嵌入式系统开发基础—基于ARM微处理器和Linux操作系统的课后答案

1 1 什么是嵌入式系统 嵌入式系统和普通计算机系统的区别是什么 举例说明 什么是嵌入式系统 嵌入式系统和普通计算机系统的区别是什么 举例说明 答 答 问题一 嵌入式系统是以应用为中心 以计算机为基础 其软硬件可裁剪配置 对功能 可靠性 成本 体积 功耗有严格约束的一种专用计算机系统 问题二 比较项目嵌入式系统普通计算机系统 引导代码BootLoader 引导 针对不同 电路进行移植 主板的 BIOS 引导 OSWindowsCE VxWorks Lin ux 等 需要移植 Windows Linux 不移植 驱动程序每个设备都必须针对电路板 进行开发 OS 中含有大多数 直接下 载 协议栈移植OS 或者第三方供应商提供 开发环境借助服务器进行交叉编译在本机可开发调试 仿真器需要不需要 1 2 简述嵌入式系统的构成简述嵌入式系统的构成 答 答 微处理器嵌入式系统的控制核心 外围电路嵌入式系统的内存 I O 端口 复位电路 电源等 硬件 外设USB LCD 键盘等 设备驱动接口负责嵌入式系统与外设的信息交互 实时操作系统包括与硬件相关的底层软件 系统内核 设备驱动接口 通信协议 图形界面 标准化浏览器等 可编程应用接口为编制应用程序提供各种编程接口库 软件 应用软件 1 3 答 答 R13 也记作 SP 在 ARM 指令集中虽然没有强制 但是通常用于堆栈指针 SP 在 Thumb 指令集中强制其作为堆栈指针 R14 也记作程序连接寄存器 LR Link Register 用于保存子程序调用或异常中断处理 返回时程序的返回地址 R15 也记作程序计数器 PC 用于标示下一条将要执行的指令地址 CPSR 程序状态寄存器 包含条件标识位 中断标识位 当前处理器模式等状态和控 制位 SPSR 备份的程序状态寄存器 在异常中断处理过程中 用于保存被中断处理程序的 执行现场和处理器状态 1 4 答 答 1 复位异常中断 当系统上电 复位 软件复位时产生该类型中断 2 未定义指令异常中断 当 ARM 处理器或系统中的协处理器认为当前指令未定义 时 产生该中断 通常利用该中断模拟浮点向量运算 3 软件中断 可用于用户模式下特权操作的调用 既可以是系统功能 也可以是用 户自定义的功能 4 指令预取中止异常中断 如果处理器预取的指令地址不存在 或者该地址不允许 当前指令访问 产生该类型的中断 5 数据访问中止异常中断 如果数据访问的目标地址不存在 或者该地址不允许当 前指令访问 则产生该中断 6 外部中断 当处理器的外部中断请求引脚有效 而且 CPSR 的 I 控制位被清除时 产生该类型的中断 7 快速外部中断 当处理器的快速中断请求引脚有效 而且 CPSR 的 F 控制位被清 除时 产生该中断 1 5 答 答 1 ADRR0 TABLE 2 ADRR1 DATA LDRR0 R1 3 LDRR0 DATA 4 TABLE EQU 800 MOVR0 TABLE 5 TABLE SPACE20 1 6 答 答 R0 DATA1 这组数据在存储器中所存放的起始地址 由编译器分配 R1 0 x0C0D0E0F R2 0 xF R3 0 x8020 0 x8020 R1 1 7 答 答 AREASWITCH CODE READONLY ENTRY ANDR2 R0 0 x3 R2 R0 的低两位 MOVR2 R2 LSL 30 将低两位移动到高两位 BICR0 R0 0 x3 将 R0 的低两位清 0 ANDR3 R1 0 xC0000000 R3 R1 的高两位 MOVR3 R3 LSR 30 将高两位移动到低两位 BICR1 R1 0 xC0000000 将 R1 的高两位清 0 ORRR0 R0 R3 R1 的高两位写入到 R0 的低两位 ORRR1 R1 R2 R0 的低两位写入到 R1 的高两位 END 1 8 答 答 main c Include stdio h externintsum int num int n main intarray 10 20 30 23 5 15 64 6 15 72 73 intHE sum array 10 printf The sum of array is d HE huibian s AREAASM CODE READONLY EXPORT sum sumMOVR2 0 LOOPLDRR3 R0 4 ADDR2 R2 R3 SUBR1 R1 1 CMPR1 0 BNELOOP MOVR0 R2 MOVPC LR END 1 9 答 答 1 要求很强的实时性 支持快速而明确的上下文切换 2 具有高度的可裁剪性 支持动态链接 能够通过装卸某些模块来达到系统所需要 的功能 3 具有快速有效的中断和异常处理能力 4 具有优化的浮点支持 5 能够进行动态的内存管理 2 1 略 2 2 略 2 3 略 2 4 按照要求完成以下操作 1 创建文件夹 test mkdir test 2 进入 test 目录 cd test 3 在 test 目录下用 Vi 编辑一个新文件 test c 其内容如下 include int main int a i 0 a 0 while i 20 a a 3 printf the value of a d n a sleep 1 i i 1 return 0 vi test c 4 保存退出 test c 5 按照下面的要求编译 test c 使用 gcc o test o test c 编译 生成 test o 使用 gcc g o gtest o test c 编译 生成 