器或甚至工厂操作 的装置 具有 A 全自动操作循环 B 以微电脑和外围构成核心 C 严格的时序和稳定性要求 D 通常执行特定功能 8 下列不属于 ARM 处理器异常工作模式的是 A 快速中断模式 B 未定义模式 C 数据访问终止模式 D 用户模式 9 嵌入式系统调试方式中不占用系统资源的调试方式是 A 模拟器方式 B ICE 在线仿真器 C 监控器方式 D IDE 在线调试器方式 10 在下列 ARM 处理器的各种模式中 模式有自己独立的 R8 R14 寄存器 A 系统模式 System B 终止模式 Abort C 中断模式 IRQ D 快中断模式 FIQ 11 在 ARM Linux 系统中 中断处理程序进入 C 代码以后 ARM 的处于 工作模 式 A 超级用户 SVC B 快速中断 IRQ C 中断 IRQ D 和进入中断之前的状态有关系 12 在 ARM 体系结构中 要从主动用户模式 User 切换到超级用户模式 Supervisor 应采用何种方法 A 直接修改 CPU 状态寄存器 CPSR 对应的模式 B 先修改程序状态备份寄存器 SPSR 到对应的模式 再更新 CPU 状态 C 使用软件中断指令 SWI D 让处理器执行未定义指令 13 在 ARM Linux 体系中 用来处理外设中断的异常模式是 A 软件中断 SWI B 未定义的指令异常 C 中断请求 IRQ D 快速中断请求 FIQ 14 按照 ARM 过程调用标准 APCS 栈指针使用 寄存器 A R0B R13 C R14D R15 15 若 R1 2000H 2000H 0 x38 2008H 0 x97 则执行指令 LDRR0 R1 8 后 R0 的值为 题 号一二三四五六七八九十总 分 得 分 得分 三峡大学试卷 班级 学号 姓名 网选班级 序号 密 封 线 嵌入式系统原理与设计 课程 A 卷 第 页 共 3 页 A 0 x2000 B 0 x38 C 0 x2008 D 0 x97 二 天空题 每空 1 分 共 20 分 1 嵌入式系统分类按软件实时性需求分类有 和 2 ARM 处理器核可以工作在 和 状态 3 ARM 处理器总共有 个寄存器 分为 和 两类 4 常用硬件调试工具有 在线调试 5 通用寄存器 R0 R15 可分为以下 3 块 6 ARM 可用两种方法存储字数据 7 ARM 内核有 四个功能模块 三 问答题 每题 5 分 共 20 分 1 写出下列指令的含义 LDR R1 R0 0 x08 LDR R1 R0 R2 LSL 2 LDR R1 R0 R2 LSL 1 SUB R1 R1 R2 LSR R3 2 如何实现 ARM 状态和 Thumb 状态的切换 3 嵌入式系统常用调试方法有几种 各有什么优缺点 4 简述哈佛体系结构和冯诺依曼体系结构的不同点 得分 得分 三峡大学试卷 班级 学号 姓名 网选班级 序号 密 封 线 嵌入式系统原理与设计 课程 A 卷 第 页 共 3 页 四 系统设计题 每题 30 分 共 30 分 1 如图所示 LED2 LED5 分别与 GPX2 7 GPX1 0 GPF3 4 GPF3 5 相连 通过 GPX2 7 GPX1 0 GPF3 4 GPF3 5 引脚的高低电平来控制三极管的导通性 从而控制 LED 的亮灭 通过控制 GPX1CON GPX2CON GPF3CON 和 GPX1DAT 来控制 GPX2 3 和 GPF3 4 对应的 LED include exynos 4412 h void mydelay ms int ms 1 补全函数代码 int main void 初始化 GPX2 CON GPX2 7 output LED2 GPX1 CON GPX1 0 output LED3 GPF3 CON GPX3 CON GPF3 4 output LED4 GPF3 5 output LED5 while 1 Turn on LED2 GPX2 DAT mydelay ms 500 Turn on LED3 GPX1 DAT 0 x1 Turn off LED2 GPX2 DAT mydelay ms 500 Turn on LED5 GPF3 DAT 0 x1 5 得分 三峡大学试卷 班级 学号 姓名 网选班级 序号 密 封 线 嵌入式系统原理与设计 课程 A 卷 第 页 共 3 页 Turn off LED3 GPX1 DAT mydelay ms 500 Turn on LED4 GPF3 DAT 0 