嵌入式期末复习提纲(包含答案)

1、考题型：一、判决问题10分2、填补问题20分三、选题20分4、简单解答30分钟(5个)5、应用问题20分(3分)6、名字的说明复习资料书PPT课件，平时班的例题。平时的作业和练习考试范围：第15章其他说明：放学后的练习题是重点。简单的答案来自前五章，各章各有一个。各章要点：第一章：1 .什么是嵌入式系统？ 以下是生活中常见的嵌入式系统的例子。嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。 以应用为中心，基于计算机技术，硬件和软件可以裁剪，应用系统可以适应功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。2 .嵌入式系统有什么特点？3 .嵌入式系统是由哪些部分组成的？ 简要说明各

2、部分的功能和作用。4 .嵌入式系统是如何分类的？5 .嵌入式系统的定义。嵌入式系统是用于检测、控制、辅助和操作机械设备的装置。 以应用为中心，基于计算机技术，硬件和软件可以裁剪，应用系统可以适应功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。6 .什么是交叉编译，我们来说明一下交叉编译的实现过程吧。7 .嵌入式系统有哪些应用领域？嵌入式系统技术具有非常广泛的应用前景，其应用领域如下1 .工业控制：基于嵌入式芯片的工业自动化设备取得了巨大发展，目前已有大量的8、16、32位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人才资源的主要方法，如工业过程控制、数字机床、电力系统

3、、电网安全、 在传统的工业控制产品中，低端型多采用8位单片机。 但是，随着技术的发展，32位、64位处理器成为产业控制设备的核心，今后几年将有很大的发展。2 .交通管理：在车辆导航、流量控制、信息监视和汽车服务方面，嵌入式系统技术已获得广泛应用，内置GSM模块，GSM模块移动定位终端已经在各种运输行业取得了成功。 现在，GPS机器已经从最先进的产品进入普通人的家庭，几千元就能随时随地找到你的位置。3 .信息家电：这被称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等网络化、智能化将人们的生活导向新的空间。 即使不在家，也可以通过电话线和互联网进行远程控制。 在这些设备中，嵌入式系统很有用。4 .家庭智

4、能管理系统：内置了水、电、煤气表的远程自动拷贝、安全防火、防盗系统，其中嵌入了替代传统人工检测的专用控制芯片，实现了更高、更准确、更安全的性能。 目前，在服务领域，例如远程烹饪器等已经体现了嵌入式系统的优势。第二章：1 .嵌入式处理器的种类？请说明各种嵌入式处理器的主要特征和应用领域。 (P6)嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP、嵌入式片上系统。(1)嵌入式微处理器集成了处理器核心，存储管理器缓存芯片具有小型、轻量、低成本、可靠性等特点，也称为单板机。(2)嵌入式微控制器被称为微处理器，集成了存储器和芯片内周边芯片的微控制器，芯片上周资源丰富，适于控制芯片化、小型、低功耗、低成本等特

5、征。(3)嵌入式DSP专门用于信号处理的嵌入式芯片适合于执行DSP算法，并且能够对离散信号进行集成处理以提高速度。(4)嵌入式芯片上的系统SOC硬件和软件的无缝耦合将操作系统代码模块直接嵌入到处理器芯片中，从而在单个芯片上实现整个系统的功能简单说明ARM7 TDMI的意思。 (P7)ARM7TMDI是目前被广泛使用的32位嵌入式RISC处理器，属于低端ARM处理器核。 TDMI的基本意义如下t:16压缩指令集Thumb的支持d :支持薄膜上的调试m :内置硬件乘法器(Multiplier )I :嵌入式ICE，支持片上的断点和调试点3 .选择arm处理器时应考虑的问题是什么？ (P34-P35

