嵌入式系统复习1

1、按总线所传送的信息类型，总线分为 数据总线、地址总线和控制总线。ARM 目前已经推出的Cortex M 系列的CPU有：M0、M0+、M3和 M4。一个嵌入式系统由3部分组成，分别是嵌入式硬件、嵌入式软件和开发工具/开发平台。ARM(Advanced RISC Machine)译为(高级精简指令集机器)，既可以认为是一个公司的 字，或一类未处理器的通称，还可以认为是一种技术的统称。ARM属于 RISC 架构。在Tiva系列ARM里，GPIO管脚可以被配置为多种工作模式，其中有3种比较常用：高 阻输入、推挽输出、开漏输出。ARM 目前已经推出了如下Cortex M 系列的CPU： M0，M0+，

2、M3和 M4。ARM Cortex系列又分成3个子系列，分别是Cortex A系列、Cortex M系列和Cortex R系列。虽然都是属于V7版本架构的TI的Tiva C系列芯片主要分为两大系列，他们分别为TM4C123x系列与TM4C129x系 列TM4C123GH6PM的GPIO模块由6个GPIO模块组成，每个模块对应一个GPIO端口 (PA、 PB、PC、PD、PE、PF)，每个GPIO端口包含多个管脚，如PA端口是PA0PA7；通过 GPIO模块，最多支持43个可编程输入/输出引脚。LaunchPad上TM4C123GH6PM使用了 LQFP封装的方式；其封装引脚之间距离很小， 管脚

3、很细；使用该技术封装的MPU操作方便，可靠性高；ARM处理器有两种状态，分别是ARM状态 和Thumb状态。ARM 指令集是32位宽，Thumb指令集是16位宽。将2进制转换为16进制：(11001011) B =。GPIO的中文全称是通用输入输出端口。计算机结构分为哈佛体系结构和冯诺依曼体系结构。ARM处理器支持的数据类型中，半字节为4位，字节为8位、半字为16位、字为32 位。ARM状态下，SP寄存器指的是R13、LR寄存器指的是R14、PC寄存器指的是 R15。ARM字数据存储格式有：大端格式和小端格式。ARM系列微处理器支持的边界对齐格式有：字节对齐、半字对齐和字对齐。相对于ARM指令

4、集，Thumb指令集的特点是 。A、指令执行速度快B、16位指令集，可以得到密度更高的代码，对于需要严格控制成本的设计非常有意义C、Thumb模式有自己独立的寄存器D、16位指令集，代码密度高，加密性能好 在ARM寄存器结构中，栈指针使用 寄存器。A、R0B、R13C、R14 D、R15ARM9属于 结构。A、冯.诺依曼B、哈佛Cortex M系列采用 级流水线设计。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark54 o Current Document A、1B、2C、3D、5ARM中可以访问状态寄存器的指令，能够访问内存的指令是。A、MOVB、ADD C、LDR D

5、、MRS下列条件码中表示不相等的。 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document A、EQB、NEC、CSD、CC8,在用ARM汇编编程是，其寄存器有多个别名，通常PC是指R15, LR是指，SP 是指 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document A、R12B、R13C、R14D、R15A、STMDAB、STMIAC、STMDBD、STMIB同CISC相比，下面哪一项不属于RISC处理器的特征。A、采用固定长度的指令格式，指令规整、简单、基本寻址方式有23种。B、减少指令数和寻址方式，使控制部件简化，加快执行速度。C

6、、数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指 令的执行效率，同时简化处理器的设计。D、RISC处理器都采用哈佛结构以下叙述中，不符合RISC指令系统特点的。A、指令长度固定，指令种类少B、寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强C、设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单D、选取使用频率较高的一些简单指令12.下面关于ARM处理器的体系结构描述哪一个是错误的。A、三地址指令格式B、所有的指令都是多周期执行C、指令长度固定D、Load-Store 结构3. ARM的指令执行靠什么驱动？A、流水线B、微代码C、电容放电D、电磁感应ARM采用多少位的体系结构？ A、64 位

