arm課后習(xí)題及答案

1、第一章 思考與練習(xí) 1、舉出3個(gè)書(shū)本中未提到的嵌入式系統(tǒng)的例子。 答:紅綠燈控制,數(shù)字空調(diào),機(jī)頂盒 2、什么叫嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系 統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 3、什么叫嵌入式處理器？嵌入式處理器分為哪幾類(lèi)？ 嵌入式處理器是為完成特殊的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的特殊目的的處理器。 嵌入式微處理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU 嵌入式DSP 處理器(Embedded Digital Signal Proce

2、ssor, EDSP 嵌入式片上系統(tǒng)(System On Chip 4、什么是嵌入式操作系統(tǒng)？為何要使用嵌入式操作系統(tǒng)？ 是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)后首先執(zhí)行的背景程序，首先，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。其次，提高了開(kāi)發(fā)效率，縮短了開(kāi)發(fā)周期。再次，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)充分發(fā)揮了 32 位 CPU 的多任務(wù)潛力。 第二章 1、嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的生命周期分哪幾個(gè)階段？各自的具體任務(wù)是什么？ 項(xiàng)目的生命周期一般分為識(shí)別需求、提出解決方案、執(zhí)行項(xiàng)目和結(jié)束項(xiàng)目4 個(gè)階段。 識(shí)別需求階段的主要任務(wù)是確認(rèn)需求，分析投資收益比，研究項(xiàng)目的可行性，分析廠商所應(yīng)具備的條件。 提出解決方案階段由各廠商向客戶提

3、交標(biāo)書(shū)、介紹解決方案。 執(zhí)行項(xiàng)目階段細(xì)化目標(biāo)，制定工作計(jì)劃，協(xié)調(diào)人力和其他資源；定期監(jiān)控進(jìn)展， 分析項(xiàng)目偏差，采取必要措施以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。 結(jié)束項(xiàng)目階段主要包括移交工作成果，幫助客戶實(shí)現(xiàn)商務(wù)目標(biāo)；系統(tǒng)交接給維護(hù)人員；結(jié)清各種款項(xiàng)。 2、為何要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析？嵌入式項(xiàng)目主要有哪些方面的風(fēng)險(xiǎn)？ 在一個(gè)項(xiàng)目中，有許多的因素會(huì)影響到項(xiàng)目進(jìn)行，因此在項(xiàng)目進(jìn)行的初期，在客戶和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)都還未投入大量資源之前，風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估可以用來(lái)預(yù)估項(xiàng)目進(jìn)行可能會(huì)遭遇的難題。 需求風(fēng)險(xiǎn)；時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)；資金風(fēng)險(xiǎn)；項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn) 3、何謂系統(tǒng)規(guī)范？制定系統(tǒng)規(guī)范的目的是什么？ 規(guī)格制定階段的目的在于將客戶的需求，由模糊的描述，轉(zhuǎn)換成有意義的量化

4、數(shù)據(jù)。 4、何謂系統(tǒng)規(guī)劃？為何要做系統(tǒng)規(guī)劃 系統(tǒng)規(guī)劃就是擬定一個(gè)開(kāi)發(fā)進(jìn)程，使項(xiàng)目在合理的進(jìn)程范圍中逐漸建構(gòu)完成。其目地是讓客戶可以進(jìn)一步地掌握系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的進(jìn)程，并確定檢查點(diǎn)，以讓雙方確定項(xiàng)目是否如預(yù)期中的進(jìn)度完成。 5、為什么在項(xiàng)目結(jié)束前需要進(jìn)行項(xiàng)目討論？ 項(xiàng)目的討論一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行的反饋機(jī)制。通過(guò)這一個(gè)程序，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)才可以被記錄 下來(lái)，也就是說(shuō)，這是一個(gè)撰寫(xiě)項(xiàng)目歷 史的過(guò)程。 第三章 1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含義是什么？ 64 位乘法指令（帶M 后綴的）、支持片上調(diào)試（帶D 后綴的）、高密度 16 位的Thumb 指令機(jī)擴(kuò)展（帶T 后綴的）和EmbededICE 觀察點(diǎn)硬件（

