嵌入式系统开发与应用教程田泽复习题

1、一、选择题 1、ADD  R0，R1，#3属于（）寻址方式。  A. 立即寻址  B. 多寄存器寻址  C. 寄存器直接寻址 D. 相对寻址  2、GET伪指令的含义是（）  A. 包含一个外部文件  B. 定义程序的入口 C. 定义一个宏 D. 声明一个变量  3、存储一个32位数0x876165到2000H2003

2、H四个字节单元中，若以小端模式存 储，则2000H存储单元的内容为（ ）。 A、0x00  B、0x87  C、0x65  D、0x61  4、若R1=2000H，(2000H)=0x86，(2008H)=0x39，则执行指令LDR R0，R1，8！后R0的值为（ ）。 A. 0x2000 B. 0x86 C. 0x2008 D. 0x39  5、寄存器R13除了可以做通用寄存

3、器外，还可以做（  ）。 A、 程序计数器   B、链接寄存器 C、栈指针寄存器    D、基址寄存器  6、FIQ中断的入口地址是（ ）。  A、0x0000001C  B、0x00000008 C、0x00000018  D、0x00000014  7、ARM指令集和Thumb指令集分别是（  ）位的。 A. 8位，16位  

4、0;B. 16位，32位  C. 16位，16位 D. 32位，16位  8、ARM寄存器组有（  ）个寄存器。 A、7  B、32 C、6 D、37  9、若R1=2000H，(2000H)=0x28，(2008H)=0x87，则执行指令LDR R0，R1，8！后R0的值为（  ）。 A. 0x2000 B. 0x28  C. 0x2008

5、60;    10、 和PC机系统相比，下列哪个不是嵌入式系统独具的特点（      ） A、 系统内核小    B、专用性强  C、可执行多任务    D、系统精简 11.ARM公司是专门从事（         ） A、基于RISC技术芯片设计开发  B、ARM芯片生产

6、0;C、软件设计    D、ARM芯片销售 12.ARM9系列微处理器是（         ） A、 三级流水线结构   B、四级流水线结构 C、五级流水线结构   D、六级流水线结构 13.所有工作模式下，（        ）都指向同一个物理寄存器，即各模式共享 A、R0-R7 

7、0; B、R0-R12  C、R8-R12  D、R13，R14 14.当异常发生时，寄存器（          ）用于保存CPSR的当前值，从异常退出时则可由它来恢复CPSR. A、SPSR   B、R13   C、R14   D、R15 15.能实现把立即数0X3FF5000保存在R0中的指令是（    

8、  ） A、LDR R0, = 0X3FF5000 B、LDR R0, 0X3FF5000 C、MOV R0, 0X3FF5000 D、MOV R0, =0X3FF5000 16.ARM指令LDMIA  RO,R1, R2, R3,R4  实现的功能是（         ） A、R1R0，

9、R2R0+4，R3R0+8，R4R0+12  B、R1R0，R2R0-1，R3R0-2，R4R0-3 C、R1R0，R2R0+1，R3R0+2，R4R0+3  D、R1R0，R2R0-4，R3R0-8，R4R0-12  17.（         ）伪指令用于定义一个代码段或数据段 A、RLIST   B、DCB  C、MAP  D、AREA 18.在ARM体系结构中，要从主动用户模式（U

10、ser）切换到超级用户模式（Supervisor），应采用（        ）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 3、 简答 第一章：1、什么是嵌入式系统？与通用计算机系统相比，它有哪些特点？ 答：定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等

11、严格要求的专用计算机系统。 特点：“专用”的计算机系统；运行环境差异很大；比通用PC系统资源少得多；低功耗、体积小、集成度高、成本低；具有完整的系统测试和可靠性评估体系；具有较长的生命周期； 需要专用开发工具和方法进行设计；包含专用调试路；多科学知识集成系统 2、 嵌入式系统组成结构包括哪几部分？嵌入式系统组成结构的理解。  答：嵌入式系统由硬件和软件组成。嵌入式系统的硬件是以嵌入式微处理器为中心，配置存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口。嵌入式系统软件包括板级支持包层、实时操作系统层、应用程序接口层和应用程序层四层。

