嵌入式系统第12节 中断
2009下半年系统架构设计师上午试题及参考答案
2009下半年系统架构设计师上午试题及参考答案● 计算机系统中硬件层之上的软件通常按照三层来划分,如下图所示,图中①②③分别表示(1)。
(1)A.操作系统、应用软件和其他系统软件B.操作系统、其他系统软件和应用软件C.其他系统软件、操作系统和应用软件D.应用软件、其他系统软件和操作系统题目出处:《系统架构设计师教程(第2版)》第1页。
参考答案:B●某计算机系统中有一个CPU、一台扫描仪和一台打印机。
现有三个图像任务,每个任务有三个程序段:扫描Si,图像处理Ci和打印Pi (i=1,2,3)。
下图为三个任务各程序段并发执行的前驱图,其中,(2)可并行执行,(3)的直接制约,(4)的间接制约。
(2)A.“C1S2”,“P1C2S3”,“P2C3”B.“C1S1”,“S2C2P2”,“C3P3”C.“S1C1P1”,“S2C2P2”,“S3C3P3”D.“S1S2S3”,“C1C2C3”,“P1P2P3”(3)A. S1受到S2和S3、C1受到C2和C3、P1受到P2和P3B. S2和S3受到S1、C2和C3受到C1、P2和P3受到P1C. C1和P1受到S1、C2和P2受到S2、C3和 P3受到S3D. C1和S1受到P1、C2和S2受到P2、C3和S3受到P3(4)A. S1受到S2和S3、C1受到C2和C3、P1受到P2和P3B. S2和S3受到S1、C2和C3受到C1、P2和P3受到P1C. C1和P1受到S1、C2和P2受到S2、C3和P3受到S3D. C1和S,受到P1、C2和S2受到P2、C3和S3受到P3参考答案:(2)A (3)C (4)B● 在数据库设计的需求分析阶段应完成包括(5)在内的文档。
(5)A.E-R图B.关系模式C.数据字典和数据流图D.任务书和设计方案题目出处:《系统架构设计师教程(第2版)》第48~54页。
参考答案:C● 设有职务工资关系P(职务,最低工资,最高工资),员工关系EMP(员工号,职务,工资),要求任何一名员工,其工资值必须在其职务对应的工资范围之内,实现该需求的方法是(6)。
gpio中断触发方式
gpio中断触发方式在嵌入式系统开发中,GPIO(General Purpose Input/Output)是常见的接口模块之一。
它通过控制电平的高低来与外部电路进行通信。
在实际应用中,我们经常需要通过检测GPIO输入信号来触发相应的操作,而不是周期性地轮询输入信号。
这就引出了GPIO中断触发方式。
一、中断的基本概念中断是计算机系统中用于处理紧急事件和优先事件的一种机制。
当某个事件发生时,它会打断CPU当前的工作,转而执行相应的中断服务程序,待中断服务程序执行完毕后再恢复CPU原来的工作。
二、GPIO中断触发方式的概述GPIO中断触发方式是指通过配置GPIO引脚的中断触发条件,当满足设定条件时,触发相应的中断信号并执行中断服务程序。
常见的中断触发方式包括边沿触发和电平触发。
1. 边沿触发方式边沿触发方式是通过检测GPIO输入引脚输入信号的上升沿(从低电平到高电平)或下降沿(从高电平到低电平)来触发中断。
这种方式适用于需要监测一些特定瞬态事件的场景。
例如,在某个系统中,需要检测按键的按下事件。
当按键被按下时,GPIO引脚的输入信号会从低电平突变到高电平,此时可以通过配置GPIO中断触发为上升沿触发,来触发中断并执行相应的按键处理函数。
同样地,当按键松开时,GPIO 引脚的输入信号会从高电平突变到低电平,可以通过配置GPIO中断触发为下降沿触发来实现对按键松开事件的检测。
2. 电平触发方式电平触发方式是通过检测GPIO输入引脚输入信号的高电平或低电平来触发中断。
当输入信号保持在设定的电平状态时触发中断。
例如,在某个系统中,需要检测外部传感器的状态变化。
传感器的输出信号一旦达到设定的电平,可以通过配置GPIO中断触发为高电平触发或低电平触发来触发中断,并执行相应的处理函数。
三、GPIO中断触发方式的配置GPIO中断触发方式的配置可以通过软件编程来实现。
以下是一个示例代码(使用C语言)的片段,演示了如何配置GPIO引脚的中断触发方式。
嵌入式原理思考题及答案
第1章复习要点1.1.1节嵌入式系统的概念1.1.3节嵌入式系统的特点1.3节嵌入式处理器1.4节嵌入式系统的组成第2章复习要点2.1节计算机体系结构分类2.3.1节 ARM和Thumb状态2.3.2节 RISC技术2.3.3节流水线技术2.4.3节 ARM存储系统第3章复习要点3.1节ARM编程模式3.2节ARM指令格式及其寻址方式3.3节ARM指令集(课上所讲的指令)第4章复习要点4.1节汇编语言源程序格式4.2节汇编语言的上机过程第5章复习要点5.1节键盘接口5.2节 LED显示器接口5.5.1节 UART异步串行接口作业题答案:1.什么是嵌入式系统?∙第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
∙第二种,嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.与通用型计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?⏹通常是面向特定应用的;⏹空间和各种资源相对不足,必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余;⏹产品升级换代和具体产品同步,具有较长的生命周期;⏹软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身;⏹不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发3.举例介绍嵌入式微处理器有哪几类?一、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等。
