嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)資料

1.嵌入式系統(tǒng)基本含義是什么?為什么說(shuō)單片機(jī)是典型的嵌入式系統(tǒng)?嵌入式系統(tǒng)（EmbeddedSystem）：面向測(cè)控對(duì)象，嵌入到實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計(jì)算機(jī)稱之為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱嵌入式系統(tǒng)（EmbeddedSystem）。嵌入式系統(tǒng)是面向測(cè)控對(duì)象，嵌入到實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的統(tǒng)稱。嵌入式系統(tǒng)通常有4種：①工控機(jī)；②通用CPU模塊；③嵌入式微處理器（EmbeddedProcessor）；嵌入式微控制器（EmbeddedMicrocontroller）。前兩者是基于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，即將通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于測(cè)控對(duì)象。后兩者是基于芯片形態(tài)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中嵌入式MCU是在通用CPU基礎(chǔ)上發(fā)展，增加滿足測(cè)控對(duì)象要求的外圍接口電路，用于測(cè)控領(lǐng)域。而嵌入式MCU則是在嵌入式系統(tǒng)的概念廣泛使用后，給傳統(tǒng)MCU定位的稱呼。所以，可以說(shuō)MCU是最典型的、最廣泛的嵌入式系統(tǒng)。3．比較MCU與CPU的區(qū)別與聯(lián)系。從總體上說(shuō)，通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要用于數(shù)值計(jì)算、信息處理，兼顧控制功能，而嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要用于控制領(lǐng)域，兼顧數(shù)據(jù)處理。與單純的高速海量計(jì)算要求不同，通信、測(cè)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域主要表現(xiàn)在：①直接面向控制對(duì)象；②嵌入到具體的應(yīng)用體中，而不以計(jì)算機(jī)的面貌出現(xiàn)；③能在現(xiàn)場(chǎng)可靠地運(yùn)行；④體積小，應(yīng)用靈活；⑤突出控制功能，特別是對(duì)外部信息的捕捉與豐富的輸入輸出（I/O）功能等。由此可以看出，滿足這些要求的計(jì)算機(jī)與滿足高速數(shù)值計(jì)算的計(jì)算機(jī)是不可兼得的就MCU組成而言，雖然它只是一塊芯片，但包含了計(jì)算機(jī)的基本組成單元，仍由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五部分組成，只不過(guò)這些都集成在一塊芯片上，這種結(jié)構(gòu)使得MCU成為具有獨(dú)特功能的計(jì)算機(jī)。2．簡(jiǎn)述MCU的基本組成及應(yīng)用領(lǐng)域，簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)。MCU的基本組成：由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五部分組成。MCU應(yīng)用領(lǐng)域：通信、測(cè)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）嵌入式系統(tǒng)資源受限（2）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專用工具和特殊方法（3）嵌入式系統(tǒng)要求較高可靠性和穩(wěn)定性（4）嵌入式系統(tǒng)有實(shí)時(shí)約束（5）嵌入式系統(tǒng)通常極其關(guān)注成本（6）嵌入式系統(tǒng)大多要求低功耗（7）嵌入式系統(tǒng)專用性很強(qiáng)（8）嵌入式系統(tǒng)技術(shù)含量高（9）嵌入式系統(tǒng)具有很長(zhǎng)生命周期6．嵌入式系統(tǒng)中RAM的作用是什么？嵌入式系統(tǒng)中，RAM用來(lái)存放用戶數(shù)據(jù)和堆?？臻g。實(shí)際編程時(shí)，可以把SP從第0頁(yè)移出，也就是初始的SP在RAM的最高地址處，由于M68HC08系列單片機(jī)的進(jìn)棧指令是使SP‐1，所以是堆棧數(shù)據(jù)向低地址方向依次堆放，安排用戶數(shù)據(jù)時(shí)，可以從RAM的最低地址向更高地址空間安排，這樣從兩頭向中間使用，可以盡量避免兩種數(shù)據(jù)交疊，發(fā)生錯(cuò)誤。但是，用戶數(shù)據(jù)不宜安排過(guò)多，要給堆棧留有足夠的空間，否則運(yùn)行時(shí)可能產(chǎn)生錯(cuò)誤若內(nèi)存安排較滿，必須精確計(jì)算堆棧最大可能深度，以保證程序的正常執(zhí)行。7．大端和小端的含義是什么？在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，關(guān)于大端和小端要注意什么問(wèn)題？所謂大端是指高字節(jié)存儲(chǔ)在低的地址中，而低字節(jié)則存在高地址中；小端則恰好相反，把低字節(jié)存在低地址中，而高字節(jié)存在高地址中。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，關(guān)于大端與小端應(yīng)注意，采用小端模式的CPU對(duì)操作數(shù)的存放方式是從低字節(jié)到高字節(jié)，而大端模式對(duì)操作數(shù)的存放方式是從高字節(jié)到低字節(jié)。1．指出下列指令中的源操作數(shù)和目的操作數(shù)的尋址方式。(1)MOV#$80,$80(2)MOV$80,$A0(3)MOV$80,X+(4)MOVX+,$80(5)LDA$80,X(1)源操作數(shù)：立即尋址方式IMM，目的操作數(shù)：直接尋址方式DIR(2)源操作數(shù)：直接尋址方式DIR，目的操作數(shù)：直接尋址方式DIR(3)源操作數(shù)：直接尋址方式DIR，目的操作數(shù)：變址加1尋址方式DIX+(4)源操作數(shù)：無(wú)偏移量、變址加1尋址方式DIX+，目的操作數(shù)直接尋址方式DIR(5)源操作數(shù)：8位偏移量變址方式IX13．哪些指令影響堆棧指針？如何影響？(1)堆棧操作指令PSHAsp‐1‐‐>spPULAsp+1‐‐>spPSHHsp‐1‐‐>spPULHsp+1‐‐>spPSHXsp‐1‐‐>spPULXsp+1‐‐>sp(2)SP增加指令A(yù)IX#opr8（SP+#opr8）‐‐>SP(3)轉(zhuǎn)子程序指令JSR以及從子程序返回指令RTSJSR指令通過(guò)跳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)地址后，會(huì)將相應(yīng)寄存器的值進(jìn)棧，起到保護(hù)的功能。執(zhí)行完子程序之后，執(zhí)行RTS指令又會(huì)進(jìn)行出棧操作來(lái)恢復(fù)寄存器的值。(4)中斷指令SWI、RTISWI指令：PCL、PCH、X、A、CCR進(jìn)棧RTI指令：CCR、A、X、PCH、PCL出棧4．說(shuō)明芯片初始化時(shí)堆棧指針的初始化方法。復(fù)位時(shí)，SP的初值為$00FF(前置符號(hào)$表示十六進(jìn)制)，棧指針復(fù)位指令(RSP)可將SP的低8位置$FF，而不影響高8位。由于$00FF位于第0頁(yè)，因此實(shí)際編程時(shí)可以把SP從第0頁(yè)移出，例如使之為$023F，也就是初始化的SP在RAM的