微处理器系统结构与嵌入式系统设计第五章答案(精)
嵌入式系统课后答案
嵌⼊式系统课后答案嵌⼊式系统2011作业（⾮标准答案，仅供参考）第1章嵌⼊式系统概述 1、什么是嵌⼊式系统？答：嵌⼊式系统指的是以应⽤为中⼼和以计算机技术为基础的，并且软硬件是可裁剪的，能满⾜应⽤系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标严格要求的专⽤计算机系统。
3、根据嵌⼊式系统的复杂程度，嵌⼊式系统可分为哪4类？答：1：单个微处理器；2：嵌⼊式处理器可扩展的系统； 3：复杂的嵌⼊式系统； 4：在制造或过程控制中使⽤的计算机系统。
5、从硬件系统来看，嵌⼊式系统由哪⼏部份组成？画出简图。
答：P11图1-42.2 回答下列关于ARM 编程模式的问题（1）在该模式下有多少通⽤寄存器（2）CPSR 的作⽤是什么（3）Z 位的作⽤是什么（4）程序计数器保存在何处答（1）31个通⽤寄存器（2）为状态寄存器，保存当前的状态，可以在任何模式下访问（3）Z=1 运算结果为0 Z=0 运算结果不为0 （4）R15（PC）2.3 下列的arm 条件码的含义是什么（1）EQ （2）NE （3）MI （4）VS （5）GE （6）LT 答(1)z 置位相等 (2)z 清零不相等 (3)n 置位负数 31个通⽤寄存pc ，6个状～R7不分组，R8～R14按模式分组，R15为程序计数器，CPSR 为状态寄存器，SPSR 为保存程序状态寄存器。
R13为堆栈指针寄存器，R14为链接寄存器。
CPSR 在各种模式下多可以访问，⽽在⽤户模式及系统模式下SPSR 不可以被访问。
2.6若寄存器R1=0x01020304，分别按照⼤端模式和⼩端模式存储在0x30000字单元中，试分别写出两种模式下内存存储内容，并标出内存地址答⼤端模式 0x30000 01 0x30001 02 0x30002 03 0x30003 04 ⼩端模式 0x30000 04 0x30001 030x30002 02 0x30003 012.7 ARM 存储器的存储周期有⼏种类型？对应于Cache 访问和存储器访问是何存储周期？答：ARM 存储器有4种存储周期：空闲周期，⾮顺序周期，顺序周期，协处理器寄存器传送周期。
嵌入式微处理器原理与应用(第5章)——基于ARM Cortex-M3微控制器(STM32系列)
• 如果包括浮点参数则要通过相应的规则将浮点参数转换为 整数参数，然后依次将各参数传送到寄存器R0～R3中。 如果参数多于4个，将剩余字数据传送到数据栈中，入栈 的顺序与参数顺序相反，即最后一个字数据先入栈。
过程调用标准ATPCS与AAPCS
过程调用标准ATPCS（ARM-Thumb Produce Call Standard）规定了子程序间相 互调用的基本规则， ATPCS规定子程序调 用过程中寄存器的使用规则、数据栈的使用 规则及参数的传递规则。
2007年，ARM公司推出了新的过程调用标 准AAPCS（ARM Architecture Produce Call Standard）,它只是改进了原有的 ATPCS的二进制代码的兼容性。
基本ATPCS
•寄存器使用规则 •数据栈使用规则 •参数传递规则
寄存器使用规则
（1）子程序间通过寄存器R0～R3传递参 数，寄存器R0～R3可记作A0～A3。被调 用的子程序在返回前无须恢复寄存器R0 ～R3的内容。
• （2）在子程序中，ARM状态下使用寄存器 R4～R11来保存局部变量，寄存器R4～ R11可记作V1～V8；Thumb状态下只能使 用R4～R7来保存局部变量。
• 在已经占用的栈的最低地址必须和S1之间必须要有256 B的空 间。当中断处理程序可以使用用户的数据栈时，除了保留以上 要保留的256 B空间，还必须为中断处理预留足够的内存空间 。
• 用户在程序中不能修改S1的值。
支持数据栈限制检查的ATPCS相关的编译/汇编选项有下面 几种：
–选项/swst(software stack limit checking) 指示编译器产 生的代码遵守支持数据栈限制检查的ATPCS。用户在 程序涉及期间不能准确计算出程序所需要的所有数据 栈大小时，需要指定该选项。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计 第五章 答案
5.10 用16K×1位的DRAM芯片组成64K×8位存储器，要求：(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？（1）组建存储器共需DRAM芯片数N=（64K*8）/（16K*1）=4*8（片）。
每8片组成16K×8位的存储区，A13~A0作为片内地址，用A15、A14经2:4译码器产生片选信号，逻辑框图如下（图有误：应该每组8片，每片数据线为1根）（2）设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行×128列，刷新周期为2ms。
