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文档简介
1. 什么是嵌入式系统?其特点有些什么?答: 嵌入式系统是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。” 特点:1)是专用的计算机系统,用于特定的任务;2)资源较少,可以裁减;3) 功耗低,体积小,集成度高,成本低; 4)使用实时操作系统;5) 可靠性要求更高,具有系统测试和可靠性评估体系;6)运行环境差异大7)大部分程序固化在 ROM中; 8) 较长的生命周期;9)嵌入式微处理器通常包含专用调试电路 2. 嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么?答:BootLoader是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前,首先必须运行的一段程序代码。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。(对于嵌入式系统来说,有的使用操作系统,也有的不使用操作系统,但在系统启动时都必须运行BootLoader,为系统运行准备好软硬件环境。)3. 目前嵌入式操作系统有哪些? 答:1)C/OS-II 嵌入式操作系统内核;2)VxWorks嵌入式实时操作系统;3)WinCE操作系统;4)Linux操作系统 ;5)Symbian操作系统4. 构造嵌入式开发环境有哪几种形式? 答:1)交叉开发环境 ;2)软件模拟环境 ;3)评估电路板5. 嵌入式系统开发的基本流程? 答:1)系统定义与需求分析;2)系统设计方案的初步确立;3)初步设计方案性价比评估与方案评审论证;4)完善初步方案、初步方案实施;5)软硬件集成测试;6)系统功能性能测试及可靠性测试。6. 什么是可编程片上系统? 答:用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统SOPC.它是一种特殊的嵌入式系统,首先它是SOC,即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能,具有一般SOC基本属性;其次,它又具备软硬件在系统可编程的功能,是可编程系统,具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。7. 有时要使用Thumb技术的原因答:(Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。)在性能和代码大小之间取得平衡,在需要较低的存储代码时采用Thumb指令系统用Thumb指令编写最小代码量的程序(能够很好的解决代码长度的问题),却取得以ARM代码执行的最好性能,可以带来低功耗,小体积,低成本。8. ARM处理器的工作模式有哪几种? 答:1)正常用户模式(usr);2)快速中断模式(fiq);3)普通中断模式(irq);4)操作系统保护模式(svc)或 管理模式 ;5)数据访问中止模式(abt);6)处理未定义指令的未定义模式(und);7)运行特权级的操作系统任务的系统模式(sys)。9. 寄存器R13,R14,R15的专用功能各是什么? 答:1)寄存器R13保存堆栈指针SP;2)寄存器R14用作子程序链接寄存器,也称为LR ,用以保存返回地址;3)R15(PC)用作程序计数器。10. 寄存器CPSR,SPSR的功能各是什么?答:1)CPSR包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。所有处理器模式下都可以访问当前的程序状态寄存器CPSR。2) 在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器程序状态保存寄存器SPSR。当异常出现时,SPSR用于保存 CPSR的状态,以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。11. ARM的异常有哪几种,各进入何种工作模式?他们退出各采用什么指令?答:1)复位(Reset)异常(管理模式);2)未定义指令(undefined instruction)异常(未定义模式);3)软件中断(SWI)异常(管理模式);4)指令预取中止(Prefech Abort)异常(中止模式);5)数据访问中止(Data Abort)(中止模式);6)快速中断请求(FIQ)(FIQ模式);7)外部中断请求(IRQ)(IRQ模式)。