ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案.

1、第1章嵌入式系统概述(1举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。答:键盘、鼠标、扫描仪。(2什么叫嵌入式系统？答:嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。(3什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？答:嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。分为3类:性能、尺寸、能1. 注重尺寸、能耗和价格；2.关注性能；3.关注全部4个需求耗和价格。(4什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？答:嵌入式操作系统是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上加入符 合嵌入式系统要求的元素发展而来的。原因：1.提高了系统的可靠性；2.提高了开 发效率，缩短了开发周期。3.充分发挥了 3

2、2位CPU的多任务潜力。第2章ARM7体系结构1.基础知识(1ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？答:T :高密度16位Thumb指令集扩展；D :支持片上调试；M :64位乘法指 令;I :Embedded ICE硬件仿真功能模块。(2ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？答:3级;冯诺依曼结构。(3ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？答:ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上；ARM处理器状态体现在不同 指令的使用上。(4分别列举ARM的处理器模式和状态？答:ARM的处理器模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义 模式、中断模式、快速模式

3、；ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状态。(5PC和LR分别使用哪个寄存器？答:P C:R15; LR:R14o(6R13寄存器的通用功能是什么？答:堆栈指针SP o(7C PSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态？答:位3128:N、Z、C、V ,条件代码标志位；278:保留位；70:1、F、T、M40,控制标志位。(8描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。答:当控制位I置位时，IRQ中断被禁止，否则允许IRQ中断使能；当控制位F置 位时,FIQ中断被禁止，否则允许FIQ中断使能。2. 存储器格式答:无论是大端格式还是小端格式,R2的值与R1 一致；地址0x4000单元的字 节:大端:

4、0x12、小端:0x78o3. 处理器异常请描述一下ARM7TDMI产生异常的条件是什么？各种异常会使处理器进入哪 种模式？进入异常时内核有何操作？各种异常的返回指令又是什么？【异常】【模式】 【返回指令】复位管理无未定义指令 未定义MOVS PC,R14软件中断管理MOVS PC,R14预取指中止中止SUBS PC,R14,#4数据中止中止SUBS PC,R14,#8IRQ 中断 SUBS P C,R14,#4FIQ 快速中断 SUBS PC,R14,#4进入异常时,内核自动做：PC-LR、CPSP 相应异常模式下的SPSR、设置PC。CPSR为相应的异常模式、相应异常处理程序的中断入口向量

5、地址第3章ARM7TDMI(-S指令系统1.基础知识(1ARM7TDMI(-S有几种寻址方式？ “LDR R1,R0,#0x08属于哪种寻址方式？答:有8种寻址方式:1.寄存器寻址2.立即寻址3.寄存器移位寻址4.寄存器间接寻 址5.基址寻址6.多寄存器寻址7.堆栈寻址8.相对寻址；“LDRR1,R0,#0x08属于基址寻址。(2ARM指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？答:16 个;AL 。(3ARM指令中的第2个操作数有哪几种形式？列举5个8位图立即数。答:1.常数表达式(8位图2.寄存器方式3.寄存器移位方式；0x3FC、0、OxFOOOOOOO200、 OxFOOOOOOl。(4L

6、DR/STR指令的偏移形式有哪4种？ LDRB指令和LDRSB指令有何区别？答:1.零偏移2.前索引偏移3.程序相对偏移4.后索引偏移；LDRB :加载无符 号字节数据,LDRSB加载有符号字节数据(5请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途？答:MOV指令的源操作数是常数或(带偏移量的寄存器，用于寄存器之间的 数据 传送;LDR指令的源操作数是地址，用于存储器到寄存器的数据传送。(6CMP指令是如何执行的？写一程序,判断R1的值是否大于0x30,是则将R1减去 0x30。答:CMP指令将Rn-operand2根据结果更新CPSR中的相应条件标志位。CMPR1,Ox3OSUBHI R1,O

7、x3O(7调用子程序是用B指令还是用BL指令?请写出返回子程序的指令。答:用 BL ; MOV PC,R14。(8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： 用法:LDRcond Rd,=立即数/标号+立即数;LDR伪指令的源操作数是代 表一个常 数,LDR加载指令的源操作数代表一个地址。(9ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么？请举例说明。答:BX ;从ARM 状态切换到Thumb状态CODE32LDR R0,=Lable+1BX R0CODE16Lable MOV R1,#12;从Thumb状态切换到 ARM状态CODE16LDR R0,=LableBX R

8、0CODE32Lable MOV R1,#10(10Thumb状态与ARM状态的寄存器有区别吗？ Thumb指令对哪些寄存器的 访问受到一定限制？答:有区别；R8R15。(11Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条 ？答:PUSH、 POP。(12Thumb指令集的BL指令转移范围为何能达到 MB ?其指令编码是怎样 的？答:BL指令事实上是两条指令，其编码为:11110地址偏移高11位、11111地 址偏移低11位,地址编码22位,再左移一位（半字对齐，23位地址寻址8MB ,即4MB 。2.有符号和无符号加法(1OxFFFFOOOF(A+OXOOOOFFF1 (B(0x0000000

9、0NZCV=0110如果两个操作数是有符号数,A是负数,B是正数,和是0,没有溢出,所以V=0。如果两个操作数是无符号数，和是0,有进位，所以C=1o(20X7FFFFFFF (A+0x02345678 (B(0x82345677NZCV=1001如果两个操作数是有符号数，A是正数,B是正数，和是负数,有溢出，所以V=1 o如果两个操作数是无符号数，没有进位,所以c=o。(367654321 (A+23110000 (B(0X0568F421NZCV=0000如果两个操作数是有符号数,A是正数,B是正数，和是正数，没有溢出，所以V=0。如果两个操作数是无符号数，没有进位,所以C=0o第五章1、

