嵌入式

选择题
1、
影响嵌入式系统软件可靠性的主要因素有：ABCEFG
A、软件规模
B、软件内部结构
C、
软件运行环境D、电磁兼容性设计E、
软件开发方法F、软件测试G、实时性
2、
嵌入式硬件系统的主要组成包括：AＢＣＤ
A、嵌入式微处理器
B、总线
C、存储器
D、输入/输出接口设备
3、
嵌入式操作系统的内核主要包括ＡＢＣ
ＤＥＧ
A、任务管理
B、内存管理
C、中断管理
D、通信、同步与互斥机制
E、时间管理
F、驱动管理
G、I/O管理
4、
嵌入式操作系统的时间性能指标主要有：ＡＢＣＤＥＦ
A、中断延迟时间
B、中断响应时间
C、中断恢复时间
D、上下文切换时间
E、
任务响应时间F、系统调用的执行时间
5、
嵌入式系统在内存管理方面要考虑的主
要因素有：ACD A、快速而确定的内存管理B、使用虚拟存储技术C、使用内存保护技术D、经常对内存分区，使用确定大小的内存块
6、
在嵌入式系统中，应用程序需要通过内存来存储以下内容：BDE
A、程序代码
B、指令代码
C、操作系统内核
D、静态分配的数据
E、用来存储数据的堆、栈或动态分配的数据
（三）、
简答题
1、
什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？
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。

嵌入式系统的主要特点如下：
高实时性OS、系统内核小
专用性强
系统精简
实时性和可靠性要求高
嵌入式软件开发走向标准化
嵌入式系统需要专门的开发工具和环境
2、
嵌入式软件的特点有哪些？
规模相对较小，开发难度大
快速启动，直接运行
实时性和可靠性要求高
程序一体化
两个平台
3、
嵌入式系统的主要应用领域有哪些？
消费电子、通信设备、家庭设备、汽车电子、工业控制、军事国防、医疗电子等。

4、
按实时性来分，嵌入式系统可分为几类？它们的特点是什么？
可分为硬实时系统和软实时系统。

其中硬实时系统对响应时间有严格要求，如果系统响应时间得不到满足，就会引起系统崩溃或致命的错误；软实时系统对响应时间有要求，但系统响应时间得不到满足时，不会导致系统崩溃或致命的错误
5、
影响系统响应时间的主要因素有哪些？
影响系统响应时间的主要因素有：任务调度算法，任务执行时间
事件发生的频率
任务数量
中断响应时间
任务响应时间
资源共享
任务间通信6、
根据自己的理解描述嵌入式系统的发展趋势？
行业性嵌入式软硬件平台——标准化
互联网的普及——网络化
半导体技术的改善——小型化
3C技术的快速融合——功能多样化
使用者的需求——个性化
信息服务应用生活化——泛在化
7、
嵌入式系统的交叉开发环境是什么环境是指宿主机和目标机是不同的系统，即开发机器
!=
执行机器、开发环境
!=
执行环境。

8、
用图说明冯.诺依曼体系和哈佛体系的区别
在冯·诺依曼体系结构中，数据和程序存储器是共享数据总线的。

数据总线共享有很多优点，比如减小总线的开销。

另外一个优点在于能够把RAM映射到程序空间，这样设备也能访问EEPROM中的内存。

而对于哈佛体系结构的计算机，程序和数据总线是分开的。

这种方式的优势在于能够在一个时钟周期内同时读取程序和数据，这样就相应地减少了执行每一条指令所需的时钟周期。

9、
主流的嵌入式处理器有哪些？
ARM、MIPS、PowerPC、X86等。

10、
总线的概念是什么？有哪些主要参数？
总线就是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。

总线的主要参数有：总线的带宽、总线的位宽、总线的工作时钟频率。

11、
以图例说明嵌入式系统存储器的种类和时
钟频率
12、
嵌入式处理器的分类有哪些？
13、
嵌入式实时系统采用多任务处理方式的主
要好处有哪些？
相对于前后台软件结构而言，多任务处理结构的每个任务规模比较小，每个任务更容易编码和调试，其质量也更容易得到保证；不少应用本身就是由多个任务构成的，采用多任务处理结构是应用问题的一个非常自然的解决方式；任务之间具有较高的独立性，耦合性小，便于扩展系统功能；
实时性强，可以保证紧急事件得到优先处理。

