嵌入式 考试题

1、一、 简答题1. 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？答案:嵌入式系统的定义：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、功耗等有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统明显特点：1.嵌入式系统是一个专用计算机系统，有微处理器，可编程；2、嵌入式系统有明确的应用目的3、嵌入式系统作为机器或设备的组成部分被使用。嵌入式系统特点：1、与应用密切相关2、实时性3、复杂的算法4、制造成本5、功耗6、开发和调试7、可靠性8、体积小2. 简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。答案：硬件组成：微处理器、存储器、输入设备、输出设备。软件组成：嵌入式应用程序、应用

2、程序接口、嵌入式实时操作系统、板级支持包3. S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器？APB总线上连接了那些部件？答案：AHB总线上连接的控制器：LCD控制器，总线控制器，USB主控制器，中断控制器，存储器控制器，Nand Flash 控制器，时钟与电源管理，ExtMaster。APB总线上连接的控制器：通用异步收发器，通用I/O端口，定时器/脉宽调制，实时时钟，看门狗定时器，A/D转换器与触摸屏，IIC总线接口，IIS总线接口，SPI串行外设接口，MMC/SD/SDIO主控制器，USB设备控制器。4. ARM体系结构支持几种类型的异常，并说明其异常处理模式和优先级状态？答案：7种异常

3、， 异常种类 处理模式 优先级 复位 管理程序模式 最高 数据中止 中止模式 次之 快速中断请求 快速中断请求模式 次之 中断请求 中断请求模式 次之 指令预取中止 中止模式 次之 未定义指令 未定义模式 最低 软件中断 管理程序模式 最低5. 存储器生长堆栈可分为哪几种？各有什么特点？答案：满递减堆栈（特点是栈指针指向堆栈的最后一个已使用的地址，堆栈向存储器地址减小方向生长）、满递增堆栈（特点是指针指向堆栈的最后一个已使用的地址，堆栈向存储器地址增大方向生长）、空递减堆栈（特点是指SP指向堆栈的第一个没有使用的地址，堆栈向存储器地址减小方向生长）、空递增堆栈（特点是指SP指向堆栈的第一个没有

4、使用的地址，堆栈向存储器地址增大方向生长）6. 简述存储器系统层次结构及特点。答案：存储系统分为三个层次：高速缓冲存储器cache，主存储器和辅助存储器构成。特点：Cache是一种位于主存储器和嵌入式微处理器内核之间的快速存储器阵列，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据，Cache一般集成在嵌入式微处理器内，可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache，Cache的存储容量大小依不同处理器而定。 主存储器用来存放系统和用户的程序及数据，是嵌入式微处理器能直接访问的存储器。主存储器包含有ROM和RAM，可以位于微处理器的内部或外部。辅助存储器通常指硬盘、NAND Flas

5、h、CF卡、MMC和SD卡等，用来存放大数据量的程序代码或信息，一般容量较大，但读取速度与主存相比要慢一些。7. 简述I2S总线接口的启动与停止过程。答案：启动IIS： rIISCON |= 0x1; While(!Uart_GetKey();停止：Delay(10);rIISCON |= 0x0;rDMASKTRIG2=(12);rIISFCON = 0x0;8. 简述ARM系统中的中断处理过程。答案：处理过程：1）将PC的值保存到IRQ方式下的连接寄存器LR中2）将当前程序状态寄存器CPSR内容保存到IRQ方式下的保留程序状态寄存器SPSR中3）强制设置程序状态寄存器的方式位和状态为，系统

6、进入IRQ方式ARM状态4）设置中断禁止位，禁止再次中断5）设置PC为相应的异常向量9. ARM微处理器支持哪几种运行模式？各运行模式有什么特点？答案：7种模式，用户模式：用于执行大部分应用程序快速中断模式：支持数据传送或通道处理中断模式：用于一般中断处理管理程序模式：是一种操作系统受保护的方式中止模式：访问数据或指令预取中止后进入中止方式系统模式：是一种操作系统特权级的用户方式未定义模式：当一条未定义指令被执行时进入的模式10. 当PCLK=66.5MHz时，选择不同的时钟分频（1/2、1/4、1/8、1/16）输入，分别计算定时器最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间。掌握方法下面以时钟分频

7、为1/2时为例子：（见书上P275-P276页例题）必须先知道分辨率和最大定时区间的定义答案：最小分辨率：定时器输入时钟的频率=PCLK/prescaler值+1/divider值 =66.5/0+1/2=33.2500(MHz) 一个计数脉冲的时间=1/33.2500(MHz)=0.0300(us)最大分辨率：定时器输入时钟的频率=PCLK/prescaler值+1/divider值 =66.5/255+1/2=129.8828(MHz) 一个计数脉冲的时间=1/129.8828MHz)=7.6992(us)最大定时区间：由于TCNTBn=65535，计数到0共65536个计数脉冲，所以65