5、帶I 后綴的） 2、ARM7TDMI采用幾級(jí)流水線？使用何種存儲(chǔ)器編址方式？ 三級(jí)流水線（取指 譯碼 執(zhí)行）；使用了馮·諾依曼（Von Neumann ）結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條32 位總線。 3、ARM處理器模式和ARM處理器狀態(tài)有何區(qū)別？ 處理器模式指的是處理器在執(zhí)行程序時(shí)在不同時(shí)刻所處的不同狀態(tài)，處理器狀態(tài)指的是處理器當(dāng)前所執(zhí)行的指令集。 4、分別列舉ARM的處理器模式和狀態(tài)。 狀態(tài)： ARM 狀態(tài) 32 位，這種狀態(tài)下執(zhí)行的是字方式的ARM 指令 Thumb 狀態(tài) 16 位，這種狀態(tài)下執(zhí)行半字方式的 Thumb 指令 模式： 用戶模式、快中斷模式、中斷模式、管理模式、 中止模

6、式、未定義模式和系統(tǒng)模式。 5、PC和LR分別使用哪個(gè)寄存器？ PC使用R15寄存器，LR使用R14寄存器 6、R13寄存器的通用功能是什么？ 堆棧 第四章 1、基礎(chǔ)知識(shí) （1）ARM7TDMI(-S有幾種尋址方式？LOR R1，R0，#0x08屬于哪種尋址方式？ 1. 寄存器尋址；2. 立即尋址；3. 寄存器移位尋址；4. 寄存器間接尋址；5. 基址尋址；6. 多寄存器尋址；7. 堆棧尋址；8. 塊拷貝尋址；9. 相對(duì)尋址；LOR R1，R0，#0x08屬于基址尋址。 （2）ARM指令的條件碼有多少個(gè)？默認(rèn)條件碼是什么？ 16條， 默認(rèn)條件碼是AL。 （3）ARM指令中第二個(gè)操作數(shù)有哪幾種形

7、式？舉例5個(gè)8位圖立即數(shù)。 (1 立即數(shù)；(2 寄存器；(3 寄存器及移位常數(shù)； 0x3FC（0xFF<<2）、0、0xF0000000(0xF0<<24、200(0xC8、0xF0000001(0x1F<<28。 （4）LDR/STR指令的偏移形式有哪4種？LDRB和LDRSB有何區(qū)別？ (1 零偏移；(2 前索引偏移；(3 程序相對(duì)偏移；(4 后索引偏移。LDRB就是讀出指定地址的數(shù)據(jù)并存入指定寄存器，LDRSB讀出指定地址的數(shù)據(jù)，并高24位用符號(hào)位擴(kuò)展，再存入指定寄存器。 （5）請(qǐng)指出MOV指令與LDR加載指令的區(qū)別及用途。 MOV 將 8 位圖(pa

8、ttern立即數(shù)或寄存器(operand2傳送到目標(biāo)寄存器(Rd，可用于移位 運(yùn)算等操作。讀取指定地址上的存儲(chǔ)器單元內(nèi)容，執(zhí)行條件AL. （6）CMP指令的操作是什么？寫(xiě)一個(gè)程序，判斷R1的值是否大于0x30，是則將R1減去0x30。 CMP 指令將寄存器Rn 的值減去operand2 的值，根據(jù)操作的結(jié)果更新CPSR 中的相應(yīng)條 件標(biāo)志位，以便后面的指令根據(jù)相應(yīng)的條件標(biāo)志來(lái)判斷是否執(zhí)行。 CMP R1,0x30 SUBHI R1,R1,0x30 （7）調(diào)用子程序是用B還是用BL指令？請(qǐng)寫(xiě)出返回子程序的指令？ BL 指令用于子程序調(diào)用。 MOV PC， R14 （8）請(qǐng)指出LDR偽指令的用法。