二、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。
嵌入式系统及应用课程设计说明书
山东建筑大学课程设计说明书题目:基于ARM的网络通信系统的设计课程:嵌入式系统及应用课程设计院(部):信息与电气工程学院专业:电子信息工程班级:电信062学生姓名:**学号:**********指导教师:***完成日期:2009年7月目录摘要 (II)1 设计目的 (1)2 设计要求 (1)3 设计原理 (2)4 设计内容 (5)4.1系统框图 (5)4.1需求分析 (5)4.3器件选型 (6)4.4 系统原理图 (8)4.5 软件设计 (9)总结与致谢 (11)参考文献 (12)摘要在电子设备日趋网络化的背景下,作为目前广泛使用的以太网以及TCP/IP协议已经成为事实上最常用的网络标准之一,它以高速、可靠、分层以及可扩充性使得它在各个领域的应用越来越灵活,很多情况下运用以太网和TCP/IP能够简化结构和降低成本。
但是,目前关于嵌入式以太网的设计方案不是很多,在这不多的方案中大多是基于单片机或DSP的。
两者都存在要外扩很多外设的问题,并且前者速度太慢,后者成本又太高,这在一些对设备尺寸要求很小的场合是不行的。
本设计中,采用了基于ARM内核的微处理器S3C44BOX为基础的嵌入式系统与10 MB 以太网控制芯片RTL8019AS的接口电路实现了网络通信。
本系统可以通过网络接收命令和传送数据,S3C44BOX负责数据的采集和运算处理,通过互联网上任意一台计算机可以配置系统的工作方式和接收本系统采集的数据。
关键词:TCP/IP;ARM;S3C44B0X;RTL8019AS1 设计目的目前,以太网协议已经非常广泛地应用于各种计算机网络,如办公局域网、工业控制网络、因特网等场合,并且还在不断地发展。
基于以太网的新技术和联网设备不断出现,以太网已经成为事实上最常用的网络标准之一。
但是,基于以太网的嵌入式系统目前并不是很多。
其原因除了嵌入式系统本身运行速度较慢、资源较少且不足以实现以太网的各种协议外,更重要是设计以太网的接口及协议相对比较复杂,使人望而却步。
ARM嵌入式系统开发与应用课后题答案与习题
课后题答案:第一章1.写出下列英文缩写的英文原文及中文含义。
RAM随机存储器 DRAM动态随机存储器 ROM只读存储器PROM可编程只读存储器 EPROM可插除可编程只读存储器 CANCAN总线RTOS实时操作系统 SOPC片上可编程系统 ICE硬件调试器 FI快速终端请求EEPROM电可插除可编程只读存储器 API应用程序接 DMA直接内存存取RISC精简指令集计算机 SPI串行万维指令 MMU存储管理单元UART异步接受发送装置 ARM先进RISC存储器 SWI软件终端指令2、什么是嵌入式系统? P3嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
3、是比较嵌入式系统与通用PC的区别。
P3(1)嵌入式系统是专用的计算机系统,而PC是通用的计算机系统。
(2)技术要求不同,通用PC追求高速、海量的数据运算;嵌入式要求对象体系的智能化控制。
(3)发展方向不同,PC追求总线速度的不断提升,存储容量不断扩大;嵌入式追求特定对象系统的智能性,嵌入式,专用性。
4、嵌入式体统有哪些部分组成?简单说明各部分的功能与作用(1)硬件层是整个核心控制模块(由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他I/O 接口以及电源组成),嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心,在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路(RAM和ROM等),这就构成了一个嵌入式核心控制模块,操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
(2)中间层把系统软件与底层硬件部分隔离,使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。
一般包括硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)和板级支持包(Board Support Package,BSP)。
(3)软件层由实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphical User Interfaces,GUI)、网络组件组成。
嵌入式系统设计教程(第2版)简答题答案.pdf
第一章嵌入式系统概论1.嵌入式系统的定义是什么?答:以应用为中心,以计算机技术为基础,硬件、软件可裁剪,功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.简述嵌入式系统的主要特点。
答:(1)功耗低、体积小、具有专用性(2)实时性强、系统内核小(3)创新性和高可靠性(4)高效率的设计(5)需要开发环境和调试工具3. 嵌入式系统一般可以应用到那些领域?答:嵌入式系统可以应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。