7、B、32 位 C、16 位D、8 位ARM使用那个寄存器存放程序的返回地址？A、R14 B、r12C、cpsrD、spsr当前程序状态字寄存器的名称是什么？ A、CPSRB、SPSR C、MCRD、MSR8.Thumb指令集的长度是多少？ A、16 B、32C、64 D、72用户模式下的可见通用寄存器个数为多少个？ BA、37 个B、16 个 C、38 个 D、39 个ARM体系结构中共有多少个物理寄存器？ AA、37 个B、10 个 C、12 个D、72 个各种模式下通用的寄存器有那些？ AA、r0r7B、r0r12C、r0r37D、r0r4ARM中位于主存储器和内核之间的快速存储器叫什么？

8、A、CacheB、MMUC、MPU D、SDRAM指令的三级流水线中，预取阶段完成的任务是？A、从存储器装载一条指令B、识别将被执行的指令C、ALU处理指令D、把结果写会计算器ARM汇编指令中，用于实现加法运算的是哪条指令？A:ADD B、SUBC、MUL D、MOV、下列描述不属于RISC计算机的特点的是（C）。A.流水线每周期前进一步。B.更多通用寄存器。指令长度不固定，执行需要多个周期。独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。3、存储一个32位数0 x2168465到2000H2003H四个字节单元中，若以大端模式存储，则 2000H存储单元的内容为（）。A

9、、 0 x21B、 0 x68 C、 0 x65D、 0 x024、 ADDR0, R1, #3属于（A）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13、存储一个32位数0 x876165到2000H2003H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、0 x00B、0 x87 C、0 x65 D、0 x6115、若 R1=2000H，（2000H）=0 x86，（2008H）=0 x39，则执行指令 LDR R0，R1，# 8 !后 R0的值为（）。A. 0 x2000 B. 0 x86 C. 0 x2008 D. 0 x3916、寄

10、存器R13除了可以做通用寄存器外，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18、ARM指令集和Thumb指令集分别是（）位的。A, 8 位，16 位 B. 16 位，32 位 C. 16 位，16 位 D. 32 位，16 位20、若 R1=2000H，（2000H）=0 x28，（2008H）=0 x87，则执行指令 LDR R0, R1，#8 !后 R0 的值为（D ）。A, 0 x2000 B. 0 x28 C. 0 x2008 D. 0 x8721、寄存器R15除了可以做通用寄存器外，还可以做（）A.程序计数器B.链接寄存器C.堆栈指针寄存器D.基址寄存

11、器22、下列CPSR寄存器标志位的作用说法错误的是（）。A. N：负数 B. Z:零 C. C:进位 D. V:借位 TOC o 1-5 h z 23、LDR R2，R3,#128的寻址方式是（）。A.寄存器寻址B.寄存器移位 C,变址寻址D.间接寻址34、ARM处理器的工作模式有（）种。A. 5B.6 C. 7D.81、什么是RISC?什么是CISC?2、ARM处理器模式和ARM处理器状态有什么区别？ARM处理器模式指用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模 式、未定义模式和系统模式。ARM处理器状态指ARM状态和Thumb状态ARM两种处理器状态下均有上述7种模式。3、Cortex

12、 M 4 ARM内部寄存器R13、R14、R15的主要功能和作用？R13 :堆栈指针，用于保存堆栈的出入口处地址、保存待使用寄存器的内容R14:连接寄存器，当使用BL指令调用子程序时，返回地址将自动存入14 中；当发生异常时，将R14对应的异常模式版本设置为异常返回地址；其他时 候作为通用寄存器。R15 :程序寄存器，总是指向正在“取指”的指令5、请说明MOV指令与LDR加载指令的区别和用途？LDR的操作数既可以来源于寄存器也可以来源于存储器，MOV的操作数能 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