gtest o 比较 gtest o 与 test o 的大小 哪个大 为什么 gtest o 比 test o 大 因为前者加入了一些调试信息 6 执行 gtest o 与 test o 2 5 使用 GDB 调试上面的程序 gtest o 1 进入 GDB 调试环境 读入调试程序 gdb gtest o 2 列出源文件内容 list 3 在程序 a 0 处设置一个断点 breakpoint 4 在程序 printf the value of a d n a 处设置一个断点 5 执行该程序 run 6 查看变量 a 的值 print a 7 查看变量 a 的类型 8 执行下一个源程序行 从而执行其整体中的一个函数 9 从断点开始继续执行到下一个断点 10 查看变量 a 的值 看看 a 是否有变化 11 不停地执行 continue 直到程序结束 12 退出 GDB 2 6 根据要求编写 Makefile 文件 五个文件分别是 main c display1 h display1 c display2 h display2 c 具体的 代码如下 include stdio h int main int argc char argv display1 hello display2 hello display1 h void display1 char print str display2 h void display2 char print str display1 c include display1 h void display1 char print str printf This is display1 print sn print str display2 c include display2 h void display2 char print str printf This is display2 print sn print str 1 如果上述文件在同一个目录 请编写 Makefile 文件 2 如果按照下面的目录结构存放文件 请编写 Makefile 文件 bin存放生成的可执行文件 obj存放 o 文件 include存放 display1 h 和 display2 h 文件 src存放 main c display1 c display2 c 和 Makefile 3 如果按照下面的目录结构存放文件 请编写 Makefile 文件 bin存放生成的可执行文件 obj存放 o 文件 include存放 display1 h 和 display2 h 文件 src存放 main c 和 Makefile src display1存放 display1 c 和 Makefile src display2存放 display2 c 和 Makefile src下面的makefile SRC DIR INC DIR include OBJ DIR obj BIN DIR bin include SRC DIR test makefile include SRC DIR test1 makefile display1下面的makefile all OBJ DIR display1 o OBJ DIR display1 o gcc o BIN DIR display1 display2下面的makefile OBJ DIR display2 o SRC DIR display2 display c gcc c sqlite3 exam db SQLite version 3 5 4 Enter help for instructions Enter SQL statements terminated with a sqlite create table book ID Integer primarykey Name varchar 20 Type varchar 10 Count Integer sqlite insert into book values 1 SQLite3 Database 10 sqlite insert into book values 2 Qt4 GUI 20 sqlite select from book 1 SQLite3 Database 10 2 Qt4 GUI 20 sqlite 5 4 include include int main sqlite3 db NULL int rc char Errormsg int nrow int ncol char Result int i 0 rc sqlite3 open exam db if rc fprintf stderr can t open database s n sqlite3 errmsg db sqlite3 close db return 1 else printf open database successly n char sql create table book ID Integer primary key Name varchar 20 Type varchar 10 Count Integer sqlite3 exec db sql 0 0 sql insert into book values 1 SQLite3 Database 10 sqlite3 exec db sql 0 0 sql insert into book values 2 Qt4 GUI 20 sqlite3 exec db sql 0 0 sql select from book sqlite