ARM复习提纲

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一填空题（25）
1.典型的免费型嵌入式操作系统有_________和___________。

2.ARM7处理器采用双指令集格式，即16位__________指令集和32位的_________指令集。

3.ARM7嵌入式微处理器的设计采用了_____________体系结构，而ARM9以后的处理器都采用了________________体系结构。

4.为增加处理器指令流的速度，ARM7系列使用3级流水线技术，即一条指令的执行经过_________、_________和________ 等三个阶段。

5.中止意味着对当前存储器的访问不能完成，由ABORT输入信号触发（高电平），在存储器访问周期未处理器检查该信号。

中止包含两种类型：_________和_________。

6.在汇编指令MDV R0，R2，LSL#3中源操作数采用了___________寻址方式。

7.嵌入式实时操作系统uC/OS-II 中的内存管理主要是针对_________进行的。

8.对于一些高速的外围设备，利用________方式直接在内存和外围设备之间进行高速的大规模数据的传送。

1.ARM嵌入式微处理器一般采用_______技术设计的微处理器;而80x86系列微处理器采用_______技术设计的微处理器。

2.ARM7处理器采用____级流水线技术，而ARM9处理器采用____级流水线技术.
3.嵌入式微处理器一般由_________、____________、_________等3个部分组成
4.嵌入式实时操作系统uC/OS-II最多可以管理___个任务,其中___个被系统保留供将来使用、而用户可以最多使用___个任务。

5.嵌入式操作系统中一般利用______来传递信息量比较小的控制信息(如状态和整数值等)，而利用________、_____、________等来传递任
意量的数据，进而实现进程之间的通信。

6.在嵌入式系统中，I/O接口的编址方式通常可以分为:____________和_______________等两种方式。

7.LCD模块是嵌入式系统中典型的显示输出部件，根据LCD的显示原理，常见的LCD可以分为_________、_________、___________等3种类型。

8.__________________是嵌入式系统与其产品用户之间的图形化的对话接口。

一填空
1.Linux，uC/OS-II
2. Thumb，ARM
3. 冯。

诺依曼，哈佛
4. 预取，译码，
执行 5. 数据中止，指令/预取中止 6. 寄存器移位 7. 堆 8. DMA
1.RISC,CISC
2. 3,5
3.控制单元、算术逻辑单元、寄存器.
4. 64,8,56
5.信号量，共享内存、邮箱、消息队列
6. I/O独立编址，I/O设备与内存统一编址
7.透射型、反射型、透反射型
8. GUI(或图形用户接口)
二问答题
1. ADD R2,R2,R1,LSL #3
2. LDR R1,[R0,#0x12]!
3. LDRB Rd,[Rn],#-0x04
4. SWP R2,R2,[R0]
5. MVN R0,#0xFF00
6.RSBS R1,R2,R2,LSL #3
7. EOR R2,R2,#0x0FF 8. BIC R2,R0,#0x0FF 9. MUL R1,R2,R3
10. SUBS R2,R1,R2
答案 1. R2 R2+R1<<3 2. R1 [R0+0x12],R0的内容不变
3. Rd [Rn],然后将Rn的值减4（即Rn Rn-0x04）
4. 将R2寄存器的值和R0所指的内存单元的内容互换
5. R0 #0xFFFF00FF
6. R1 (R2<<3-R2=7*R2)
7. R1 R1 x0r#0x0FF,即将R1的低8位取反
8. R1 R1 and (~#0x0FF),即将R1的低8位清零
9. R1 R2*R3 10. R2 R1-R2 并影响相应的标志位
二、名词解释（15） 1.CPI:Cycle Per Instruction 指令平均周期
2.CISC:Complex Instruction Set Computer 复杂指令集计算机
3.小段存储器:在小端格式中，数据的高字节存放在高地址中
4.DMA:Direct Memory Access，直接存储器访问是在外设和主存之间开辟一条”直接数据通道”，在不需要CPU干预也不需要软件介入的情况下在两者之间进行的高速数据传送方式。

