嵌入式軟件設(shè)計(jì)解讀

1、東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院嵌入式軟件設(shè)計(jì)試 卷（作業(yè)考核 線上） B 卷學(xué)習(xí)中心:院校學(xué)號(hào):姓名（共頁(yè)）總分題號(hào)一二三四五八七八九十得分一、選擇題（10小題，每題2分，共20分）. （ c）不是常規(guī)意義上的嵌入式系統(tǒng)。A.手機(jī) B. MP3 C. PC機(jī) D.數(shù)碼相機(jī).可用作嵌入式操作系統(tǒng)的有（ A ）A. Linux （Vxworks , uc/os-II） B. windows2000 C. windowsXP D. DOS. ARM7TDMI采用（A ）級(jí)流水線。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6.若前次運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)，則 CPSR的（A ）為1A. N B. Z C. C D. V.中

2、斷服務(wù)程序的最后一條指令必須是（ C ）A. MOV PC,R14 B. MOV PC,R14_und C. SUBS PC,R14_fiq,#4 D. SUBS PC,R14_irq,#4.將R0+0 x12地址處的數(shù)據(jù)讀出，裝載到 R1中，能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的語(yǔ)句是（ D ）A. STR R1 , R0 , #0 x12B. LDR R1 , R0 , #0 x12C. STR R1 , R0 , - #0 x12D. LDR R1 , R0 , - #0 x12. LPC2210/2212/2214具備外部存儲(chǔ)器接口，通過(guò)外部存儲(chǔ)器控制器（ EMC）可以擴(kuò)展4個(gè)Bank的存儲(chǔ) 器組，每個(gè)Ba

3、nk尋址空間為（B ）課程名稱：嵌入式軟件設(shè)計(jì)1A. 4MB B. 8MB C. 16MB D. 32MB. AHB和VPB外設(shè)區(qū)域都是2MB ,可各自分配最多（D ）個(gè)外設(shè)。A. 16 B. 32 C. 64 D. 128.交叉編譯的環(huán)境建立在（ A ）A.開(kāi)發(fā)板上 B.目標(biāo)系統(tǒng)上 C.宿主機(jī)上 D.應(yīng)用程序上.操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不包括（ A）A.數(shù)據(jù)庫(kù) B.引導(dǎo)系統(tǒng) C.內(nèi)核 D.根文件系統(tǒng)二、判斷題（10小題，每題1分，共10分）（，）Inte處理器也屬于嵌入式處理器。（，）嵌入式系統(tǒng)的軟件一般都需要固化。（ X ）單片機(jī)就是嵌入式系統(tǒng)，它與嵌入式系統(tǒng)沒(méi)有區(qū)別。（，）掌握部分常用 ARM指令可

4、以方便 ARM程序調(diào)試。（ ，）ARM指令集具有高效、快速的特點(diǎn)，它是Thumb指令集的子集。（，）Thumb指令集具有靈活、小巧的特點(diǎn)，但是代碼密度低。（ X ） LPC2000系列微控制器的片內(nèi) SRAM支持64位的讀寫訪問(wèn)。（ X ）晶振輸出的時(shí)鐘頻率最大為40MHz（，）Linux系統(tǒng)是商用操作系統(tǒng)。（ V ） Linux系統(tǒng)由內(nèi)核、shell、文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序組成。三、填空題 （10小題，每題2分，共20分）嵌入式系統(tǒng)經(jīng)歷了近 30年時(shí)間，經(jīng)歷了無(wú)操作系統(tǒng)階段， 階段，階段，面向 Internet階段。嵌入式系統(tǒng)的軟件層次結(jié)構(gòu)包括：硬件抽象層HAL、板級(jí)支持包 BSP、 設(shè)備驅(qū)動(dòng)層

5、、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS、操作系統(tǒng) API及應(yīng)用程序。ARM7有兩種處理器狀態(tài)，分別是 ARM 狀態(tài)和 Thumb 狀態(tài)。ARM7TDMI采用三級(jí)流水線（取指 譯碼 執(zhí)行）流水線，使用 馮諾依曼（VonNeumann ）結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條32位總線 存儲(chǔ)器編址方式。調(diào)用子程序是用指令CALL的編號(hào)為FNC01 指令，子程序返回指令是指令SRET的編號(hào)為 FNC02 。Thumb指令集具有靈活、小巧 的特點(diǎn)，卻仍然保持 ARM的大多數(shù)性能上的優(yōu)勢(shì)，它是 ARM指令集的子集。Linux 操作系統(tǒng)由 內(nèi)核、Shelh 文件系統(tǒng) 和應(yīng)用程序四部分組成。LPC2000系列芯片有兩個(gè)復(fù)位源，外部復(fù)位