因为刷新每行需0.5μS，则两次（行）刷新的最大时间间隔应小于：为保证在每个1μS内都留出0.5μS给CPU访问内存，因此该DRAM适合采用分散式或异步式刷新方式，而不能采用集中式刷新方式。
●若采用分散刷新方式，则每个存储器读/写周期可视为1μS，前0.5μS用于读写，后0.5μS用于刷新。
相当于每1μS刷新一行，刷完一遍需要128×1μS＝128μS，满足刷新周期小于2ms的要求；●若采用异步刷新方式，则应保证两次刷新的时间间隔小于15.5μS。
如每隔14个读写周期刷新一行，相当于每15μS刷新一行，刷完一遍需要128×15μS＝1920μS，满足刷新周期小于2ms的要求；需要补充的知识：刷新周期：从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止的时间间隔。
刷新周期通常可以是2ms，4ms或8ms。
DRAM一般是按行刷新，常用的刷新方式包括：●集中式：正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。
特点：存在一段停止读/写操作的死时间，适用于高速存储器。
（DRAM 共128行，刷新周期为2ms ，读/写/刷新时间均为0.5μS ）● 分散式：一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案第一章：微处理器概述1.1 微处理器的定义与发展历程1.2 微处理器的组成与工作原理1.3 微处理器的性能指标1.4 嵌入式系统与微处理器的关系第二章：微处理器指令系统2.1 指令系统的基本概念2.2 常见的指令类型及其功能2.3 指令的寻址方式2.4 指令执行过程第三章：微处理器存储系统3.1 存储器的分类与特点3.2 内存管理单元（MMU）3.3 存储器层次结构与缓存技术3.4 存储系统的性能优化第四章：微处理器输入/输出系统4.1 I/O 接口的基本概念与分类4.2 常见的I/O 接口技术4.3 直接内存访问（DMA）4.4 interrupt 与事件处理第五章：嵌入式系统设计概述5.1 嵌入式系统的设计流程5.2 嵌入式处理器选型与评估5.3 嵌入式系统硬件设计5.4 嵌入式系统软件设计第六章：嵌入式处理器架构与特性6.1 嵌入式处理器的基本架构6.2 嵌入式处理器的分类与特性6.3 嵌入式处理器的发展趋势6.4 嵌入式处理器选型considerations 第七章：数字逻辑设计基础7.1 数字逻辑电路的基本概念7.2 逻辑门与逻辑函数7.3 组合逻辑电路与触发器7.4 微处理器内部的数字逻辑设计第八章：微处理器系统设计与验证8.1 微处理器系统设计流程8.2 硬件描述语言（HDL）与数字逻辑设计8.3 微处理器系统仿真与验证8.4 设计实例与分析第九章：嵌入式系统软件开发9.1 嵌入式软件的基本概念9.2 嵌入式操作系统与中间件9.3 嵌入式软件开发工具与环境9.4 嵌入式软件编程实践第十章：嵌入式系统应用案例分析10.1 嵌入式系统在工业控制中的应用10.2 嵌入式系统在消费电子中的应用10.3 嵌入式系统在医疗设备中的应用10.4 嵌入式系统在其他领域的应用案例分析第十一章：嵌入式系统与物联网11.1 物联网基本概念与架构11.2 嵌入式系统在物联网中的应用11.3 物联网设备的硬件与软件设计11.4 物联网安全与隐私保护第十二章：实时操作系统（RTOS）12.1 实时操作系统的基本概念12.2 RTOS的核心组件与特性12.3 常见的实时操作系统及其比较12.4 实时操作系统在嵌入式系统中的应用第十三章：嵌入式系统功耗管理13.1 嵌入式系统功耗概述13.2 低功耗设计技术13.3 动态电压与频率调整（DVFS）13.4 嵌入式系统的电源管理方案第十四章：嵌入式系统可靠性设计14.1 嵌入式系统可靠性概述14.2 故障模型与故障分析14.3 冗余设计技术与容错策略14.4 嵌入式系统可靠性评估与测试第十五章：现代嵌入式系统设计实践15.1 现代嵌入式系统设计挑战15.2 多核处理器与并行处理15.3 系统级芯片（SoC）设计与集成15.4 嵌入式系统设计的未来趋势重点和难点解析第一章：微处理器概述重点：微处理器的定义、发展历程、组成、工作原理、性能指标。
嵌入式系统原理与应用课后答案
嵌入式系统原理与应用课后答案1. 第一章答案：a. 嵌入式系统是嵌入到其他系统中的小型电子系统，一般具有特定的功能和任务。
它以硬件和软件的结合形式存在。
b. 嵌入式系统具有实时性、可靠性和可扩展性的要求，并且一般运行在资源受限的环境中。
c. 嵌入式系统可分为实时嵌入式系统和嵌入式控制系统两种类型。
d. 实时嵌入式系统需要按照严格的时间要求完成任务，可以分为硬实时和软实时系统。
2. 第二章答案：a. 嵌入式系统的硬件平台由微处理器、存储器、总线、输入输出设备等组成。
b. 嵌入式系统的硬件平台性能指标包括：处理器的主频、存储器的容量和带宽、总线的带宽和响应时间、输入输出设备的性能等。
c. 嵌入式系统的软件平台由操作系统、应用软件和驱动程序等组成。
