嵌入式期末复习提纲(包含复习资料)
嵌入式系统复习提纲
一、ARM架构1、简述ARM处理器的工作模式•ARM体系结构支持7种处理器模式,分别为:用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式,如下表所示。
这样的好处是可以更好的支持操作系统并提高工作效率。
ARM7TDMI完全支持这七种模式2、分述特权模式和异常模式的特点除用户模式外,其它模式均为特权模式。
ARM内部寄存器和一些片内外设在硬件设计上只允许(或者可选为只允许)特权模式下访问。
此外,特权模式可以自由的切换处理器模式,而用户模式不能直接切换到别的模式。
•快中断中断管理中止未定义•这五种模式称为异常模式。
它们除了可以通过程序切换进入外,也可以由特定的异常进入。
当特定的异常出现时,处理器进入相应的模式。
每种异常模式都有一些独立的寄存器,以避免异常退出时用户模式的状态不可靠。
3、ARM指令系统中的寻址方式。
寻址方式是处理器执行指令时寻找真实操作数地址的方式。
ARM处理器支持9种基本寻址方式:寄存器寻址;立即寻址;多寄存器寻址;堆栈寻址;块拷贝寻址;相对寻址;寄存器移位寻址;寄存器间接寻址;基址寻址二、ARM硬件结构1、简述ARM常用的存储系统构成2、从使用角度说明SDRAM、NOR FLASH和NAND FLASH的特点SDRAM是英文SynchronousDRAM 的缩写,译成中文就是同步动态存储器的意思。
从技术角度上讲,同步动态存储器(SDRAM)是在现有的标准动态存储器中加入同步控制逻辑(一个状态机),利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。
使用SDRAM 不但能提高系统表现,还能简化设计、提供高速的数据传输。
在功能上,它类似常规的DRAM,且也需时钟进行刷新。
可以说,SDRAM 是一种改善了结构的增强型DRAM。
目前的SDRAM有10ns 和8ns。
Flash容量:NAND Flash容量通常在8 MB以上,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快,应用NAND Flash的困难在于需要特殊的系统接口。
嵌入式系统原理期末复习提纲
嵌入式系统原理期末复习提纲I.嵌入式系统概述A.嵌入式系统定义及特点B.嵌入式系统应用领域C.嵌入式系统的组成和发展历程II.嵌入式系统硬件平台A.微处理器和微控制器1.嵌入式处理器的特点和分类2.微控制器的组成和功能B.存储器1.ROM、RAM和闪存的特点和应用2.存储器层次结构和访问速度C.输入输出设备1.常用的输入输出设备及其接口2.外设管理和设备驱动程序设计III.嵌入式系统软件设计A.系统软件概述1.嵌入式操作系统的作用和特点2.应用程序和设备驱动程序的开发B.嵌入式操作系统1.嵌入式操作系统的分类和选择2.嵌入式操作系统的组成和功能C.实时性和调度1.实时系统和非实时系统的区别2.实时任务调度算法和实时性分析方法D.嵌入式软件开发工具和环境1.嵌入式软件开发流程和工具链2.集成开发环境和仿真调试工具的应用IV.嵌入式系统通信和网络A.系统通信介质1.串行通信和并行通信的特点和应用2.无线通信和有线通信的比较B.数据通信协议1.常用的通信协议及其特点2.数据通信协议的设计和实现C.网络和通信协议1.嵌入式网络的分类和应用2.嵌入式网络协议的体系结构和功能V.嵌入式系统性能优化和测试A.系统性能优化1.优化目标和方法2.硬件优化和软件优化的措施B.系统功耗管理2.低功耗设计和功耗管理方法C.系统测试和调试1.测试方法和策略2.调试工具和技术的应用VI.嵌入式系统安全和可靠性A.系统安全性1.嵌入式系统安全威胁和攻击方式2.安全策略和防护技术B.系统可靠性1.可靠性定义和指标2.提高系统可靠性的方法和技术C.系统错误处理1.常见的系统错误类型和处理方式2.异常处理和错误恢复机制VII.嵌入式系统开发案例分析A.实际案例介绍B.案例分析和设计思路C.案例实现和效果评估以上提纲以嵌入式系统原理为基础,围绕嵌入式系统的硬件平台、软件设计、通信和网络、性能优化和测试、安全和可靠性及案例分析等方面进行了全面的复习内容概括。
嵌入式提纲复习
1.1 嵌入式系统基本概念从技术的角度定义: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。
IEEE对嵌入式系统的定义为: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”(devices used to control、monitor、or assist the operation of equipment、machinery or plants)这主要是从应用对象上加以定义,涵盖了软、硬件及辅助机械设备。