4. 简述嵌入式系统的发展趋势答:(1)嵌入式应用的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持(2)连网成为必然趋势(3)精简系统内核、算法,设备实现小尺寸、微功耗和低成本(4)提供精巧的多媒体人机界面(5)嵌入式软件开发走向标准化5.嵌入式系统基本架构主要包括那几部分?答:嵌入式系统的组织架构是由嵌入式处理器、存储器等硬件、嵌入式系统软件和嵌入式应用软件组成。
嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成,其中,硬件系统包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统和配置必要的外围接口部件;软件系统包括操作系统和应用软件。
6.嵌入式操作系统按实时性分为几种类型,各自特点是什么?答:(1)具有强实时特点的嵌入式操作系统。
(2)具有弱实时特点的嵌入式操作系统。
(3)没有实时特点的嵌入式操作系统。
第二章嵌入式系统的基础知识1.嵌入式系统体系结构有哪两种基本形式?各自特点是什么?答:冯诺依曼体系和哈佛体系。
冯诺依曼体系结构的特点之一是系统内部的数据与指令都存储在同一存储器中,其二是典型指令的执行周期包含取指令TF,指令译码TD,执行指令TE,存储TS四部分,目前应用的低端嵌入式处理器。
哈佛体系结构的特点是程序存储器与数据存储器分开,提供了较大的数据存储器带宽,适用于数据信号处理及高速数据处理的计算机。
2.在嵌入式系统中采用了哪些先进技术?答:(1)流水线技术(2)超标量执行(3)总线和总线桥3.简述基于ARM架构的总线形式答:ARM架构总线具有支持32位数据传输和32位寻址的能力,通过先进微控制器总线架构AMBA支持将CPU、存储器和外围都制作在同一个系统板中。
嵌入式系统原理及应用复习知识点总结
第一章1、嵌入式系统的应用范围:军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制。
2、嵌入式系统定义:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件与硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
(嵌入式的三要素:嵌入型、专用性与计算机系统)。
3、嵌入式系统的特点:1)专用性强;2)实时约束;3)RTOS;4)高可靠性;5)低功耗;6)专用的开发工具和开发环境;7)系统精简;4、嵌入式系统的组成:(1)处理器:MCU、MPU、DSP、SOC;(2)外围接口及设备:存储器、通信接口、I/O接口、输入输出设备、电源等;(3)嵌入式操作系统:windows CE、UCLinux、Vxworks、UC/OS;(4)应用软件:Bootloader5、嵌入式系统的硬件:嵌入式微处理器(MCU、MPU、DSP、SOC),外围电路,外部设备;嵌入式系统的软件:无操作系统(NOSES),小型操作系统软件(SOSES),大型操作系统软件(LOSES)注:ARM处理器三大部件:ALU、控制器、寄存器。
6、嵌入式处理器特点:(1)实时多任务;(2)结构可扩展;(3)很强的存储区保护功能;(4)低功耗;7、DSP处理器两种工作方式:(1)经过单片机的DSP可单独构成处理器;(2)作为协处理器,具有单片机功能和数字处理功能;第二章1、IP核分类:软核、固核、硬核;2、ARM处理器系列:(1)ARM7系列(三级流水,thumb指令集,ARM7TDMI);(2)ARM9系列(DSP处理能力,ARM920T)(3)ARM/OE(增强DSP)(4)SecurCone系列(提供解密安全方案);(5)StrongARM系列(Zntle产权);(6)XScale系列(Intel产权);(7)Cortex系列(A:性能密集型;R:要求实时性;M:要求低成本)3、ARM系列的变量后缀:(1)T:thumb指令集;(2)D:JTAG调试器;(3)快速乘法器;(4)E:增强DSP指令;(5)J:Jave加速器4、ARM{X}{Y}{Z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S} :x—系列号,y—内部存储管理和保护单元,Z—含有高速缓存。
嵌入式操作系统综述
信息技术与机电化工141嵌入式操作系统综述李孟轩(山西农业大学信息学院)摘要:科学和经济伴随着时代的脚步大步前进,计算机技术的发展也发生了巨大的飞跃。
芯片的制造技术也日益崛起,嵌入式实时操作系统的应用越加广泛,人人家中也有各种实时实时操作系统,最显而易见是手机的应用。
通过这种系统软件,可以始终实现为我们服务的目的。
另外还有无人机、智能洗碗机等等内布置有嵌入式操作系统的高科技产品。
在军事中的应用例如军用飞机、航空母舰中都有嵌入式操作系统,为我国的国防军备的发展做出了重要贡献。
本文根据嵌入式操作系统的特点及应用进行探究讨论。
关键词:嵌入式操作系统;综述;开发引言随着社会的不断发展,新时代对计算机系统和软件的要求越来越高,尤其是大数据时代下对高运算能力的要求。
应用程序是嵌入式操作系统的核心,系统运行的关键在于计算机技术的发展程度,具有良好的稳定性,在计算机技术的不断演变发展的过程中计算机嵌入式操作系统在现阶段已经在许多行业中发挥了重要作用,在未来的发展中也具有良好的发展前景。
一、嵌入式操作系统的发展现代科学技术的飞跃进步,在通过先进技术的结合下,计算机嵌入式操作系统逐渐完善,功能日益强大。
