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嵌入式课后习题答案

嵌入式课后习题答案
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参考答案

第一章

一、填空题。

计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术

应用、计算机技术…

硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层

ARM、MIPS、Power PC

Linux、Vxworks、WinCE、Palm

体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统测试

二、选择题

A D

B D A

三、叙述题

1、生活中最常见的嵌入式系统恐怕要数智能手机了,包括Symbian、Windows Mobile、Android等手机嵌入式系统。还有,如路由器也是一个典型的嵌入式系统。

2、嵌入式系统是指: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、功耗严格要求的专用计算机系统。他具有如下特点:1、嵌入式系统是面向产品、面向用户、面向应用的。2、嵌入式系统是一个技术密集、集成度高、需要不断创新的集成系统。

3、嵌入式系统必须根据应用场合对软硬件进行必要的裁剪已实现需要的功能。

3、目前,嵌入式系统的开发有模拟开发调试、嵌入式在线仿真和远程调试等几种方法。

4、嵌入式系统技术有着非常广泛的应用前景,其领域包括:工业控制领域、信息家电领域、机器人领域、POS网络及电子商务领域、家庭智能管理系统、交通管理领域、环境工程与自然领域等。

第二章

一、填空题。

1、多任务、友好的用户界面、设备独立性、文件传输、远程访问、可靠的安全性、良好的可移植性、X Window系统、内存保护模式。

2、内核(Kernel)、命令解释层(Shell或其他操作环境)、文件结构(File Structure)和实用工具。

3、Gnome、KDE

4、mkdir linux、pwd、使linux.tar.gz文件的拥有者权限、文件组权限和其他用户拥有相

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? 2 ?

5、进程调度,内存管理,虚拟文件系统,网络接口,进程间通信

二、选择题

B B B

C D

三、叙述题

1、Windows操作系统是在个人计算机上发展起来的,在许多方面受到个人计算机

硬件条件的限制,这些操作系统必须不断地升级才能跟上个人计算机硬件的进步;而Linux操作系统却是以另外一种形式发展起来的,Linux是UNIX操作系统用于个人计

算机上的一个版本,UNIX操作系统已经在大型机和小型机上使用了几十年,直到现

在仍然是工作站操作系统的首选平台。

Linux给个人计算机带来了能够与UNIX系统相比的速度、效率和灵活性,使个人计算机所具有的潜力得到了充分发挥。Linux与Windows工作方式存在一些根本的区别,这些区别只有在用户对两者都很熟悉之后才能体会到,但它们却是Linux思想的核心。

2、目前主流的图形界面环境有KDE和GNOME两种图形环境。

3、首先使用fdisk -l查看一下磁盘分区情况:

然后使用命令:mount –t vfat /dev/sdb1 /mnt/USB

4、使用类似的命令:

ifc onfig eth0:192.168.1.15 netmask 255.255.255.0

其中192.168.1.15为ip,255.255.255.0为子网掩码。

5、Linux内核主要由五个子系统组成:进程调度,内存管理,虚拟文件系统,网络接口,进程间通信。其中,进程调度(SCHED)控制进程对CPU的访问;内存管理(MM)允许多个进程安全的共享主内存区域;虚拟文件系统(VirtualFileSystem,VFS)隐藏了各种硬件的具体细节,为所有的设备提供了统一的接口,VFS提供了多达数十种不同的文件系统;进程间通讯(IPC) 支持进程间各种通信机制。

第三章

一、填空题。

1、3、1.1、ARM指令集、16为Thumb指令集、32

2、数据缓存器(Data Cache)、指令缓存(Instruction Cache)、指令存储管理单元(Instruction MMU)、数据存储管理单元(Data MMU)、写缓冲(Write Buffer)和回写存储单元(Write Back PA TAG RAM)

3、37、31、6、32

4、立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址

5、跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器(PSR)处理指令、加载/存储(Load/Store)指令、协处理器指令

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A C D D A

三、叙述题

1、ARM微处理器的运行模式有7种,分别为:

用户模式(User,usr):正常程序执行时,ARM处理器所处的状态。

快速中断模式(FIQ,fiq):用于快速数据传输和通道处理。

外部中断模式(IRQ,irq):用于通常的中断处理。

特权模式(Supervisor,sve):供操作系统使用的一种保护模式。

数据访问中止模式(Abort,abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,用于虚拟存储及存储保护。

未定义指令终止模式(Undefined,und):用于支持硬件协处理器软件仿真。

系统模式(System,sys):用于运行特权级的操作系统任务。

2、ARM储存器的组织最要有2大类型,分别为小端格式和大端格式,也称为小端次序(Little endian)和大端次序(Big endian)的字节序(byte order)。两种储存类的区别在于一个32位的数据存放到储存器中的时候,到底是高位字节放在高地址还是低地址的区别。

3、ARM微处理器选型时应注意:

1、ARM微处理器内核的选择

2、系统的工作频率

3、芯片内存储器的容量

4、片内外围电路的选择

第四章

一、填空题。

1、程序段(Section)、代码段(Code Section)、数据段(Data Section)

2、:、@

3、符号定义伪指令(Symbol Definition)、数据定义伪指令(Data Definition)、汇编控制伪指令(Assembly Control)、宏指令

4、vi、gedit、gcc、gdb、make

5、命令模式(command mode)、插入模式(insert mode)、底行模式(last line mode)

6、预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)。

二、选择题

C B C C A

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? 4 ?

1、汇编语言与C的混合编程通常有以下几种方式:在C代码中嵌入汇编指令;在汇编程序和C的程序之间进行变量的互访;汇编程序、C程序间的相互调用。

2、参看教材4.2.6。

3、make就是实现这样的功能:它读入一个文件,叫makefile,这个文件不仅决定了源文件之间的依赖关系,而且还决定了源文件什么时候该编译什么时候不应该编译。

第五章

一、填空题。

1、S3C2440、400M

2、DNW设置、USB驱动

3、Windows系统下安装虚拟机Vmware、Windows+Linux双系统安装、基于Windows 操作系统下的Cygwin

4、命令行方式、图形界面操作方式

5、SJF2440

二、选择题

C D D B A

三、叙述题

1、建立基于Linux嵌入式开发环境一般有三种方案可以选择:一是在Windows系统下安装虚拟机Vmware。二是Windows系统和Linux系统同时安装。三是基于Windows 操作系统下的Cygwin。

2、参看教材5.3。

3、参看教材5.4。

第六章

一、填空题。

1、为了编译、链接、处理和调试跨平台体系结构的程序代码、编译、链接、处理、调试。

2、Binutils、Gcc、Glibc。

3、编译binutils、编译辅助gcc编译器、编译glibc库、重新编译完整的gcc。

4、建立脚本文件、建立配置文件、执行脚本文件。

5、定义生成编译工具链的名称、定义编译选项等。

二、选择题

B D B A B

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三、叙述题

1、通常构建交叉工具链有三种方法:

方法一、分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码,最终生成交叉编译工具链。方法二、通过Crosstool脚本工具来实现一次编译生成交叉编译工具链,该方法相对于方法一要简单许多,并且出错的机会也非常少,建议大多数情况下使用该方法构建交叉编译工具链;方法三、直接通过网上下载已经制作好的交叉编译工具链。

2、分布构建交叉编译工具链制作一般分成六步,主要步骤为:

准备工作:下载好所需要的软件包、准备好内核头文件、组织好目录;

编译binutils:这个软件包的编译相对简单,一般容易实现;

编译辅助gcc编译器:对gcc进行简单配置后,编译gcc,使其不依赖glibc,只对c语言支持,为后面的glibc的编译做准备;

编译glibc库:在这一步,首先将解压的内核头文件进行配置。在上一步的编译过程中,已经生成了arm-linux-gcc这个工具,利用这个工具去编译glibc库;

重新编译完整的gcc:完整gcc的编译需要glibc库的支持,在第一步的时候glibc还没有被编译,所以只能简单配置,生成辅助的gcc,而在这一步,glibc库已经编译了,可以使用了,所以,就可以对gcc进行完整的编译了;

编译gdb调试器:调试器与前面的那些软件包是相互独立的,所以放在最后编译。

3、使用Crosstool构建交叉编译工具链制作过程和上一节中分布构建过程原理相似,由于Crosstool是以shell的形式编译的,所以只需要以下几步:建立脚本文件、建立配置文件、执行脚本文件即可。其主要步骤为:

准备工作:下载好所需要的软件包、准备好内核头文件、组织好目录;

建立脚本文件:修改针对arm9架构的脚本文件;

建立配置文件:主要用于定义配置文件、定义生成编译工具链的名称以及定义编译选项等;

执行脚本文件:执行建立好的脚本文件来编译交叉编译工具;

添加环境变量:将生成的编译工具链路径添加到上一节中介绍到的环境变量PATH上去。

第七章

一、填空题。

1、系统加电后运行的第一段软件代码。

2、启动加载模式(Bootloading)、下载模式(Downloading)

3、网络启动、磁盘启动、Flash启动

4、初始化LED、关闭CPU内部指令/数据cache

二、选择题

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三、叙述题

1、BootLoader,亦称引导加载程序,是系统加电后运行的第一段软件代码。它是整个系统执行的第一步,所以它的地位在整个嵌入式软件系统中是非常重要的。

2、Vivi作为一种Bootloader,其运行过程分成两个阶段,第一阶段的代码在Vivi/arch/s3c2440/head.s中定义,大小不超过10 KB,它包括从系统上电后在0x00000000地址开始执行的部分。这部分代码运行在Flash中,它包括对S3C2440的一些寄存器、时钟等的初始化,然后跳转到第二阶段执行;

第二阶段的代码在Vivi\init\main.c中,主要进行一些开发板初始化、内存映射和内存管理单元初始化等工作,最后会跳转到boot_or_Vivi()函数中,接收命令并进行处理。需要注意的是在Flash中执行完内存映射后,会将Vivi代码拷贝到SDRAM中执行。

3、U-Boot则支持大多CPU,可以烧写EXT2、JFFS2文件系统映象,支持串口下载、网络下载,并提供了大量的命令。相对于Vivi,它的使用更复杂,但是可以用来更方便地调试程序;

Vivi是Mizi公司针对SAMSUNG的ARM架构CPU专门设计的,基本上可以直接使用,命令简单方便。不过其初始版本只支持串口下载,速度较慢。在网上出现了各种改进版本:支持网络功能、USB 功能、烧写YAFFS文件系统映象等。

第八章

一、填空题。

1、Makefile、配置文件、配置工具。

2、配置命令解释器、配置用户界面。

3、注释、编译目标定义、适配段。

4、make config、make menuconfig、make xconfig、make config

5、zImage

二、选择题

C A

D D B

三、叙述题

1、Linux内核各个部分与内核源码的各个目录都是对应起来的,比如有关驱动的内容,内核中就都组织到“drive”这个目录中去,有关网络的代码都集中组织到“net”中。当然,这里有的目录是包含多个部分的内容。具体各个目录的内容组成如下:

arch:arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。include:include 目录包括编译核心所需要的大部分头文件,例如与平台无关的头文件在include/linux 子目录下;init:init 目录包含核心的初始化代码(不是系统的引导代码),有main.c 和Version.c 两个文件;mm:mm 目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管

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它又进一步划分成几类设备驱动,每一种有对应的子目录,如声卡的驱动对应于drivers/sound;ipc:ipc 目录包含了核心进程间的通信代码;modules:modules 目录存放了已建好的、可动态加载的模块;fs:fs 目录存放Linux 支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应,如ext3 文件系统对应的就是ext3 子目录;Kernel:Kernel 内核管理的核心代码放在这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel 目录下;net:net 目录里是核心的网络部分代码,其每个子目录对应于网络的一个方面;lib:lib 目录包含了核心的库代码,不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下;scripts:scripts 目录包含用于配置核心的脚本文件;documentation:documentation 目录下是一些文档,是对每个目录作用的具体说明。

2、将自己开发的内核代码加入到Linux 内核中,需要有三个步骤。首先确定把自己开发代码放入到内核的位置;其次,把自己开发的功能增加到Linux 内核的配置选项中,使用户能够选择此功能;最后,构建子目录Makefile,根据用户的选择,将相应的代码编译到最终生成的Linux 内核中去。主要步骤有:组织目录结构,配置文件,修改makefile文件等。

3、Linux内核的移植过程比较繁琐,具体步骤如下:解压内核文件、修改机器码、修改内核源码根目录下的Makefile文件、修改“arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c”文件,修改Nand Flash的分区信息和Nand Flash的硬件信息、修改时钟频率、增加Yaffs2文件系统的支持、配置内核、编译内核等。

4、内核裁剪,主要作用就是为了适应嵌入式系统的小体积、小存储的特点,在内核的大小方面进行裁剪。内核编译之前,通过配置内核的选项参数进行设置,将不需要的功能删掉,保留系统需要的部分,这样就在一定程序上缩小了生成的镜像文件大小。