5.MIPS:Millions Instruction Per Second,计算机运算速度的指标，表示每秒执行多少百万条指令。

三、问答题（40）
1、什么是嵌入式系统？
答：以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪适应应用系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计算机系统。

2、ARM处理器有哪几种特权工作模式？
答：系统、中断、快中断、管理、中止以及未定义等6种特权模式。

3、ARM处理器的异常有哪几类？并简述各自产生的原因。

答：主要分为：中断，陷阱，故障和中止等4类。

中断主要有外部事件产生，陷阱是由用户安排的有意的异常造成的；故障是由潜在的可恢复的错误产生的；中止是由不可恢复的错误造成的。

4、异常中断处理结束后，系统如何返回用户程序？
答:(1)将LR(R14)中的值减去偏移量后存入PC，偏移量根据异常的类型而有所不同。

(2)将SPSR的值复制回CPSR；(3)清零在入口置位
的中断禁止标志。

5、在嵌入式实时操作系统uC/OS-II中，中断是如何定义的？系统响应中断的条件是什么？并简述中断服务程序ISR的框架。

答:(1)所谓中断是指由于某种事件的发生而导致程序流程的改变。

(2)响应条件：至少有一个中断源向CPU发出中断信号；同时系统要允许中断，且对此中断信号未予屏蔽；
(3)ISR的框架：a)保存全部CPU寄存器的值；b)调用OSIntEnter( )，或直接把全局变量OSIntNesting(中断嵌套层次)加1；
c)执行用户代码做中断服务；
d)调用OSIntExit（）；e)恢复所有CPU寄存器；f)执行中断返回指令。

6、为什么要在嵌入式系统的主机和外围设备之间设置接口电路？
答：(1)解决CPU和外围设备之间的时序配合和通信联络问题。

(2)解决CPU和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题。

(3)解决CPU的负载能力和外围设备端口选择问题。

7、在如图所示的4x4的行列式键盘降列中，如何确定哪一个号被按下？
答：(1)CPU通过数据线向行信号线上输出全“0”信号，然后通过数据线读取列信号，若键盘阵列中无任何键按下，则读到的列信号必然全是“1”信号，否则就是非全“1”信号；
(2)若是非全“1”信号时，CPU再在行信号线上输出“步进的0”信号，既逐行输出“0”信号，来判断被按下的键具体在哪一行上，然后产生对应的键码。

6.在ARM7TDMI中，存储器接口有几种周期，是如何确定的？
答:顺序周期(S Cycle)(nMREQ,SEQ存储器请求信号) nMREQ=0,SEQ=1;
ARM内核要求如下地址转换:地址可以相同，也可以比前一地址大一字或半字；非顺序周期(N Cycle)( nMREQ,SEQ存储器请求信号) nMREQ=0,SEQ=0;
ARM内核要求如下地址转换:与前一周期的地址不相关；
内部周期(I Cycle)( nMREQ,SEQ存储器请求信号) nMREQ=1,SEQ=0;
ARM内核不要求地址转换，因为它在完成一个内部功能，不需要取址；
协处理寄存器转换周期(C Cycle)( nMREQ,SEQ存储器请求信号) nMREQ=1,SEQ=1; ARM内核希望用总线协处理器通信，但不要求存储器系统的任何动作。

7.使用AND,ORR指令，写一段代码完成用R1寄存器的8-15位换掉R2寄存器的8-15位，并不影响条件标志位。

答:AND R1，R1，#0x0000FF00 AND R2,R2,#0xFFFF00FF ORR R2,R2,R1 8.存储器系统中常见的5层存储结构是什么？这种多层存储器技术解决办法的依据是什么原理？
答:第一层:通用寄存器堆;第二层:高速缓冲存储器;第三层:主存储器(DRAM)
第四层:联机外部存储器(硬磁盘机);第五层:脱机外部存储器。

9.mov R1,R2指令是什么寻址方式？该指令的操作码是什么？目的操作数是什么？源操作数是什么？
答:寄存器寻址；指令的操作码是mov，目的操作数是R1，源操作数是R2。

四、编程（20）。