异常返回指令:1)SWI,未定义的返回:MOVS PC,R14;2)IRQ,FIQ,预取中止的返回:SUBS PC,R14,#4;3)数据中止返回并重新存取:SUBS PC,R14,#8 异常中断的优先级:复位(最高优先级)- 数据异常中止-FIQ - IRQ-预取指异常中止-SWI-未定义指令(包括缺协处理器)。12. 什么是小端和大端存储器组织?答:1)小端存储器组织是较高的有效字节存放在较高的存储器地址,较低的有效字节存放在较低的存储器地址(同同小)。 2) 大端存储器组织是较高的有效字节存放在较低的存储器地址,较低的有效字节存放在较高的存储器地址(正反大)。13. 什么是数据的边界对齐? 答:默认情况下,ADS编译器使用的是数据类型的自然边界对其方式。数据的自然对其方式是指:如果该数据类型是n个字节的,那么该数据类型就按n字节对齐。14. ARM核现在有哪几种? 答:ARM7、 ARM9、ARM9E 、ARM10E,、SecurCore 、ARM1115. ARM的寻址方式有哪些?各写一条说明。答:1)立即寻址 (1) ADD R0,R0,1/*R0R01*/ (2)ADDR0,R0,0x3f /*R0R00x3f*/;2)寄存器寻址(ADDR0,R1,R2/*R0R1R2*/);3)寄存器间接寻址 (1)、LDR R0,R1/*R0R1*/;(2)STR R0,R1/*R1R0*/;4)基址加偏址寻址(1)、LDR R0,R1,4;R0R14;(2)、LDR R0,R1,4!;R0R14、R1R14;(3)、LDR R0,R1 ,4;R0R1、R1R14 5)堆栈寻址(1)、 STMFD SP! R1-R7,LR;(2)、LDMFD SP! R1-R7,LR;6)块拷贝寻址(1)、LDMIA R0!, R2-R9;(2)、STMIA R1,R2,R9; 7)相对寻址16. 在ARM的立即寻址方式下其立即数如何在指令编码中表示? 答:在ARM数据处理指令中,当参与操作的第二操作数为立即数型时,每个立即数都是采用一个8位的常数循环右移偶数位而间接得到。其中循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示,如果立即数记作,8位常数记作immed_8,4位的循环右移值记作rotate_imm,有效的立即数是由一个8位的立即数循环右移偶数位得到。因此有效立即数immediate可以表示成:=immed_8循环右移(2rotate_imm)17. 指令ADR,ADRL、LDR、NOP是如何处理地址值读入到寄存器中的? 答:ADR是将基于PC或者寄存器的地址值读入到寄存器的,ADR伪指令通常被替换成一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR指令的功能。而ADRL伪指令与ADR指令的最大不同之处是,它可以读取更大范围内的地址,而且被编译器替换成2条数据处理指令。LDR将一个32位的立即数或者一个地址值读取到寄存器中。大范围的地址读取。NOP在汇编时将被替换成ARM中的空操作。18. 指令LDR R1,=0xFFF是如何将立即数0xfff读入到R1的?答:由于需要读取的寄存器的数据超过了MOV及MVN指令可操作的范围,编译器将该常数放在数据缓冲区中,同时用一条基于PC的LDR指令读取该常数。LDR R1,PC,offset_to_LPOOL.LTORG ;声明数据缓冲池 LPOOL DCD OxFFF; OxFFF放在数据缓冲池中。19. 如何在c语言程序中内嵌汇编? 答:内嵌的汇编指令包括大部分的ARM指令和Thumb指令,但是不能直接引用C的变量定义,数据交换必须通过ATPCS进行。嵌入式汇编在形式上表现为独立定义的函数体。 20. 如何在汇编语言程序访问C语言的全局变量?答:汇编程序可以通过地址间接访问在C语言程序中声明的全局变量。通过使用IMPORT关键词引人全局变量,并利用LDR和STR指令根据全局变量的地址可以访问它们。对于不同类型的变量,需要采用不同选项的LDR和STR指令,如下所示:1)unsigned charLDRB/STRB;2)unsigned shortLDRH/STRH;3)unsigned intLDR/STR;4)charLDRSB/STRSB;5)ShortLDRSH/STRSH 21. 在C语言程序如何调用汇编语言程序? 答:为了保证程序调用时参数的正确传递,汇编程序的设计要遵守ATPCS。在汇编程序中需要使用EXPORT伪操作来声明,使得本程序可以被其它程序调用。