孟祥蓮嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程部分習(xí)題答案2015(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上習(xí)題11. 嵌入式系統(tǒng)的概念的是什么？答：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(嵌入式系統(tǒng)是嵌入式到對(duì)象體系中的，用于執(zhí)行獨(dú)立功能的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。)2. 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？答：系統(tǒng)內(nèi)核?。?專(zhuān)用性強(qiáng) ；運(yùn)行環(huán)境差異大 ；可靠性要求高； 系統(tǒng)精簡(jiǎn)和高實(shí)時(shí)性操作系統(tǒng)； 具有固化在非易失性存儲(chǔ)器中的代碼 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和工作環(huán)境4.嵌入式系統(tǒng)的功能是什么？答：提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 小型化，低成本，低功能；人性化的人機(jī)界面；完善的開(kāi)發(fā)平臺(tái)5.嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)由哪些部分組

2、成？答：嵌入式系統(tǒng)的硬件是以嵌入式處理器為核心，由存儲(chǔ)器I/O單元電路，通信模塊，外部設(shè)備必要的輔助接口組成的。7.嵌入式操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？答：體積小；實(shí)時(shí)性；特殊的開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境。8.敘述嵌入式系統(tǒng)的分類(lèi)。答：按嵌入式微處理器的位數(shù)分類(lèi)可以分為4位、8位、16位、32位和64位等；按軟件實(shí)時(shí)性需求分類(lèi)可以分為非實(shí)時(shí)系統(tǒng)（如PDA），軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)（如消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品）和硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)（如工業(yè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)）；按嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜程度分類(lèi)可以分為小型嵌入式系統(tǒng)，中型嵌入式系統(tǒng)和復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)。習(xí)題21.ARM9處理器和工作狀態(tài)有哪些？答：ARM狀態(tài)：此時(shí)處理器執(zhí)行32位的的字對(duì)齊的ARM指令。Thumb狀

3、態(tài)：此時(shí)處理器執(zhí)行16位的，半字對(duì)齊的Thumb指令2.敘述ARM9內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)，并分別說(shuō)明R13、R14、R15寄存器的作用。答：共有37個(gè)內(nèi)部寄存器，被分為若干個(gè)組（BANK），這些寄存器包括31個(gè)通用寄存器，包括程序計(jì)數(shù)器（PC指針）6個(gè)狀態(tài)寄存器。R13用作堆棧指針，R14稱(chēng)為子程序鏈接寄存器，R15用作程序計(jì)數(shù)器。4.ARM處理器的工作模式有哪些？答：用戶(hù)模式：ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)?？焖僦袛嗄Ｊ剑河糜诟咚贁?shù)據(jù)傳輸或通道處理外部中斷模式：用于通用中斷處理管理模式：操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)終止模式：當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)期終止時(shí)進(jìn)入該模式，可用于虛擬存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)保護(hù)系統(tǒng)模式：運(yùn)

4、行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù)未定義指令終止模式：當(dāng)未定義的指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式，可用于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真。5.ARM微處理器支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型有哪些？答：ARM微處理器中支持字節(jié)（8位）、半字（16位），字（32位）三種數(shù)據(jù)類(lèi)型。其中，字需要4字節(jié)對(duì)齊，半字需要2字節(jié)對(duì)齊。7.敘述CPSR寄存器及其各位數(shù)據(jù)位的作用？答：CPSR是當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器，是在任何模式下都可以訪(fǎng)問(wèn)的通用狀態(tài)寄存器，它包括條件標(biāo)志位，中斷禁止位，當(dāng)前處理器模式標(biāo)志位，以及其他一些相關(guān)的一些相關(guān)的控制和狀態(tài)位條件碼標(biāo)識(shí)；N，Z，C，V均為條件碼標(biāo)識(shí)，它們的內(nèi)容可被算術(shù)或邏輯的結(jié)果所改變，并且可以決定某條指令是否被執(zhí)行?？?/p>

5、制位：CPSR的低8位稱(chēng)為控制位，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)這些位可被改變，如果處理器運(yùn)行特權(quán)模式，這些位也可以由程序修改。保留位：CPSR中的其余位為保留位，當(dāng)改變CPSR中的條件碼標(biāo)志位或者控制位時(shí)保留位不要被改變，在程序中也不要使用保留位來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)習(xí)題31.ARM指令有哪幾種尋址方式?試分別敘述其各自的特點(diǎn)，并舉例說(shuō)明。答：寄存器尋址：寄存器尋址就是利用寄存器中的內(nèi)容作為操作數(shù)，寄存器本身就是操作數(shù)地址，例：MOV R2，R3 ；R2R3指R3中的內(nèi)容賦給R2 立即尋址：操作數(shù)沒(méi)有存儲(chǔ)在寄存器或存儲(chǔ)器中，而是包含在指令的操作碼中，只要取出指令也就取到了操作數(shù).例：ADD R1，R2，#1234；R1R