第九章

一、填空题。

1、上层用户的应用程序对文件系统的系统调用、虚拟文件系统VFS、挂载到VFS中的各种实际文件系统。

2、Blkmem驱动层、RAMdisk驱动层、MTD驱动层

3、JFFS2、Yaffs、Romfs

4、Ramdisk、Ramfs/Tmpfs

5、System V init、Busybox init

二、选择题

A B B D B

三、叙述题

1、在Linxu根文件系统中,一般包括这样一些子目录:/etc/、/dev/、/usr/、/usr/bin/、/bin/等。根文件系统的建立需要遵循一定的规则,包括目录的位置及名字等。用来建立根文

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定义了在构建Linux根文件系统时文件和目录的名字和存放位置的标准。

2、Busybox能使用户迅速方便的建立一套相对完整、功能丰富的文件系统,其中包括大量常用的应用程序。Busybox将许多常用的UNIX命令和工具结合到了一个单独的可执行程序中。它集成压缩了Linux 的许多工具和命令。虽然与相应的GNU工具比较起来,Busybox所提供的功能和参数略少,但在比较小的系统或者嵌入式系统中,这些已经足够用了。

3、参考教材9.3.2。

4、参考教材9.3.3。

第十章

一、填空题。

1、块设备文件、字符设备文件、网络设备文件、杂项设备文件。

2、主设备号、次设备号

3、file_operations、file、inode

4、mknod

5、ioctl

二、选择题

B D A A D

三、叙述题

1、驱动程序主要提供以下功能:应用程序通过驱动程序安全有效地访问硬件;驱动程序作为嵌入式系统的中间层软件,它隐藏了底层的细节,从而提高了软件的可移植性和可复用性;驱动程序文件节点可以方便地提供访问权限控制。从下层驱动开发人员的角度来看,Linux驱动程序就是通过直接操控硬件的软件,来完成下面的功能:对设备初始化和释放;直接读写硬件寄存器来控制硬件;把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;操作设备缓冲区设备;操作输入、输出设备,如键盘、打印机等;读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据;检测和处理设备出现的错误。

2、块设备文件:通常指一些需要以块(如512字节)的方式写入的设备,如IDE硬盘、SCSI硬盘、光驱等;字符型设备文件:通常指可以直接读写,没有缓冲区的设备,如并口、虚拟控制台等;

3、Linux驱动程序可以通过两种方式集成到内核中去:

一是将其直接编译到内核;

二是将其编写成模块,在需要添加某种硬件的时候,内核可以将其调入。在配置Linux 内核时,可以选择“Enable loadable module support”选项,来支持可加载内核模块。4、Linux 设备驱动程序与外界的接口可以分为如下三个部分:

驱动程序与操作系统内核的接口:这是通过数据结构file_operations来完成的。

驱动程序与系统引导的接口:这部分利用驱动程序对设备进行初始化。

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切相关。

5、进行模块编程的一般步骤是:首先建立模块文件,然后编写makefile文件,最后使用inmod加载模块文件。

6、编写一个字符设备驱动,主要是下面几步:

编写硬件接口函数;建立文件系统与设备驱动程序的接口变量,类型为struct file_operations结构体,并初始化该变量;注册设备到chrdevs全局数组中;以模块方式编译驱动源码,并将其加载到内核中;创建设备节点;编写应用程序访问底层设备。

第十一章

一、填空题。

1、视窗、单一文件界面或者多文件界面、标签、菜单

2、窗口系统、字体、输入设备及输入法、屏幕加速

3、tmake 工具安装包、Qt/Embedded安装包、Qt的X11版的安装包、Qt/Embedded安装包。

4、配置、编译、测试

5、QDevelop、Qt designer

二、选择题

B A B D D

三、简答题

四、上机题

1、

(1)、从ftp://https://www.sodocs.net/doc/fb4600141.html,/qt/source/下载源码

(2)、新建一个目录用来编译,具体命令如下:

$tar xvf qt-all-opensource-src-4.3.3.tar.gz

$mkdir build

$cd build

(3)、配置,进入build目录,开始配置安装文件。在命令行中输入以下命令:$cd build

$../qt-all-opensource-src-4.3.3/configure -release -no-qvfb -xplatform qws/linux-arm-g++ -embedded arm -no-stl -plugin-sql-sqlite -no-qt3support -no-nis -no-cups -no-iconv -no-qdbus

-no-freetype -depths 4,8,16,32 -qt-mouse-linuxtp

配置过程中有一些确认选项,确认之后,我们就可以使用“gmake”命令编译安装(4)、编译,在命令行中输入gmake命令安装:

$gmake

孟祥莲嵌入式系统原理及应用教程部分习题答案

习题1 1. 嵌入式系统的概念的是什么?答:嵌入式系统是以应用为中心,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、功耗等严格要求的专用计算机系统。(嵌入式系统是嵌入式到对象体系中的,用于执行独立功能的专用计算机系统。) 2. 嵌入式系统的特点是什么? 答:系统内核小;专用性强;运行环境差异大;可靠性要求高;系统精简和高实时性操作系统;具有固化在非易失性存储器中的代码嵌入式系统开发和工作环境 4. 嵌入式系统的功能是什么?答:提供强大的网络服务小型化,低成本,低 功能;人性化的人机界面;完善的开发平台 5. 嵌入式系统的硬件平台由哪些部分组成?答:嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为核心,由存储器I/O 单元电路,通信模块,外部设备必要的辅助接口组成的。 7. 嵌入式操作系统的主要特点是什么?答:体积小;实时性;特殊的开发调试环境。 8. 叙述嵌入式系统的分类。答:按嵌入式微处理器的位数分类可以分为4 位、 8 位、16 位、32 位和64 位等;按软件实时性需求分类可以分为非实时系统(如PDA), 软实时系统(如消费类产品)和硬实时系统(如工业实时控制系统)按嵌入式系统的复杂程度分类可以分为小型嵌入式系统,中型嵌入式系统和复杂嵌入式系统。 习题2 处理器和工作状态有哪些?