14、
以图例说明嵌入式软件运行的基本流程
15、
任务和程序的主要区别体现在哪些方面？
16、
选择嵌入式系统处理器时主要考虑哪些因素？
主要考虑的因素有应用类型、I/O接口、主频、功耗、所支持的存储器类型、总线、价格、封装、产品的生命力和厂家的实力、技术支持和第三方软件的支持。

17、
选择嵌入式操作系统时主要考虑哪些因素？
是自建还是购买，或是使用开源软件；应用对嵌入式操作系统的功能、性能的要求；与硬件平台和开发工具的关系；产品所属的应用领域是否有行业的标准或限制；技术支持；版税或服务费的问题。

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.根据嵌入式系统的复杂程度，嵌入式系统可分为哪四类？
单个微处理器。

常用的嵌入式处理器如Philips的89LPCxxx系列，Motorola的MC68HC05、08系列等。

嵌入式处理器可扩展的系统。

过程控制、信号放大器、位置传感器及阀门传动器。

复杂的嵌入式系统。

开关装置、控制器、电话交换机、电梯、数据采集系统、医药监视系统、诊断及实时控制系统等。

在制造或过程控制中使用的计算机系统。

自动仓储系统和自动发货系统
4.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、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。

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。

三、嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)
嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola 摩托罗拉的DSP56000 系列。

四、嵌入式片上系统(System On Chip)
5.从硬件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成？画出简图。

嵌入式核心芯片，EMPU——嵌入式微处理器、EMCU——嵌入式微控制器、EDSP——嵌入式数字信号处理器、ESoC——嵌入式片上系统。

用以保存固件的ROM（非挥发性只读存储器）。

用以保存程序数据的RAM（挥发性的随机访问存储器）。

连接微控制器和开关、按钮、传感器、模/数转化器、控制器、LED（发光二极管）、显示器的I/O端口。

6.嵌入式微处理器和嵌入式微控制器分别由哪些部件组成，两者有何区别。

嵌入式微处理器=cpu+硬件接口（存储器接口，键盘接口等）+辅助电路（时钟、A/D、D/A、
调试电路等）
嵌入式微控制器=cpu+存储器+I/o接口+辅助电路（时钟、A/D、D/A等）
嵌入式微处理器与嵌入式微控制器的区别：后者芯片内部包含了ROM和RAM。

7．嵌入式操作系统通常含有几层，主要实现何功能。

嵌入式操作系统通常包括:
1、驱动层：硬件相关的底层驱动软件和设备驱动接口；如：LCD 、触摸屏的驱动及接口。

2、操作系统层：系统内核（基本模块），扩展模块（可裁剪）。

3、应用层：应用程序接口。

8．ARM处理器工作模式有几种?各种工作模式下分别有什么特点?（P64）
9．ARM处理器总共有多少个寄存器，这些寄存器按其在用户编程中的功能是如何划分的?这些寄存器在使用中各有何特殊之处?
ARM处理器总共有37个寄存器，各寄存器均为32位。

31个通用寄存器，包括程序计数器PC；
6个状态寄存器。

这些寄存器按其在用户编程中的功能可划分为：通用寄存器和状态寄存器。

根据ARM处理器不同工作模式，可将全部寄存器分成7组；各工作模式拥有属于自己的寄存器组，也只能访问自己的寄存器组。

10.试述ARM处理器对异常中断的响应过程。

当一个异常出现以后，ARM微处理器执行完当前指令后（复位异常除外）会执行以下几步操作：
将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR（R14_XXX），以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。

将CPSR复制到相应的SPSR中。

根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。

强制PC从相关的异常向量地址取一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。

11.如何从异常中断处理程序中返回?需要注意哪些问题?
异常处理完毕之后，ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回：
将连接寄存器LR（R14_XXX）的值减去相应的偏移量后送到PC中。