d. 实时操作系统是嵌入式系统的核心软件，它可以提供任务调度、资源管理、中断处理等功能。
3. 第三章答案：a. 嵌入式系统的开发流程包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统集成和测试等阶段。
b. 嵌入式系统开发中常用的设计工具包括仿真工具、编译工具、调试工具和测试工具等。
c. 嵌入式系统的设计方法可以分为自顶向下设计和自底向上设计两种。
d. 自顶向下设计是先定义系统的整体结构，再逐步详细设计每个组件的功能和接口。
e. 自底向上设计是先设计每个组件的功能和接口，再逐步将它们组合起来形成系统。
4. 第四章答案：a. 嵌入式系统的程序设计语言可以分为汇编语言、高级语言和特定领域语言三种。
b. 汇编语言是一种低级语言，使用机器指令来编写程序，可以直接控制硬件。
c. 高级语言是一种抽象层次较高的语言，使用类似自然语言的语法来编写程序，更易理解和维护。
d. 嵌入式系统常用的高级语言包括C语言和C++语言。
e. 特定领域语言是一种专门为某种特定应用领域设计的语言，具有特定领域的特性和功能。
5. 第五章答案：a. 嵌入式系统的编程模型可以分为裸机编程和操作系统编程两种。
嵌入式系统开发 第五章 课后作业答案
第五章 硬件电路与接口技术
1、写出最小系统的定义，并画出最小系统原理框图.
答：单片机最小系统即单片机的时钟电路和单片机的复位电路。
2、电源电路设计有哪些要点？ 答：必须考虑的因素有：输出的电压、电流和功率；输入的电压、
电流；安全因素；输出纹波；电磁兼容和电磁干扰；体制限制；功耗限制；成本限制。
3、LPC2000系列ＡＲＭ时钟系统如何设计？
答：设计电路：
时钟系统 调试测试接口
嵌入式控制器 复位及复位配置系统
存储器系统
供电系统 ＬＰＣ２０００ Ｘ１Ｘ２
４、写出Nand和Nor型Flash的异同点。
答：区别：
两者工艺不一样，Nor读取速度快，成本高，容量不易做
大，Nand读取慢，成本低，容量很容易作大。
相同点：
都是采用FLASH技术生产
功能：
Nor适合作为芯片程序存储的ROM使用，Nand适合作为
非易失性数据存储器。
嵌入式课后练习题答案
第1章1、什么是嵌入式系统？嵌入式系统的组成？从技术的角度定义：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、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。
术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。
嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。
2、典型的嵌入式处理器有哪些？3、典型的RTOS操作系统有哪些？4、列举身边的嵌入式应用产品？第2章Cortex-M体系结构一题：填空题1、ARM Cortex系统的处理器分为：____A_____、____R_____、_____M_____。
2、ARM Cortex-M3为32位微控制器，请问32位指的是CPU字长。
3、ARM Cortex-M3体系结构采用哈佛总线结构，拥有独立的指令总线和数据总线，可以让取指与数据访问并行进行。
4、CM3寄存器分为通用寄存器，包括R0~R15。
和特殊功能寄存器，包括程序状态寄存器、异常屏蔽寄存器、控制寄存器。
5、寄存器R13是堆栈指针寄存器。
6、寄存器R14是程序连接寄存器。
7、寄存器R15是程序PC。
8、CM3的堆栈指针分为__MSP__、__PSP_。
存储器堆栈堆栈分为：向上生长（即向高地址方向生长）的递增堆栈；向下生长（即向低地址方向生长），称为递减堆栈。
堆栈指针指向最后压入堆栈的有效数据项，称为满堆栈；堆栈指针指向下一个数据项放入的空位置，称为空堆栈。
试判断CM3属于递减堆栈堆栈和满堆栈堆栈。
9、在CM3中记录程序状态的寄存器是___xPSR____。
都分别有些什么状态_应用状态、中断状态、可执状态。
10、BASEPRI寄存器的作用是___屏蔽优先级低于某一个数值的异常____。
11、寄存器CONTROL的作用是控制处理器模式及堆栈切换。
MOV R0，#0x01MSR CONTROL，R0在8级优先中，请问上述程序的功能是处理器工作在用户模式主堆栈下。
嵌入式系统(第二版)第一至第五章课后答案
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：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、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。
单片机与嵌入式系统实践第五章 课后答案
第五章课后答案1、答：（1）静态显示就是数码管的各笔划段都由具有锁存能力的I/O端口引脚驱动，单片机将段码写入锁存器并由其持续驱动每个数码管显示，到下一次段码更新之前数码管的显示不会发生改变。