6、1+1234寄存器間接尋址：以寄存器中的內(nèi)容作為操作數(shù)的地址，而操作數(shù)本身存放在存儲(chǔ)器中。例：LDR R1，R2 ；R1R2變址尋址：將寄存器的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個(gè)操作數(shù)的有效地址。例 LDR R0，R1，#8 ；R0R1+8寄存器移位尋址：操作數(shù)由寄存器的數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)移位而得到 例MOV R0，R1，LSL#4多寄存器尋址：一條指令可以完成多個(gè)寄存器值的傳送 例：LDMIA R1，R2R4，R5； R2R1R3R1+4 R4R1+8 R5R1+12堆棧尋址：一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按先進(jìn)后出的方式工作，使用一個(gè)稱(chēng)作堆棧指針的專(zhuān)用寄存器指示當(dāng)前的操作位置，堆棧指針總是指向棧頂。

7、相對(duì)尋址：以程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前值為基地址，指令中的地址標(biāo)號(hào)作為為偏移量，將兩者相加之后得到操作數(shù)的有效地址2.簡(jiǎn)述ARM9指令集的分類(lèi)答：交換指令、ARM數(shù)據(jù)處理器指令、ARM分支指令、ARM協(xié)處理器指令A(yù)RM軟件中斷指令4.請(qǐng)敘述處理器如何實(shí)現(xiàn)ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)的切換。答：進(jìn)入Thumb狀態(tài)：當(dāng)操作數(shù)寄存器的狀態(tài)位（位0）為1時(shí)，可以采用執(zhí)行BX指令的方法，使微處理器從ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)，此外，當(dāng)處理處于Thumb狀態(tài)時(shí)發(fā)生異常,則異常返回時(shí)，自動(dòng)切換到Thumb狀態(tài)。進(jìn)入ARM狀態(tài)：當(dāng)操作數(shù)寄存器的狀態(tài)位為0時(shí)，執(zhí)行BX指令時(shí)可以微處理器從Thumb狀態(tài)切換到ARM狀

8、態(tài)，此外，在處理器進(jìn)行異常處理時(shí)，把PC指針?lè)湃氘惓ＤＪ芥溄蛹拇嫫髦?，并從異常向量地址開(kāi)始執(zhí)行程序，也可以是處理器模式切換到ARM狀態(tài)6.簡(jiǎn)述ARM9的LDM/STM堆棧指令中空、滿(mǎn)，遞增、遞減的含義。答：當(dāng)堆棧指針指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)時(shí)，稱(chēng)為滿(mǎn)堆棧。當(dāng)堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置時(shí)，稱(chēng)為空堆棧；當(dāng)堆棧由低向低地址向高地址生成時(shí)，稱(chēng)為遞增堆棧；當(dāng)堆棧由高地址向低地址生成時(shí)，稱(chēng)為遞減堆棧10.BX和BL指令有什么不同答：BX指令是分支和交換指令，寄存器的地址是目標(biāo)地址其中的位0不是地址信息，當(dāng)寄存器的位0為1時(shí)，表明目標(biāo)地址處是Thumb指令，當(dāng)寄存器的位0為0時(shí)，表明目標(biāo)地址是AR

9、M指令，此時(shí)，要求字對(duì)準(zhǔn)，BL指令是分支和鏈接指令，將一條指令的地址復(fù)制到R14，并引起處理器移位到目標(biāo)地址，但目標(biāo)地址不可以是ARM指令，BL指定不能轉(zhuǎn)移到當(dāng)前指令+4MB以外的地址。習(xí)題41. ARM偽指令與Thumb偽指令有什么區(qū)別？答：與ARM指令相關(guān)的偽指令共有4條：ADR 、ADRL、 LDR 、NOP，這四條偽指令和通用的指令不同，在程序編譯過(guò)程中，編譯程序會(huì)為這四條指令產(chǎn)生代碼，但這些代碼不是它們自己的代碼，所以盡管它們可以產(chǎn)生代碼，但還是偽指令，與Thumb指令相關(guān)的偽指令共有3條，ADR、LDR、NOP ，但這些偽指令必須出現(xiàn)在Thumb程序段。3.編寫(xiě)一個(gè)完整的程序，結(jié)構(gòu)