8、536*7.6992（us）=0.5045（sec）11. 分析如图所示I2S总线时序图，说明其操作过程。答案：12. S3C2410A与UAD1341通过I2S总线接口连接，试述音频数据传送过程。答案：传输过程：处理器通过IIS总线接口，控制音频数据在S3C2410A内存与UDA1341TS之间传送。连接在UDA1341TS上的麦克风信号在UDA1341TS内部经过A/D转换器等，转换成二进制数，串行通过DATAO引脚送到S3C2410A的IIS模块，在IIS模块中数据转换成并行数据，然后使用通常存取方式或DMA存取方式，将并行数据保存在内存中；而内存中要输出的音频数据，使用通常存取方式或D

9、MA存取方式，将数据并行传送到IIS模块，在IIS模块中转换成串行数据，串行通过DATAI引脚送到UDA1341TS，在片内经过D/A转换器等，变成模拟信号，经过驱动器等，驱动扬声器。13. 简述LCD控制器组成及数据流描述。答案：组成：REGBANK寄存器组，一个专用DMA即LCDCDMA，像素数据传输VIDPRCS，定时产生器TIMEGEN，三星专用定时控制逻辑单元，视频多路开关VIDEOMUX.数据流描述：在LCDCDMA中有FIFO存储器，当FIFO为空或部分空，LCDCDMA请求从帧存储器（也称帧缓冲区）装入数据。装入数据使用突发（burst）存储器传送方式，每一次突发请求，连续从存

10、储器取4个字，即16字节数据。在总线传输期间，不允许总线主设备权转让给别的总线主设备。当传送请求由总线仲裁器接收时，4个连续的字数据由系统存储器的帧缓冲区传送到LCDCDMA内的FIFO。全部FIFO大小为28个字，分别由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH组成。使用FIFOL和FIFOH，用来支持双扫描显示模式。在单扫描显示模式，仅有FIFO中的1个，即FIFOH能够被使用。14. 以下是S3C2410A的串口逻辑方框图，试分析其组成和工作原理。答案：组成：一个波特率发生器，一个发送器，一个接收器，一个控制单元。工作原理：在FIFO方式，要发送的数据先写入FIFO寄存器，然后复制到发送

11、移位器，通过发送数据引脚TxDn移位输出；而接收数据从接收数据引脚RxDn输入并移位，然后从接收移位器复制到FIFO寄存器。在非FIFO方式，要发送的数据先写入发送保持寄存器，然后复制到发送移位器，通过TxDn引脚移位输出；要接收的数据通过RxDn引脚输入并移位，然后从移位器复制到接收保持寄存器。二、 程序分析。给以下程序主要过程加注释，幷写出程序功能1.汇编程序：IsrIRQsub sp,sp,#4； /sp=sp-4stmfd sp！，r8r9ldr r9， INTOFFSETldr r9，r9； /将r9内容作为地址，读该单元数据，送r9ldr r8，HandleEINT0；/装入Han

12、dleEINT0数据到r8add r8，r8，r9，lsl #2；/r8=r8+r92;ldr r8, r8； /将r8内容作为地址，读该单元数据，送r8str r8，sp,#8； /r8数据写入sp+8作地址的存储器中，不回写ldmfd sp!，r8-r9,pc； /将sp指向的存储器单元的数据，装入r8-r9和pc的寄存器中程序实现的功能：中断响应进入中断和中断返回的过程2. C语言程序段rGPFCON|=20|24; /设置GPF0、GPF2为EINT0、EINT2的功能rGPGCON|=26|222; / 设置GPG3、GPG11为EINT11、EINT19的功能rINTMOD=0;

13、/ 中断模式寄存器设置为0，所有中断均为IRQ类型rEXTINT0|=40|48; / 设置EINT0、EINT2为上升沿触发rEXTINT1|=412; /设置EINT11为上升沿触发rEXTINT2|=412; /设置EINT19为上升沿触发 / rINTMSK&=(10|12|15); / EINT0、EINT2、EINT8_23对应屏蔽位置0，允许服务程序实现的功能：中断的初始化程序3. C语言程序段void Test_Touchpanel(void) rADCDLY=50000; /ADC开始或区间延时 rADCCON=(114)+(ADCPRS6); / A/D转换器预分频值允许，

14、 -/ A/D转换器预分频值为ADCPRSrADCTSC=0xd3; /等待中断模式,通常ADC转换,XP上拉允许,nXPON输出时1，/XP与AIN7连接,XMON输出是0，XM=高阻 ,nYPON输出是1，/YP与AIN5连接，YMON输出是1， YM=GND pISR_ADC = (int)AdcTsAuto;rINTMSK=BIT_ADC; /中断屏蔽寄存器中，不屏蔽INT_ADCrINTSUBMSK=(BIT_SUB_TC);/不屏蔽子中断INT_TCUart_Getch();rINTSUBMSK|=BIT_SUB_TC;/屏蔽子中断INT_TCrINTMSK|=BIT_ADC;/