（2）数码管的动态显示是通过程序轮流驱动每个数码管，控制数码管依次显示，并利用人眼的“视觉暂留”效应来实现的。
它特点是在同一时刻只允许一个数码管显示，多个数码管在极短的时间内依次显示一次完成一个显示周期的扫描。
2、答：数码管的本质是发光二极管，但在单片机芯片的端口驱动电流很小，一般为微安级别的，几乎无法驱动共阴型数码管，因而通常需要外面加锁存器或门电路以增强其驱动能力或者使用I/O口控制一个三极管的基极，利用三极管集电极输出增强驱动能力或者使用门电路来驱动LED发光3、答：液晶显示器中最主要的物质是液晶，其本身不发光，只是调节光的亮度。
目前，嵌入式系统中最常用的液晶显示器都是利用液晶的“扭曲—向列效应”原理制成的单色液晶显示器。
向列效应是一种电场效应，夹在两片导电玻璃电极之间的液晶经过一定处理，其内部的分子呈90°的扭曲，当线性的偏振光透过其偏振面时便会发生90°旋转。
当在玻璃电极加上电压后，在电场的作用下，液晶的扭曲结构消失，分子排列变得有秩序其旋光作用也消失，偏振光便可以直接通过；当去掉电场后液晶分子又恢复其扭曲结构，阻止光线通过。
如果把这样的液晶置于两个偏振片之间，改变偏振片相对位置(正交或平行)，让液晶分子如闸门般地阻隔或让光线穿透，就可以得到白底黑字或黑底白字的显示形式。
4、答：1602LCD的VSS引脚为地电源。
VDD引脚接5V正电源。
VL引脚为液晶显示器对比度调整端。
RS引脚为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
R/W 引脚为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
E引脚为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
D0～D7引脚为8位双向数据线。
嵌入式系统作业(第5~8章)-保证有正确答案
您的本次作业分数为：100分单选题1.致力于IP核质量衡量，提升IP核安全性和有关标准研发的组织不包括（）。
A VSIAB OCP-IPC SPIRTD VCID正确答案:D单选题2.以下哪种方式不是Verilog对设计建模的方式（）。
A 行为描述方式---用过程化结构建模B 接口描述方式---用模块化结构建模C 数据流方式---使用连续赋值语句方式建模D 结构化方式---用门和模块实例语句描述建模正确答案:B单选题3.XC系列FPGA是下列哪个公司的产品？A XilinxB AlteraC IntelD AMD正确答案:A单选题4.下列哪种存储设备在掉电情况下会丢失数据？A 内存B FlashMemoryC CF卡D 硬盘单选题5.Linux是UNIX类操作系统的一种，它对UNIX有很好的兼容性，下面不是它特点的是（）。
A 实时性强B 互操作性强C 多硬件平台支持，多处理器支持。
D 内存保护模式，共享库支持，TCP/IP、SLIP和PPP支持。
正确答案:A单选题6.用来描述一个任务，使得任务得以独立运行的数据结构是（）。
A TLBB TCBC BSPD 以上皆不是正确答案:B单选题7.设备名”/sd0”对应的设备类型是（）。
A 串口设备B 软盘驱动器C 管道设备D SCSI设备正确答案:D单选题8.当任务等待的资源变得可用时，会触发的任务状态的转换是（）。
A 运行-->阻塞B 阻塞-->就绪C 延迟-->就绪D 运行-->延迟单选题9.目前Leon系列处理器包括以下哪个型号（）。
A Leon2B Leon1C Leon4D Leon5正确答案:A单选题10.VxWorks操作系统是WindRiver公司推出的一种32位嵌入式实时操作系统，下面不是它优点的是（）。
A VxWorks源码开源，用户的开发成本低。
B 简洁、紧凑、高效的内核。
C 支持多任务，实时性强。
D 较好的兼容性和对多种硬件环境的支持。
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案第一章：微处理器概述1.1 微处理器的定义与发展历程1.2 微处理器的组成与工作原理1.3 微处理器的性能指标与分类1.4 嵌入式系统与微处理器的关系第二章：微处理器指令系统2.1 指令系统的基本概念2.2 常见指令分类与功能2.3 指令执行过程与地址计算2.4 汇编语言与指令编码第三章：微处理器存储系统3.1 存储器概述与分类3.2 随机存储器（RAM）与只读存储器（ROM）3.3 存储器层次结构与cache 缓存3.4 虚拟存储器与内存管理第四章：输入/输出系统4.1 I/O 系统概述与分类4.2 程序控制I/O 与中断驱动I/O4.3 DMA 传输与I/O 端口映射4.4 嵌入式系统中的I/O 接口设计第五章：嵌入式系统设计与实践5.1 嵌入式系统设计流程与方法5.2 嵌入式处理器选型与系统架构设计5.3 嵌入式系统软件设计与开发5.4 嵌入式系统硬件设计与实现第六章：嵌入式系统硬件平台设计6.1 嵌入式系统硬件设计基础6.2 