10、是什么？答：在匯編語(yǔ)言程序中，用AREA偽指令定義一個(gè)段，并說(shuō)明所定義段的相關(guān)屬性，ENTPY偽指令標(biāo)示程序的入口點(diǎn)，接下來(lái)為語(yǔ)句段，執(zhí)行主代碼后，通過(guò)返回控制終止應(yīng)用程序，并返回到DEBDG通過(guò)使用軟件中斷指令實(shí)現(xiàn)返回，在程序的末尾為END偽指令，該偽指令通知編譯器停止對(duì)源文件的處理，每一個(gè)匯編程序段都必須有一條END偽指令，指示代碼段的結(jié)束。4.匯編語(yǔ)言中的表達(dá)式有哪些？試舉例說(shuō)明答：數(shù)字表達(dá)式、邏輯表達(dá)式、字符串表達(dá)式、以寄存器和程序計(jì)數(shù)器（PC）為基址的表達(dá)式。例：BASE:A.5.匯編語(yǔ)言中的運(yùn)算符有哪些？試說(shuō)明它們的特點(diǎn)及使用方法.答：數(shù)字運(yùn)算符：表明兩個(gè)表達(dá)式之間的關(guān)系。算術(shù)運(yùn)算

11、符“+”、“-”、 “x”及“MOD”移位運(yùn)算符”RDR”、“RDL“、“SHL、“SHR“邏輯運(yùn)算符“AND”、“OR”、“NOT”、”EOR”邏輯運(yùn)算符包括LAND,LDR,LNOT,LEOR運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符：“=”、“>“、“>=”，“=<”，“/=”、“<”運(yùn)算符單目運(yùn)算符，雙目運(yùn)算符7.匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程通常有幾種方式？答：有三種方式：在C/C+代碼中嵌入?yún)R編指令；在匯編程序和C/C+的程序之間進(jìn)行變量的互訪(fǎng)；匯編程序，C/C+程序間的相互調(diào)用。習(xí)題51. S3C2440A芯片外部可尋址的存儲(chǔ)空間是多少？答S3C2440A芯片外部可尋址的存儲(chǔ)空間是1

12、GB，被分為8個(gè)存儲(chǔ)模塊，每塊128MB2. S3C2440A中的中斷控制器可以從多少個(gè)中斷源接收中斷請(qǐng)求？答：S3C2440A中的中斷控制器可以60個(gè)中段源接收中斷請(qǐng)求。這些中斷源由內(nèi)部的外圍I/O端口或部件如DMA控制器，UART,IIC等提供。4.S3C2440A芯片有幾個(gè)通道DMA，共有多少個(gè)寄存器？答：S3C2440A芯片有4個(gè)通道DMA，共有36個(gè)寄存器，其中6個(gè)用于控制DMA傳輸，3個(gè)用于監(jiān)視DMA的控制器的狀態(tài)。5.看門(mén)狗定時(shí)器原理是什么？答：看門(mén)狗定時(shí)器用于當(dāng)噪音或系統(tǒng)錯(cuò)誤引起故障時(shí)恢復(fù)控制器操作的定時(shí)，看門(mén)狗定時(shí)器是一普通的16位時(shí)間間隔定時(shí)器，定時(shí)溢出來(lái)請(qǐng)求中斷服務(wù)，每1

13、28個(gè)PCLK時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)。6.觸摸屏接口模式分為幾類(lèi)？答：觸摸屏接口模式可分為：正常轉(zhuǎn)換模式、分離xy坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式、自動(dòng)xy坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式、等待中斷模式、備用模式習(xí)題61.S3C2440A芯片的總線(xiàn)時(shí)序中，ACK信號(hào)的作用是什么？結(jié)合相應(yīng)的時(shí)序圖加以說(shuō)明答：在完成一個(gè)字節(jié)的傳輸操作后，接收器應(yīng)該發(fā)送一個(gè)ACK位給發(fā)送器。ACK位應(yīng)該出現(xiàn)在SCL線(xiàn)的第9個(gè)時(shí)鐘，當(dāng)接收器收到第9個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，發(fā)送器應(yīng)該通過(guò)使SDA信號(hào)線(xiàn)變?yōu)楦唠娖絹?lái)釋放SDA信號(hào)線(xiàn)變?yōu)榈碗娖?，以便使SDA信號(hào)線(xiàn)保持在低電平，而發(fā)出ACK信號(hào)。2.S3C2440A芯片的總線(xiàn)有幾條信號(hào)線(xiàn)？分別是什么？ 答：總線(xiàn)有4線(xiàn)，即串