其经历了四个阶段:(一)嵌入式算法阶段在嵌入式计算机系统开发的初始阶段,系统中没有嵌入式算法,其核心是单芯片控制部件,这就导致了计算机嵌入式操作系统的总体结构较为单一、存储容量较小、功能很少、工作效率也比较低、而且没有任何用户互动接口。
(二)以 CPU 为核心计算机嵌入式操作系统主要是以嵌入式CPU作为重要基础。
在此阶段中,加入了许多类型的嵌入式操作系统,但是操作系统的通用性很差,再具体工作中处理器处于轻负载状态。
将过载的处理器之间的任务转换为处于空闲状态的处理器,其基本目标是以提高系统的整体运行性能为基准。
(三)通用式嵌入通用式嵌入,在计算机信息应用程序中计算机嵌入操作系统是第三阶段。
在此阶段,操作系统的性能已得到显著改善,同时针对特定情况(例如静态和动态指标)进行了适当的调整,以提高处理器之间的性能,可以实现负载分配,这样不仅确保了系统稳定性,而且也节省了时间。
嵌入式软件工程师笔试题
嵌入式软件工程师笔试题1、将一个字符串逆序2、将一个链表逆序3、计算一个字节里(byte)里面有多少bit被置14、搜索给定的字节(byte)5、在一个字符串中找到可能的最长的子字符串6、字符串转换为整数7、整数转换为字符串1、c51单片机的串口异步通信和同步通信的区别,说说他们的优缺点。
2、C51单片机的数据总线和地址总线是如何复用的,说明原理。
3、C51单片机的绝对寻址范围是多少k?4、说明下面的寻址方式(1)MOV A , #30H (2)MOV A,@R0(3)ADD A , R4 (4)MOV A+@DPTR 5、写出下面分别是什么指针?(1)int *a[10]; (2)int (*a)[10];(3)int (*P)(int) ; (4)int (*a[10])(int);6、void swap(int a,int b){int temp;temp = a;a=b;b=temp;}main(void){int x="3",y=4;swap(x,y);}问上面程序执行完后x= ?,y=?7、typedef struct test{int i;short s;char c;union{int a;short b;}}example ;int y ;y = sizeof(example);请问在TC环境下,y=?8、编程实现数组的逆置,例如,“hello,world!”逆置后为“!dlrow,olleh”。
9、你认为嵌入式操作系统包括哪些部分?说说实时操作系统有哪些特点。
10、冯诺依曼结构的计算机由哪几部分组成?11、说说程序,进程,线程的区别。
12、说说你怎样理解程序= 数据+ 结构+ 算法13、根据函数原型编程实现一个数组,按从大到小的冒泡排序。
void tibbule(int a[],int n);//a[]为数组,n为数组长度14、OSI有哪几层?tcp/ip包括哪几层?15、编程实现一个双链表的节点插入和删除。
ARM嵌入式体系结构与接口技术
23
精品课件
ARM芯片厂商
2、PCB设计仿真阶段
需要在EDA仿真设计平台下,设计系统原理图及
PCB,并对PCB板上的信号完整性、EMI等进行
仿真,根据仿真结果来对PCB进行合理的布局布
线调整,完成PCB的设计
PCB图
ML67Q4051, ML67Q4060, ML67Q4061, ML696201, ML69Q6203
Samsung (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
S3C2410A, S3C2440A, S3C44B0X, S3C4510B,S5PC210
Sharp (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
LPC2294, LPC2364, LPC2366,, LPC2880, LPC2888, LPC3180
OKI (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
ML674000, ML674001, ML674002, ML674003, ML675001, ML675002, ML675003, ML67Q4050,
到终端用户手中
云计算的核心思想,是将大
量用网络连接的计算资源统
一管理和调度,构成一个计
算资源池向用户按需服务。
精品课件
12
1.2 嵌入式系统的组成
应用 软 件
嵌 入 式操 作 系 统
硬件 设 备
嵌入式处理器
外围 设 备
图1-1 嵌入式系统结构简图
精品课件
13
1.2 嵌入式系统的组成
嵌入式系统基础教程第2版习题解答俞建新
《嵌入式系统基础教程第2版》习题和思考题解答要点提示版本:1.00版编写完成日期:2014年12月5日机械工业出版社《嵌入式系统基础教程第2版》习题和思考题解答要点提示目录目录简单说明 (1)第1章1.9节习题和思考题 (1)第2章2.5节习题和思考题 (4)第3章3.9节习题与思考题 (5)第4章4.8节习题和思考题 (8)第5章5.6节习题与思考题 (8)第6章6.11节习题与思考题 (13)第7章7.9节习题和实验题 (18)第8章8.7节习题与思考题 (20)第9章9.6节习题和思考题 (26)结束正文共31页 (31)简单说明1,从2014年4月初开始搜集资料、编写、整理、润色和修改,到2014年12月5日结束。
2,本文档给出的习题和思考题都是《嵌入式系统基础教程第2版》图书中各章最后一节段落中列出的习题和思考题。
为了描述简单起见,在文档正文中大多数情况下我们用“第2版教程”一词来代表《嵌入式系统基础教程第2版》图书。
3,对第2版教程中的大部分习题和思考题给出了解答要点提示,但是并非所有习题和思考题都是这样。
