嵌入式练习题3,4

1、1、简答题(1) LDR R1， R0 ，#0x08 属于哪种寻址方式？答：变址寻址 ； R1=R0+0x08(2) ARM指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？答：条件码 16个，默认 AL(3) ARM指令中第二个操作数有哪几种形式？举例5个8位图立即数。 答：立即数，寄存器，寄存器及移位常数(4) LDR/STR旨令的偏移形式有哪 4种？ LDRB LDRS有何区别？答：零偏移， 前索引偏移， 程序相对偏移， 后索引偏移；LDR蹴是读出指定地址的数据并存入指定寄存器，LDRS读出指定地址的数据，并高 24位用符号位扩展，再存入旨定寄存器。(5) 请指出M0指令与LDR加载指令的区别及用

2、途。答：LDR的操作数既可以来源于寄存器也可以来源于存储器，MOV勺操作数能来源于寄存器；LDR指令从内存中读取数据放入寄存器，用于对内存变量和数据的访问、查表、程序的跳转、外围部件的控制操作等；MOV指令将8位立即数或寄存器传送到目标寄存器(Rd),可用于移位运算等操作。(6) CMP旨令的操作是什么？写一个程序，判断R1的值是否大于0x30,是则将R1减去答：CM是比较指令，CMP条件码 op1,op2CMP R1,0x30SUBHI R1,R1,0x30(7) 调用子程序是用B还是用BL指令？请写出返回子程序的指令？答：调用子程序用BL,B是最简单的分支指令。MOV PC,R14(8)

3、请指出LDR伪指令的用法。指令格式与 LDR加载指令的区别是什么？答： LDR 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器 ;LDF加载指令为地址表达式。LDR条件码寄存器组，=常量或常量表达式(9) ARM状态与Thumb犬态的切换指令是什么？请举例说明。答：BX指令(10) Thumb犬态与ARM状态的寄存器有区别吗？Thumb旨令对哪些寄存器的访问受到答：Thum状态下不能更新 CPSR中的ALU状态标志；Thumb旨令对R8R1寄存器访问受限(11) Thumb旨令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？答： PUSH POP(12) Thumb旨令集的BL指令转换范围为何能达到

4、土 4MB其指令编码是怎样的？答：Thuml采用两条16位指令组合成22位半字偏移(符号扩展为32位)，使指令转移范围为± 4MB。(13) ARM可使用的外部晶振频率范围是多少(使用/不使用PLL功能时)？答：晶振频率范围：130 MHz,若使用PLL或ISP功能为：1025MHz(14 )描述一下ARM的P0.14、P1.20、P1.26、BOOT和 BOOT01脚在芯片复位时分另U有什么 作用？答： P0.14 的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作，即进入ISP 状态。P1.20的低电平使 P1.25 P1.16 复位后用作跟踪端口。P1.26 的低电平使 P1.3

5、1 P1.26 复位后用作一个调试端口。当RESET为低时，BOOT0与 BOOT1 一同控制引导和内部操作。 引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。 外部复位输入：当该引脚为低电平时，器件复位， I/O 口和外围功能进入默认状态，处理器从地址0开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的TTL电平。(15)ARM微控制器对向量表有何要求(向量表中的保留字)？答：向量表所有数据 32位累加和为零(0x000000000x0000001C的8个字的机器码累加)， 才能脱机运行用户程序。(16 )如何启动ARM微控制器的ISP功能？相关电路应该如何设计？(17) ARM微控制器片内Flash是多位

6、宽度的接口？它是通过哪个功能模块来提高Flash的访 问速度？答：128位，通过存储器加速模块( MAM来提高Flash的访问速度(18) 若ARI的 BANK存储块使用32位总线，访问BANK时，地址线A1、A0是否有效？ EM模块 中的BLSOBLS具有什么功能？答：数据总线D31D0t效，地址线A1,AC无效,(如果存储器组配置成 16位宽,则不需要A0 ; 配置成 8位宽的存储器组需要使用 A0 )；字节定位选择信号实现对 16位或 32位外部存储器组 的字节操作。(19) ARM微控制器具有引脚功能复用特性，那么如何设置某个引脚为指定功能？答：通过引脚功能选择(PINSEL)寄存器的

7、设定来设置某个引脚为指定功能(20) 设置引脚为GPIO功能时，如何控制某个引脚单独输入 /输出？当前要知道某个引脚当 前的输出状态时，是读取IOPIN寄存器还是读取IOSET寄存器？答：GPIC方向寄存器，IOPIN。(21) P0.2和P0.3 口是I2C接口，当设置它们为 GPIO寸，是否需要外接上拉电阻才能输出高 电平？答：具有I2C总线功能的引脚为开漏输出，设置为GPIC时需要接上拉电阻才能输出高电平或以引脚状态输入(22) 使用SPI主模式时，SSE引脚是否可以作为GPIO？若不能，SSE引脚应如何处理？ 答：不能用作GPIO, SSEL应设这高电平，处于末激活状态。(23) AR