将SPSR复制回CPSR中，恢复原处理器工作模式。

若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。

一、填空题
1.嵌入式处理器包括微控制器（mcu）、微处理器（MPU）、数字信号处理器（DSP）和
_______________。

2.嵌入式系统中采用的三级流水线包括取指令级、译码级和_________。

3.常用的免费嵌入式操作系统有uC/OS II和__________。

4.ARM7处理器一般有37个寄存器，其中用于保存当前程序状态的是__________，用于
保存程序断点的是_________，用于保存堆栈的是__________，用于保存当前执行程序地址的是_________。

5.ARM指令系统中，指令___________能实现子程序返回。

6.ARM系列处理器中，支持Thumb指令的是______变种，支持长乘法指令的是_______
变种。

7.ARM指令是__________位的指令系统。

Thumb指令是_______位指令系统。

8.某ARM程序调用一个C程序，C程序需要返回一个96位的结果数据，该结果数据通
过R0、R1、R2返回给ARM程序使用，具体返回时，最高数据位由________返回。

9.在ARM体系中，每个字单元包含4个字节单元，低地址存放低字节内容被称作______
格式，低地址存放高字节内容被称作_______格式。

10.ARM的各种异常中断中，系统复位的向量地址是____________。

FIQ的向量地址是
________________、IRQ的向量地址是____________。

11.IIC总线只使用2条线路，分别是____________和____________。

12.ARM汇编程序的扩展名应该是_________。

13.ARM程序与C程序的混用方式包括____________、_________________、_______________
三种。

14.ARM汇编指令LDR R0，[R1,#0x04]！的具体功能是____________。

15.高速总线与低速总线之间通过________来连接。

16.LPC2200系列处理器可以在芯片外最多扩展______组存储器，最大容量达______。

17.LPC2200系列处理器外扩展的存储器数据总线宽度可以是_____、______、______。

18.LPC2000系列ARM处理器是基于_________内核设计的。

19.LPC2000系列处理器在处理向量中断时，至少需要经过______次程序跳转才能进入中
断服务程序。

其向量中断优先级共有______级。

20.LPC2000系列处理器的UART0模块包含______字节的接收FIFO和_____字节的发送
FIFO。

21.LPC2000系列处理器片内包含一个A/D转换器，该A/D转换器共有_______个模拟输入
通道，______位的数据精度。

转换器内包括1个控制寄存器，如果初始化A/D转换功能，至少需要配置_______个寄存器。

22.LPC2000系列处理器的看门狗启动是通过____________启动的。

23.ARM处理器的工作电源包括模拟电源（为A/D转换提供参考电源）和数字电源，其中
数字电源需要______V和_____V。

二、判断题
1.ARM指令中，堆栈的操作指令和数据块拷贝指令是相同的。

（）
2.其实，嵌入式系统就是ARM＋ucLinux。

（）
3.C程序和ARM汇编程序的混用指的是C程序内嵌汇编。

（）
4.Thumb指令比ARM指令更节约存储空间。

（）
5.LPC2000处理器复位后的存储器地址分配中，各个存储模块的起始地址固定。

（）
6.LPC2000处理器的所有I/O端口都是复用的。

（）
7.所有的ARM指令中，必须在指令助记符后加标记‘S’才可能影响到CPSR寄存器的
值。

（）
8.ATPCS中规定调用子程序时，传递的参数个数必须固定。

（）
9.在ARM指令中，仅仅执行操作数移位是不能影响到CPSR寄存器中的‘C’状态位的。

（）
10.A TPCS规定，堆栈只能是FD方式。

（）
11.嵌入式系统的处理器只能使用ARM处理器。

（）
12.便携式计算机是一种嵌入式系统产品。

（）
13.ARM处理器是32位总线结构，不能处理8位字符型数据。

