13中南大學嵌入式系統(tǒng)考試試卷及答案

1、中南大學考試試卷（答案）2012-2013學年 2 學期 時間100分鐘 2013年6 月4日嵌入式系統(tǒng) 課程 32 學時 2.0學分 考試形式： 開 卷 專業(yè)年級： 測控10級 總分100分，占總評成績 70 %注：此頁不作答題紙，請將答案寫在答題紙上一 填空題(每空1分，共20分)1. 嵌入性、專用性與計算機系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的3個基本要素。2. arm7微處理器采用 馮.諾依曼 總線架構；arm9微處理器采用 哈佛 總線架構。3. arm有三種含義，分別是 公司名稱 、一類處理器的通稱 與 技術名稱 。4.在risc中，完成數(shù)據(jù)在寄存器和外部存儲器之間的傳輸采用獨立的 load 與 sto

2、re 指令。5. arm核有兩個指令集，分別是arm 、 thumb 。6. arm公司提供的專門用于arm相關應用開發(fā)和調試的綜合性軟件為：ads1.2 。7.arm微處理器的工作狀態(tài)一般有兩種，兩種狀態(tài)之間的切換采用 bx 指令。8. 當程序狀態(tài)寄存器的內容為0xa030時，說明處理器運行 thumb 狀態(tài)和 用戶 模式下。9. arm核中的 r14(或lr) 寄存器，常用作保存子程序的返回地址。10.匯編語言的源程序主要由 指令 、 偽指令 、 語句標號 與 注釋 等四部分組成。二 簡答題(56分，每小題7分)1簡述嵌入式系統(tǒng)的概念、組成及特點。答：嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術

3、為基礎，采用可裁減軟硬件，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。一般由嵌入式微處理器 、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成。其特點有1)嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應用的2) 嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業(yè)的具體應用相結合后的產物3)嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設計， 量體裁衣、去除冗余4)嵌入式系統(tǒng)和具體應用有機地結合在一起，它的升級換代也是和具體產品同步進行5)為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中6)嵌入式系統(tǒng)本身不具有自主開發(fā)能力。2s3c2440a

4、 中的中斷控制器可以從多個中斷源接收中斷請求，簡述中斷控制器請求的fiq 及irq 中斷機制。3.試說明 看門狗watchdog的作用和原理？答：在嵌入式應用中，cpu必須可靠工作，即使因為某種原因進入了一個錯誤狀態(tài)，系統(tǒng)也應該可以自動恢復。看門狗的用途就是使微控制器在進入錯誤狀態(tài)后的一定時間內復位。其工作原理是在系統(tǒng)正常工作時，用戶程序每隔一段時間執(zhí)行喂狗動作,如果系統(tǒng)出錯，喂狗時隔超過看門狗溢出時間，那么看門狗將會產生復位信號，使系統(tǒng)復位。4. 簡要說明一下arm的異常的響應和返回的過程。答：a 異常的進入：（1）將下一條指令的地址存入相應連接寄存器lr，以便程序在處理異常返回時能從正確的

5、位置重新開始執(zhí)行。（2）將cpsr 復制到相應的spsr 中。（3）根據(jù)異常類型，強制設置cpsr 的運行模式位。（4）強制pc 從相關的異常向量地址取下一條指令執(zhí)行，從而跳轉到相應的異常處理程序。也可以設置中斷禁止位來阻止其他無法處理的異常嵌套。b 異常的返回：（1）將鏈接寄存器lr 的值減去相應的偏移量后送到pc 中。（2）將spsr 復制回cpsr 中。（3）如果進入時設置了中斷禁止位，那么清除該標志。5. 在c語言與匯編程序混合編程中，子程序調用的atpcs規(guī)定了哪些基本規(guī)則。簡要說明寄存器使用規(guī)則。答：基本規(guī)則有三個方面內容，分別是寄存器的使用規(guī)則及其相應的名字，數(shù)據(jù)棧的使用規(guī)則，參