9、指令格式與LDR加載指令的區(qū)別是什么？ LDR 偽指令用于加載 32 位的立即數(shù)或一個(gè)地址值到指定寄存器。第二個(gè)數(shù)為地址表達(dá)式。 （9）ARM狀態(tài)與Thumb狀態(tài)的切換指令是什么？請(qǐng)舉例說(shuō)明。 BX指令， （10）Thumb狀態(tài)與ARM狀態(tài)的寄存器有區(qū)別嗎？Thumb指令對(duì)哪些寄存器的訪問(wèn)受到一定限制？ Thumb狀態(tài)下不能更新CPSR 中的ALU 狀態(tài)標(biāo)志。，Thumb指令對(duì)R8R15寄存器訪問(wèn)受限。 （11）Thumb指令集的堆棧入棧、出棧指令是哪兩條？ PUSH POP （12）Thumb指令集的BL指令轉(zhuǎn)換范圍為何能達(dá)到±4MB？其指令編碼是怎樣的？ Thumb 采用兩條16

10、 位指令組合成22 位半字偏移(符號(hào)擴(kuò)展為32 位，使指令轉(zhuǎn)移范圍為±4MB。 2 有符號(hào)和無(wú)符號(hào)加法 下面給出A 和B 的值，您可先手動(dòng)計(jì)算A+B，并預(yù)測(cè)N、Z、V 和 C 標(biāo)志位的值。然后修改程序清單4.1 中R0、R1 的值，將這兩個(gè)值裝載到這兩個(gè)寄存器中(使用LDR 偽指令， 如LDR R0,=0x FFFF0000，使其執(zhí)行兩個(gè)寄存器的加法操作。調(diào)試程序，每執(zhí)行一次加法 操作就將標(biāo)志位的狀態(tài)記錄下來(lái)，并將所得結(jié)果與您預(yù)先計(jì)算得出的結(jié)果相比較。如果兩個(gè) 操作數(shù)看作是有符號(hào)數(shù)，如何解釋所得標(biāo)志位的狀態(tài)？同樣，如果這兩個(gè)操作數(shù)看作是無(wú)符數(shù)，所得標(biāo)志位又當(dāng)如何理解？ 0xFFFF0

11、00F 0x7FFFFFFF 67654321 (A + 0x0000FFF1 + 0x02345678 + 23110000 (B 結(jié)果： ( ( ( 3 數(shù)據(jù)訪問(wèn) 把下面的 C 代碼轉(zhuǎn)換成匯編代碼。數(shù)組 a 和b 分別存放在以 0x4000 和 0x5000 為起始 地址的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，類(lèi)型為long(即32 位。把編寫(xiě)的匯編語(yǔ)言進(jìn)行編譯連接，并進(jìn)行調(diào)試。 for (i=0; i<8; i+ ai = b7-i; 第五章 1、基礎(chǔ)知識(shí)： （1）LPC2114可使用的外部晶振頻率范圍是多少（使用/不使用PLL功能時(shí)）？ 晶振頻率范圍：130 MHz，若使用PLL 或ISP 功能為：1025

12、MHz。 （2）描述一下LPC2210的PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引腳在芯片復(fù)位時(shí)分別有什么作用？并簡(jiǎn)單說(shuō)明LPC2000系列ARM7微控制器的復(fù)位處理流程。 P0.14 的低電平強(qiáng)制片內(nèi)引導(dǎo)裝載程序復(fù)位后控制器件的操作，即進(jìn)入ISP 狀態(tài)。 P1.20 的低電平使 P1.25P1.16 復(fù)位后用作跟蹤端口。 P1.26 的低電平使 P1.31P1.26 復(fù)位后用作一個(gè)調(diào)試端口。 當(dāng)RESET 為低時(shí)，BOOT0 與BOOT1 一同控制引導(dǎo)和內(nèi)部操作。引腳的內(nèi)部上拉確保了引腳未連接時(shí)呈現(xiàn)高電平。 外部復(fù)位輸入：當(dāng)該引腳為低電平時(shí)，器件復(fù)位，I/O口和外圍功能進(jìn)入