1.2 嵌入式系统的分类(1) 按表现形式分(硬件范畴)芯片级嵌入(含程序或算法的处理器)模块级嵌入(系统中的某个核心模块)(2) 按实时性要求分(软件范畴)非实时系统(PDA)软实时系统(消费类产品)硬实时系统(工业和军工系统)嵌入式处理器嵌入式处理器可以分为以下几类:嵌入式微处理器EMPU(Embedded Microprocessor Unit)嵌入式微控制器MCU(Microcontroller Unit)嵌入式DSP(Digital Signal Processor)嵌入式片上系统SoC (System On Chip)1.3 常见的嵌入式操作系统∙嵌入式操作系统的种类繁多,但大体上可分为两种——商用型和免费型。
∙目前商用型的操作系统主要有VxWorks、Windows CE 、Psos、Palm OS、OS-9、LynxOS、QNX、LYNX等;∙它们的优点是功能稳定、可靠,有完善的技术支持和售后服务,而且提供了如图形用户界面和网络支持等高端嵌入式系统要求许多高级的功能;缺点是价格昂贵且源代码封闭性,这大大限制了开发者的积极性。
目前免费型的操作系统主要有Linux和µC/OS-II,它们在价格方面具有很大的优势。
嵌入式操作系统复习提纲-仅供参考
复习提纲―――仅供参考!!!!!!!!!!第1部分嵌入式系统导论嵌入式系统的定义嵌入式计算机与通用计算机的异同嵌入式系统的组成嵌入式系统的特点及每个特点的说明嵌入式系统的分类:按实时性分,嵌入式系统可分为几类?它们的特点是什么?|| 按软件结构分,嵌入式系统可分为几类?它们的优缺点是什么?分别适用于哪些系统?|| 前后台系统的组成和运行模式如何?需要考虑的主要因素有哪些?主要性能指标是什么?|| 单处理器多任务系统由哪些部分组成?其运行方式如何?嵌入式的主要应用领域有哪些?嵌入式系统的发展趋势第2部分嵌入式系统硬件设计嵌入式硬件系统由哪几部分组成几个基本概念:冯.诺依曼与哈佛结构、流水线构、CISC和RISC、主存、外存、MPU、MMU、Cache、TCM、Write buffer、总线、异常、交叉编译、交叉开发、寻址方式、堆栈CISC和RISC的异同ARM处理器的特点ARM处理器的分类ARM的异常类型及对异常的处理过程,异常的优先级ARM微处理器的编程模型,CPU模式,处理器的工作状态,寄存器及寄存器的作用CPSR寄存器复位后,ARM处理器执行什么操作?ARM微处理器的内存和I/O:大小端,对齐方式,CPU和I/O的接口信息,I/O的映射方式总线分类,总线的主要参数AMBA总线及组成串行总线主存、外存NOR和NAND Flash的异同嵌入式系统设计主要步骤及每步骤的分析最小系统组成及每部分作用JTAG的作用及引脚在嵌入式系统中,串口的作用ARM指令系统:ARM寻址方式及ARM指令集ARM处理器版本ARM处理器指令系统第3部分嵌入式软件系统几个基本概念:软件、嵌入式操作系统体系结构、Bootloader、进程、任务、任务切换、中断、中断向量表、内存管理嵌入式软件系统的分类嵌入式软件系统的体系结构及每部分的组成和作用嵌入式软件运行流程及每部分的作用嵌入式软件的特点嵌入式操作系统的分类操作系统体系结构分类嵌入式操作系统组成嵌入式内核主要功能嵌入式文件系统功能为什么要交叉编译交叉编译工具链包括什么,及每部分的作用交叉编译环境建立的3种方法Bootloader的主要任务、操作模式、烧写硬实时、软实时采用多任务的好处进程的构成,进程控制块包含的信息引入线程概念后,可把进程和线程分为几种模型嵌入式实时内核使用什么模型任务与程序的区别任务分类任务参数实时内核中,三种基本任务状态是什么任务状态与变迁任务控制块包含什么信息任务切换基本操作步骤任务切换时机内核任务管理机制包括任务创建时通常要使用的信息任务创建要完成什么工作中断分类中断控制器作用中断处理过程中断服务程序主要内容实时内核中断管理内容实时内核提供的中断管理功能内存管理机制,常用管理方式,可变大小存储区管理,堆的操作 MMU的功能MMU用来进行内存保护,可实现什么在内存保护方面,MMU提供了什么措施嵌入式I/O系统管理分层思想(PPT88页)I/O系统工作过程Linux内核版本号含义Linux设备驱动主要完成的功能Linux设备文件分类及其含义Linux设备驱动的特点编写Linux驱动大致过程结合嵌入式目标板,实现Linux设备驱动的大致流程。
嵌入式复习提纲
