嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)試卷及答案

1、 2017 年秋 季學(xué)期嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)課程考試試卷(A 卷)留意：1、本試卷共 頁； 2、考試時(shí)間:110 分鐘； 3、姓名、學(xué)號(hào)、網(wǎng)選班級(jí)、網(wǎng)選序號(hào)必需寫在指定地方。 一、選擇題 (每小題 2 分，共 30 分)1以下哪個(gè)不是 RISC 架構(gòu)的 ARM 微處理器的一般特點(diǎn)：（ ）A. 體積小、低功耗 B. 大量使用寄存器 C. 指令格式統(tǒng)一，機(jī)敏高效 D. 尋址方式簡(jiǎn)單2. 以下哪個(gè)不是 ARM 的 7 種運(yùn)行狀態(tài)之一：（ ）A. 快中斷狀態(tài) B. 服務(wù)狀態(tài) C.休眠狀態(tài) D. 無定義狀態(tài)3. 通常所說的 32 位微處理器是指( )。A. 地址總線的寬度為 32 位 B. 處理的數(shù)據(jù)長(zhǎng)

2、度只能為 32 位C. CPU 字長(zhǎng)為 32 位 D. 通用寄存器數(shù)目為 32 個(gè)4.ADD R0,R1,R2屬于（ ） 。A . 寄存器間接尋址 B. 馬上尋址 C. 寄存器尋址 D. 基址變址尋址5.數(shù)據(jù)字越長(zhǎng)則（D）A. 時(shí)鐘頻率越快 B. 運(yùn)算速度越慢 C. 對(duì)存儲(chǔ)器尋址力量越大 D.精度越差 6.下列不是 RISC 指令系統(tǒng)特點(diǎn)的是（ ）A 大量使用寄存器 B. 接受固定長(zhǎng)度指令格式 C. 使用單周期指令 D. 尋址方式少7.英國(guó)電機(jī)工程師學(xué)會(huì)的定義:“嵌入式系統(tǒng)為把握、監(jiān)視或幫助設(shè)備、機(jī)器或甚至工廠操作的裝置，具有（ ）A全自動(dòng)操作循環(huán) B. 以微電腦和外圍構(gòu)成核心C嚴(yán)格的時(shí)序和穩(wěn)

3、定性要求 D. 通常執(zhí)行特定功能8.下列不屬于 ARM 處理器特別工作模式的是（ ）A.快速中斷模式 B. 未定義模式 C.數(shù)據(jù)訪問終止模式 D. 用戶模式9.嵌入式系統(tǒng)調(diào)試方式中不占用系統(tǒng)資源的調(diào)試方式是（ ）A.模擬器方式 B. ICE 在線仿真器 C. 監(jiān)控器方式 D. IDE 在線調(diào)試器方式10.在下列 ARM 處理器的各種模式中，( )模式有自己獨(dú)立的 R8-R14 寄存器。A.系統(tǒng)模式(System) B.終止模式(Abort) C.中斷模式(IRQ) D.快中斷模式(FIQ)11. 在 ARM Linux 系統(tǒng)中，中斷處理程序進(jìn)入 C 代碼以后，ARM 的處于 ( ) 工作模式。

4、A.超級(jí)用戶（SVC） B.快速中斷（IRQ） C.中斷(IRQ)D.和進(jìn)入中斷之前的狀態(tài)有關(guān)系12. 在 ARM 體系結(jié)構(gòu)中，要從主動(dòng)用戶模式（User）切換到超級(jí)用戶模式（Supervisor） ，應(yīng)接受何種方法？( ) A. 直接修改 CPU 狀態(tài)寄存器（CPSR）對(duì)應(yīng)的模式B. 先修改程序狀態(tài)備份寄存器（SPSR）到對(duì)應(yīng)的模式，再更新 CPU 狀態(tài)C. 使用軟件中斷指令（SWI）D. 讓處理器執(zhí)行未定義指令13. 在 ARM Linux 體系中，用來處理外設(shè)中斷的特別模式是：（ ） A. 軟件中斷（SWI）B. 未定義的指令特別C. 中斷懇求（IRQ）D. 快速中斷懇求（FIQ）14.

