嵌入式系统设计教程(第2版)简答题答案

1、第一章第一章嵌入式系统概论嵌入式系统概论1 .嵌入式系统的定义是什么a :以应用为中心，基于计算机技术，硬件、软件可剪裁，对功能、可靠性、成本、体积、电功耗要求苛刻的专用计算机系统。 2 .简要阐述嵌入式系统的主要特征。 a:(1)具有低电功耗、小型、专业性(2)实时性强、系统核心小(3)具有创新性和高可靠性(4)需要开发高效的设定修正(5)环境和调试工具(3)嵌入式系统一般能应用于这些领域吗？ 答：嵌入式系统可应用于工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、联网与电子商业、环境监测与机械人等方面。 (1)嵌入式应用开发需要强大的开发工具和执行操作系统通讯端口；(2)网络成为必然趋势；(

2、3)极简化系统核心、算法，设备实现小尺寸、微电功耗和低成本；(4) 嵌入式软件开发答：嵌入式系统组织架构由嵌入式处理器、硬件(如存储)、嵌入式系统软件和嵌入式应用程式组成。 嵌入式系统通常配置有硬件系统和软件系统的大部分，包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统，以及配置所需的外围接口零配件。 软件系统包括操作系统和应用程式。 6 .嵌入式操作系统根据实时性分为几种类型，各自的特征是什么？ a:(1)具有强大实时功能的嵌入式操作系统。 (2)具有弱实时特征的嵌入式操作系统。 (3)没有实时特征的嵌入式操作系统。 第二章第二章嵌入式系统基础知识嵌入式系统基础知识1 .嵌入式系统体系结构有哪些两种基本

3、形式各自的特征？ a :冯诺依曼系统和哈佛系统。 冯诺依曼架构的一个特征是系统内部的数据和指令都存储在相同的存储器中，两个典型的指令执行周期包括指令TF、指令解码TD、执行指令TE和存储TS，是当前应用的低端嵌入式处理器。 硬件架构的特征是，分离计程仪内存和数据存储器，提供大的数据内存带宽，适用于数据信号处理和高速数据处理的纠正运算功能。 2 .嵌入式系统采用的先进技术是什么？ 回答： (1)流水线技术(2)超标量结构执行(3)男低音与男低音桥3 .基于arm体系结构的男低音形式回答： arm体系结构男低音具有支持32位色数据传输与32位色寻址的能力，并通过先进的微控制器总线体系结构AMBA支

4、持AMBA具体地包括两个男低音，一个包括针对高速传输进行优化的高性能男低音AHB，并且与电脑CPU直接连接。 二是连接外围设备的外围设备男低音APB，属于本地二次男低音，通过桥连接器与AHB连接，其主要用于不需要高性能输油管道接口或不需要高带宽接口的设备的互联互通4 .嵌入式存储系统的地址映射方法和配置结构答：嵌入式存储系统通常由高速缓存区高速缓存区缓存(SDRAM )、内部存储(SDRAM )和外部存储(Flash ROM )组成。 5 .介绍了嵌入式存储系统的地址映像方法和工作原理。 答：一般使用的方法是完全关联的映像。 可以将内存中的每个子摇滾乐映射到Cache存储中的任何存储摇滾乐位置

5、，也可以用完全脏的Cache存储替换任何旧的存储摇滾乐。 直接映像方式：内存中的内存摇滾乐与Cache中的内存摇滾乐有一定的对应关系。 组连接映像方式：直接映像和全连接映像方式的折衷方案。 6 .闪存主要通过哪两种技术实现？ 他们的主要区别是什么？ a:nor型和NAND型两种非易失性闪存。差异： (1)NOR Flash具有SRAM接口，具有前置寻址功能，可网站数据库到内部的各字节，NOR类型比NAND类型快一点。 NAND Flash使用多路复用接口和控制IO接口向该地址网站数据库数据，NAND类型的擦除速度和写入速度比NOR类型的子摇滾乐快。 (2)NAND Flash生产简单，成本低。