（）
14.NAND Flash比NOR Flash存取速度快。

（）
15.LPC2000是基于ARM9内核的处理器。

（）
16.程序编译通过，说明程序在语法、功能上完全正确。

（）
17.可以通过立即数寻址的方式来设置CPSR寄存器中的值。

（）
18.ARM汇编程序可以调用C程序，但C程序不能调用汇编程序，只能在C程序中内嵌汇
编程序。

（）
19.高速设备与低速设备不能直接挂到相同总线上，他们之间必须使用总线桥来进行联系。

（）
20.嵌入式系统的软、硬件是可裁剪的，是专用的计算机系统。

（）
21.嵌入式处理器一定是ARM内核的。

（）
22.目前，windows XP是最常用的实时操作系统。

（）
23.除分支指令B外，其他Thumb指令都是无条件执行的。

（）
24.LPC2000处理器内嵌PLL模块，用于产生片内各个功能模块所需要的时钟。

（）
25.哈佛体系结构的计算机为程序和数据提供了各自独立区域的存储器。

（）
26.Thumb指令执行速度比ARM快，因Thumb指令是16位编码。

（）
27.实时操作系统uC/OS II可以移植到任何处理器芯片上。

（）
28.嵌入式系统一定需要实时操作系统的支持。

（）
29.ARM系统的启动程序（bootloader）部分通常是C程序。

（）
30.ARM的状态保存寄存器在不同工作模式下是独立的。

（）
31.3级流水线比5级流水线的ARM结构处理速度快，因为少执行了个流水线操作。

（）
32.所有ARM指令都是有条件执行的，只有满足执行条件才执行，但执行条件是可选的，
缺省则表示无条件执行。

（）
33.冯·诺依曼体系结构的计算机的特点是数据和指令都存储在同一个存储器中。

（）
34.当LPC2200处理器扩展有外部存储器时，复位后首先从外部扩展的存储器中取指令。

（）
35.LPC2200处理器不能访问低速存储设备，因为两者速度不匹配。

（）
36.LPC2200可以访问低速存储设备，因为可以通过配置寄存器来设置处理器的等待时钟
周期。

37.32位处理器要求扩展的存储器一定也是32位宽度。

38.32位处理器扩展32位存储器时，可以使用4个8位的存储器来组合形成32位的存储
单元。

（）
39.LPC2000处理器设置GPIO口为输出方式时，I/O端口的电平统一由一个配置寄存器来
设置。

（）
40.非向量中断的响应时间比向量中断的响应时间短，因为不用去查找向量表。

（）
41.AHB总线速度比VPB总线速度慢。

（）
三、选择题
1.通用计算机中使用的内存条属于________。

A. SRAM
B. DRAM
C. FLASH
D. EEPROM
2.下列描述中，不属于嵌入式系统特点的是______。

A.实时性强
B.专用性强
C.系统内核小
D.价钱便宜
3.下列________不可能做嵌入式系统的中央处理单元。

A. DSP
B. FPGA
C. USB接口芯片
D. 微处理器
4.下列不属于嵌入式实时操作系统的是________。

A. UNIX
B. WinCE
C. uC/OS II
D. VxWorks
5.ARM体系存在一些变种，增加乘法指令产生64位结果的属于____。

A. T变种
B. M变种
C. E变种
D. J变种
6.ARM寄存器中，用于保存程序断点地址，便于子程序或中断程序正确返回的寄存器是
_____________。

A. LR
B. PC
C. CPSR
D. SPSR
7.ARM指令中，对于直接寻址的立即数存在合法性，下列不合法的立即数是_________。

A. 0xF200
B. 0x128
C. 0x101
D. 0x1080
8.指令LDR R0, [R1], #4表示的意思是_____________。

A. R0=mem32[R1+4]
B. R0=mem32[R1+4] ; R1=R1＋4
C. R0=R1+4
D. R0=mem32[R1] ; R1=R1＋4
9.A TPCS中规定，数据堆栈使用的是___________类型。

A. ED(空递减)
B. FD(满递减)
C. EA(空递增)
D. FA(满递增)
10.ARM的嵌入式程序设计中，若子程序调用过程中带参数，则使用寄存器或堆栈来传递，
具体第二个参数使用_______来传递。

A. 堆栈
B. R1
C. R2
D. R3
11.下列描述中，不属于嵌入式系统产品的是__________。