嵌入式复习提纲程序题(1分析 2设计)分析题对RTC内部寄存器读取操作 void rtcread(void) {INT8U Y,MO,D,W,H,MI,S; //**使能RTC读写操作rRTCCON=(INT8U)(rRTCCON|0x01) //**读取日期和时间 Y=rBCDYEAR;MO=rBCDMON; D=rBCDDAY; W=rBCDDATE; H=rBCDHOUR; MI=rBCDMI;S=rBCDSEC;//**关闭RTC读写操作rRTCCON=(INT8U)(rRTCCON&0xfe)//**将合并BCD码转换为十进制,放到对应的变量中year=(Y&0x0f)+(Y&0xf0)/16*10+2000; month=(MO&0x0f)+(MO&0x10)/16*10;day=(D&0x0f)+(D&0x30)/16*10; wkday=W&0x07;hour=(H&0x0f)+(H&0x30)/16*10; minute=(MI&0x0f)+(MI&0x70)/16*10; second=(S&0x0f)+(S&0x70)/16*10; }设计题用ARM指令编程实现64位数0xEE000000FF和0x9876543210的加法,想加的结果保存在起始地址为0x40001000的存储空间里,采用小端存储模式。
AREAex1,CODE,READONLY ENTRYstart MOV R0,#000000FF;低32位 MOV R1,#000000EE;高32位 LDRR2,#76543210;低32位 LDR R3,#00000098;高32位 ADDS R4,R0,R2 ADCS R5,R1,R3 LDR R6,#40001000STM R6!,{R4,R5};小端存储 STOP MOV R0,#0x18 LDR R1,=0x20026 SWI 0XAB END若需要利用S3C2410芯片Timer部件中的Timer2通道产生一个周期约为1000ms的脉冲信号,系统的PLCK=66MHz,写出初始化程序。
嵌入式复习提纲
嵌入式复习提纲1、什么是小端和大端存储器组织P46①大端存储系统中,字的地址对应的是该字中最高有效字节所对应的地址;半字的地址对应的是该半字中最高有效字节所对应的地址。
也就是说,32位数据的最高字节存储在低地址中,而其最低字节则存放在高地址中。
②小端存储系统中,字的地址对应的是该字中最低有效字节所对应的地址;半字的地址对应的是该半字中最低有效字节所对应的地址。
也就是说,32位数据的最高字节存储在高地址中,而其最低字节则存放在低地址中。
2、目前嵌入式操作系统有哪些?Windows CE、VxWorks、pSOS、QNX、Palm OS、嵌入式Linux3、什么是异常?退出异常需要进行那些操作?P51异常:是指由内部或外部产生一个引起处理器处理的事件,换句话说,也就是指正常的程序执行流程被暂时中断而引发的过程。
(问答、选择)退出异常需要进行的操作:①将保存在R14寄存器的值再回送到PC中。
②再将SPSR寄存器的值回送到CPSR寄存器中。
③对中断禁止位标志进行清除。
4、嵌入式系统开发的步骤有哪几步?系统需求分析——规格说明——系统结构设计——构件设计和系统集成5、总线的分类。
①芯片级总线(又称CPU总线)②板卡级总线(又称内总线)③系统级总线(又称外总线)6、中断向量的类型。
P128中断向量是用于识别中断源的一种机制。
中断向量的提供通常有两种形式:一种是CPU对各种中断源规定了固定的中断向量,当某个中断请求信号被响应后,CPU自动转移到其对应的中断向量处执行程序;优点是具有中断响应速度快的优点,缺点是各中断向量固定而不能修改;另一种是不固定的中断向量,中断向量存储在设备中,当其中断请求被响应后,设备向CPU发送中断向量来迫使CPU的PC指向其中断向量处,优点是设计比较灵活,用户可根据需要设定中断向量表在主存中的位置,缺点是中断相应速度较慢。
7、I/O端口的寻址方式有那些?说明各方法的思想。
P112目前嵌入式系统设计中,对I/O端口或部件进行寻址采用两种方法:存储器映射法和I/O隔离法。
嵌入式期末复习提纲(包含答案)
欢迎共阅考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•PPT课件,平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章,每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
?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。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
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。
6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:???1.工业控制:???基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32?位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