13、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、专业名词解释(写出以下英文简写对应的中文名称)：RISC 精简指令集计算机(Reduce Instruct Set Computer) IP互联网协议(Internet Protocol) ISR中断服务程序(Interrupt Service Routine) JTAG联合测试行动组(Joint Test Action Group)；调试接口 IDE集成开发环境(integrated development environment) RTOS实时操作系统(Real Time Operating System) CISC复

14、杂指令集计算机(complex instruction set computer)4、ARM处理器有几种工作模式？并做说明每种工作模式的含义。ARM处理器有7种工作模式：用户模式(usr)-正常程序执行的模式快速中断模式(fiq)- FIQ异常响应时进入此模式中断模式(irq)- IRQ异常响应时进入此模式管理员模式(svc)-系统复位和软件中断响应时进入此模式中止模式(abt)-用于虚拟存储及存储保护系统模式(sys)-与用户类似，但有直接切换到其它模式等特权未定义模式(und)-未定义指令异常响应时进入此模式除了用户模式外，其他模式均可视为特权模式5、简述ARM9处理器的内部寄存器结构，并

15、分别说明R13、R14、R15寄存器的作用ARM9处理器的内部总共有37个32位的寄存器，其中31个用作通用寄存器，6个用作 状态寄存器，每个状态寄存器只使用了其中的12位。这37个寄存器根据处理器的 状态及其工作模式的不同而被安排成不同的组。程序代码运行时涉及的工作寄存器 组是由RAM9微处理器的工作模式确定的。R13寄存器的作用通常是栈指针；R14用作子程序链接寄存器，用于保存子程序的返回地址；R15的功能是程序计数器，从R15读取的值是处理器正要取指的地址。6、大端存储模式和小端存储模式的含义是什么？大端存储系统：字的地址对应的是该字中最高有效字节所对应的地址。小端存储系统：字的地址对应

16、的是该字中最低有效字节所对应的地址。1、嵌入式处理器的结构：哈佛结构Vs冯诺依曼结构。哈佛笙构：将程序指令和数据分开储存结构；存储器地址独立编址、独立访问； 四总线制提高吞吐率（程序、数据分别有相对独立的数据和地址总线）；取值与 执行能力并行。冯诺依曼结构:指令存储器与数据存储器一体化设计；指令地址和数据地址统一 编制；高速运算时，存储传输通道有瓶颈。2、信息存储中的大端模式，小端模式。ARM处理器支持哪种模式？大端储存：低地址储存字数据的高字节。小端储存：低地址储存字数据的低字节。arm处理器支持这两种储存模式。ARM处理器的寻址方式。1-立即寻址操作数本身就在指令中给出，只要取出指令也就取

17、到了操作数；-寄存器寻址利用寄存器中的数值作为操作数，这种寻址方式是各类微处理器经常采用的一种 方式，也是一种执行效率较高的寻址方式；-寄存器间接寻址以寄存器中的值作为操作数的地址，而操作数本身存放在存储器；-基址寻址将寄存器（该寄存器一般称作基址寄存器）的内容与指令中给出的地址 偏移量相加；-相对寻址以程序计数器PC的当前值为基地址，指令中的地址标号作为偏移量；-多寄存器寻址一条指令可以完成多个寄存器值的传送，最多传送16个通用寄存器的值;什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？3级流水线的3个阶段：（1）取指 从存储器装载一条指令（2）译码 识别将要被执行的指令（前一条指令）（3）执行

18、处理指令并将结果写回寄存器（再之前一条指令）ARM处理器的2种操作状态分别为：（1）ARM状态：32位，处理器执行字方式的ARM指令，处理器在系统上电时默认为ARM 状态。（2）Thumb状态：16位，处理器执行半字方式的Thumb指令ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？答：ARM处理器模式指的是处理器在执行程序是在不同时刻所在的不同状态，ARM处理器 状态是指处理器当前所执行的指令集分别列举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；ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状态。PC和LR分别使用哪个寄存器？PC:： R15作用：程序计数器LR:： R1