x1 4 Turn off LED5 GPF3 DAT mydelay ms 500 Turn off LED4 GPF3 DAT return 0 三峡大学试卷 班级 学号 姓名 网选班级 序号 密 封 线 嵌入式系统原理与设计 课程 A 卷 第 页 共 3 页 2017 年 秋 季学期 嵌入式系统原理与设计 课程考试试卷 A 卷 参考答案及评分标准 命题教师 张上 审题教师 一 选择题 每小题 2 分 共 30 分 DCCAD DDDBD ACCBD 二 天空题 每空 1 分 共 20 分 1 按软件实时性需求分类 非实时系统 软实时系统 硬实时系统 2 ARM 处理器核可以工作在以下 2 种状态 ARM 状态和 Thumb 状态 3 ARM 处理器总共有 37 个寄存器 分为 通用寄存器 和 状态寄存器 两类 4 常用硬件调试工具有 实时在线仿真机 逻辑分析仪 ROM 仿真机 在线调试 5 通用寄存器 R0 R15 可分为以下 3 块 未分组寄存器 R0 R7 分组寄存器 R8 R14 程序计数器 R15 6 ARM 可用两种方法存储字数据 大端模式 小端模式 7 ARM 内核有 T D M I 四个功能模块 三 问答题 每题 5 分 共 20 分 5 LDR R1 R0 0 x08 R0 加 0 x08 加载到 R1 里 即 R1 R0 0 x 1 分 SUB R1 R1 R2 LSR R3 R1 R1 R2 右移 R3 位 1 分 LDR R1 R0 R2 LSL 2 R1 R2 左移 2 位 R0 1 分 LDR R1 R0 R2 LSL 1 R1 R0 R0 R0 R2 左移 1 位 2 分 6 如何实现 ARM 状态和 Thumb 状态的切换 进入 Thumb 状态 当操作数寄存器的状态位 位 0 为 1 时 可以采用执行 BX 指令 的方法 使微处理器从 ARM 状态切换到 Thumb 状态 此外 当处理器处于 Thumb 状态时 发生异常 如 IRQ FIQ Undef Abort SWI 等 则异常处理返回时 自动切换到 Thumb 状态 2分 进入 ARM 状态 当操作数寄存器的状态位为 0 时 执行 BX 指令时可以使微处理器从 Thumb 状态切换到 ARM 状态 此外 在处理器进行异常处理时 把 PC 指针放入异常模式 链接寄存器中 并从异常向量地址开始执行程序 也可以使处理器切换到 ARM 状态 3 分 7 嵌入式系统常用调试方法有几种 各有什么优缺点 1 模拟器方式 调试工具和待调试的嵌入式软件都在主机上运行 通过软件手段模拟执行为某种嵌入 式处理器编写的源程序 简单的模拟器可以通过指令解释方式逐条执行源程序 分配虚 拟存储空间和外设 进行语法和逻辑上的调试 2 在线仿真器方式 在线仿真器 ICE 是一种完全仿造调试目标 CPU 设计的仪器 目标系统对用户来说是完 全透明的 可控的 由于仿真器自成体系 调试时可以连接目标板 也可以不接目标板 但是 ICE 价格昂贵 而且每种 CPU 都需要一种与之对应的 ICE 使得开发成本非常高 3 监控器方式 主机和目标板通过某种接口 通常是串口 连接 主机上提供调试界面 被调试程序下 载到目标板上运行 通过与监控运行于目标机上的监控程序通信 获得调试信息 4 简述哈佛体系结构和冯诺依曼体系结构的不同点 哈佛体系结构的要点是 1 使用两个独立的存储器模块 分别存储指令和数据 每个存储模块都不允许指令和数 据并存 以便实现并行处理 2 具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线 利用公用地址总线访问两个存储模 块 程序存储模块和数据存储模块 公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储 模块与 CPU 之间的数据传输 3 两条总线由程序存储器和数据存储器分时共用 冯诺依曼理论的要点是 数字计算机的数制采用二进制 计算机应该按照序顺序执行 其中 1 计算机由控制器 运算器 存储器 输入设备 输出设备五大部分组成 2 程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中 存放位置由地址确定 3 控制器根据存放在存储器中地指令序列 程序 进行工作 并由一个程序计数器控制 指令地执行 控制器具有判断能力 能根据计算结果选择不同的工作流程 四 系统设计题 每题 30 分 共 30 分 int i j whi