6、 )4. ARM处理器共有多少个通用寄存器？ 这些通用寄存器的构成是什么样的？这些寄存器根据用户程序的功能是如何区分的？ 特殊寄存器是什么？他们的角色分别是什么(P39-P40 )ARM微处理器有32位寄存器37个，其中31个是通用寄存器，6个是状态寄存器。31个通用寄存器根据其编程的特征，分为以下种类a .不将寄存器R0-R7分组，而是在所有模式下共享b .分组寄存器R8-R12、R8_FIQ-R12_fiq、fiq模式下的寄存器、R8-R12、其他模式共享c .包寄存器R13-R14被分成六组，各组用户、系统和其它模式：R13_通常用作堆栈指针SP，R14_通常用作子程序链接寄存器，通常用

7、于在进入子程序后保存PC的返回值。 模式是usr、fiq、irq、svc、abt和und的几种模式之一。d .程序寄存器R15(PC )在所有模式下共享6个状态寄存器：CPSR的当前程序状态寄存器存储当前的程序状态。 5个程序状态备份寄存器SPSR(svc、abt、und、irq、frq )只能在异常模式下访问，各异常模式具有属于自己的SPSR，在发生异常的情况下，使用SPSR来保存SPSR的值，是否异常5. CPSR的各状态位置的作用是什么？如何改变各状态的比特？ (P40-P41 )CPSR可以在任何执行模式下访问，包括条件代码标志位、禁止中断位、当前处理器模式标志位和其他相关控制状态位。

8、条件代码标志位：如果N:用两个补数运算，N=1表示运算结果为负数，N=0表示运算结果为正或零Z:Z=1表示运算结果为零，Z=0表示运算结果非零C:相加(包括比较指令CMN )运算结果发生进位时(无符号数溢出)，C=1，其他情况下C=0。减法运算(包括比较指令CMP )中发生位数借(无符号数溢出)，C=0，其他情况下C=1。对于包括移位操作在内的非加法/减法指令，c是移位值的最低位。V:加减运算指令中，操作数和运算结果为二进制补数表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出。CPSR的低位8位(包括I、f、t、M4:0 )被称为控制位，能够在异常发生的情况下进行变更。状态寄存器(PSR )中的剩馀位为

9、保留位，如果变更了PSR中的条件代码标志位或控制位，则保留位不变，在程序中也不要使用保留位存储数据。6 .试制对arm处理器异常中断的响应过程。ARM处理器对异常中断的响应如下保存处理器的当前状态、中断掩码位及各条件标志位设定当前程序状态寄存器CPSR的相应位将寄存器lr_mode设定为返回地址将程序计数值PC设定为该异常中断的中断矢量地址，跳转到相应的异常中断目的地执行。7. ARM命令的地址方式有几种？下面举例说明各自的特征。 (P36-P38 )8 .如何在arm指令系统中实现对字节、半字和字的访问？ (P37 )Byte:字节、8位半角，16位Word:字，32位9 .要把握课后练习题

10、2-13、2-14。 包括上课时说的常用指令。10 .采用RISC体系结构的ARM微处理器通常具有什么特征？1 .小型、低功耗、低成本、高性能。 2、支持2个指令集Thumb (16位)/ARNI (32位)，与8位/16位设备兼容。 3 .如果大量使用寄存器，指令的执行速度会变快。 4 .大部分数据操作在寄存器中完成。 5、寻址方式灵活简单，执行效率高。 6 .指令长度是一定的。11.ARM7和ARM9分别是几级管线？管线的概念和简单的三级管线分为哪三级(P35-P36 )12 .对arm体系结构的t变种、m变种和e变种进行简要叙述。 (P32 )13.ARM处理器支持哪些类型的数据？Byt

11、e:字节、8位半角，16位Word:字，32位12.ARM处理器有多少种处理器模式？ ARM处理器有什么特殊的工作状态？ (P38-P39 )PS有七种处理器模式。用户模式：通常程序运行的动作模式，不能直接从用户模式切换到其他模式系统模式：可以直接切换到其他模式，如支持操作系统的权限任务。高速中断模式：用于高速中断处理，支持高速数据传输和通道处理，仅在FIQ异常响应时进入这个模式。中断模式：用于通用中断处理，仅在IRQ异常响应时进入该模式。管理模式：操作系统使用的保护模式，仅在系统复位和软件中断时才有效。这个模式。中止模式用于虚拟内存和存储保护。未定义模式：支持软件模拟的硬件协处理器仅在未定义