同时,在C程序调用该汇编程序之前需要在C语言程序中使用extern关键词来声明该汇编程序。 22. 汇编语言程序调用C语言程序? 答:为了保证程序调用时参数的正确传递,汇编程序的设计要遵守ATPCS。在C程序中不需要使用任何关键字来声明将被汇编语言调用的C程序,但是在汇编程序调用该C程序之前需要在汇编语言程序中使用IMPORT伪操作来声明该C程序。在汇编程序中通过BL指令来调用子程序。 23. 在嵌入式C语言程序设计中为提高程序效率的相关设计技巧。 答:1)变量定义;2)参数传递;3)循环条件;4)以空间换时间;5)数学方法解决问题;6)使用位操作;7)嵌入汇编。24.Linux操作系统的内核、文件系统、编程接口等。P192 P201答:Linux的内核也有很多种,例如普通的Linux内核、uClinux内核、RTLinux内核等25.嵌入式Linux操作系统的特点。答:广泛的硬件支持、内核高效稳定、开放源码,软件丰富、优秀的开发工具、完善的网络通信和文件管理机制,26.Windows CE操作系统及其特点。答:Windows CE是一个32位、多任务、多线程的操作系统,其开放式的设计结构适用于各种各样的设备,其主要特点: 一、CE是一种压缩并可升级的软件系统,即使在小内存条件下,也能提供较高的性能。 二、CE具有便于携带的优点,可以运行于多种微处理器上 三、CE拥有很好的电源管理系统,能延长移动设备的电池寿命四、CE支持标准的通讯系统,可以非常方便地访问Internet,发送和接受电子邮件,浏览万维网。程序解释AREA COPYBS,CODE,READONLY ;定义一个代码段ENTRY ;程序入口 LDR RO,=SRC ;取得原数据表的表头 LDR R1,=DST ;取得目标数据表的表头 MOV R2,#20 ;R4作为循环控制BCOPY MOVS R3,R2,LSR,#3 ;R3=R2 3 逻辑右移3位 BEQ CWORD ;若Z=1,跳转到CWORDOCOPY LDMIA R0!,R4-R11 ;加载R0指向的地址上的多字数据,保存到R4R11中,R0值更新 STMIA R1!,R4-R11 ;将R4-R11的数据存储到R1指向的地址上,R1值更新 SUBS R3,R3,#1 ;R3=R3-1 BNE OCOPY ;若Z=0,跳转到OCOPYCWORD AND R2,R2,#7 ;R2=R2&7 BEQ STOP ;若Z=1,跳转到STOPWCOPY LDR R3,R0,#4 ;将R3中的字数据读入以R0为地址的存储器中,并将新地址R0+4写入R1 STR R3,R1,#4 ;将R3中的字数据写入以R1为地址的存储器中,并将新地址R1+4写入R1 SUBS R2,R2,#1 ;R2=R2-1 BNE WCOPY ;若Z=0,跳转到WCOPYSTOP 在程序中常常需要根据一定的参数选择执行不同的子程序。跳转表中存放的是各子函数的地址,选择不同的子程序的参数是该子程序在跳转表中的偏移量。在本例中R3寄存器中存放的是跳转表的基地址(首选地址,其中存放的是第一个子程序的地址)。R0寄存器的值用于选择不同的子程序;当R0为0时,选择的是子程序DoAdd;当R0为1时,选择的是子程序DoSub。在ADS编译环境程序如下:AREA Jump,CODE,READONLY ;设置本程序的名称及属性NUM EQU 2 ;跳转表中的子程序个数 ENTRY ;程序执行的入口点Start MOV R0,#0 ;设置3个参数,R0选择调用哪个子程序 MOV R1,#3 ;R1为子程序要用的参数calculator n. 计算器 MOV R2,#2 ;R2为子程序要用的参数 BL Func ;调用子程序Func,进行算术运算threaten vt. & vi. 恐吓;威胁Stop MOV R0 ,#0x18 ;本条与下条指令的作用是参数传递accumulate vt. 积累;聚保 LDR R1,=&20026 SWI 0x123456 ;将CPU的控制权交给调试器 theme n. 题目;主题(曲)Func CMP R0,#NUM ;判断R0是否在有效范围之内 MOVHS PC,LR ;如果超出范围则程序返回wrinkle n. 皱纹 ADR R3,JTable ;读取跳转表的基地址 LDR PC,【R3,R0,LSL #2】;根据参数R0的值跳转到相应的子程序absolute adj. 绝对的;完全的JTabl
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