6、 存储密度比NOR Flash大。 (3) NAND Flash的每个子摇滾乐的最大写入次数为100万次，NOR型存储器的最大写入次数为10W次。 7 .对存储在嵌入式存储系统中的数据格式进行简要说明。 a :存储格式有大端顺序格式和小端顺序格式。 8 .嵌入式软件系统的结构包含哪些级别，主要实现哪些功能a :驱动层、执行操作系统层、应用中间件层、应用层4个级别。 驱动程序层：为上级软件提供解老虎钳接口操作系统层。 隐藏硬件详细信息，为应用软件开发人员提供抽象的界面。 应用层：完成特定的塔斯克。 9 .简述嵌入式操作系统发展的四个阶段。 a:(1)无操作系统阶段(2)简单操作系统阶段(3)实时

7、操作系统阶段(4)面向网际网络的阶段10 .什么是嵌入式实时操作系统？ 我简单介绍一下它的特点。 a :在预定时间内提供一定程度的服务，如果在预定时间内没有得到结果，整个系统就会失败。 特征： (1)多塔斯克(2)塔斯克的上通告驱动(3)中断和中断优先级(4)同步和异步(5)资源和临界资源(6)奥尔特容限和保密工作11 .非优先式和优先式调度法有什么不同？ 答：未占用内核的塔斯克和系统响应时间是不确定的，高优先级塔斯克何时可以获得电脑CPU控制权完全取决于应用程序何时释放电脑CPU。 只要为第一个内核准备了优先级最高的塔斯克，就始终拥有电脑CPU控制权。 对12嵌入式微处理器的中断处理步骤进行

8、简单说明。 a:(1)将cpsr保存在SPSR (2)中，设定当前状态暂存器cpsr的相应二进制位。 (3)同时将异常命令的下一个命令的地址保存在新的异常运作模式的plum连接暂存器R14_mode中，使异常处理程序执行后能够正确地移至原来的地址。 (4)强制给与程序计数器(PC )值，pum计程仪程序以对应的矢量地址开始中断处理程序的执行。13嵌入式实时OS和软实时OS的区别是什么？ 14四个常用的嵌入式操作系统各有哪些特点？ uC/OS-II :首先公开原代码，其次是可移植性、硬化性、可剪裁性。 Linux: (1)开源项目查询密码；(2)核心小、功能强、运行稳定、效率高；(3)有大量、不

9、断增加的开发工具和开发环境。 (4)网络端的萨通讯端口非常完整(5)应用广泛。 (6)包括内核和应用程序两部分。 (7)包括调度过程、内存管理、档案管理、进程间通讯、网络和驱动程序。 Windows CE: (1)WinCE无法运行现有的Windows应用程序。 (2)有严格的内存限制。 (3)合理化的运行库和API (4)通常，没有鼠标(5)的硬件没有将可靠性、实时性、修整性标准化为一盏茶。 15 .嵌入式系统的计算机语言主要有几种？ 分别在什么场合使用？ 答：嵌入式系统的计算机语言有一个包含ARM/Thumb/Jazelle的汇编语言。 应用程序查询密码一般使用习语言。 16 .什么是操作

10、系统移植？ 17 .简单说明arm指令定径套的基本寻址方法和分类形式吗a:arm处理器通讯端口的基本寻址方式共有9种，具体包括即时数字地址、注册机地址、注册机间地址、注册机唯一地址、基础地址、相对地址、多注册机地址ARM指令定径套可分类为跳跃指令、数据处理指令、计程仪柱状态暂存器(PSR )转移指令、Load/Store指令、异常中断产生指令、协调处理器指令这6种。 18 .简单说明arm指令定径套和X86指令定径套的主要区别。 a :指令格式固定长度4字节，不固定长度1-15字节计程仪读/写指令计数器可，不可状态标志二进制位更新由指令的附加位决定，指令隐式决定根据边界其取出的指令必须在4字节

11、边界取歌舞剧地址方式3地址，2地址状态二进制位6有高密度指令，无条件判断几乎各一条，无专用条件判断指令栈内存数据转移指令，用LDM/STM实现，有专用指令有PUSH/POP DSP处理的乘法指令，无网站数据库体系结构Load/Store指令，算术逻辑指令也网站数据库到存储器19.ARM指令定径套和Thumb指令定径套a :指令动作标志： CPSR的t二进制位=0，CPSR的t二进制位=1指令地址方式：多数指令为3地址，多数指令为2地址指令长度：32位色，16二进制位内核指令：执行58条、30条条件：执行很多指令， 仅分支命令数据处理命令独立的桶形移位器和ALU暂存器使用： 15个通用暂存器PC