14、行數(shù)據(jù)輸入（IISDI），串行數(shù)據(jù)輸出（IISDD），左右通道選擇（IISLRCK）和串行位時(shí)鐘（IISCLK）3.S3C2440A中的音頻串行接口D模式是什么？答：總線(xiàn)格式、MSBJUSTIFIED格式 、采樣頻率和主設(shè)備時(shí)鐘4.S3C2440A芯片的AC97控制器的操作流程是什么？ 答內(nèi)部數(shù)據(jù)通路 流程圖操作 AClink數(shù)字接口協(xié)議 AC97掉電5.S3C2440A的攝像頭接口由哪幾部分組成？ 答：共由圖像多路復(fù)用器，捕捉單元，預(yù)覽計(jì)數(shù)器，多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器，DMA 預(yù)覽，DMA編解碼器及特殊功能寄存器7個(gè)部分組成。習(xí)題71.CodeWarrior IDE包括什么功能？答： <

15、1>建立一個(gè)工程 <2>編譯和鏈接工程 3.什么是交叉編譯?為什么要進(jìn)行交叉編譯？答：交叉編譯是嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一項(xiàng)重要技術(shù)。其主要特征是某機(jī)器中執(zhí)行的程序代碼不是在本機(jī)編譯生成，而是在另一臺(tái)機(jī)器編譯生成。一般前者成為目標(biāo)機(jī)，后者稱(chēng)為主機(jī) 采用交叉編譯的原因在于多數(shù)嵌入式目標(biāo)系統(tǒng)不能提供足夠的資源供編譯過(guò)程使用，因而只好將編譯過(guò)程轉(zhuǎn)移到高性能的主機(jī)上進(jìn)行。這就需要在強(qiáng)大的PC上建立一個(gè)用于目標(biāo)機(jī)的交叉編譯環(huán)境。4.Linux下的交叉編譯環(huán)境主要包括幾部分？答：<1>針對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的編譯器GCC。<2>針對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的二進(jìn)制工具binutils;&

16、lt;3>目標(biāo)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)glibc,有時(shí)出于減小libc庫(kù)大小的考慮，也可以用別的C庫(kù)來(lái)代替glibc,例如uclibc,newlibc等；<4>目標(biāo)系統(tǒng)的LInux內(nèi)核頭文件。7.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程？答： <1>驅(qū)動(dòng)調(diào)試的準(zhǔn)備 <2>調(diào)試10.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的交叉調(diào)試方法？答：內(nèi)核打FP函數(shù) 獲取內(nèi)核信息 處理出錯(cuò)信息 內(nèi)核源碼調(diào)試習(xí)題81.什么是Boot loader？答：Boot loader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段程序，通過(guò)這段程序可以初始化硬件設(shè)備，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好環(huán)境。2.簡(jiǎn)述Boot loader的啟動(dòng)

17、過(guò)程。答：首先加載引導(dǎo)程序，然后進(jìn)入Linux內(nèi)核，接著是文件系統(tǒng)，最后進(jìn)入用戶(hù)應(yīng)用程序。例：可以放在FLASH里啟動(dòng)，或者用Jtag仿真器.由于使用NOR FLASH，根據(jù)2410的手冊(cè)，片內(nèi)的4K DRAM在不需要設(shè)置便可以直接使用，而其他必須先初始化，比如告訴memory controller,BANK6里有兩塊SDRAM，數(shù)據(jù)寬度是32bit,= =.否則memory control會(huì)按照復(fù)位后的默認(rèn)值來(lái)處理存儲(chǔ)器.這樣讀寫(xiě)就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤.所以第一步，通過(guò)仿真器把執(zhí)行代碼放到0x4000_0000，（在編譯的時(shí)候，設(shè)定TEXT_BASE=0x)第二步，通過(guò) AxD把linux KERNEL IMAGE放到目標(biāo)地址（SDRAM）中，等待調(diào)用第三步，執(zhí)行BOOTLOADER代碼，從串口得到調(diào)試數(shù)據(jù)，引導(dǎo)armlinux3.vivi運(yùn)行可以分為幾個(gè)階段？說(shuō)明每個(gè)階段的主要工作答：vivi運(yùn)行分