10、基础知识:(1 LPC2114可使用的外部晶振频率范围是多少(使用/不使用PLL功能时？晶振频率范围:130 MHz，若使用PLL或ISP功能为:1025MHz o(2 描述一下 LPC2210 的 P0.14、P1.20、P 1.26 BOOT1 和 BOOT0 引脚在芯片复位时分别有什么作用？并简单说明LPC2000系列ARM7微控制器的复位处理 流程。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。P 1.20的低电平使P 1.25P1.16复位后用作跟踪端口。P 1.26的低电平使P1.31P1.26复位后用作一个调试端口。当RESET为低时，BOOT0与

11、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。(3 LPC2000系列ARM7微控制器对向量表有何要求(向量表中的保留字？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，这是LPC2114/2124/2212/2214的特性。(4如何启动LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能？相关电路应该如何设计？(5 LPC2000系列ARM7微控制

12、器片内Flash是多位宽度的接口 ？它是通过哪个 功能模 块来提高Flash的访问速度？128位,通过存储器加速模块(MAM来提高Flash的访问速度(6若LPC2210的BANK0存储块使用32位总线，访问BANK0时,地址线A1、A0是 否有效？ EMC模块中的BLSOBLS4具有什么功能？无效,(如果存储器组配置成16位宽，则不需要A0; 8位宽的存储器组需要使 用A0。;字节定位选择信号。(7 LPC2000系列ARM7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？通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能(8设置引脚为GPIO功能时，如何控制某个引脚单独输

13、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？GPIO方向寄存器，10PIN。（9）P0.2和P0.3 口是I2C接口，当设置它们为 GPIO时，是否需要外接上拉 电阻才能输 出高电平？（ 10）使用SPI主模式时，SSEL引脚是否可以作为GPIO?若不能，SSEL引脚应如何处 理？不能用作GPIO, SSEL应设这高电平, 处于末激活状态。（11）LPC2114具有几个UART是符合什么标准？哪一个UART 可用作 ISP 通信？哪一个 UART 具有 MODEM 接口？ UART0 , UART1 ；UART0 用于 ISP 通信，UAR

14、T1 具有 MODEM 接口。 （ 12） LPC2114 具有几个 32位定时器？ PWM定时器是否可以作通用定时器使用？ 两个32位定时器，PWM 定时器不能用作通用定时器使用 （13） LPC2000系列ARM7微控制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的功耗？2个低功耗模式：空闲和掉电；2、计算PLL设置值：假设有一个基于LPC2114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值和P 值各为多少？请列出计算公式，并编写设置PLL的程序段。3、存储器重影射：（1）LPC2210具有（43值应该为（00个字。0x

15、00000000, 80x00000000, 16 4、外部中断唤醒掉电设计：以下代码是初始化外部中断 0,用它来唤醒掉电的 LPC2114，请填空。PINSEL0=0x00000000; PINSELI = （PINSEL1 &0XFFFFFFFC|0X01 ； EXTMODE =0X00 ； EXTPOLAR=0X00 ； 设置 EINT0为低电平触发EXTWAKE =0X01 ； /允许外部中断0唤醒掉电的CPU EXTINT=0x0F ；第四章清除外部中断标识设置I/O连接，PO.16设置为EINTO 设置EINT0为电平触发模式 0x40000000, 80x7FFFE000, 8

16、25 ）。011011 ），共有（）种存影射模式。14 （2）当程序已固化到片内Flash,向量表保存在0x00000000起始处，则 MAP 1:0的（3） LPC2000系列APM7微控制器ccq重影射的目标起始地址为（程序清单4.1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 ENTRY CODE32 START MOVLOOP B ADD_SUB ADDS MOV END 程序清单 4.2 读取 SMI 立即数 T_bit EQUSTMFD MRS STMED TST L DRNEH BICNE LDREQ BICE

17、QLDMFD 0X20SP!, R0_R3, R12, LR;现场保护 R0, SPSR SP , R0 R0 , #T_bit R0,LR, #_2 R0, R0, #0xFF00 R0, LR , #_4 R0, R0, #0Xff000000 ;读取SPSR;保存SPSR;测试T标志位；若是Thumb指令，读取指令码（16位）； 取得Thumb指令的8位立即数；若是ARM指令，读取指令码（32位）；取得ARM 指令的 24 位立即数 SWI_Handler R0，R0，R1 PC, LR ； R0=R0+R1 ;子程 序返回；文件结束 MOV R1，#10 BL LOOP ADD_SUB

18、 ;调用子程序ADD_SUB ;跳转到 LOOP R0, #0 Examplel,CODE,READONLY ;声明代码段 Examplei ;标识程序入口 ；声明32位ARM指令；设置参数SP!, R0_R3, R12，PC ; SWI异常中断返回 程序清单4.3使用IRQ中断ENABLE_IRQ MRS R0，CPSR BIC MSR MOV R0，R0, #0x80 CPSR_C, R0 PC, LR 程序清单 4.4 禁 能 IRQ 中断 DISABLE_IRQ MRS ORR MSR R0 CPSR R0 , R0, #0x80 CPSR_C,ROMOV PC , LR程序清单4.5堆栈指令初始化INTSTACK WOV MSR LDR MSRLDR 程序清单4.6小范围地址的加载 ADR LDRBDISP TAB DCB 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90 R0,DIS P_TAB R1 , R0 , R2;加载转换表地址；使用R2作为参数，进行查表 R0 ,LR CP SR_C , #0x