13、默認(rèn)狀態(tài)，處理器從地址0 開(kāi)始執(zhí)行程序。復(fù)位信號(hào)是具有遲滯 FFFE000，8 4、外部中斷喚醒掉電設(shè)計(jì)： 以下代碼是初始化外部中斷0，用它來(lái)喚醒掉電的LPC2114，請(qǐng)?zhí)羁铡?PINSEL0=0x00000000； PINSELI = (PINSEL1&0XFFFFFFFC|0X01； /設(shè)置I/O連接，PO.16設(shè)置為EINTO EXTMODE =0X00； /設(shè)置EINT0為電平觸發(fā)模式 EXTPOLAR=0X00； /設(shè)置EINT0為低電平觸發(fā) EXTWAKE =0X01； /允許外部中斷0喚醒掉電的CPU EXTINT=0x0F； /清除外部中斷標(biāo)識(shí) 第四章 程序清單4.1寄

14、存器相加 ；文件名：TESTI.S ；功能：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)寄存器相加 ；說(shuō)明：使用ARMulate軟件仿真調(diào)試 AREA Examplel,CODE,READONLY ；聲明代碼段Examplel ENTRY ；標(biāo)識(shí)程序入口 CODE32 ；聲明32位ARM指令 START MOV R0，#0 ；設(shè)置參數(shù) MOV R1，#10 LOOP BL ADD_SUB ；調(diào)用子程序ADD_SUB B LOOP ；跳轉(zhuǎn)到LOOP ADD_SUB ADDS R0，R0，R1 ；R0=R0+R1 MOV PC，LR ；子程序返回 END ；文件結(jié)束 程序清單4.2 讀取SMI立即數(shù) T_bit EQU 0X20 S

15、WI_Handler STMFD SP！，R0_R3，R12，LR ；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) MRS R0，SPSR ；讀取SPSR STMED SP！，R0 ；保存SPSR TST R0，#T_bit ；測(cè)試T標(biāo)志位 LDRNEH R0，LR，#_2 ；若是Thumb指令，讀取指令碼（16位） BICNE R0，R0,，#0xFF00 ；取得Thumb指令的8位立即數(shù) LDREQ R0，LR，#_4 ；若是ARM指令，讀取指令碼（32位） BICEQ R0，R0，#0Xff000000 ；取得ARM指令的24位立即數(shù) LDMFD SP！， R0_R3，R12，PC ；SWI異常中斷返回 程序清單4.3使用

16、IRQ中斷 ENABLE_IRQ MRS R0，CPSR BIC R0，R0，#0x80 MSR CPSR_C，R0 MOV PC，LR 程序清單4.4禁能IRQ中斷 DISABLE_IRQ MRS R0 CPSR ORR R0，R0，#0x80 MSR CPSR_C，R0 MOV PC，LR 程序清單4.5堆棧指令初始化 INTSTACK WOV R0，LR ；保存返回地址 ；設(shè)置管理模式堆棧 MSR CPSR_C，#0xD3 LDR SP，stacksvc ；設(shè)置中斷模式堆棧 MSR CPSR_C，#0xD2 LDR SP，Stacklrq 程序清單4.6小范圍地址的加載 ADR R0，D

17、ISP_TAB ；加載轉(zhuǎn)換表地址 LDRB R1，R0，R2 ；使用R2作為參數(shù)，進(jìn)行查表 DISP_TAB DCB 0xC0，0xF9，0xA4，0xB0，0x99，0x92，0x82，0xF8，0x80，0x90 程序清單4.7中等范圍地址的加載 ADR LR，RETURNI ADRL R1，Thumb_sub1 BX R1 RETURNI CODE 16 Thumb_sub MOV R1，#10 程序清 單4.8加載32位立即數(shù) LDR R0，=IOPIN ；加載GPIO的寄存器IOPIN的地址 LDR R1，R0 ；讀取IOPIN寄存器的值 LDR R0，=IOSET LDR R1，=0x00500500 STR R1，R0 ；IOSET=0x00500500 程序清單4.9軟件延時(shí) DELAYI NOP NOP N