6、數(shù)傳遞規(guī)則。a寄存器的使用規(guī)則:（1）子程序通過寄存器r0r3來傳遞參數(shù)。 這時寄存器可以記作： a0a3 ，被調用的子程序在返回前無需恢復寄存器r0r3的內容。（2）在子程序中，使用r4r11來保存局部變量,這時寄存器r4r11可以記作：v1v8。如果在子程序中使用到v1v8的某些寄存器，子程序進入時必須保存這些寄存器的值，在返回前必須恢復這些寄存器的值，對于子程序中沒有用到的寄存器則不必執(zhí)行這些操作。在thumb程序中，通常只能使用寄存器r4r7來保存局部變量。（3）寄存器r12用作子程序間scratch寄存器，記作ip；在子程序的連接代碼段中經常會有這種使用規(guī)則。（4）寄存器r13用作數(shù)

7、據(jù)棧指針，記做sp；在子程序中寄存器r13不能用做其他用途。 寄存器sp在進入子程序時的值和退出子程序時的值必須相等。（5）寄存器r14用作連接寄存器，記作lr ；它用于保存子程序的返回地址，如果在子程序中保存了返回地址，則r14可用作其它的用途。（6）寄存器r15是程序計數(shù)器，記作pc ；它不能用作其他用途。（7）atpcs中的各寄存器在arm編譯器和匯編器中都是預定義的。6.簡述arm處理器的尋址方式，并回答在atpcs規(guī)則中，規(guī)定數(shù)據(jù)棧采用那種類型。答：arm指令系統(tǒng)支持以下7種尋址方式：（1） 寄存器尋址；（2） 立即尋址；（3） 寄存器間接尋址；（4） 變址尋址；（5） 寄存器移位尋

8、址；（6） 多寄存器尋址；（7） 堆棧尋址。在atpcs規(guī)則中，規(guī)定數(shù)據(jù)棧采用滿遞減類型。7如果s3c2440a的uart時鐘為40mhz，要將uart0設為正常工作模式 ，并且為偶校驗，停止位1位，數(shù)據(jù)位7位，波特率為230400bps，該怎么設置，uart0的線控制寄存器為ulcon0，波特率設置寄存器為ubrdiv0。答： ubrdiv0=0x09; ulcon0&=0xffffff00; ulcon0|=0x2a;三 程序設計（24分，每小題12分）1、通過控制gpf0,gpf1,gpf2,gpf3 的控制實現(xiàn)對led1,led2,led3,led4輪流亮滅的控制。led燈通過

9、電源與限流電阻與arm的i/o口相連，當i/o口為低電平時，點亮led.要求將程序缺失的部分補全。（12分）area |data|,code,readonlyentryldr r13,=0x1000import ledmainb ledmainend#define gpfcon (*(volatile unsigned *)0x56000050)#define gpfdat (*(volatile unsigned *)0x56000054)#define gpfup (*(volatile unsigned *)0x56000058)int ledmain()void delay(unsig

10、ned int);unsigned char ledtab=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;int i;gpfup&=（0xfffffff0）; /使能上拉f3-6gpfcon&=（0xff00）;gpfcon|=（0x0055;） /將f3-6設為輸出口while(1)for(i=0;i<4;i+)（gpfdat=ledtabi;）delay(70);return(0);void delay(unsigned int x )unsigned int i,j,k;for(i=0;i<=x;i+)for(j=0;j<=0xff;j+)for(k=0;k&

11、lt;=0xff;k+);2、eint2接s3c2440a的gpf2，并接上拉電阻，下降沿觸發(fā)中斷，試將主程序和中斷服務程序缺失的部分補全。 (12分)int main（）eint_init();enable_eint()while(1)uart_printf(“main is running”);void eint_init(void)rgpfcon= rgpfcon &(3<<4)|(1<<5);rgpfup|=(1<<2);rextint0=( rextint0&(7<<8)|(2<<8);pisr_eint2=(unsigned)eint2_isr;void enable_eint(void)reintpend=0xff