5、 依據(jù) ARM 過程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)（APCS） ，棧指針使用( )寄存器，A、R0B、R13 C、R14D、R1515.若 R1=2000H，(2000H)=0 x38，(2008H)=0 x97，則執(zhí)行指令 LDRR0，R1，8！后 R0的值為（ ） 。題 號(hào)一二三四五六七八九十總 分得 分得分歡迎下載A、 0 x2000 B、0 x38 C、 0 x2008 D、0 x97二、天空題 (每空 1 分，共 20 分)1. 嵌入式系統(tǒng)分類按軟件實(shí)時(shí)性需求分類有_、_和_。2. ARM 處理器核可以工作在_和_狀態(tài)。3. ARM 處理器總共有_個(gè)寄存器，分為_和_兩類。4.常用硬件調(diào)試工具有_、_、_

6、、_在線調(diào)試_。5.通用寄存器 R0R15 可分為以下 3 塊：_、_、_。6. ARM 可用兩種方法存儲(chǔ)字?jǐn)?shù)據(jù)：_、_。7. ARM 內(nèi)核有_、_、_、_四個(gè)功能模塊。三、問答題 (每題 5 分，共 20 分)1.寫出下列指令的含義。LDR R1, R0, #0 x08 :LDR R1,R0,R2,LSL#2! ：LDR R1, R0,R2, LSL #1 ：SUB R1, R1, R2, LSR R3 ：2.如何實(shí)現(xiàn) ARM 狀態(tài)和 Thumb 狀態(tài)的切換。3.嵌入式系統(tǒng)常用調(diào)試方法有幾種，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？4. 簡(jiǎn)述哈佛體系結(jié)構(gòu)和馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)得分得分歡迎下載四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)題 (每

7、題 30 分，共 30 分)1. 如圖所示，LED2LED5 分別與 GPX2_7、GPX1_0、GPF3_4、GPF3_5 相連，通過 GPX2_7、GPX1_0、GPF3_4、GPF3_5 引腳的凹凸電平來把握三極管的導(dǎo)通性，從而把握 LED 的亮滅。通過把握 GPX1CON、GPX2CON、GPF3CON 和 GPX1DAT 來把握 GPX2_3 和 GPF3_4 對(duì)應(yīng)的 LED。#include exynos_4412.hvoid mydelay_ms(int ms) (1)補(bǔ)全函數(shù)代碼int main(void)/*初始化*/GPX2.CON = _;/GPX2_7:output,

8、LED2GPX1.CON =_; /GPX1_0:output, LED3GPF3.CON = (GPX3.CON & (0 xf16 | 0 xf20) | (116 | 120);/GPF3_4:output, LED4 /GPF3_5:output, LED5while(1)/Turn on LED2GPX2.DAT |= _;mydelay_ms(500);/Turn on LED3GPX1.DAT |= 0 x1;/Turn off LED2GPX2.DAT &=_;mydelay_ms(500);/Turn on LED5得分歡迎下載GPF3.DAT |= (0 x1 5);/Tu

9、rn off LED3GPX1.DAT &= _;mydelay_ms(500);/Turn on LED4GPF3.DAT |= (0 x1 4);/Turn off LED5GPF3.DAT &= (0 x1 5);mydelay_ms(500);/Turn off LED4GPF3.DAT &= (0 x1 4);return 0;歡迎下載2017 年 秋 季學(xué)期嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)課程考試試卷( A 卷)參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)命題老師 張上 審題老師 一、選擇題（每小題 2 分，共 30 分）DCCADDDDBDACCBD二、天空題 (每空 1 分，共 20 分)1. 按軟件實(shí)時(shí)性需求分類

10、：非實(shí)時(shí)系統(tǒng) 軟實(shí)時(shí)系統(tǒng) 硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)2.ARM 處理器核可以工作在以下 2 種狀態(tài) ARM 狀態(tài)和 Thumb 狀態(tài)3.ARM 處理器總共有_37_個(gè)寄存器，分為_通用寄存器_和_狀態(tài)寄存器_兩類。4.常用硬件調(diào)試工具有（實(shí)時(shí)在線仿真機(jī)） （規(guī)律分析儀） （ROM 仿真機(jī)） （在線調(diào)試） 。5.通用寄存器 R0R15 可分為以下 3 塊：_未分組寄存器 R0-R7_、_分組寄存器 R8-R14_、_程序計(jì)數(shù)器 R15_。6.ARM 可用兩種方法存儲(chǔ)字?jǐn)?shù)據(jù)：（大端模式） （小端模式） 。7.ARM 內(nèi)核有（T） （D） （M） （I）四個(gè)功能模塊。三、問答題 (每題 5 分，共 20 分)5.L