处理器选型与评估6.3 硬件系统架构设计6.4 硬件电路设计与仿真第七章：嵌入式操作系统原理与应用7.1 嵌入式操作系统概述7.2 嵌入式操作系统核心组件7.3 嵌入式操作系统实例分析7.4 嵌入式操作系统应用与开发第八章：嵌入式系统软件开发8.1 嵌入式软件开发概述8.2 嵌入式软件开发工具与方法8.3 嵌入式软件编程实践8.4 嵌入式软件测试与优化第九章：嵌入式系统应用案例分析9.1 嵌入式系统在工业控制中的应用9.2 嵌入式系统在医疗设备中的应用9.3 嵌入式系统在智能家居中的应用9.4 嵌入式系统在物联网中的应用第十章：未来嵌入式系统发展趋势10.1 嵌入式系统技术发展趋势10.2 嵌入式系统在各领域的应用拓展10.3 我国嵌入式系统产业现状与展望10.4 嵌入式系统教育与人才培养重点和难点解析一、微处理器概述难点解析：微处理器的发展历程需要记忆各个重要的时间节点和对应的处理器；组成与工作原理涉及到硬件组成和指令执行过程的理解；性能指标与分类需要理解如何评估处理器的性能以及不同类型处理器的应用场景。
《微处理器系统与嵌入式系统》习题解答
《微处理器系统与嵌入式系统》习题解答一、选择题1. 以下哪个不是微处理器的主要组成部分？A. 控制单元B. 运算单元C. 寄存器D. 键盘答案：D解析：微处理器主要由控制单元、运算单元和寄存器组成，而键盘属于外部输入设备，不是微处理器的一部分。
2. 嵌入式系统的核心是？A. 微处理器B. 存储器C. 输入输出接口D. 操作系统答案：A解析：嵌入式系统的核心是微处理器，它负责执行各种指令，处理数据，协调整个系统的运行。
二、填空题3. 微处理器中的算术逻辑单元（ALU）用于执行________运算和逻辑运算。
答案：算术4. 嵌入式系统的实时性要求主要表现在________和________两个方面。
答案：响应时间、可靠性三、判断题5. 微处理器系统的功耗较低，适合应用于便携式设备。
答案：正确解析：微处理器系统的功耗相对较低，这使得它非常适合应用于便携式设备，如智能手机、平板电脑等。
6. 嵌入式系统不需要操作系统支持。
答案：错误解析：嵌入式系统通常需要操作系统的支持，以便于管理和调度资源，提高系统的可靠性和稳定性。
四、简答题7. 简述微处理器系统的特点。
答案：微处理器系统的特点如下：（1）体积小、功耗低；（2）集成度高，功能强大；（3）可扩展性好，易于升级；（4）可靠性高，适应性强；（5）成本较低。
8. 简述嵌入式系统的组成。
答案：嵌入式系统主要由以下几部分组成：（1）微处理器：作为系统的核心，负责执行各种指令，处理数据；（2）存储器：用于存储程序和数据；（3）输入输出接口：用于连接外部设备，如键盘、显示器等；（4）操作系统：负责管理硬件资源，提供各种系统调用；（5）应用程序：完成特定的功能。
五、论述题9. 论述微处理器系统与嵌入式系统的联系与区别。
答案：微处理器系统与嵌入式系统的联系与区别如下：联系：（1）微处理器系统是嵌入式系统的基础，嵌入式系统中的微处理器负责执行各种指令，处理数据；（2）两者都具有体积小、功耗低、可靠性高等特点；（3）微处理器系统和嵌入式系统都需要操作系统的支持。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计智慧树知到课后章节答案2023年下广西科技大学
微处理器系统结构与嵌入式系统设计智慧树知到课后章节答案2023年下广西科技大学广西科技大学绪论单元测试1.只有理解了计算机系统结构与组织原理这些基础知识才能够真正理解计算机系统的行为原理。
答案:对第一章测试1.对于第一台电子数字计算机ENIAC，下列描述正确的是（）答案:基本元器件为体积很大的真空电子管2.在现代SOC设计技术理念中，（）是构成SOC的基本单元。
答案:IP3.嵌入式计算机系统与通用计算机系统相比下列哪项不是嵌入式系统特征的（）。
答案:开发平台与运行平台都是通用计算机4.下面哪个系统属于嵌入式系统( )答案:华为P系列手机5.以下哪个不是嵌入式设备（）答案:web服务器第二章测试1.计算机的软硬件分层模型中，包括1指令系统，2数字逻辑电路，3操作系统，4MOS管，5应用软件等，从低往上的层次排列顺序是（）。
答案:421352.以下被公认为计算机基本体系架构的是（）。
答案:冯.诺依曼计算机3.计算机系统中的软、硬件在逻辑上具有等效性，提高硬件功能实现的比例将会（）。
答案:提高执行速度4.下列属于计算机系统硬件的是（）。
答案:异常事件处理电路5.下列不属于冯·诺依曼体系结构定义的计算机硬件组成部分的是（）。
答案:Cache第三章测试1.CPU是计算机系统的核心部件，下列部件中肯定不包含在CPU内部的部件是（）答案:主存2.寄存器间接寻址方式中，操作数存放在（）中。
答案:主存3.微处理器内部标志寄存器（或称为程序状态寄存器）的主要作用是（）。
答案:产生影响或控制某些后续指令所需的标志4.在变址寻址方式中，若变址寄存器的内容是4E3CH，指令中给出的偏移量为63H,则数据的有效地址为4E9FH (只需要填阿拉伯数字和大写字母,共需4位) （）答案:对5.某时钟速率为2.5GHz的流水式处理器执行一个有150万条指令的程序。