8、M具有几个UAR是符合什么标准？哪一个 UAR可用作ISP通信？哪一个UAR具有 MODEjM 口？答：UAR是异步接收发送装置，并行输入串行输出，UART0, UART1 UART用于ISP通信，UART具有 MODE接 口(24) ARM具有几个32位定时器？ PW定时器是否可以作通用定时器使用？答：两个32位定时器，PWM脉冲宽度调制)定时器不能用作通用定时器使用(25) ARM微控制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的功耗？答：2个低功耗模式：空闲和掉电；一般有不依赖ARR核工作的定时器， 可以设定该定时器每隔几毫秒触发ARM芯片一次进入正常运转状态，平时则进入掉电状态，以节省能源。2

9、 分析题下面给出A和B的值，您可先手动计算 A+B并预测N Z、V和C标志位的值。然后修改程序清单中R0 R1的值，将这两个值装载到这两个寄存器中(使用LDR伪指令，如LDRR0,=0x FFFF0000),使其执行两个寄存器的加法操作。调试程序，每执行一次加法 操作就将标志位的状态记录下来， 并将所得结果与您预先计算得出的结果相比较。 如果两个 操 作数看作是有符号数, 如何解释所得标志位的状态？同样, 如果这两个操作数看作是无符数, 所得标志位又当如何理解？0xFFFF000F 0x7FFFFFFF 67654321 (A)+ 0x0000FFF1 + 0x02345678 + 23110

10、000 (B)结果 () ( ) ( )程序清单：寄存器相加 ；文件名： TESTI.S ；功能：实现两个寄存器相加 ；说明：使用 ARMulate 软件仿真调试AREA Examplel,CODE,READONLY 声明代码段 ExamplelENTRY ；标识程序入口CODE32 ;声明 32位ARM指令START MOV R，0 #0 ；设置参数MOV R1，#10LOOP BL ADD_SUB； 调用子程序 ADD_SUBB LOOP ；跳转到 LOOPADD_SUBADDS R0， R0， R1 ；R0=R0+R1 MOV PC，LR ；子程序返回 END ; 文件结束3 分析设计题

11、把下面的 C 代码转换成汇编代码。数组 a 和 b 分别存放在以 0x4000 和 0x5000 为起始 地址的存储区内，类型为 long( 即32 位) 。把编写的汇编语言进行编译连接，并进行调试。 for (i=0; i<8; i+) ai = b7-i;4、计算PLL设置值：假设有一个基于ARM的系统，所使用的晶振为11.0592MHZ石英晶振。请计算出最大的系统时 钟(eels )频率为多少MHZ此时PLL的M直和P值各为多少？请列出计算公式，并编写设置PLL的程序段。5、程序设计( 1 )寄存器相加(2) 读取SM立即数T_bit EQU 0X20SWI_HandlerSTMF

12、DSP！， R0_R3， R12， LR；现场保护MRSR0， SPSR；读取 SPSRSTMEDSP！， R0；保存 SPSRTSTR0， #T_bit;测试T标志位LDRNEHR0， LR， #_2;若是Thumb旨令，读取指令码(16位)BICNER0， R0, ， #0xFF00;取得Thumb旨令的8位立即数LDREQR0， LR， #_4;若是ARM指令，读取指令码(32位)BICEQR0， R0， #0Xff000000;取得ARM指令的24位立即数LDMFD SP !, R0_R3, R12 PQ ； SW异常中断返回(3) 使用 IRQ中断 ENABLE_IRQMRS R0

13、， CPSRBIC R0 ， R0， #0x80MSR CPSR_C， R0MOV PC ， LR(4) 禁能 IRQ中断 DISABLE_IRQMRSR0CPSRORRR0， R0，#0x80MSR CPSR_CR0MOVPC， LR(5) 堆栈指令初始化INTSTACKWOV R0 ， LR；保存返回地址；设置管理模式堆栈MSR CPSR_C ， #0xD3LDR SP ， stacksvc；设置中断模式堆栈MSR CPSR_C ， #0xD2LDR SP ， Stacklrq(6) 小范围地址的加载ADRR0 ，DISP_TAB;加载转换表地址LDRBR1 ，R0，R2;使用R2作为参数

14、，进行查表DISP_TABDCB0xC0， 0xF9， 0xA4， 0xB0， 0x99， 0x92， 0x82， 0xF8， 0x80， 0x90(8) 加载 32位立即数LDRR0 ，=IOPIN;加载GPIO的寄存器IOPIN的地址LDRR1 ，R0;读取IOPIN寄存器的值LDRR0 ，=IOSETLDRR1 ，=0x00500500STRR1 ，R0; IOSET=0x00500500(10) ARM;文件名：到Thumb的状态切换TEST8.S;功能：使用BX指令切换处理器状态 ；说明：使用 ARMulate 软件仿真调试AREA Example8 ， COD，E READONLY