如果习题和思考题难度较大,或者需要技术成熟的开发板调试,或者需要较长时间的实验程序编写,对这样的习题和思考题我们不直接提供解答要点提示。
4,在这个文档中的插图编号我们采用“插图x-y”的形式。
其中x表示章号,y表示这一章的插图序号,例如:插图1-1、插图5-1、等。
5,本文档的编写者就是第2版教程的三名编写者,俞建新、王健、宋健建。
第1章1.9节习题和思考题习题1-1 试说明嵌入式系统和PC系统的主要差异在哪些方面?解答要点提示本道题目的解答可以从以下7个方面着手。
(1)嵌入式系统属于专用计算机系统,应用领域比较广泛,用户对象与嵌入式产品关系密切。
而PC 系统属于通用计算机系统,主要以个人用户需要为主,兼顾企业和事业单位的业务需要。
(2)嵌入式处理器的型号比较多,研发嵌入式产品时选型的余地比较大。
嵌入式实时操作系统复习纲要
嵌⼊式实时操作系统复习纲要嵌⼊式实时操作系统复习纲要第⼀章●嵌⼊式系统:嵌⼊到对象体系中,为实现对象体系智能化控制的计算机系统,叫做嵌⼊式计算机系统,简称嵌⼊式系统。
●嵌⼊式操作系统:嵌⼊到特定设备的专⽤的可裁剪的计算机系统●嵌⼊式操作系统分为实时操作系统和分时操作系统。
●嵌⼊式系统的三个要素:嵌⼊性、专⽤性和计算机系统●嵌⼊式系统的特点:专⽤性强、可裁剪性好、实时性与可靠性好、功耗低●内核类型:可剥夺型和不可剥夺型●⼏种常见的嵌⼊式操作系统:VxWorks、pSOS、Windows CE、QNX OS;⼿持设备的有:Plam、WinCE、EPOC;互联⽹⽅⾯的有:uCLinux、uC/OS-II.(记住其中五种)第⼆章●任务:任务是⼀种程序实体,实质上时⼀个线程。
●uC/OS-II的任务组成:任务程序代码(任务的执⾏部分)、任务推栈(保存任务⼯作环境)、任务控制块(保存任务属性)●uC/OS-II的任务有两种:⽤户任务和系统任务;其中系统任务有分为:空闲任务和统计任务,空闲任务是⽤户应⽤程序必须使⽤的,统计任务是应⽤程序可以根据实际需要来选择使⽤的。
●任务的5种状态:睡眠状态、就绪状态、运⾏状态、等待状态、中断服务状态。
要重点看⼀下P17页的图2-2。
在这些状态中睡眠状态只能直接进⼊就绪状态,就绪状态和中断服务状态可以直接进⼊运⾏状态,就绪状态可以直接进⼊睡眠状态和运⾏状态,中断服务状态只能直接进⼊运⾏状态,等待状态可以直接进⼊除了中断服务状态外的其他三种状态。
运⾏状态可以进⼊其他四种状态。
等待状态有:延时等待、请求等待和任务挂起等。
●临界段:为了有效地对中断进⾏控制,在任务的代码⾥可使⽤uC/OS-II定义的宏OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()来控制任务何时响应中断,何时屏蔽中断。
在运⾏这两个宏之间的代码时是不会响应中断的,这种受保护的代码段叫做临界段。
《嵌入式系统设计》教学大纲
《嵌入式系统设计》课程教学大纲一、课程简介该课程主要以ARM公司的STM32F429微控制器为对象讲解嵌入式系统的设计方法和设计实例。
重点讲述嵌入式系统的基础知识、ARM cortex-M体系架构、STM32F429为微控制器内部构造及其常用的片上外设结构、应用实例、程序开发方法。
通过本课程的学习,使学生基本掌握嵌入式系统的构成,嵌入式系统软件、硬件系统的设计,进而为后续嵌入式系统的学习打好基础。
二、IntroductionThis course mainly takes stm32f429 microcontroller of arm company as the object to explain the design method and design example of embedded system. It focuses on the basic knowledge of embedded system, arm Cortex-M architecture, stm32f429 as the internal structure of microcontroller and its commonly used on-chip peripheral structure, application examples and program development methods. Through the study of this course, students can basically master the composition of embedded system, the design of embedded system software and hardware system, and then lay a good foundation for subsequent embedded system learning.三、课程的目的和任务1.目的和任务STM32F429是ST公司基于ARM公司Cortex-M系列内核设计的一款32位微控制器。
embedded嵌入式系统知识点复习
embedded嵌入式系统知识点复习1、CMD:即连接器命令文件。
输入指明输出,描述了硬件资源的存储资源以及代码、变量、常量等与存储空间的对应关系。
根据目标系统寄存器的配置,以及用户自定义的程序和数据的存放地址,由汇编器产生的浮动地址目标文件,生成绝对地址可执行文件。
2、CMD文件的用途:%1描述配置:-。
编译后的输出文件;T副文件:-stack栈的大小:-heap堆的大小%1描述内存空间的分布情况开始于结束的位置%1内容空间的分配:内容与存储空间对应。