流水线有5段，并以每时钟周期1条的速率发射指令。
不考量分支指令和乱序执行带来的性能损失。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计答案全
1.2以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片1.3阐述摩尔定律。
每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。
1.5什么是SoC?什么是IP核，它有哪几种实现形式？SoC:系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。
IP核：满足特定的规范和要求，并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。
它有软核、硬核和固核三种实现形式。
1.8什么是嵌入式系统？嵌入式系统的主要特点有哪些？概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。
特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
4、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。
①软件要求固体化，大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中；②要求高质量、高可靠性的软件代码；③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。
6、嵌入式系统本身不具备自开发能力，设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
2.2完成下列逻辑运算(1) 101+1.01 = 110.01(2) 1010.001-10.1 = 111.101(3) -1011.0110 1-1.1001 = -1100.1111 1(4) 10.1101-1.1001 = 1.01(5) 110011/11 = 10001(6) (-101.01)/(-0.1) = 1010.12.3完成下列逻辑运算(1)1011 0101V1111 0000==1111 0101(2)1101 0001A1010 1011==10000001(3)1010 1011®0001 1100==101101112.4选择题(1) 下列无符号数中最小的数是(A )。
第二至第五章作业答案
3.11随机逻辑体系结构的处理器的特点是什 么？详细说明各部件的作用。
• 随机逻辑的特点是指令集设计与硬件的逻辑设计紧密相关， 通过针对特定指令集进行硬件的优化设计来得到逻辑门最 小化的处理器，以此减小电路规模并降低制造费用。 • 主要部件包括：产生程序地址的程序计数器，存储指令的 指令寄存器，解释指令的控制逻辑，存放数据的通用寄存 器堆，以及执行指令的ALU等几个主要部分构成。
• （2）设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行 ×128列，刷新周期为2ms。因为刷新每行需 0.5μS，则两次（行）刷新的最大时间间隔应小 于：
• 为保证在每个1μS内都留出0.5μS给CPU访问内存，因此 该DRAM适合采用分散式或异步式刷新方式，而不能采用 集中式刷新方式。 • 若采用分散刷新方式，则每个存储器读/写周期可视为1μS， 前0.5μS用于读写，后0.5μS用于刷新。相当于每1μS刷新 一行，刷完一遍需要128×1μS＝128μS，满足刷新周期 小于2ms的要求； • 若采用异步刷新方式，则应保证两次刷新的时间间隔小于 15.5μS。如每隔14个读写周期刷新一行，相当于每15μS 刷新一行，刷完一遍需要128×15μS＝1920μS，满足刷 新周期小于2ms的要求；
CS
AB RD D WR 1
CS
D
8K*1位存储芯片
数据总线D
（2）8K*1位存储芯片地址长度为13，32KB存储器需要4个8K*1位存储芯片故总 共需要15根地址总线，地址译码为：
A15
A14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
第一 片 地址 范围
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5.10 用16K×1位的DRAM芯片组成64K×8位存储器,要求:(1 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2 设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?(1组建存储器共需DRAM芯片数N=(64K*8/(16K*1=4*8(片。
