中山大学嵌入式系统练习与参考答案

1、思考与练习中的、的含义是什么？答：表示支持高密度指令集；表示支持片上调试；表示增加了位乘法指令；表示带有观察点硬件。2分别列举的处理器模式和状态。答：处理器共有种运行模式。分别是用户模式（，），快速中断模式（，），外部中断模式（，），特权模式（，），数据访问模式（，）t未定义指令中止模式（，），系统模式（t）s处理器有两种状态，状态（执行位字方式的指令）和状态（执行位半字方式的指令）。和分别使用哪个寄存器?答：使用了寄存器。使用了寄存器。、定义，假设使用存储指令将的值放在单元中。如果存储器格式为大端格式可，请写出在执行加载指令将存储器单元的内容取出存放到寄存器操作后所得的值。如果存储器格式为小

2、端格式，所得的的值又为多少？低地址单元的字节内容分别是多少？答：按大端模式将数据保存在地址处，则数据高位存放在地址低位，存储方式如下表所示。地址数据（数据低位）（数据咼位）此时按大端模式从地址处的字数据读取到则其内容为如果按小端模式将数据保存在地址处，则数据低位存放在地址高位，存储方式如下表所示。地址数据（数据咼位）（数据低位）此时用按小端模式从地址读取字数据到，将会得到、简单描述一下的三级流水线，并说明其对程序设计的影响？答：使用流水线来增加处理器指令流的速度。这样可使几个操作同时进行,并使处理和存储器系统连续操作，能提供的指令执行速度。三阶段流水线入图所示：取指译码执行由于采用了流水线机制

3、，所以当正确读取了的值时，并且未更新时,该值通常为当前指令地址值加个字节；但当发生或时，值已更新，它指向当前指令后面的第三条指令，对指令来说就是当前指令地址加个字节。在程序跳转或发生中断异常时，保存到寄存器中的值通常是当前指令的下一条指令。所以编写子程序调用后返回或异常中断返回代码时就要考虑到由于流水线操作使值变化而带来的问题。、请指出指令与指令的区别以及用途。答：指令主要用来传送数据，比如将位图立即数传送到目标寄存器，而指令则是将存储的内容加载到寄存器中。7调用子程序是用还是用指令？请写出之程序返回的指令。答：指令可以跳转到指令中的目标地址，但是不将值保存在中。而在完成跳转的同时，将值保存在

4、中，所以调用子程序时使用指令。返回指令：，C8请指出伪指令的用法。指令格式与指令的区别是什么？答：伪指令可以大范围的地址读取，用于加载一个位的常数或者一个地址值到指定的寄存器中。若加载的常数未超过或的范围，则使用或指令代替该伪指令，否则汇编器将常量放入文字池，并使用一条程序相对偏移的指令从文字池读出常量。而加载指令则用于从内存中读取数据放入寄存器中。与指令在格式上相比，伪指令的参数有“”号。9状态与状态的切换指令是什么？答：版本的内核处理器可以使用指令进行状态切换。指令可以跳转到指定的地址执行程序，并根据地址来切换处理器的状态：0可使用的外部晶振频率范围是多少？（使用不使用功能时）答：在不使用

5、功能时晶振范围为；使用功能时晶振范围为。、描述一下2、和引脚在复位时分别有什么作用？并简单说明系列微控制器的复位处理流程？答:复位时，的低电平强制片内引导程序装载程序控制器件的操作，即进入状态；在2的0低在电平使2复、位在后用做跟踪端口；复位时，复位时，的低电平使复位后用做一个调试端口;复位时，根据电平状态控制引导方式，如下表所示。引导方式控制的位存储器控制的位存储器控制的位存储器内部存储器TOC o 1-5 h z复位流程：系统复位时，首先进行各种配置的初始化，判断是否看门狗复位，若是则判断用户代码是否有效，若有效则执行用户代码（片内：0（对总线开放的系列来说，还要先判断是否为来选择执行片外

6、N）,若无效则进入服务程序；若不是看门狗复位则根据硬件配置（和）选择是否把一些端口配置为跟踪调试端口，然后判断是否为低，不为低则转去判断用户代码是否有效，为低则进入模式。如图所示。图复位处理流程、系列微控制器的向量表有何要求？（向量中的保留字）答：系列规定了“向量表中所有数据位累加和为零”作为有效用户代码条件，也就是说，只有向量表中所有数据32位态累加和为零时，用户的程序才能脱机运行。在程序设计中，通过定义向量表中的保留字（地址）的值（使用指令定义），使向量表中所有位累加和为零（的个字的机器码累加）。3系列功能模块来提高微控制器片内的访问速度？是多少位宽度的接口？它是通过哪个答：系列微控制片内

7、是位宽度的接口。可以通过存储器加速模块（）来提高的访问速度。14、若否有效？的存储块使用位总线，访问时，地址线、是模块中的具有什么功能?答：若存储器配置为宽度，和不做地址线使用，可以作为使用。模块中的是字节定位选择信号，输出低电平有效，用于外扩存储器时的字节定位，扩展位存储器时需一位信号来定位，位时需：来定位，位时同时需：来定位。5系列微控制器具有引脚复用特性，那么如何设置某个引脚为指定功能？答：引脚连接模块使同一个引脚可以具有多种功能，即管脚复用，通过配置相关寄存器控制多路开关来连接引脚与片内外设。可通过配置、（引脚选择寄存器系、2）来将指定的片内外设功能映射到相关引脚，每两个寄存器位对应一