A. MP3
B. PDA
C. 便携机
D. 3G手机
12.为了方便程序移植和重用，软件设计通常采用______。

A. 高级语言
B. 低级语言
C. 高级与低级语言混合
D. 没有关系
13.Thumb指令的编码是_________。

A. 8位
B. 16位
C. 26位
D. 32位
14.ARM寄存器组中，用于保存当前程序运行状态的是________。

A. SP
B. LR
C. CPSR
D. SPSR
15.ARM的异常中断优先级最高的是________。

A. FIQ
B. IRQ
C. RESET
D. SWI
16.从指令LDRH R0, [R2]可知道，执行结束后，R0中存放的数据是________。

A. 字符数据
B. 8位数据
C. 16位半字
D. 32位的字
17.ARM汇编程序调用Thumb汇编子程序时，使用_______实现跳转。

A. B
B. BL
C. BX
D. BLX
18.下列__________文件不可能出现在ARM源程序中。

A. *.s
B. *.c
C. *.h
D. *.b
19.ARM汇编程序调用C子程序，子程序的运行结果位64位整数时，该运行结果通过
___________返回。

A. R0和R1
B. R1和R2
C. R2和R3
D. R3和R0
20.指令LDR R0, [R1, #8]表示的意思是_____________。

A. R=mem32[R1+8]
B. R0=mem32[R1+8] ; R1=R1＋8
C. R0=R1+8
D. R0=mem32[R1] ; R1=R1＋8
21.下列操作可能影响到CPSR中的进位标志的是_________。

A. ADD R0,R0,R1
B. SUB R8,R6,#240
C. ADD R3,R2,R1,ROR #2
D. SUB R3,R2,R1,RRX,R4
22.下列不属于处理器系统控制模块的是________。

A. 复位
B. 时钟
C. A/D转换
D.存储器映射
23.LPC2200处理器扩展的外部存储器可能存在的地址范围是________。

A.0x00000000~0x01FFFFFF
B.0x40000000~0x05FFFFFFFF
C.0x800000000~0x80FFFFFF
D.0xC0000000~0xC0FFFFFFFF
24.下列不可能是扩展存储器所使用的接口信号线的是_________。

A.D[31:0]
B.BLS[3:0]
C.WE
D.BCFG0
25.UART串行通信中，一帧数据中的数据位数不可能是______。

A. 6位
B. 7位
C. 8位
D. 9位
26.LPC2000系列处理器片内设计有10位A/D转换器，其采集的模拟输入量范围是____。

A.0~3.3V
B.0~5V
C.0~10V
D.0~12V
27.下列器件中，常用来为ARM处理器提供电源的是______。

A.SP708
B.SPX1117
C.MAX232
D. LPC2000
28.下列器件中，常用来为ARM处理器提供复位信号的是______。

A.SP708
B.SPX1117
C.MAX232
D. LPC2000
29.下列中断中，响应时间最快的是__________。

A.FIQ
B.IRQ
C.向量中断
D.非向量中断
30.下列中断中，响应时间最慢的是_______。

A.FIQ
B.IRQ
C.向量中断
D.非向量中断
四、问答题
1、请说出移植uC/OS II操作系统需要什么条件？
2、嵌入式系统与PC机的主要区别有那些？
3、什么是嵌入式系统，请至少举出10种嵌入式系统的产品。

4、说明ARM处理器对异常中断的响应过程。

5、说明ARM指令立即寻址时的合法数据的含义，并分别列举出两个合法数据和不合法数据。

6、ARM的异常中断包含哪些类型？它们的优先级顺序是怎样？
7、请说明LPC2000系列处理器的看门狗工作过程。

8、请分别说明向量中断和非向量中断的各自的含义。

五、写出下列嵌入式系统常见的英文缩写的含义
1.MPU——
2.RTOS——
3.SOC——
4.API——
5.BSP——
6.UART——
7.JTAG——
8.ADC——9.GPIO——
10.FIQ——
11.IRQ——
12.PC——
13.SP——
14.CPSR——
15.PLL——
16.WDT—。