每8片组成16K×8位的存储区,A13~A0作为片内地址,用A15、A14经2:4译码器产生片选信号,逻辑框图如下(图有误:应该每组8片,每片数据线为1根(2设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行×128列,刷新周期为2ms。
因为刷新每行需0.5μS,则两次(行刷新的最大时间间隔应小于:为保证在每个1μS内都留出0.5μS给CPU访问内存,因此该DRAM适合采用分散式或异步式刷新方式,而不能采用集中式刷新方式。
●若采用分散刷新方式,则每个存储器读/写周期可视为1μS,前0.5μS用于读写,后0.5μS用于刷新。
相当于每1μS刷新一行,刷完一遍需要128×1μS=128μS,满足刷新周期小于2ms的要求;●若采用异步刷新方式,则应保证两次刷新的时间间隔小于15.5μS。
如每隔14个读写周期刷新一行,相当于每15μS刷新一行,刷完一遍需要128×15μS=1920μS,满足刷新周期小于2ms的要求;需要补充的知识:刷新周期:从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止的时间间隔。
刷新周期通常可以是2ms,4ms或8ms。
DRAM一般是按行刷新,常用的刷新方式包括:●集中式:正常读/写操作与刷新操作分开进行,刷新集中完成。
特点:存在一段停止读/写操作的死时间,适用于高速存储器。
(DRAM 共128行,刷新周期为2ms ,读/写/刷新时间均为0.5μS● 分散式:一个存储系统周期分成两个时间片,分时进行正常读/写操作和刷新操作。
特点:不存在停止读/写操作的死时间,但系统运行速度降低。
(DRAM 共128行,刷新周期为128μs ,tm =0.5μS 为读/写时间,tr =0.5μS 为刷新时间,tc =1μS 为存储周期● 异步式:前两种方式的结合,每隔一段时间刷新一次,只需保证在刷新周期内对整个存储器刷新一遍。
5.11若某系统有24条地址线,字长为8位,其最大寻址空间为多少?现用SRAM2114(1K*4存储芯片组成存储系统,试问采用线选译码时需要多少个2114存储芯片?该存储器的存储容量=224 *8bit=16M 字节需要SRAM2114(1K*4存储芯片数目:1681602/32014M K ⨯=⨯=⨯组片组片5.12 在有16根地址总线的机系统中画出下列情况下存储器的地址译码和连接图。
(1采用8K*1位存储芯片,形成64KB 存储器。
(2采用8K*1位存储芯片,形成32KB 存储器。
(3采用4K*1位存储芯片,形成16KB 存储器。
由于地址总线长度为16,故系统寻址空间为16264K bit ⨯=⨯位宽位宽(18K*1位存储芯片地址长度为13,64KB 存储器需要8个8K*1位存储芯片,故总共需要16根地址总线,地址译码为:其连线图如下:A0~A12(28K*1位存储芯片地址长度为13,32KB 存储器需要4个8K*1位存储芯片故总共需要15根地址总线,地址译码为:其连线图如下:A0~A12(34K*1位存储芯片地址长度为12,16KB 存储器需要4个4K*1位存储芯片故总共需要14根地址总线,地址译码为:其连线图如下:方案一:A15A14方案二:A125.13试为某8位计算机系统设计一个具有8KB ROM和40KB RAM的存储器。
要求ROM用EPROM芯片2732组成,从0000H地址开始;RAM用S RAM芯片6264组成,从4000H地址开始。
查阅资料可知,2732容量为4K×8(字选线12根,6264容量为8K×8(字选线13根,因此本系统中所需芯片数目及各芯片地址范围应如下表所示： A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 第一片共需 2 片 2732 构成系地址范围统 ROM 第二片红色为片选地址范围第一片地址范围第二片地址范围0000H~ 0FFFH 1000H~ 1FFFH 4000H~ 5FFFH 6000H~ 7FFFH 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 10 1 0 1 0 1 共需 5 片 8000H~ 6264 构成系第三片地址范围 9FFFH 统 RAM 红色为片选第四片 0A000H~ 地址范围 0BFFFH 第五片 0C000H~ 地址范围 0DFFFFH 硬件连线方式之一如下图所示： CS 38 A15 A14 A13 A12 A0-A11 RD WR D0-D7 A0-A12 RD WR EN 译 C 码 B A 器6 …… 2 1 0 未用…… AB CS AB CS AB CS AB CS 2732 1 WR D0-7 2732 2 WR D0-7 6264 RD 1 WR D0-7 …… 6264 RD 5 WR D0-7 说明：①8 位微机系统地址线一般为 16 位。