6、復(fù)位和看門狗復(fù)位 算位。Boot Block映射到片內(nèi)存儲(chǔ)器 , Flash映射到片內(nèi)存儲(chǔ)器 大多數(shù)引導(dǎo)系統(tǒng)都包含兩種不同的操作模式：?jiǎn)?dòng)加載 模式和 下載 模式。四、名詞解釋及簡(jiǎn)答題（5小題，每題6分，共30分）嵌入式系統(tǒng)答：嵌入式系統(tǒng)一般指非 pc系統(tǒng)，有計(jì)算機(jī)功能但又不稱之為計(jì)算機(jī)的設(shè)備或器材。它是以應(yīng)用為中心,軟硬件可裁減的，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、 可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件于一體，類似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的體系。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入

7、式 處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是可獨(dú)立工作的“器件”。嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設(shè)備，如掌上PDA、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、電視機(jī)頂盒、手機(jī)上網(wǎng)、數(shù)字電視、多媒體、汽車、微波爐、數(shù)字相機(jī)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、電梯、空調(diào)、安全系統(tǒng)、自動(dòng)售貨機(jī)、蜂窩式電話、消費(fèi)電子設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化儀表與醫(yī)療儀器等。嵌入式系統(tǒng)的硬件部分，包括處理器/微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。嵌入式系統(tǒng)有別于一般的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，它不具備像硬盤那樣大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)，而大多使用EPROM、 EEPROM或閃存（Flash Memory）作為存儲(chǔ)介質(zhì)。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（要

8、求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為；而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。ARM處理器模式和處理器狀態(tài)答：ARM處理器模式：ARM微處理器支持7種運(yùn)行模式，分別為：用戶模式（usr）: ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)?？焖僦袛嗄Ｊ剑╢iq）:用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理。外部中斷模式（irq）:用于通用的中斷處理。管理模式（svc）:操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式。數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式（abt）:當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取終止時(shí)進(jìn)入該模式，可用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù)。系統(tǒng)模式（sys）：運(yùn)行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù)。未定義指令中止模式（und）：當(dāng)未定義的指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式，可用

9、于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真。ARM處理器狀態(tài)ARM微處理器的工作狀態(tài)一般有兩種，并可在兩種狀態(tài)之間切換：第一種為ARM狀態(tài),此時(shí)處理器執(zhí)行 32位的字對(duì)齊的 ARM指令；第二種為 Thumb狀態(tài)，此時(shí)處理器執(zhí)行 16位的、半字對(duì)齊 的Thumb指令。在程序的執(zhí)行過(guò)程中，微處理器可以隨時(shí)在兩種工作狀態(tài)之間切換，并且，處理器工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變并不影響處理器的工作模式和相應(yīng)寄存器中的內(nèi)容。但ARM微處理器在開(kāi)始執(zhí)行代碼時(shí)，應(yīng)該處于ARM狀態(tài)。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)處理器處于 Thu

10、mb狀態(tài)時(shí)發(fā)生異常（如 IRQ、FIQ、Undef、 Abort、SWI等），則異常處理返回時(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，也可以使處理器切換到ARM狀態(tài)。ARM7TDMI（-S）有幾種尋址方式？LDR R1 , R0 , #0 x08屬于哪種尋址方式？答：有8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.相對(duì)尋址

11、；“LDR R1,R0,#0 x08 ” 屬于基址尋址。4.存儲(chǔ)器映射答：存儲(chǔ)器本身不具有地址信息，它的地址是由芯片廠商或用戶分配的，給存儲(chǔ)器分配地址的過(guò)程就稱為 存儲(chǔ)器映射。如圖 1.所示。有,做豪FFFFFFFF0COOQOO3 BOO0DOO2 00000001eoDocmo40000003 40(X)0002 400000DY4ooooood1OOCMDOCKJ ooooooos OOOOCOOT oooooooo圖映號(hào)射后，用戶就可匚u ：!在兀成J存佳1命映好原理國(guó)以按地址去訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元。5. Linux系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？答：Linux操作系統(tǒng)在短短的幾年之內(nèi)得到了非常迅猛的發(fā)