12、 3、 简述嵌入式系统的硬件组成  答：嵌入式系统的硬件是以嵌入式微处理器为中心，配置存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口。    4、试分析通用操作系统与嵌入式操作系统的异同点，并解释什么是嵌入式实时操作系统。嵌入式操作系统和嵌入式实时操作系统的概念有哪些不同？ 答： 通用操作系统和嵌入式操作系统都对软、硬件资源进行分配和调度以及控制协调等，嵌入式操作系统与通用操作系统的不同之处在于它具有实时性高、可靠性好、可裁剪、体积小等特性。  嵌入式实时操作系统(Re

13、al Time Embedded Operating System)是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统，是嵌入式系统的重要组成部分。  嵌入式操作系统只注重平均性能，对整个系统来说，所有任务的平均响应时间是关键，对单个任务的响应时间不关心。嵌入式实时操作系统最主要的特性是性能上的“实时性”，也就是说系统的正确性不仅依赖于计算的逻辑结果，也依赖于结果产生的时间。是一个能够在指定的或者确定的时间内，完成系统功能以及对外部或内部、同步或异步事件作出响应的系统。   5、 嵌入式操作系统具有哪些

14、基本管理功能?  多任务管理，存储管理，外围资源管理和中断管理。第二章：   6、 试比较CISC体系结构和RISC体系结构的特点。ARM为何采用RISC结构？ 答：比较：CISC指令集设计的主要趋势是增加指令集的复杂度。而复杂指令集的高性能是以宝贵、有限的芯片面积为代价的。RISC的中心思想是精简指令集的复杂度、简化指令实现的硬件设计，硬件只执行很有限的最常用的那部分指令，大部分复杂的操作则由简单指令合成。RISC思想大幅度提高了计算机性能价格比。 采用RISC原因：（1）Load/store体系结构（2）固定的

15、32位指令  （3）地址指令格式  7、分别以ARM7TDMI和ARM9TDMI为例，介绍3级流水线和5级流水线的执行过程，并进行相应的比较。 3级流水线分为：取指，译码和执行。5级流水线分为：取指、译码、执行、缓冲数据、回写。它们的区别在于3级流水执行级中的寄存器读在5级流水的译码级中处理。3级流水执行级中的寄存器写在5级流水的回写级中处理。5级流水中的第4级缓冲数据表示如果需要则访问数据存储器，否则只是简单地缓冲一个时钟周期。3级流水采用冯诺依曼结构，不能同时访问指令存储器和数据存储器；5级流水采用哈佛结构，指令存储器与数据存储器分开，可以同时访问。

16、8、ARM微处理器支持哪几种工作模式？各个工作模式有什么特点？ 答：共支持7中工作模式：用户模式，系统模式，快速中断（FIQ）模式，普通中断(IRQ)模式，管理(SVC)模式，中止模式和未定义模式。 用户模式：ARM处理器正常的程序执行状态。 快速中断模式(FIQ)：用于高速数据传输或通道处理。 普通中断模式(IRQ)：用于通用的中断处理。 管理模式(SVC)：操作系统使用的保护模式。 中止模式：当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护。 系统模式：运行具有特权的操作系统任务。 未定义模式：处理未

17、定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真。9 ARM处理器共有多少个寄存器？这些寄存器在用户编程中的功能是如何划分的？ARM状态下的通用寄存器可分为哪几类？ ARM处理器共有37个寄存器，其中31个为通用寄存器，其余6个为状态寄存器。通用寄存器可分为未分组寄存器R0-R7,分组寄存器R8-R14和程序计数器R15。10 简述ARM状态下分组寄存器R13，R14,R15的特殊功能及R15的使用注意事项。 寄存器R13通常用做堆栈指针SP；寄存器R14用作子程序链接寄存器LR；寄存器R15被用作程序计数器PC。R15值的改变将引起程序执行顺序的变化，这有可能引起程序执行中出现一些不可预料的结果，

18、因此，对R15的使用一定要慎重。ARM处理器采用多级流水线技术，因此保存在R15的地址并不是当前指令的地址。 11、简述ARM处理对异常中断的相应过程。 （1） 将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR中 ，实现对处理器当前状态、中断屏蔽位、各条件标志位的保存。 （2）设置当前状态寄存器CPSR中的相应位设置工作模式控制位，使处理器进入相应的执行模式 设置中断标志位，禁止IRQ中断 当进入RESET或FIQ模式时，还要禁止FIQ中断  （3）将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新的异常工作模式的R1