内容包括代码、变量、常量、矢量、far4、RTS6000. lib,即实时运行库文件,保证能够有C语言的实时运行支撑环境5、进行性能分析测试的目的:检验程序是否能达到实时必要需求关注点:①空间复杂度:代码的尺寸(size)②时间复杂度:调用次数、周期(单次运行时间)6、DMA:即直接存储器访问。
其功能是在CPU不介入下实现存储器映象两个区域之间数据的传输。
实现过程:①确定使用的通道②对选定通道的寄存器进行设置:主控寄存器、源/目的地址寄存器、计数寄存器•主控寄存器只能设置(star)启动或停止,可查询(status)状态(是否断或结束)7、线性汇编改写的格式1)定义函数名称、实现参数传递。
2)为暂时存放临时数据的寄存器定名,由.reg ( register)完成。
3)数据初始化。
4)处理程序的循环体部分。
首先定义一个标号作为循环返回的标志;之后,将循环变量vptr (即count)减一;利用C6x指令的条件执行功能通过对vptr是否为零的判断条件执行跳转指令。
最后,.return实现数据的返回。
5)—切工作完成后,使用.endproc作为函数结束的标志。
•记住变量所是的寄存器(.reg)8、完整的汇编程序包括:数据初始化、子程序、复位程序、连接器命令文件9、C程序的优化用到的方法:循环展开、内联函数、字访问(强制类型转换)1、嵌入式系统:以应用为心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪, 应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。
ARM嵌入式系统试题及答案解析
ARM嵌入式系统基础教程---—期中开卷专业:软件1002班姓名:王世伟学号:04103060(24)一、嵌入式系统基本概念1、什么是嵌入式系统?有何特点?答:所谓嵌入式,实际上是“嵌入式计算机系统”,的简称,它是相对于通用计算机系统而言,注重于发展独立的单芯片技术.嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置"。
特点:(1)嵌入式系统是将先进的计算机技术,半导体技术以及电子技术与各行业的具体应用相结合的产物,这一点就决定了他必然是一个技术密集,资金密集,高度分散,不断创新的知识集成系统。
(2)系统内核小(3)专用性强(4)系统精简(5)系统软件要求(6)嵌入式软件开发要走向标准化,需要使用多任务的操作系统。
(7)嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力.2、举例在你的身边常见到的嵌入式系统产品,谈一谈你对“嵌入式系统"的初步理解。
答:产品有:洗衣机,空调,手机.嵌入式系统就是内置小计算机系,可以对机器进行智能控制的系统。
3、嵌入式系统的3个基本特点?答:(1)专用性(2)嵌入型(3)计算机系统4、什么是嵌入式处理器,嵌入式处理器可以分为几大类?答:嵌入式处理机是嵌入式的核心,是控制,辅助系统运行的硬件单元。
分类:四大类(1)嵌入式微处理器(2)嵌入式微控制器(3)嵌入式DSP处理器(4)SoC片上系统5、广泛使用的三种类型的操作系统?答:多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。
6、列举常见的4种嵌入式操作系统?说明你对嵌入式操作系统的基本认识,嵌入式操作系统在嵌入式系统开发中的必要性。
答:嵌入式Linux、Win CE、VxWorks、μC/OS-II没有操作系统的计算机效率十分底下,把操作系统嵌入到计算机中,可以提高系统的可靠性,开发效率,缩短了开发周期.二、ARM7体系结构1、ARM是什么样的公司?答:它是一家微处理器行业的知名企业,该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器。
嵌入式系统原理与实验习题学生版
嵌入式系统原理与实验习题(2013 田社平)注:显示为红色的习题为必做题。
第一章1、冯诺依曼结构以以下哪个部件为中心(A) 输入单元(B) 输出单元(C) 控制器(D) 运算器(E) 存储器2、简述冯诺依曼机构与哈佛结构主要区别及优缺点评价。
3、简述什么是微型处理器、微型计算机、微型计算机系统,分别由哪几本分组成?4、按照传输速率、容量大小、制造成本对高速缓存、主存储器和辅助存储器排序,并解释存储器的层次结构。
5、一个微型计算机有20位的地址总线,32位的数据总线,该微机可访问地址空间和机器字长是多少?6、解释什么是总线?7、当多个模块接入总线时,为什么需要总线控制?总线控制有哪些实现方式?8、总线按照传输的信息类别可分为哪几类?9、输入输出设备寻址有哪些方法,简述每种方法的特点。
10、分别简述程序查询、中断、DMA输入输出数据传输方式及其特点。
11、解释什么是中断向量、中断向量表和中断服务程序?12、简述中断响应过程。
13、解释什么是摩尔定律?14、解释什么是固件,并阐述软件、固件和硬件之间关系。
15、解释什么是嵌入式系统。
16、将下列十六进制数转换为十进制。
(1)A3.3H(2)129.CH(3)AC.DCH(4)FAB.3H17、将下列十进制数转换为二进制、八进制、十六进制。
(1)23(2)107(3)1238(4)9218、将下列十进制数转换为8位有符号二进制数原码和补码。
(1)+32(2)-12(3)+100(4)-9219、将下列二进制数原码(补码)转换为有符号的十进制数。