12、(R15 )、8个通用低暂存器7个高暂存器PC(R15 ) 计程仪运行状态暂存器：特权模式下不可读写直接网站数据库异常处理：全面处理不可第3章ARM架构下的嵌入式微处理器1 a :在处理器内部大量使用32位色暂存器，可将内部查询密码和实时内核的执行时间降到最低。 在系统内部有强大的存储区域保护功能。 内部具有可扩展的处理器结构，可以以最短的时间和最快的速度扩展符合应用性能的嵌入式微处理器。 系统具有小型、低电功耗、低成本、高性能的特点。 2 .简要阐述基于arm架构的微处理器的内部结构。 答： arm系统体系结构微处理器一般由32位色算术逻辑Ulu、近40个32位色通用和专用暂存器组、32位色

13、桶形移位暂存器、指令解码与控制逻辑、指令管线与数据/地址寄存器等组件组成。 3.ARM指令定径套定义了几种变种形式？ a:(1)thumb命令定径套(t变种) (2)长乘法命令(m变种) (3)扩展型DSP命令(e变种) (4)JAVA加速器Jazelle(J变种) (5)ARM a :从计程仪编程的观点来看，ARM微处理器的动作状态包括ARM状态和Thumb状态ARM运行时，处理器执行32位色的字对齐和ARM命令系统。 对于Thumb操作的情况，在该点处处理器执行16个二进制位的半字排列的Thumb命令系统。 可以通过传输命令在两种状态之间切换。 两者的状态切换不会影响处理器的动作状态和信号

14、发送器内容。 5.ARM微处理器有哪些运作模式？ a:ARM微处理器通讯端口7中工作运行模式：用户模式(USR )高速中断模式(FIQ )外部中断模式(IRQ )管理模式(SVC )中止模式(ABT )未定义(UND )系统模式(sys) a :暂存器R13在arm中不栈内存在ARM命令定径套中已经习惯了的使用方法，在Thumb命令定径套中，一些命令强制将R13作为栈内存指针使用。 暂存器R14也称为附着暂存器，在ARM系统中具有以下两个特殊角色。 在各处理器模式下，将当前的子例程的返回地址存储在自各儿的物理地址R14中。 用BL或BLX指令调用子计程仪程序时，R14被设置为子计程仪程序的返回

15、地址。在子程序中，将R14的值复制到程序计数器PC时，子程序关闭。 R15号程序计数器。 暂存器R15作为计程仪柱纠正功能(PC )发挥功能。 当前的计程仪计划状态暂存器CRSR。 不包含条件标志二进制位、中断禁止二进制位、当前处理器标志二进制位及其他相关控制和状态。 普计程仪拉姆状态暂存器SPSR。 7.ARM微处理器系统控制程序的执行过程有三种形式，它是如何工作的？答：在arm系统的微处理器中，通常有三种控制程序计程仪程序执行流程的方法。 (1)在正常程序计程仪执行期间，该处理顺序执行。 (2)可以使用跳转命令跳转到特定地址标签条并且执行该计程仪程序，或者跳转到特定子例程。 (3)异常(E

16、xceptions )在正常的程序执行流程被暂时停止或者变更的情况下成为异常。 8.ARM系统中的异常中断有几种形式？ 为什么？ a:arm系统中的异常中断有以下7种形式。 (1)重新定径套定(Reset) (2)未定义指令(Undefine Instruction) (3)软中断(SWI) (4)指令预取结束。 云同步发生多个异常中断时，处理器可根据异常中断的优先级选择响应优先级最高的异常中断。 9 .存储管理针织面料MMU主要负责什么工作？ 答： MMU主要完成从虚拟存储空间到物理空间的映射，而ARM采用基于页面的虚拟存储管理方法。 然后是控制存储网站数据库，最后是设置虚拟存储空间缓冲区特性的三项任务。 10.Samsun S3C44B0微处理器内部主要集成了哪些零配件？ 答： 8kb缓存、外部内存控制支重轮、LCD控制支重轮、4个直接存储器访问通道、2通道UART、1个多男公关I2C男低音控制支重轮、1个I2S男低音控制支重轮、5通道PWM计时器和1个内部计时器、71个通用I/O端口， 集成8个外部中断源11.ARM7TDMI内核通讯端口中断程序断点的设置有多种类型，每种类型的特征是什么ARM7TDMI中断程序断点类型包括硬件程序断点和软件程序断点。 硬件中断程序断点的数量虽少，但可在计程仪柱存储器内的任意位置设定程