12、展，這與 Linux具有的良好特性是分不開(kāi)的。Linux包含了 Unix的全部功能和特性。簡(jiǎn)單的說(shuō)， Linux具有以下主要特性：1開(kāi)放性 2多用戶 3多任務(wù)4良好的用戶界面5設(shè)備獨(dú)立性6供了豐富的網(wǎng)絡(luò)功能 7可靠的系統(tǒng)安全8良好的可移植性Linux是一種可移植的操作系統(tǒng)，能夠在從微型計(jì)算機(jī)到大型計(jì)算機(jī)的任何環(huán)境中和任何平臺(tái)上運(yùn)行?？梢浦残詾檫\(yùn)行 Linux的不同計(jì)算機(jī)平臺(tái)與其他任何機(jī)器進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的通信提供了手段，不需要 另外增加特殊的和昂貴的通信接口五、問(wèn)答題（2小題，每題10分，共20分）CMP指令的操作是什么？寫一個(gè)程序，判斷 R1的值是否大于0 x30,是則將R1減去0 x30。答

13、：CMP是通過(guò)相減來(lái)比較兩個(gè) 操作數(shù)的大小，影響標(biāo)志位但是不保存結(jié)果。8086的匯編編程如下： data segment R1 db 36H data ends code segment assume cs:code,ds:data 課程名稱：嵌入式軟件設(shè)計(jì)begin: mov ax,datamov ds,axmov al,R1cmp al,30H ;將R1放入al中，與30H比較jna stop ;不大于則轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào) stop處sub al,30H ;大于或等于，則減去30Hstop:mov ax,4c00hint 21hcode endsend beginLinux系統(tǒng)由哪四部分組成？Lin

14、ux主要分為4個(gè)部分：內(nèi)核（kernel）、shells文件結(jié)構(gòu)和實(shí)用工具。一、內(nèi)核內(nèi)核主要作用是運(yùn)行程序和管理硬件。內(nèi)核包括幾個(gè)主要部分：進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)、文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)管理和其他一些部分。內(nèi)核最重要的部分是內(nèi)存管理和進(jìn)程管理。二、shellshell是系統(tǒng)的用戶界面，提供了用戶與內(nèi)核進(jìn)行交互操作的一種接口。它接收用戶輸入的命令，并把它送入內(nèi)核去執(zhí)行。shell實(shí)際上是一個(gè)命令解釋器。目前有如下主要版本的 shell。Bourne shell :貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。BASH : GNU 開(kāi)發(fā)。Korn shell :針對(duì) Bourne shell 的發(fā)展。C shell: s

15、un 公司開(kāi)發(fā)。shell中的命令分為內(nèi)部命令和外部命令。前者包含在shell之中，如cd、exit等，查看內(nèi)部命令可用help命令。后者存于文件系統(tǒng)某個(gè)目錄下的具體可操作程序，如 cp等，查看外部命令的路徑可用which。三、文件結(jié)構(gòu)文件結(jié)構(gòu)是文件存放于磁盤上的組織方法。四、實(shí)用工具分為三類：.編輯器：用于編輯文件。.過(guò)濾器：用于接收數(shù)據(jù)并過(guò)濾數(shù)據(jù)。.交互程序：允許用戶發(fā)送信息或接收來(lái)自其他用戶的信息。Linux上的過(guò)濾器主要有 ed、ex、Vi、Emacs。ed和ex是行編輯器，vi和Emacs是全屏幕編輯器。讀書的好處1、行萬(wàn)里路，讀萬(wàn)卷書。2、書山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟。3、讀書破萬(wàn)卷，下筆如有神。4、我所學(xué)到的任何有價(jià)值的知識(shí)都是由自學(xué)中得來(lái)的。一一達(dá)爾文5、少壯不努力，老大徒悲傷。6、黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書遲。一一顏真卿7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)。8、讀書要三到：心到、眼到、口到9、玉不琢、不成器，人不學(xué)、不知義。10、一日無(wú)書