(1)10000000B(2)00110011B(3)10010010B(4)10001001B20、设计ASCII码字母大小写转换算法第二章1.8086CPU 内部由哪两部分组成?它们的主要功能是什么?2.8086CPU 中有哪些寄存器?各有什么用途?3.简要解释下列名词的意义:CPU,存储器,堆栈,IP,SP,BP,段寄存器,状态标志,控制标志,物理地址,逻辑地址,机器语言,汇编语言,指令,内部总线,系统总线。
单片机中断工作原理
单片机中断工作原理
单片机中断是一种重要的工作机制,用于在特定的事件发生时打断正常的程序执行,转而处理中断服务程序,以提高系统的响应速度和实时性。
在单片机中断工作的基本原理是通过一个中断控制器监测外部的中断请求信号或内部的某个特定状态,当检测到中断请求时,中断控制器会生成一个中断向量,将程序控制权转移到事先定义好的中断服务程序。
当中断请求触发时,中断控制器会自动保存当前的程序状态(例如程序计数器、寄存器状态等),然后根据中断向量将程序执行的控制权转移到相应的中断服务程序。
中断服务程序是事先编写好的,主要用于处理特定中断事件。
处理完中断事件后,中断服务程序会通过指令返回到主程序,同时中断控制器会恢复之前保存的程序状态,使得主程序能够继续执行。
在单片机中,可以有多个不同类型的中断,每个中断都有相应的中断源和中断向量。
通过配置中断控制器,可以设置中断源的优先级以及中断服务程序的入口地址,从而实现对不同中断的管理和控制。
总之,单片机中断工作的原理是依靠中断控制器监测中断请求,生成中断向量,转移程序执行的控制权到中断服务程序,处理完中断事件后返回到主程序,以实现对特定事件的实时处理。
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中断的作用
(1)并行操作,提高工作效率 并行操作,
CPU与外设同时工作,多个外设同时工作。
(2)实现实时处理
在控制系统中,有些参量要求计算机能快速处理,用中断方式很容易 实现。
(3)故障处理
出现故障,提出中断申请,要求计算机及时响应。
中断源
引起中断的原因或能发出中断申请的来源。
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中断控制器
程序状态寄存器PSR(全局)
F位置1,CPU不接受FIQ I位置1,CPU不接受IRQ
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SRCPND/ SUBSRCPND
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SRCPND为主中断源引脚寄存器,SUBSRCPND为副中 断源引脚寄存器 作用是用于标示出哪个中断请求被触发 SRCPND的有效位为32,SUBSRCPND 的有效位为11, 它们中的每一位分别代表一个中断源。如果相应中断源产生 中断请求则其对应位置为1。该寄存器中的位将自动由中断 请求置位,而不管INTMASK寄存器中的掩码位是否有效。 另外,该寄存器不受中断控制器的优先级逻辑影响。在中断 服务程序中,该寄存器的相应位必须进行清零处理,清零的 方法是将该位写入1。
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中断过程
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子中断源状态寄存器
中断源状态寄存器
关于__irq 的使用
Intelligence & Control
__irq用来表示一个函数是否为中断函数 现场保护和恢复自动完成 给不具备中断嵌套功能的ARM系统带来了问题,若使用 __irq 时有中 断嵌套产生,现场保护就会混乱。 若有中断嵌套,需要自己编写中断入口现场保护代码
4. 中断处理过程 大致可分为:中断请求、中断响应(关中断、保护断点、查找中断源 等)、保护现场、开中断、返回五步。 1)中断请求 CPU外部必须设置一个中断请求触发器锁存中断请求信号,以便CPU在 现行指令周期结束时采样,还可设置中断屏蔽触发器。 2)中断响应 不可屏蔽中断申请:CPU执行完当前指令后就响应; CPU响应中断要自动完成下列几步操作:
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Intelligence & Contontrol
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EINTPEND
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EXTERNAL INTERRUPT PENDING REGISTER
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6.中断向量中的内容也就是中断处理程序的入口地址,这是 6.中断向量中的内容也就是中断处理程序的入口地址,这是 由于在C 由于在C程序中有对中断处理函数的入口地址进行注册的 指令. 指令. 例如:主函数中 pISR_EINT0=(unsigned)Eint0Int;其中(unsigned)Eint0Int pISR_EINT0=(unsigned)Eint0Int;其中(unsigned)Eint0Int 便是处理程序的入口地址pISR_EINT1的地址跟在汇编中的 便是处理程序的入口地址pISR_EINT1的地址跟在汇编中的 HandleEINT0 地址一摸一样,(根据上面列出的汇编和C 地址一摸一样,(根据上面列出的汇编和C 头文件中内容一一对应可判定其两者内容相等)根据 (4)的过程,便可以执行到C程序中的中断处理函数. )的过程,便可以执行到C程序中的中断处理函数.