11、DR R1, R0, #0 x08 : R0 加 0 x08 加載到 R1 里。即：R1R0+0 x（1 分）SUB R1, R1, R2, LSR R3 ：R1R1-（R2 右移 R3 位）（1 分）LDR R1,R0,R2,LSL#2! ：R1（R2 左移 2 位）+R0（1 分）LDR R1, R0,R2, LSL #1 ：R1R0 ,R0R0+（R2 左移 1 位） （2 分）6.如何實(shí)現(xiàn) ARM 狀態(tài)和 Thumb 狀態(tài)的切換。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)，可以接受執(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

12、，當(dāng)處理器處于 Thumb 狀態(tài)時(shí) 發(fā)生特別（如 IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI 等） ，則特別處理返回時(shí)，自動(dòng)切換到 Thumb 狀態(tài)。 （2分）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)可以使微處理器從 Thumb 狀態(tài)切換到 ARM 狀態(tài)。此外，在處理器進(jìn)行特別處理時(shí)，把 PC 指針放入特別模式鏈接寄存器中，并從特別向量地址開頭執(zhí)行程序，也可以使處理器切換到 ARM 狀態(tài)。 （3 分）7.嵌入式系統(tǒng)常用調(diào)試方法有幾種，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？1模擬器方式 調(diào)試工具和待調(diào)試的嵌入式軟件都在主機(jī)上運(yùn)行，通過軟件手段模擬執(zhí)行為某種嵌入式處理器編寫的源程序。

13、簡(jiǎn)潔的模擬器可以通過指令解釋方式逐條執(zhí)行源程序，安排虛擬存儲(chǔ)空間和外設(shè)，進(jìn)行語法和規(guī)律上的調(diào)試。2在線仿真器方式在線仿真器 ICE 是一種完全仿造調(diào)試目標(biāo) CPU 設(shè)計(jì)的儀器，目標(biāo)系統(tǒng)對(duì)用戶來說是完全透亮的、可控的。由于仿真器自成體系，調(diào)試時(shí)可以連接目標(biāo)板，也可以不接目標(biāo)板。但是 ICE 價(jià)格昂貴，而且每種 CPU 都需要一種與之對(duì)應(yīng)的 ICE，使得開發(fā)成本格外高。3.監(jiān)控器方式主機(jī)和目標(biāo)板通過某種接口（通常是串口）連接，主機(jī)上供應(yīng)調(diào)試界面，被調(diào)試程序下載到目標(biāo)板上運(yùn)行，通過與監(jiān)控運(yùn)行于目標(biāo)機(jī)上的監(jiān)控程序通信，獲得調(diào)試信息。4. 簡(jiǎn)述哈佛體系結(jié)構(gòu)和馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)哈佛體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)是：

14、（1）使用兩個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器模塊，分別存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)，每個(gè)存儲(chǔ)模塊都不允許指令和數(shù)據(jù)并存，以便實(shí)現(xiàn)并行處理； （2）具有一條獨(dú)立的地址總線和一條獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線，利用公用地址總線訪問兩個(gè)存儲(chǔ)模塊（程序存儲(chǔ)模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊） ，公用數(shù)據(jù)總線則被用來完成程序存儲(chǔ)模塊或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與 CPU 之間的數(shù)據(jù)傳輸； （3）兩條總線由程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分時(shí)共用。馮諾依曼理論的要點(diǎn)是：數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)制接受二進(jìn)制；計(jì)算機(jī)應(yīng)當(dāng)依據(jù)序挨次執(zhí)行。其中：（1）.計(jì)算機(jī)由把握器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。（2）.程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制代碼形式不加區(qū)分地存放在存儲(chǔ)器中，存放位置由地址確定。（3）.把握器依據(jù)存放在存儲(chǔ)器中地指令序列（程序）進(jìn)行工作，并由一個(gè)程序計(jì)數(shù)器把握指令地執(zhí)行。把握器具有推斷力量，能依據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇不同的工作流程。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)題 (每題 30 分，共 30 分)int i, j;while(ms-)for (i = 0; i 5; i+