采用全译码方式时，系统的 A0～A12 直接与 6264 的 13 根地址线相连，系统的 A0～A11 直接与 2732 的 12 根地址线相连。
片选信号由 74LS138 译码器产生，系统的 A15～A13 作为译码器的输入。
②各芯片的数据总线（D0~D7）直接与系统的数据总线相连。
③各芯片的控制信号线（RD、WR）直接与系统的控制信号线相连。
5.14 试根据下图 EPROM 的接口特性，设计一个 EPROM 写入编程电路，并的接口特性，写入编程电路，给出控制软件的流程。
给出控制软件的流程。
D0 ~ D7 A0 ~ A7 O0 ~ O7 A0 ~ A13 CE PGM RD OE EPROM 写入编程电路设计如下图所示： D0 ~ D7 A0 ~ A7 O0 ~ O7 A0 ~ A13 CE PGM RD OE 控制软件流程：（1）上电复位；（2） OE 信号为电平”1”无效（写模式） PGM 信号为电平”0”有效，（编程控制模式），软件进入编程状态，对 EPROM 存储器进行写入编程操作；（3）高位地址译码信号 CE 为电平”1”无效，对存储器对应0000H~3FFFH 地址的数据依次进行写入操作（其中高位地址为 0、低位地址 A0 ~ A13 从 0000H 到 3FFFH 依次加 1）写入的值为数据总线 D0 ~ D13 对应的值。
（4）高位地址译码信号 CE 为电平”0”有效，对存储器对应 4000H~7FFFH 地址的数据依次进行写入操作（其中高位地址为 1，低位地址 A0 ~ A13 从 0000H 到3FFFH 依次加 1）写入的值为数据总线 D0 ~ D13 对应的值。
（5）存储器地址为7FFFH 时，写入操作完成，控制软件停止对 EPROM 的编程状态，释放对 OE 信号和 PGM 信号的控制。
5.15 试完成下面的 RAM 系统扩充图。
假设系统已占用 0000~ 27FFH 段内完成下面的系统扩充图。
假设系统已占用存地址空间，存地址空间，并拟将后面的连续地址空间分配给该扩充 RAM。
A15 A14 A13 A12 A11 系统 A10 译码器输出 /Q0 /Q1 /Q2 /Q3 /Q4 /Q5 /Q6 /Q7 A15~A14 A13 0 0 0 0 A12 0 0 1 1 0 A11 0 1 0 1 0 A10~A0 地址空间 0000H~07FFH 0800H~0FFFH 1000H~17FFH 1800H~1FFFH 2000H~27FFH 2800H~2BFFH 2C00H~2FFFH 0000000000~1 1111111111 00 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 000000000~ 1 1111111111 下面方案的问题： 1．地址不连续，驱动设计可能会比较麻烦； 2．地址重复，浪费系统地址空间； 3．不容易理解，实际上使用可能会有问题； 5.16 某计算机系统的存储器地址空间为 A8000H~CFFFFH，，若采用单片容量芯片，为 16K*1 位的 SRAM 芯片，（ 1）系统存储容量为多少？）系统存储容量为多少？（ 2）组成该存储系统共需该类芯片多少个？）组成该存储系统共需该类芯片多少个？（ 3）整个系统应分为多少个芯片组？）整个系统应分为多少个芯片组？（1）该计算机系统的存储器地址空间为A8000H~CFFFFH，系统存储容量为：(D0000H-A8000H× 8bit=28000H*8bit=160KB （2）单片容量为 16K*1 为的SRAM 芯片的存储容量为 16Kbit=2KB 组成该存储系统共需该类芯片160KB/2KB=80 个（3）题目未给出该系统的数据位宽为多少，此处设为 8bit 位宽则每组芯片组需要 8 个单片容量为 16K*1 为的 SRAM 芯片所有整个系统应分为80/8=10 个芯片组。
5.17 由一个具有 8 个存储体的低位多体交叉存储体中，个存储体的低位多体交叉存储体中，如果处理器的访存地址为以下八进制值。
求该存储器比单体存储器的平均访问速度提高多少（址为以下八进制值。
求该存储器比单体存储器的平均访问速度提高多少（忽略初启时的延时）？略初启时的延时）？（ 1） 10018， 10028， 10038，…， 11008 ），，，，（ 2） 10028，10048， 10068，…， 12008 ），，，，（ 3） 10038， 10068， 10118，…，13008 ），，，，此处题目有误，10018 应为 10018 ，依次类推低位多体交叉存储体包含 8 个存储体，故处理器每次可同时访问相邻 8 个地址的数据（1）访存地址为相邻地址，故存储器比单体存储器的平均访问速度提高 8 倍；（2）访存地址为间隔 2 个地址，故存储器比单体存储器的平均访问速度提高 4 倍；（3）访存地址为间隔 3 个地址，但访存地址转换为十进制数为 3、6、9、12、15、18、 21、24、27，分别除 8 的余数为 3、6、1、4、7、2、5、0、3，故存储器比单体存储器的平均访问速度提高 8 倍（可能有误，不确定）。