答:ARM犬态:此时处理器执行32位的的字对齐的ARS旨令。 Thumb犬态:此时处理器执行16位的,半字对齐的Thumb旨令 2.叙述ARM9内部寄存器结构,并分别说明R13 R14 R15寄存器的 作用。 答:共有37个内部寄存器,被分为若干个组(BANK,这些寄存器包括31个通用寄存器,包括程序计数器(PC指针)6个状态寄存器。R13用作堆栈指针,R14称为子程序链接寄存器,R15用作程序计数器。处理器的工作模式有哪些? 答:用户模式:ARM处理器正常的程序执行状态。 快速中断模式:用于高速数据传输或通道处理 外部中断模式:用于通用中断处理管理模式:操作系统使用的保护模式数据访问终止模式:当数据或指令预期终止时进入该模式,可用于虚拟存储器及存储保护 系统模式:运行具有特权的操作系统任务 未定义指令终止模式:当未定义的指令执行时进入该模式,可用 于支持硬件协处理器的软件仿真。 微处理器支持的数据类型有哪些? 答:ARM微处理器中支持字节(8位)、半字(16位),字(32 位)

嵌入式习题答案

嵌入式习题答案Last revision on 21 December 2020

第一章习题答案 1.什么是嵌入式系统请列举几个常见的嵌入式系统。 答:根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置(Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。这主要是从产品的应用角度加以定义的,由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。 目前被我国科学家普遍认同的定义是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。 常见的嵌入式系统:手机,DVD,路由器,核磁共振仪,全自动洗衣机。 2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别 答:(1) 以应用为中心;(2) 以计算机技术为基础(3) 软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格(5)软件的固件化(6)需要专用的开发工具 3.嵌入式系统的发展分为哪几个阶段 答:第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段。第二阶段:以嵌入式CPU为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。第三阶段:以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。第四阶段:以基于Internet为标志的嵌入式系统。 4.请列举嵌入式系统的主要应用领域。 答:(1)工业控制领域(2)交通运输领域(3)消费电子产品(4)家电领域(5)通信领域(6)商业和金融领域(7)环境监测领域(8)医疗领域(9)建筑领域(10)军事国防领域(11)航天航空领域

嵌入式复习思考题(1)答案

嵌入式复习思考题及答案(1) 一、简答题 1、ARM9有哪几种工作模式?其中哪几种属于特权模式?哪几种属于几种异常模式? 答:有用户、系统、管理、中止、未定义、普通中断、快速中断。系统、管理、中止、未定义、普通中断、快速中断属于特权模式。管理、中止、未定义、普通中断、快速中断属于几种异常模式。 2、ARM9有哪2种工作状态?各自特点?实现状态切换指令的是什么? 答:ARM状态与Thumb状态。ARM状态指令是32位;Thumb状态指令是16位。切换指令是BX。 3、简述ARM9在不同工作模式下寄存器分布情况(用图表说明)。R13、R1 4、R15的固定用途;CPRS和SPRS名称及功能。 答:R13常作为堆栈指针SP、R14作为链接寄存器LR、R15作为程序计数器PC。CPRS是当前程序状态寄存器,包含条件代码、中断禁止位、当前处理器模式以及其他状态和控制信息。SPRS是程序状态保存寄存器,异常出现时用于保存CPRS的状态。 4 5 答:响应过程:1、将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新的异常工作模式的R14中; 2、将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR中; 3、根据异常类型CPSR中的运行模式位; 4、将相应的矢量地址赋值给PC,开始执行异常处理程序。还可设中断禁止位。 返回过程: 1、将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中; 2、将SPSR内容送回CPSR; 3、若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。 6、写出ARM9支持的寻址方式,各举一例。 答:略 7、写出指令LDRB/LDRH/LDR的区别。 答:LDRB将内存单元一个字节的数据扩展到32位装载到寄存器; LDRH将内存单元半字(两个字节)的数据扩展到32位装载到寄存器; LDR 将内存单元一个字的数据装载到寄存器。 8、写出LDM、STM指令用于数据块拷贝时对应的4种后缀以及用于堆栈操作对应的4种后缀。 解释各自的执行过程。 答:数据块拷贝后缀:IA操作后指针增;DA操作后指针减; IB操作前指针增;DB操作前指针减。 堆栈操作后缀:FD满递减;ED空递减;FA满递增;EA空递增。 9、ARM和Thumb两种状态下各自堆栈的生成方式有何不同?写出各自对应的入栈、出栈指令。答:ARM堆栈有4种生成方式满递增、满递减、空递增、空递减; 入栈指令:STM(FD\ED\FA\EA 4种后缀之一)出栈指令:LDM(FD\ED\FA\EA 4种后缀之一)Thumb堆栈采用满递减的生成方式。入栈指令:PUSH . 出栈指令:POP 10、写出条件代码NE、EQ的判断条件。 答:NE Z=0 (不相等);EQ Z=1 (相等) 11、B、BL及BX指令有何区别?写出无嵌套的子程序调用及返回指令。 答:B是简单的转移指令,实现向目的地址的简单的跳转;

arm9嵌入式课后答案

arm9嵌入式课后答案 【篇一:arm嵌入式系统结构与编程习题答案(全)】ass=txt>第一章绪论 1. 国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么?如何理解?答:国内嵌入式行业一个普遍认同的定义是: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,功耗严格要求的专业计算机系统。从这个定义可以看出嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理的剪裁利用。因此有人把嵌入式系统比作是一个针对特定的应用而“量身定做”的专业计算机系统。 2.嵌入式系统是从何时产生的,简述其发展历程。 答:从20世纪70年代单片机的出现到目前各式各样的嵌入式微处理器,微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。intel公司1971年开发出第一片具有4位总线结构的微处理器4004,可以说是嵌入式系统的萌芽阶段。80年代初的8051是单片机历史上值得纪念的一页。20世纪80年代早期,出现了商业级的“实时操作系统内核”,在实时内核下编写应用软件可以使新产品的沿着更快,更节省资金。20世纪90年代实时内核发展为实时多任务操作系统。步入21世纪以来,嵌入式系统得到了极大的发展。在硬件上,mcu的性能得到了极大的提升,特别是arm技术的出现与完善,为嵌入式操作系统提供了功能强大的硬件载体,将嵌入式系统推向了一个崭新的阶段。 3.当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些,请举出两例,并分析其特点。答:主要有嵌入式linux和嵌入式实时操作内核uc/os-ii 嵌入式linux操作系统是针对嵌入式微控制器的特点而量身定做的一种linux操作系统,包括常用的嵌入式通信协议和常用驱动,支持多种文件系统。主要有以下特点:源码开放,易于移植,内核小,功能强大,运行稳定,效率高等。 uc/os是源码工卡的实时嵌入式系统内核,主要有以下特点:源码公开,可移植性强,可固化,可剪裁,占先式,多任务,可确定性,提供系统服务等。