19、4 ，使异常处理程序执行完后能正确返回原程序。 （4）给程序计数器（PC）强制赋值，根据中断向量地址跳转 去执行中断处理程序。 12.如果FIQ、IRQ和第3个异常（不是复位）同时发生，ARM应如何处理？  答：如果第3个异常是数据中止，处理器将在进入数据中止处理程序后立即进入FIQ处理程序。数据中止将“记”在返回路径中，当FIQ处理程序返回时进行处理。 如果第3个异常不是数据中止，将立即进入FIQ处理程序。当FIQ和IRQ两者都完成时，程序返回到产生第3个异常的指令并进行相应处理。14 什么是ARM异常中断向量表？它有何作

20、用？存储在什么地方？ 中断向量表中指定了各异常中断与其处理程序的对应关系。在ARM体系中，异常中断向量表大小为32字节，每个异常中断占据4个字节。ARM异常向量表通常以存储器的低端0x0为起始地址，大多数ARM处理器核也支持将异常向量表存放在以0xFFFF0000为起始地址的32字节空间中。每个异常中断对应的中断向量表的4个字节的空间中存放一个跳转指令或者一个向PC寄存器中赋值的数据访问指令LDR。通过这两种指令，程序将跳转到相应的异常中断处理程序处执行。 15. 简述ARM的存储器层次。1） 寄存器组存储器层次的顶层，访问时间几个ns 2） 片上RAM具有和片上寄存器组同级的读/写

21、速度 3） 片上Cache访问时间10ns，2级片外Cache访问时间几十ns 4）主存储器访问时间50ns 5）硬盘访问时间几十ms16.大端存储法与小端存储法有什么不同？对存储数据有什么要求与影响？    小端：较高的有效字节存放在较高的的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址。  大端：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。 第三章：17、 ARM处理器如何进入和退出Thumb指令模式？用汇编语言实现ARM状态和Thumb状态互相的切换。  

22、答：进入Thumb模式：有2种方法。一种是执行一条交换转移指令BX，将指令中的目标地址寄存器的最低位置1，并将其他位的值放入程序计数器PC，则可以进入Thumb指令。另一种方法是利用异常返回，也可把微处理器从ARM模式转换为Thumb模式。  退出Thumb模式：也有2种方法。一种是执行Thumb指令中的交换转移BX指令可以显式地返回到ARM指令流。另一种是利用异常进入ARM指令流。 18.如何在汇编语言中定义和使用宏？ 答：定义：   宏名   MACRO   &

23、#160;                  宏体                       MEND 调用：宏调用的方式在源程序中需要复制宏体的地方写宏的名字。宏名单独占一行，

24、当源程序被汇编时，汇编程序将对宏调用进行宏体复制，并取代宏名，这种复制操作称为宏展开。为了与源程序的其他部分相区分 19、简述ARM汇编语言中伪操作，宏指令和伪指令的含义，伪操作和伪指令都分为哪几类？ 答：伪操作-伪操作只是在汇编过程中起作用，汇编结束，伪操作的使命也就结束。 宏指令-是一段独立的程序代码，可插在源程序中，它通过伪操作来定义。 伪指令-是ARM汇编语言程序里的特殊指令助记符，在汇编时将被合适的机器指令代替成ARM或Thumb指令，从而实现真正的指令操作。  伪操作分类：符号定义伪操作数据定义伪操作汇编控制伪操作

25、0;信息报告伪操作其他伪操作 伪指令分类：小范围的地址读取ADR中等范围的地址读取ADRL 大范围的地址读取LDR空操作伪指令NOP 20. ARM寻址方式有几种？举例说明ARM如何进行不同方式的寻址。1).寄存器寻址；如MOV R1, R2 2).立即寻址；如MOV R0, #0xFF003).寄存器移位寻址；如MOV R0, R2, LSL #34).寄存器间接寻址；如LDR R1, R25).基址加偏址寻址；如LDR R2, R3,#0x0C6).多寄存器寻址；如LDMIA R1!, R2-R4,R67).堆栈寻址；如STMFD SP!, R1-R7,LR8

26、).相对寻址。如BL SUBR1第四章：15、 S3C44B0X有多少个通用可编程多功能输入/输出引脚?可分为几类端口? 答：71个通用可编程多功能输入/输出引脚，可分为7类端口：  （1）2个9位输入/输出端口（Port E和Port  F）； （2）2个8位输入/输出端口（Port D和Port G）；  （3）1个16位输入/输出端口（Port C）；    （4）1个10位输出端口（Port A）； （5）1