S3c2410 S3c2410中断
中断的基本概念
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中断是指计算机在执行某一程序的过程中, 由于计算机系 统内、 外的某种原因, 而必须中止原程序的执行, 转去执行相 应的处理程序, 待处理结束之后, 再回来继续执行被中止的原 程序的过程。
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ARB_SEL
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00b, REQ0, REQ1, REQ2, REQ3, REQ4, REQ5. 01b, REQ0, REQ2, REQ3, REQ4, REQ1, REQ5. 10b, REQ0, REQ3, REQ4, REQ1, REQ2, REQ5. 11b, REQ0, REQ4, REQ1, REQ2, REQ3, REQ5.
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INTMSK/ INTSUBMSK
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中断屏蔽寄存器 ,INTMSK为主中断屏蔽寄存器, INTSUBMSK为副中断屏蔽寄存器。 INTMSK有效位为32,INTSUBMSK有效位为11,这 两个寄存器各个位与SRCPND和SUBSRCPND分别对应。 作用是决定该位相应的中断请求是否被处理。若某位被 设置为1,则该位相对应的中断产生后将被忽略(CPU不 处理该中断请求),设置为0则对其进行处理。 初始化后的值是0xFFFFFFFF和0x7FF,默认情况下所 有的中断都是被屏蔽的。
Intelligence & Control
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假设SRCPND=0x00000003,INTPND=0x00000001中断 , 处理完毕后我们应该这样设置INTPND和SRCPND: 和 SRCPND=0x00000001 INTPND =0x00000001
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2.中断发生,这时寄存器相应的位被挂起,系统自动进入中断服务 子程 序。 (1)保存现场(把寄存器入栈),执行中断处理程序。执行 完 后,恢复现场(寄存器出栈)。由CPU自动处理。 (2)进入中断处理程序后还要把相应的寄存器SPCPND, EINTPND ,INTPND中通过写1清0,避免在处理中断请 求时 该中断源还在不断请求。 (3)从中断处理程序返回主程序后,把所有中断源屏蔽,方 法是 将EINTMASK、INTMASK置位(全1)。
ARM920T中断
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S3C2410有56个中断源,中断请求由内部功能模块或者外 部引脚信号产生 Arm920T 有两种中断模式:中断请求寄存器(IRQ)和快 速中断请求寄存器(FIQ)
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中断异常处理模块总共由以下寄存器构成 SRCPND(SOURCE PENDING REGISTER) INTMOD(INTERRUPT MODE REGISTER) INTMSK(INTERRUPT MASK REGISTER) PRIORITY( PRIORITY REGISTER) INTPND(INTERRUPT PENDING REGISTER) INTOFFSET(INTERRUPT OFFSET REGISTER) SUBSRCPND (INTERRUPT SUB SOURCE PENDING) INTSUBMSK (INTERRUPT SUB MASK REGISTER)
INTPND
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INTPND 则是中断信号在中断处理模块里经历的最后一个 寄存器 每个位对应一个中断请求,若该位被置1,则表示相应的 中断请求被触发, 在某一时刻只能有1个位被置1 INTPND 某个位被置1表示CPU即将或已经在对该位相应 的中断进行处理。 中断结束要清除相应的SRCPND和INTPND位。
INTMOD
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寄存器有效位为32位,每一位与SRCPND中各位相对应 作用是指定该位相应的中断源处理模式(IRQ还是FIQ)。 若某位为0,则该位相对应的中断按IRQ模式处理,为1则 以FIQ模式进行处理 该寄存器初始化值为0x00000000,即所有中断皆以IRQ模 式进行处理
发中断响应信号,同时内部关中断(IF←0),以禁止其它可屏蔽中断请 求; ② 把F以及程序断点处的CS、IP内容压栈,以便中断处理完后能正确地返回 主程序; ③ 中断服务程序入口地址段地址→CS ,偏移地址→IP。 ①
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3)中断处理:程序员需在中断服务程序中,做以下事: ① 保护现场; ② 开中断; ③ 中断服务; ④ 恢复现场; ⑤ 返回。 – 中断返回指令使得CPU自动地将堆栈中保存的 值返回,使CPU返回主程序断点处继续执行主 程序,同时中断返回指令使得中断源自动恢复 响应中断前的开中断状态。
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3. 中断系统的功能 中断系统是指实现中断而设置的各种硬件与软件,包括中 断控制逻辑及相应管理中断的指令。 中断系统应具有以下功能:
1)实现中断请求的检测、中断响应、中断服务与返回; 2)能实现中断优先级排队; 3)能实现中断嵌套。
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1、若不想自己编写中断入口现场保护代码,而且使用中无中断嵌套,在中断 函数中用 __irq 来标识我们的中断函数,否则出错; 2、若程序中要使用中断嵌套,对于无中断嵌套功能的ARM来说,一定要自己 编写中断入口现场保护代码,而且不能用 __irq 标识我们的中断函数,否 则出错。
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(1)一般的输入输出设备
键盘,打印机,鼠标等。
(2)数据通道中断源
软盘,硬盘等。
(3)实时时钟
用外部时钟定时发出中断信号,由CPU进行处理。
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