《ARM嵌入式系统结构与编程》第二章课后答案

第2章ARM技术与ARM体系结构 1.简述ARM处理器内核调试结构原理 答:ARM处理器一般都带有嵌入式追踪宏单元ETM(Embedded Trace Macro),它是ARM 公司自己推出的调试工具。ARM处理器都支持基于JTAG(Joint Test Action Group 联合测试行动小组)的调试方法。它利用芯片内部的Embedded ICE来控制ARM内核操作,可完成单步调试和断点调试等操作。当CPU处理单步执行完毕或到达断点处时,就可以在宿主机端查看处理器现场数据,但是它不能在CPU运行过程中对实时数据进行仿真。 ETM解决了上述问题,能够在CPU运行过程中实时扫描处理器的现场信息,并数据送往TAP(Test Access Port)控制器。上图中分为三条扫描链(图中的粗实线),分别用来监视ARM核,ETM,嵌入式ICE的状态。 1.分析ARM7TDMI-S各字母所代表的含义。 答:ARM7 T D M I – S 中 ARM是Advanced RISC Machines的缩写 7是系列号; T:支持高密度16位的Thumb指令集; D:支持JTAG片上调试; M:支持用于长乘法操作(64位结果)ARM指令,包含快速乘法器;; I:带有嵌入式追踪宏单元ETM,用来设置断点和观察点的调试硬件; S:可综合版本,意味着处理器内核是以源代码形式提供的。这种源代码形式又可以编译成一种易于EDA工具使用的形式。 2.ARM处理器的工作模式有哪几种,其中哪些为特权模式,哪些为异常模式,并指出处 理器在什么情况下进入相应的模式。 答:ARM技术的设计者将ARM处理器在应用中可能产生的状态进行了分类,并针对同一类型的异常状态设定了一个固定的入口点,当异常产生时,程序会自动跳转到对应异常入口处进行异常服务。 ?1.用户模式:非特权模式,也就是正常程序执行的模式,大部分任务在这种模式下 执行。在用户模式下,如果没异常发生,不允许应用程序自行改变处理器的工作模式,如果有异常发生,处理器不会自动切换工作模式 ?2.FIQ模式:也称为快速中断模式,支持高速数据传输和通道处理,当一个高优先

ARM嵌入式系统课后习题部分答案

A R M嵌入式系统课后 习题部分答案 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

一填空题 嵌入式系统从大的方面分为(嵌入式系统硬件平台)和(嵌入式软件)两大部分。 驱动层程序一般包括(硬件抽象层HAL)、(板级支持包BSP)和(设备驱动程序)。 嵌入式系统核心是嵌入式处理器,可分为(嵌入式微处理器)、(嵌入式微控制器)、嵌入式DSP处理器和(嵌入式片上系统SoC)4大类。 处理器分为(ARM)和(Thumb)两种操作状态。 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). 处理器支持的数据类型中,字节为(8)位、半字为(16)位、字为(32)位。 (-S)指令集包括(ARM)指令集和(Thumb)指令集。 指令用于从(存储器)中将一个32位的字数据传送到(目的寄存器)中。指出下面各条指令的寻址方式。 SUB R0,R1,R2 ;寻址方式:(寄存器寻址)。 SUBS R0,R0,#1 ;寻址方式:(立即寻址)。 MOV R0,R2,LSL#3 ;寻址方式:(寄存器移位寻址)。 SWP R1,R1,[R2] ;寻址方式:(寄存器间接寻址)。 LDR R2,[R3,#0x0C] ;寻址方式:(基址寻址)。 汇编语言源程序中语句一般有(指令)、(伪指令)、(伪操作)和宏指令组成。 对Flash存储器的编程可通过(JTAG仿真/调试器)、( ISP )和(IAP)3重方法来实现。 异常向量表可以来自4个不同的存储器区域,分别是(片内Flash )、(片内SRAM )、( Boot Block )和片外存储器。 系列的定时器主要用于3个方面:(对内部事件进行计数的间隔定时器)、(通过捕获输入实现脉宽解调器)、(自由运行的定时器)。二选择题 可以表示微控制器的缩略词是( B ) A. MPU B. MCU C. WDT 类存储器包括( ABD ) A. NOR Flash B. EPROM C. SRAM D. PROM 不属于ARM的系列是( D ) A. MCS-96 B. 80C51 C. LPC2000 处理器系列采用( A )级流水线。 A. 3 B. 5 C. 6 D. 8 下面ARM处理器模式中属于特权模式的有( BCD ) A. 用户模式 B. 中断模式 C. 系统模式 D. 管理模式 (或STM)指令允许一条指令最多传送( C )个寄存器。 A. 4 B. 8 C. 16 D. 24 指令限制在当前指令的( B )地址范围。

嵌入式期末复习提纲包含答案

嵌入式期末复习提纲包 含答案 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

考试题型: ?1、判断题 10分 ?2、填空题 20分 ?3、选择题 20分 ?4、简答题 30分(5个) ?5、应用题 20分(3个) ?6、名字解释 复习资料: ?书本 ?PPT课件,平时课堂例题。 ?平时作业和练习 ?考试范围:1-5章 ?其他说明: ?课后习题是重点。 ?简答题来源于前5章,每章一个。 每章重点: 第一章: 1.什么是嵌入式系统试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。 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,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统具有哪些特点 3.嵌入式系统由哪些部分组成简单说明各部分的功能和作用。

4.嵌入式系统是怎样分类的 5.嵌入式系统的定义。 嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。 6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。 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阔的应用前景,其应用领域可以包括: 1.工业控制: 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的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、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。 2.交通管理: 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。 3.信息家电:

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第1章嵌入式系统概述 1,什么是嵌入式系统嵌入式系统的特点是什么 嵌入式系统概念: (1) IEEE对嵌入式系统的定义:用于控制,监视或者辅助操作机器和设备的装置. (2)一般定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能,可靠性,成本,体积,功耗有严格要求的专用计算机系统. 嵌入式系统的特点: (1) 专用的计算机系统 (2) 必须满足环境要求 (3) 必须能满足对象系统的控制要求 (4) 是集成计算机技术与各行业应用的集成系统 (5) 具有较长的生命周期 (6) 软件固化在非易失性存储器中 (7) 必须能满足实时性要求 (8) 需要专用开发环境和开发工具 2,简单分析几种嵌入式操作系统的主要特点,包括嵌入式Linux,Windows CE,uCOS II 及VxWorks. (1)嵌入式Linux:有多个主流版本,根据应用需求,性能略有差别.μCLinux是Linux小型化后,适合于没有MMU的微处理器芯片而裁剪成的操作系统,μCLinux保持了传统Linux操作系统的主要特性,包括稳定,强大的网络和文件系统的支持,μCLinux裁剪了大量的Linux内核以缩小尺寸,适合像512KB RAM,1MB Flash这样小容量,低成本的嵌入式系统.RT_Linux即能兼容通常的Linux,又能保证强实时性. (2)Windows CE:开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用.WinCE开发难度远低于嵌入式Linux,实时性略低,常用于手机,PDA等手持设备中. (3)uCOS II:结构小巧,抢先式的实时嵌入式操作系统,具有执行效率高,占用空间小,可移植性强,实时性能好和可扩展性能等优点.主要用于小型嵌入式系统. (4) VxWorks: 集成开发环境为Tornado,Vxworks因出现稍早,实时性很强,并且内核可极微(最小8K),可靠性较高等.通常应用在通信设备等实时性要求较高的系统中. 第2章嵌入式处理器体系结构 1,具体说明ARM7TDMI的含义,其中的T,D,M,I分别代表什么 ARM7TDMI是ARM7处理器系列成员之一,采用V4T版本指令.T表示Thumb,该内核可从16位指令集切换到32位ARM指令集;D表示Debug,该内核中放置了用于调试的结构,支持片内Debug调试;M表示Multiplier,支持位乘法;I表示Embedded ICE ,内含嵌入式ICE宏单元,支持片上断点和观察点. 2,ARMV4及以上版本的CPSR的哪一位反映了处理器的状态若CPSR=0x000000090,分析系统状态.CPSR=0x000000090表示当前处理器工作于ARM状态,系统处于用户模式下. CPSR的BIT5(T)反映当前处理器工作于ARM状态或Thumb状态. 3,ARM有哪几个异常类型,为什么FIQ的服务程序地址要位于0x1C 在复位后,ARM处理器处于何种模式,何种状态 ARM的7种异常类型:复位RESET异常,未定义的指令UND异常,软件中断SWI异常,指令预取中止PABT异常,数据访问中止DABT异常,外部中断请求IRQ异常,快速中断请求FIQ 异常.在有快速中断发生时,CPU从0x1C处取出指令执行.ARM复位后处于管理模式,工作于ARM状态. 4,为什么要使用Thumb模式,与ARM代码相比较,Thumb代码的两大优势是什么

ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案

第1章嵌入式系统概述 (1)举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。 答:键盘、鼠标、扫描仪。 (2)什么叫嵌入式系统? 答:嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。 (3)什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类? 答:嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。分为3类:1.注重尺寸、能耗和价格;2.关注性能;3.关注全部4个需求——性能、尺寸、能耗和价格。 (4)什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统? 答:嵌入式操作系统是操作系统的一种类型,是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。原因:1.提高了系统的可靠性;2.提高了开发效率,缩短了开发周期。3.充分发挥了32位CPU的多任务潜力。 第2章 ARM7体系结构 1.基础知识 (1)ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么? 答:T:高密度16位Thumb指令集扩展;D:支持片上调试;M:64位乘法指令;I:Embedded ICE硬件仿真功能模块。 (2)ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式? 答:3级;冯·诺依曼结构。 (3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别? 答:ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上;ARM处理器状态体现在不同指令的使用上。 (4)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。 (5)PC和LR分别使用哪个寄存器? 答:PC:R15;LR:R14。 (6)R13寄存器的通用功能是什么? 答:堆栈指针SP。 (7)CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态?

嵌入式SQL习题答案

9.3.1 a) void closestMatchPC() { EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; char manf[], SQLSTATE[6]; int targetPrice, float tempSpeed, speedOfClosest; char tempModel[4], modelOfClosest[4]; int tempPrice, priceOfClosest; EXEC SQL END DECLARE SECTION; EXEC SQL DECLARE pcCursor CURSOR FOR SELECT model, price, speed FROM PC; EXEC SQL OPEN pcCursor; EXEC SQL FETCH FROM pcCursor INTO :modelOfClosest, :priceOfClosest, :speedOfClosest; if(NOT_FOUND) /* print message and exit */ ; while(1) { EXEC SQL FETCH pcCursor INTO :tempModel, :tempPrice, :tempSpeed; if (NOT_FOUND) break; if(|tempPrice-targetPrice|<|priceOfClosest-targetPrice|) { modelOfClosest = tempModel; priceOfClosest = tempPrice; speedOfClosest = tempSpeed; } } EXEC SQL SELECT maker INTO :manf FROM Product WHERE model = :modelOfClosest; printf("manf=%s, model=%d, speed=%d\n", manf, modelOfClosest, speedOfClosest); EXEC SQL CLOSE CURSOR pcCursor; }

《嵌入式》课后习题答案

第一章 1.简述嵌入式的定义 以应用为中心、以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2.举例说明嵌入式系统的“嵌入性”、“专用性”、“计算机系统”的基本特征。 按照嵌入式系统的定义,嵌入式系统有3个基本特点,即“嵌入性”、“专用性”与“计算机”。 “嵌入性”由早期微型机时代的嵌入式计算机应用而来,专指计算机嵌入到对象体系中,实现对象体系的智能控制。当嵌入式系统变成一个独立应用产品时,可将嵌入性理解为内部嵌有微处理器或计算机。 “计算机”是对象系统智能化控制的根本保证。随着单片机向MCU、SoC发展,片内计算机外围电路、接口电路、控制单元日益增多,“专用计算机系统”演变成为“内含微处理器”的现代电子系统。与传统的电子系统相比较,现代电子系统由于内含微处理器,能实现对象系统的计算机智能化控制能力。 “专用性”是指在满足对象控制要求及环境要求下的软 硬件裁剪性。嵌入式系统的软、硬件配置必须依据嵌入对象

的要求,设计成专用的嵌入式应用系统。 3. 简述嵌入式系统发展各阶段的特点。 (1)无操作系统阶段:使用简便、价格低廉;(2)简单操作系统阶段:初步具有了一定的兼容性和扩展性,内核精巧且效率高,大大缩短了开发周期,提高了开发效率。 (3)实时操作系统阶段:系统能够运行在各种不同类型的微处理器上,具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面Graphic User Interface,GUI)等功能,并提供了大量的应用程序接口Application Programming Interface,API),从而使应用软件的开发变得更加简单。(4)面向Internet阶段:进入21世纪,Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密,嵌入式技术与Internet技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展 4.简述嵌入式系统的发展趋势。 (1)新的微处理器层出不穷,精简系统内核,优化关键算法,降低功耗和软硬件成本。(2)Linux、Windows CE、Palm OS等嵌入式操作系统迅速发展。(3)嵌入式系统的开发成了一项系统工程,开发厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身,同时还要提供强大的硬件开发工具和软件支持包。

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一填空题嵌入式系统从大的方面分为(嵌入式系统硬件平台)和(嵌入式软件)两大部分。 驱动层程序一般包括(硬件抽象层HAL)、(板级支持包BSP)和(设备驱动程序)。 嵌入式系统核心是嵌入式处理器,可分为(嵌入式微处理器)、(嵌入式微控制器)、嵌入式DSP处理器和(嵌入式片上系统SoC)4大类。处理器分为(ARM)和(Thumb)两种操作状态。 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). 处理器支持的数据类型中,字节为(8)位、半字为(16)位、字为(32)位。 (-S)指令集包括(ARM)指令集和(Thumb)指令集。 指令用于从(存储器)中将一个32位的字数据传送到(目的寄存器)中。 指出下面各条指令的寻址方式。 SUB R0,R1,R2 ;寻址方式:(寄存器寻址)。