12、命令异常响应时才进入此模式。15. ARM存储系统的存储格式分为哪两种？ 教科书图2-13、2-14要求熟练掌握。 (P43-P44 )ARM存储器包括大端格式和小端。 在大端格式中，字数据的高位字节存储在低位地址中，字存储在数据的低位字节存储在高位地址中，较小的格式相反。16 .与arm地址方式有关的命令必须全部掌握。17.ARM命令形式、ARM存储器存取命令、ARM数据处理命令、ARM分支命令，应掌握所有在课堂上所说的。18 .试着写arm汇编语言的句子格式和注意事项。 (p14 )19 .如何在arm汇编程序语言编程中进行子程序调用及其返回？在ARM汇编语言程序中，子程序的调用通常由BL

13、指令来实现。 在程序中，如果使用命令： BL子程序名(BL PRINT_TEXT )，则子程序的调用结束。该命令在执行时将子例程的返回地址保存在连接寄存器LR中，并且将程序计数器PC朝向子例程的入口点，在子例程的执行完成而需要返回调用的情况下，将存储在LR中的返回地址打印在调用子例程的同时，也可以传递参数和完成来自子例程的运算结果，通常也可以使用寄存器R0 R3来完成。使用BL指令调用子程序的汇编语言源程序的基本构成如下所示AREA Init，代码，只读入口StartLDR R0，=0x3FF5000ldr 1，0 x ffSTR R1、R0LDR R0，=0x3FF5008ldr 1，0 x

14、 01STR R1、R0BL PRINT_TEXT2222222222222666666PRINT_TEXT20 .什么是内置组件？ 其特征是什么？第三章：1 .嵌入式系统的硬件有哪些组成部分？ (P87 )以嵌入式系统处理器为核心，由内存、I/O接口电路、必要的附属电路(电源、时钟、复位、中断)和对应的总线、辅助接口构成。2 .试着简单说明一下巴士的四周期握手的过程。 (P89 )(1)设备在提高其输出等级时发出询问信号，通知设备2已准备好接收数据。(2)设备2准备接收数据，准备提高其输出电平，输出响应信号发送数据，设备2准备接收数据。(3)当看到数据传送完成时，装置2降低输出等级，以表示接

15、收到数据。(4)已经降低了装置2的响应信号，并且发现装置降低了输出电平。3 .什么是DMA？ DMA主要用于完成哪个总线操作？ (P91 )直接内存访问(DMA )允许对不受CPU控制的总线操作进行读写。 专用硬件实现外围设备和内存之间的高速数据传输。 CPU以外的动作外围设备和内存的读写动作。4 .请画出并说明分层存储系统的结构。 (P94 )5. RAM内存有几种？特征是什么？ (P95-P96 )静态RAM，特点：价格高、容量小、功耗低、稳定性要求高。动态RAM，特点：电路简单，价格低，容量大，稳定性低6. ROM内存有几种？各自的特征是什么？(1)可编程ROM只能编程一次。(2)用紫外

16、线可编程ROM，用紫外线消除后可以重复编程。(3)可电删除的可编程ROM，用户以字节为单位多次电删除，并改写存储内容。7 .总线的概念是什么(P88 )基本总线操作是？ 参照图3-3说明总线的读写操作的步骤。8 .触摸屏电阻式和电容式的应用。 (P103 )第四章：1 .驱动程序层软件可以分为三种类型？ (p19 )主板级初始化程序、系统软件相关的驱动程序、应用程序相关的驱动程序什么是引导加载器？ 为什么引导加载器依赖于目标硬件的实现呢？ (P120 )引导加载器是系统开机后执行的第一个程序代码，目的是将系统硬件和软件环境调整到适当的状态，以准备正确的坏环境来调用操作系统内核。每个嵌入式微处理器体系结构都有不同的引导加载器，因为引导加载器还依赖于嵌入式板级硬件设备的配置，所以它取决于目标硬件的实现。3 .硬件抽象层一般实现什么功能？