8、个特定的器件引脚。6设置管脚为功能时，如何控制某个引脚单独输入输出？当需要知道某个引脚当前的输出状态时，是读取寄存器还是读取寄存器？答：设置引脚为功能时，通过方向寄存器、来控制引脚的输入/输出。相应的位置“、”表示输出，清“系”表示输入。当需要知道当前某个引脚的输出状态时，需要读取寄存器。、的两个是符合什么标准？哪一个可用做通讯？哪一个具有接口？答：的两个都符合具有标准的调制解调器接口。工业标准。可用做通讯,8系列微控制具有哪两种低功耗模式？如何降低系统的功耗？答：系列微控制器支持两种节电模式：空闲模式和掉电模式。在空闲模式下，指令的执行被挂起直到发生复位或中断为止。外设功能在空闲模式下继续保

9、持并可产生中断使处理器恢复运行。空闲模式使处理器、存储器系统和相关控制器以及内部总线不再消耗功率。在掉电模式下，振荡器关闭，这样芯片没有任何内部时钟。处理器状态和寄存器、外设寄存器以及内部值在掉电模式下被保持。芯片引脚的逻辑电平保持静态。复位或者特定的不需要时钟仍能工作的中断可终止掉电模式并使芯片恢复正常运行。由于掉电模式使芯片所有的动作都挂起，因此芯片的功耗降低到几乎为零。9计算设置值假设有一个基于的系统，所使用的晶振为石英晶振。请计算出最大的系统时钟()频率为多少？此时的值和值各为多少？请列出计算公式，并编写设置的程序段。答：系列微处理器时钟频率最大可以是M倍频数：所以时钟频率：=9。值可

10、由()得出，必须在内。假设取最低156，MPH=z1，.取4最高频率320时，。因此，同时满足条件的值只能是2。所以计算公式为即()。设置的参考程序段如下所示设置值为5值为位置位，使能部件使和寄存器的更改生效等待锁定，即等待为屏4蔽0位，即位设0置内连接使和寄存器的更改生效0写出最小系统的定义，并画出最小系统原理框图。答：为嵌入式处理器运行提供其所必需的条件的电路与嵌入式处理器共同构成了的系统成为此嵌入式处理器的最小系统。系统框图如图2所示。时钟系统调试测试接口供电系统（电源）嵌入式控制器复位及复位配置系统存储器系统21、使用键盘控制最小系统框图独立式按键输入电路，及使用直接驱动电路，编写通过

11、按点兄的程序。要求按键被按下的时D，松开后熄灭。答：定义键盘定义驱动将对应设置为输出读取键盘的值看键是否按下一直等待有键按下延时去抖动，根据系统时钟设置延时常数去抖动;点亮等待按键放开熄灭循环2如何利用从系统？的接口与实时时钟日历芯片构成一个主答：将上的引脚，以构成硬件系统，如图所示。与对应连接起来，再加上上拉电阻就可做为主机，控制着数据传送的开始、结束。INTSDAVSSSCLCLKOUTOSC1VDDOSC2PCF856332.768kHzP0.3/SDAP0.2/SCLSDASCLLPC22006接3口023、思考怎样使两个t微控制器通过SPI接口进行数据通讯。答：设计参考电路如图4N所

12、示。RevisionDate:File:18-Dec-2005D:WUJUN电子系的资料复习题DdbSheetofDrawnBy:1234图通信一主一从接口方式SizeNumberRevisionaB机乍为S005通信的主机，其从机选择线接上拉电阻，固定在高电平。机作为从机严其从机选瑋择线连接主机的一个口，并被上拉固定在高电平。主机发起1234通信时将机的线拉低，使机进入从机状态。在通信过程中，B机的从机选择线必须保持为低。位数据宽度的和微控制器连接时，地址线的连接应注意什么问题?答：与相比有哪些优缺点？与位连接的时候，由于设置为位数据宽度，所以不使用，并且为了能够对单字节访问，要把上的、控制

13、信号分别连接到的、。如图所示。.一f-rj.J-!二旦甘甘EiEKEHEJ8.2101TE當WSU.IJ3C23MPS.OAUP3.LALLPIJ/AJ：P3.3?A3P3.4,A4PZ.S/ASPS.fi.AfiPZJ.AJP3.8/ABP3.9/ASP3.LD/A1DPS.IL.AII.P3.12.12P3.131.3PS.IAIJ.FS.IS/AIS：P3.l.fi.!ALfiPS.IJ/AIT：P3.I.B.ALKP3.L9/AI.9PSJD.DPULAJI.P3.22A22F3.曲出刃MCLJCPl.n.CSDPI.I.OEKJ7.WE田WBLSI.PSJIZiaLSO鮎AIO/(4

14、All/SIA3ZSjA4-74A5/A672A7Z-1-1：/62ARZ56A14Z:II：FTRz4：Al7.-47AISZb-45TI-W9796D2/14D5/16D7/fTET/52Dll/35DI2/站D门/?7DI4/：IS6ILY156I.6ALAddress；OxSOOOOOOOOx80O7FFFI;(BankOf图与连接电路原理器件是异步接口技术和利用存储阵列的高密度技术相结合的产物。它既有的低成本优势，又有与一样易于操作的接口。但在访问速度、功耗上跟相比还是有一定差距。为静态存储器，其具有极高的写入速度，但其成本较高。5M有哪些特点？答：M的特点：提供源代码、可移植性、可固化、可剪裁、可剥夺、多任务、可确定性、任务栈、提供系统服务、中断管理、稳定性与可靠性。需要编写哪些文件?答：根据U的