SUBS R0,R0,#1 ;寻址方式:(立即寻址)。 MOV R0,R2,LSL#3 ;寻址方式:(寄存器移位寻址)。 SWP R1,R1,[R2] ;寻址方式:(寄存器间接寻址)。 LDR R2,[R3,#0x0C] ;寻址方式:(基址寻址)。 汇编语言源程序中语句一般有(指令)、(伪指令)、(伪操作)和宏指令组成。 对Flash存储器的编程可通过(JTAG仿真/调试器)、( ISP )和(IAP)3重方法来实现。 异常向量表可以来自4个不同的存储器区域,分别是(片内Flash )、(片内SRAM )、( Boot Block )和片外存储器。 系列的定时器主要用于3个方面:(对内部事件进行计数的间隔定时器)、(通过捕获输入实现脉宽解调器)、(自由运行的定时器)。二选择题 可以表示微控制器的缩略词是( B ) A. MPU B. MCU C. WDT 类存储器包括( ABD )

单片机原理及应用张毅刚课后习题答案完整版

第1章思考题及习题1参考答案 一、填空 1. 除了单片机这一名称之外,单片机还可称为或。答:微控 制器,嵌入式控制器. 2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和 三部分,通过内部连接在一起,集成于一块芯片上。答:CPU、存储器、I/O口、总线 3. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。答:33 MHz。 4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化,从而大大降低 和提高。答:成本,可靠性。 二、单选 1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示,主要是 A.为了编程方便B.受器件的物理性能限制 C.为了通用性D.为了提高运算速度答:B 2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。 A.辅助设计应用B.测量、控制应用

C.数值计算应用D.数据处理应用 答: B 3. 下面的哪一项应用,不属于单片机的应用范围。 A.工业控制 B.家用电器的控制 C.数据库管理 D.汽车电子设备 答:C 三、判断对错 1. STC系列单片机是8051内核的单片机。对 2. AT89S52与AT89S51相比,片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、 1个中断源、1个定时器(且具有捕捉功能)。对 3. 单片机是一种CPU。错 4. AT89S52单片机是微处理器。错 5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入,而AT89S52则不能。错 6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板,可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。对 7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板,可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。对

嵌入式复习题含全部答案)

嵌入式系统复习题 一、填空题: 1、试列举三种主流的嵌入式处理器:( ARM )、( MIPS )、(PowerPC)。 2、ARM处理器共有(37)个寄存器,其中包括(31个通用寄存器)和(6个状态寄存器)。 3、寄存器R13在ARM指令中(堆栈指针SP )。R14也称(程序连接寄存器LR)在程序里的作用是(程序计数器PC的备份)。当发生中断或异常时,对应分组寄存器分别是(R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值)。 4、ARM微处理器支持两种指令集:(ARM)和(Thumb)。 5、寄存器R15用作(程序计数器PC)。该寄存器在ARM状态下,(位[1:0]为00),位[31:2]用于保存PC;在Thumb状态下,(位[0]为0),位[31:1]用于保存PC。 6、CPSR用作( 状态寄存器 ),CPSR可在任何运行模式下被访问。每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器,称为(程序状态保存寄存器SPSR)。 7、Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集,程序可以直接访问的通用寄存器是(R0—R7,PC,SP,LR,CPSR)。 8、ARM指令中条件执行功能是通过(指令中添加条件码)来实现的,包含的条件码位于指令的最高(四)位。 9、试列举五种以上常见的嵌入式操作系统:(μC/OS-II)、(Vxworks)、(WinCE)、(Linux/μCLinux)、(PalmOS)。 10、计算机结构中,哈佛结构和冯?诺依曼结构的主要区别是(指令与数据分开),ARM7采用(冯?诺依曼结构),ARM9采用(哈佛结构)。 11、ARM处理器采用(Thumb指令)操作来访问SFR。 12、在ARM汇编语言程序设计中,语句一般是由(指令操作码)、(指令的条件码)、(目标寄存器编码)和(包含第一个操作数的寄存器编码)组成。 二、名词解释: 1、ARM处理器:先进的RISC指令集处理器。广泛地使用在许多嵌入式系统设计。 2、交叉编译:在一种计算机环境中运行的编译程序,能编译出在另外一种环境下运行的代码, 这个编译过程就叫交叉编译。 3、异常:异是导致程序中断运 行的一种指令流。(是指CPU在 执行指令时出现的错误,即不正 常的情况。异常是与当前所执行 的程序有关的,如存取数据或指 令错误、计算结果溢出等。) 4、大端格式:字数据的高字节 存储在低地址中,而字数据的低 字节则存放在高地址中。 5、小端格式:低地址中存放的 是字数据的低字节,高地址存放 的是字数据的高字节。 6、寻址方式:处理器根据指令 中给出的(地址)信息,寻找操 作数(物理地址)的方式。 7、嵌入式系统:广义上:凡是 不用于通用目的的可编程计算 机设备,就可以算是嵌入式计算 机系统。狭义上而言,嵌入式系 统是指以应用为核心,以计算机 技术为基础,软硬件可裁剪,对 功能、可靠性、成本、体积和功 耗严格要求的专用计算机系统。 8、GNU:GNU(GNU’s Not Unix), 它的目标是建立可自由发布和 可移植的类Unix操作系统。 9、伪指令:是汇编语言程序里 的特殊指令助记符,在汇编时被 合适的机器指令替代。 10、伪操作:为汇编程序所用, 在源程序进行汇编时由汇编程 序处理,只在汇编过程起作用, 不参与程序运行。 11、RTOS :实时系统,能够对 外部事件做出及时响应的系统。 12、微控制器:俗称“单片机", 它将整个计算机系统集成到一 块芯片中。 三、简答题: 1、请从广义和狭义两个方面简 述嵌入式系统的含义。 答:嵌入式系统:Embedded System 广义上:凡是不用于通用目 的的可编程计算机设备,就可以 算是嵌入式计算机系统。 狭义上:,嵌入式系统是指以 应用为核心,以计算机技术为基 础,软硬件可裁剪,对功能、可 靠性、成本、体积和功耗严格要 求的专用计算机系统。 2、简述采用RISC架构的ARM微 处理器的特点。 a.采用固定长度的指令格式, 指令规整,简单,基本寻址2~3 种。 b.使用单周期指令,便于流水 线操作。 c.大量使用寄存器,提高指令 的执行效率。 d.所有的指令都可以根据前 面的执行后,决定是否执行从而 提高指令的执行效率。 e.可以加载/存储指令,批量 传输数据,以提高数据的传输效 率。 3、选择嵌入式微处理器时,应 考虑那些因素? a, 调查市场上已有的CPU供应 商。 b, CPU的处理速度 c,技术指标。 d,处理器的低功耗。 e,处理器的软件支持工具。 f,处理器是否内置调试工具。 g,处理器供应商是否提供评估 板。 h,片内存储容量。 4、简述嵌入式系统的特点。 (1)软硬件一体化,集计算机 技术、微电子技术、行业技术于 一体; (2)需要操作系统支持,代码 少,执行速度快; (3)系统内核小、专用性强、 系统精简。 (4)高实时性的系统软件(OS) 是嵌入式软件的基本要求。 (5)嵌入式软件开发要想走向 标准化,就必须使用多任务的操 作系统。 (6)嵌入式系统开发需要开发 工具和环境。 5、画出当前主流嵌入式系统的 硬件组成结构框图。 6、比较ARM920T和ARM720T的 主要异同。 ARM9 5级流水线独立的指令 总线哈佛结构 ARM7 3级流水线数据与指令 一起冯·诺依曼结构 7、ARM9指令是几级流水线,各 阶段执行什么操作? 答:ARM9采用5级流水线。 取指:从指令Cache中读取 指令。 译码:对指令进行译码,识 别出是对哪个寄存器进行操作 并从通用寄存器中读取操作数。 执行:进行ALU运算和移位 操作,如果是对存储器操作的指 令,则在ALU中计算出要访问 的存储器地址。 数据缓冲:如果是对存储器 访问的指令,用来实现数据缓冲 功能(通过数据Cache) 回写:将指令运算或操作结 果写回到目标寄存器中。 8、写出不少于12类嵌入式产品 中的常用接口。 UART接口、SPI接口、I2C接口、 ADC和触摸屏接口、USB接口、 以太网接口、外存接口、LCD接 口、时钟接口、PWM接口、中断 接口、JTAG接口、VGA接口、音 频接口 9、若允许FIQ、IRQ中断,CPSR 如何设置? FIQ: CPSR[4:0]=0B10001 IRQ: CPSR[4:0]=0B10010 CPSR[5]=0 CPSR[6]=0 CPSR[7]=0 10、举例说明ARM的各种寻址方 式。 寄存器寻址:LDR R1,R2 寄存器间接寻址:LDR R1,[R2] 寄存器偏移寻址:LDR R1,[R2,-R4,LSL#3] 立即寻址:LDR,R3,#34 多寄存寻址:LDMIA R0,{R1,R3,R4,R5} 11、对比说明ADR、ADRL与LDR 的区别与联系。 ADR:小范围的地址读取伪指令。 ADRL:中等范围的地址读取伪指 令。 LDR:大范围的地址读取伪指令。 ADR伪指令功能:将基于PC相对 偏移的地址值或基于寄存器相 对偏移的地址值读取到寄存器 中。 ADRL伪指令功能:将基于PC相 对偏移的地址值或基于寄存器 相对偏移的地址值读取到寄存 器中,比ADR伪指令可以读取更 大范围的地址。 LDR伪指令功能:用于加载32位 立即数或一个地址值到指定的 寄存器。