15、中断屏蔽寄存器中，屏蔽INT_ADC程序实现的功能：分别X/Y位置转换测试程序4. 汇编语言ldr r0,=REFRESH /把刷新控制寄存器的值装入到r0ldr r3,r0 /r3=rREFRESH,从r0的地址读值装入r3中mov r1, r3 /把r3值送r1中orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH /把刷新控制寄存器的自动刷新位置为1str r1, r0/读r1的数据存入r0中mov r1,#16;wait until self-refresh is issued. may not be needed.0subs r1,r1,#1 /r1=r1-1bne %B0 /四

16、、设计与编程（每题10分，共20分）1. 设计程序，写出实现LED1LED4轮流闪烁的主程序代码。已知FCLK=400M，不考虑分频函数，FCLK:HCLK:PCLK按1:2:4计算，使用端口GPB0、1、2、3为LED控制端口，低电平点亮。GPBCON功能描述配置端口B引脚端，使用位21:0，分别对端口B的11个引脚端进行配置。00：输入；01：输出；10：第2功能；11：保留程序代码：int Main(int argc, char *argv)int i;U8 key;U32 mpll_val=0;int data;mpll_val = (9212)|(112)&0xff, (mpll_v

17、al4)&0x3f, mpll_val&3);ChangeClockDivider(key, 12); MMU_DisableICache(); MMU_DisableDCache(); rGPBCON = 0x; data0 = 0x0e;data1 = 0x0d;data2 = 0x0b;data3 = 0x07; while(1) Int i=0; for(i=0;i=3;i+) rGPBDAT = (datai0); dely(120); return 0;2. 根据Nand Flash控制器工作原理，试在图中画出S3C2410A的Nand Flash控制器与K9F2808U0C芯片的

18、连接关系，并简单描述其操作过程。 答案：连接图在课本189页操作过程：首先，通过特殊功能寄存器NFCONF进行Nand Flash配置；其次要写Nand Flash命令到NFCMD寄存器，之后送Nand Flash地址到NFADDR寄存器；然后通过检查NFSTAT寄存器状态，读写数据。每次读操作前或写操作后，都应该检查R/nB信号。3. S3C2410A的LCD控制器初始化程序主要包括配置LCD引脚用到的GPIO；设置LCDCON寄存器参数等。试配置C端口、D端口的相关引脚为LCD功能引脚。写出端口配置初始化程序。#define MVAL (13)#define MVAL_USED (0)#d

19、efine M5D(n)(n)&0x1fffff) #define MODE_STN_4BIT (0X1004)#define LCD_XSIZE_STN (320)#define LCD_YSIZE_STN (240)#define SCR_XSIZE_STN (LCD_XSIZE_STN*2)#define SCR_YSIZE_STN (LCD_YSIZE_STN*2)#define HOZVAL_STN (SCR_XSIZE_STN/4-1)#define LINEVAL_STN (LCD_YSIZE_STN-1)#define WLH_STN (0)#define WDLY_STN (

20、0)#define LINEBLANK_GRAY (13&0xff)#define CLKVAL_STN_GRAY (10)#define BIT_LCD (0x116)Extern U32(*frameBuffer4Bit)SCR_XSIZE_STN/8;/配置LCD控制器引脚用到的GPIOrGPCUP = 0xffffffff; rGPCCON=0xaaaaaaaa;rGPDUP = 0xffffffff;rGPDCON=0xaaaaaaaa;/设置LCD控制器特殊功能寄存器参数rLCDCON1=（CLKVAL_STN_GRAY 8）|( MVAL_USED 7)|(15)|(21)|0;

21、rLCDCON2=(024)|( LINEVAL_STN14)|(06)|(00);rLCDCON3=( WDLY_STN19)|( HOZVAL_STN8)|( LINEBLANK_GRAY);rLCDCON4=( MVAL8)|( WLH_STN22)1);rLCDSADDR2=M5D(U32) frameBuffer4Bit+( SCR_XSIZE_STN* LCD_YSIZE_STN/2)1);rLCDSADDR3=( SCR_XSIZE_STN- LCD_XSIZE_STN)/4)11)|( LCD_XSIZE_STN/4);rDITHMODE=0x0；4. 用S3C2410A或S3

22、C2440的串口1实现串口通信。试设计不带流量控制的简单收发程序，包括初始化程序，发送程序和接收程序。所用寄存器描述如下：ULCONn位描述60：正常模式；1：红外模式5:30xx：无奇偶校验；100：奇校验101：偶校验110：强制奇偶校验校验1；111：强制奇偶校验校验020：每帧1个停止位；1：每帧2个停止位1:000：5位；01：6位；10：7位；11：8位UCONn的位功能位描述波特率时钟选择100：使用PCLK ，1：使用UEXTCLK发送中断请求类型选择90：脉冲；1：电平接收中断请求类型选择80：脉冲；1：电平Rx超时中断使能控制70：禁止；1：使能接收错误状态中断使能控制60：禁止；1：使能回送模式选择50：正常模式；1：回送模式发送模式选择3:200：禁止；01：中断请求或查询模式；接收模式选择1:000：禁止；01：中断请求