27、个11位的输出端口（PortB）  四、编程： 1、两个矢量的标量积：        MOV     R11，#20        初始化循环次数MOV     R10，#0 初始化总和LOOP   LDR     &#

28、160;R0，R8,#4     读取第一个分量LDR      R1，R9,#4 读取第二个分量      MLA     R10，R0，R1，R10       乘积累加R10=R0*R1+R10SUBS     R11，R11，#1 

29、       减循环计数R11=R11-1BNE      LOOP  2、10个数求和：        MOV     R1，#1        MOV     R0，#0 LO

30、OP ADD     R1，R1，R0       ADD     R0，R0，#1        CMP     R0，#10       BNE     LOOP&#

31、160;       3. 把0x1000 地址开始的五个字求和 结果存到0x2000的地址MOV R0,#0x1000MOV R11,#0x2000LDMIA R0,R1R5ADD R10,R1,R2ADDC R9,R3,R4ADDC R8,R10,R9ADDC R7,R8,R5STR R7,R114 把0x1000 处开始的8个字存到 0x2000开始的地址MOV R0 , #0x1000MOV R1 , #0x2000LDMIA R0,R1R8STMIA R11,R1R83、编写以字节为单位的字符串拷贝子程序，要求从存

32、储器某处拷贝到另一处。源字符串的起始地址放入R1,长度（以字节为单位）放入R2，目的字符串的起始地址放入R3。   LOOP  LDRB  R0,  R1,  #1  STRB  R0,  R3,  #1  SUBS  R2,  R2,  #1  BNE  LOOP  

33、MOV  PC,  LR  3.1 计算X*28 + Y/22 + ZLDR R0,XLDR R1,yLDR R2,ZADD R3，R2，R1 ASR #2 R3=Z+Y/4ADD R4,R3,R0 ASL # 8R4=R3+X*284、基于绝对地址的内存表举例。下面的伪操作序列定义一个基于绝对地址的内存表，其首地址为固定地址8192（0x2000）。该内存表中包含5个作用域：consta长度为4字节，constb长度为4字节，x长度为8字节，y长度为8字节，string长度为16字节。 MAP  

34、60;  8192            ；内存表的首地址为8192（0x2000） consta    FIELD  4        ；consta长度为4字节，相对位置为0 constb    FIELD  4  

35、      ；constb长度为4字节，相对位置为4 x        FIELD  8         ；x长度为8字节，相对位置为8 y        FIELD  8     

36、;    ；y长度为8字节，相对位置为16 string    FIELD  16        ；string长度为16字节，相对位置为24 在指令中可以这样引用内存中的数据域： LDR     R0,consta         ；将consta

37、地址处对应的内容加载到R0    5、.基于相对地址的内存表举例。下面的伪操作序列定义一个基于相对地址的内存表，其首地址为0与R9寄存器值的和，该内存表包含5个数据域（与例11相同）。 MAP     0，R9           ；内存表的首地址为R9寄存器的值 consta    FIELD  4 

38、60;      ；consta长度为4字节，相对位置为0 constb    FIELD  4        ；constb长度为4字节，相对位置为4 x        FIELD  8       

39、0; ；x长度为8字节，相对位置为8 y        FIELD  8         ；y长度为8字节，相对位置为16 string    FIELD  16        ；string长度为16字节，相对位置为24 可以通

40、过下面的指令访问地址范围超过4KB的数据： ADR     R9，FIELD        ；伪指令，将在后面介绍 LDR     R5,constb         ；相当于LDR,R5，R9，#46、编写一段程序实现在C语言中调用汇编语言程序，实现将1KB大小的内存块以字的形式复制到另一内存地址 

41、;#include<stdio.h> #define NUM 1024 int main()  char strFromNUM =  "hello world"  char strToNUM; _asm  mov ecx, NUM; lea esi, strFrom; lea edi, strTo; rep movsb;  printf("%sn", strTo);  7. ARM处理器如何进入和退出Thumb指令模式？用汇编语言实现ARM状态和Thumb状态互相的切换。进入Thumb模式：有2种方法。一种是执行一条交换转移指令BX，将指令中的目标地址寄存器的最低位置1，并将其他位的值放入程序计数器PC，则可以进入Thumb指令。另一种方法