周立功-ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案11

第一章 思考与练习 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系 统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类? 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式片上系统(System On Chip) 4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统? 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。 其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么? 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。 识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展, 分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。 2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险? 在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。 需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险 3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么? 规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。 4、何谓系统规划?为何要做系统规划 系统规划就是拟定一个开发进程,使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程,并确定检查点,以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论? 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序,项目团队的经验才可以被记录 下来,也就是说,这是一个撰写项目历史的过程。 第三章 1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么? 64 位乘法指令(带M 后缀的)、支持片上调试(带D 后缀的)、高密度16 位的Thumb 指令机扩展(带T 后缀的)和EmbededICE 观察点硬件(带I 后缀的) 2、ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式? 三级流水线(取指译码执行);使用了冯·诺依曼(V on Neumann )结构,指令和数据共用一条 32 位总线。 3、ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别? 处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态,处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。 4、分别列举ARM的处理器模式和状态。 状态: ARM 状态32 位,这种状态下执行的是字方式的ARM 指令

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第一章思考与练习 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP 嵌入式片上系统(System On Chip 4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么?项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展,分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。 2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险?在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险 3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么?规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。 4、何谓系统规划?为何要做系统规划系统规划就是拟定一个开发进程,使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程,并确定检查点,以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论?项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序,项目团队的经验才可以被记录下来,也就是说,这是一个撰写项目历

嵌入式系统课后习题及答案

第1章嵌入式系统基础 1.什么是嵌入式系统?它由哪几部分组成?有何特点?写出你所想到的嵌入 式系统。 答:(1)定义:国内对嵌入式系统的一般定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠 性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 (2)组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。 (3)特点:a.软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体; b.需要操作系统支持,代码小,执行速度快; c.专用紧凑,用途固定,成本敏感; d.可靠性要求高; e.多样性,应用广泛,种类繁多。 (4)嵌入式系统:个人数字助理(PDA)、机顶盒(STB)、IP电话。 2.嵌入式处理器分为哪几类? 答:(1)低端的微控制器(MicroController Unit,MCU); (2)中高端的嵌入式微处理器(Embeded MicroProcessor Unit,EMPU); (3)通信领域的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP); (4)高度集成的片上系统(System on Chip,SoC)。 3.ARM英文原意是什么?它是一个怎样的公司?其处理器有何特点? 答:(1)英文原意:Advanced RISC Machines。高级精简指令集机器。 (2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和 系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。ARM公司已 成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标 准。 (3)其处理器特点:a.小体积、低功耗、低成本而高性能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴众多。 4.什么是实时系统?它有哪些特征?如何分类? 答:(1)实时系统的定义:实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。 (2)特征:实时性、并行性、多路性、独立性、可预测性、可靠性。 (3)分类:根据响应时间的不同,实时系统可分为3种类型:强实时系统、弱实时系统、一般实时系统。 根据确定性的不同,实时系统可分为2种类型:硬实时、软实时。 5.RTOS由哪几部分组成?它有哪些特点?与一般操作系统相比有何不同? 答:(1)组成:实时内核、网络组件、文件系统、图形用户界面。 (2)特点:a.支持异步事件的响应;b.中断和调度任务的优先级机制;c. 支持抢占式调度;d.确定的任务切换时间和中断延迟时间;e.支持同步。 (3)与一般OS的不同: a.实时性:响应速度快,只有几微秒;执行时间确定,可预测; b.代码尺寸小:只有10~100KB,节省内存空间,降低成本; c.应用程序开发较难; d.需要专用开发工具:仿真器、编译器和调试器等。

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