15、 ENTRYCODE32ARM_CODE ADR R0， THUMB_CODE+1BX R0；跳转并切换处理器状态CODE16THUMB_CODEMOVMOVADDR0 ，R1 ，R0 ，#10#20R1； R0=10； R1=20； R0=R0+R1一、简答题1. 嵌入式系统的组成，能画出嵌入式系统的组成框架。答：嵌入式系统由软件系统和硬件系统两部分组成。2. 单片机是不是嵌入式系统？它与 ARM嵌入式系统有何异同？答：单片机是嵌入式系统。单片机一般是 4位，8位或 16位的数据总线， 一般内置存储器，不运行操作系统，侧重于低成 本，主要应用与工业控制等领域；而 AR嵌入式系统是32位的数据

16、总线，运算速度快，外接 大容量存储器，能运行操作系统以适合多种应用。3. 嵌入式系统与通用计算机之间的区别。答：通用计算机系统采用标准化、模块化的设计，其技术要求是高速、海量的信息处理，技 术发展方向是处理速度、 总线宽度、 存储容量的无限提升。 而嵌入式系统怎采用针对性较强 的专业化设计， 技术要求是满足具体应用， 技术发展方向是在保证应用系统的技术要求和可 靠性的前提下，尽可能减小成本、体积和功耗。4. 嵌入式处理器的分类答：嵌入式微处理器 MPU嵌入式微控制器 MCU嵌入式DS強理器嵌入式片上系统SOC嵌入式可编程片上系统 SOPC5. 嵌入式操作系统的作用是什么？请举出3种常见的操作系

17、统。答：用于管理存储器分配、中断处理、任务间通信和定时器响应，以及提供多任务处理等 功能。 嵌入式操作系统， 大大地提高了嵌入式系统硬件工作效率， 并为应用软件开发提供了 极大的便利。 3种常见的操作系统： WinCE，VxworksuClinux6. 嵌入式系统开发流程7. 在ARM系列中，ARM7 ARM9分别是什么体系结构。令集的一个子集某些功能只能在ARM状态下执行，如CPSR协处理器的访问冯诺依曼体系1）数据与指令都存储在同一存储区中，取指令与取数据利用同一数据总线。2）被早期大多数计算机所采用3）ARM冯诺依曼体系结构简单但速度较慢。取指不能同时取数据哈佛体系结构1）程序存储器与数

18、据存储器分开2）提供了较大的存储器带宽，各自有自己的总线。3）适合于数字信号处理4）大多数DSP都是哈佛结构5）ARM是哈佛结构6）取指和取数在同一周期进行，提高速度，改进哈佛体系结构分成三个存储区：程序、数据、程序和数据共用8. ARM处理器有几种工作状态，各自的特点。工作状态之间如何进行转换，异常响应时，处 理器处于何种状态。答：ARI有两种工作状态： ARM状态，此时处理器执行 32位的字对齐的ARI指令。 Thumb犬态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb旨令在程序的执行过程中微处理器可以随时在两种工作状态之间切换并且不影响处理器运行模式和相应寄存器中的内容。ARM旨令集和T

19、humb旨令集均有切换处理器状态的指令，并可在两种工作状态之间切换，但 ARI微处理器在上电或复位后，应该处于ARM状态。执BX跳转指令，将操作数的状态位（位 0）设置为1时，可以使处理器从 ARM犬态切换Thumb 状态。此外，当处理器处于 Thumb犬态时发生异（如IRQ, FIQ。Un def. Abort , SW等），则 异常处理返回时，自动切换到 Thumb犬态。执行BX跳转指令，将操作数的状态位（位 0）设置为0时，可以使处理器从 Thumb犬态切换到 ARM状态。此外，当处理器进行异常处理时，把PC旨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A

20、RM状态。THUM指令集在功能上只是ARM!进行异常响应时处理器会自动进入 ARM状态即使是一个单纯的 THUM应用系统必须加一个汇 编的交互头程序因为系统总是自动从AR开始启动9. ARM体系结构所支持的最大寻址空间为？答：4GB10. ARM处理器数据存储格式有哪几种 ？各自的特点？能否举例进行说明。答：ARM存储器有大端格式和小端。大端格式中，字数据的高字节存储在低地址中，而字数 据的低字节则存放在高地址中；小端格式则相反。11. ARM处理器数据类型包括哪些？各自特点。答：字（Word）：在ARM体系结构中，字的长度为 32位，而在8位/16位处理器体系结构中， 字的长度一般为16位。

21、半字（Half-Word ）:在ARM体系结构中，字的长度为 16位，而在8位 /16位处理器体系结构中字的长度一致。字节（Byte ）:在ARM体系结构和8位/16位处理器体系结构中， 字的长度均为 8位。由于一个字数据占用地址空间中的4个字节的地址， 因此其地址总是 4的倍数， 在二进制计数中，字数据的地址低 2位总为0，称为地址4字节对齐（地 址的低两位为 0）；同理，半字需要 2字节对齐（地址的最低位为 0）12. ARM处理器正常工作时，处于何种工作模式？答：用户模式13. 弄清楚CPS晦一位的含义14. ARM指令的寻址方式。15. 掌握ARM!令集，常用指令的使用。16. ARM伪指令；汇编语言的编程；C语言编程，混合编程。17. 1ADS 集成开发环境的使用二、写出指令执行结果1. 已知 R0=8,R2=5,执行 MOV R0