???2.交通管理:???在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
嵌入式复习提纲
一、嵌入式基础1、IEEE对嵌入式系统的定义:用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置。
2、国内对嵌入式系统的定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用对系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
3、特点:(1)专用性强;(2)实时性好;(3)可裁剪性好;(4)可靠性高;(5)功耗低4、嵌入式操作系统:(1)VxWorks:一种32位嵌入式实时操作系统。
(2)Windows CE:抢先试多任务、多线程的并具有强大通信能力的32嵌入式操作系统。
(3)μC/OS-Ⅱ:广泛用于便携式电话、运动控制卡、自动支付终端、交换机等。
(4)嵌入式Linux:对Linux经过小型化裁剪后,能够固化在容量为几百KB到几十MB的存储芯片或单片机中。
二、基于ARM9处理器的硬件平台1、ARM处理器核的体系结构:(1)ARM体系结构共定义了6个版本(v1-v6),P162、ARM微处理器核:(1)ARM7系列微处理器系列为低功耗的32位RISC处理器,适用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。
主要应用领域为工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等。
特点:A、具有嵌入式ICE-RT逻辑,调试开发方便;B、能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构;C、代码密度高并兼容16位的Thumb指令集;D、对操作系统广泛支持;E、便于用户的产品升级换代;F、高速的运算处理能力胜任绝大多数的复杂应用。
(2)ARM9系列微处理器系列在高新能和低功耗特性方面提供了最佳的性能。
主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机等。
特点:A、5级流水线,指令执行效率更高;B、提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构;C、支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集;D、支持32位的高速AMBA总线接口;E、全性能的MMU,支持多种嵌入式操作系统;F、MPU支持实时操作系统;G、支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。
嵌入式复习大纲
第一:嵌入式系统1、什么是嵌入式?嵌入式的全称为嵌入式计算机系统;嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心,面向用户、面向产品、面向应用,软硬件可裁减的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。
2、ARM公司介绍ARM的特点高性能、廉价、耗能低;该公司1991年成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。
设计芯片,但不生产芯片。
ARM是32位处理器75%以上的市场份额,占据了手机市场95%以上,笔记本市场份额的22.9%。
现在市场上流向的ARM内核主要是Cortex系列。
Cortex系列处理器是基于ARMv7架构的,分为Cortex-M、Cortex-R和Cortex-A三类。
由于应用领域的不同,基于v7架构的Cortex处理器系列所采用的技术也不相同。
基于v7A的称为“Cortex-A 系列。
第二:STM32芯片相关STM32芯片是意法半导体芯片,其内核是Cortex-M3,是一个32位的微控制器(MCU),也可以认为是一个超级单片机。
STM32资源包括:64KB SRAM(数据存储器)、512KB FLASH(程序存储器)、1 个USB、CAN、DAC 、SDIO 接口、FSMC 接口2 个IIC、基本定时器、高级定时器、DMA 控制器;3 个SPI、ADC ;4个通用定时器;5 个串口;112 个通用IO 口STM32正常工作需要:电源,复位,时钟电源:3.3V;复位:三种复位形式:上电复位、看门狗复位、后备区域复位。
最小系统复位一般指上电复位,STM32里面支持低电平复位。
第三:STM32的系统时钟STM32里面有4个时钟源:HIS、LSI、HSE、LSE。
2个内部时钟:HIS和LSIHIS:内部高速时钟;LSI:内部低速时钟;2个外部时钟:HSE(外部高速时钟)和LSE(外部低速时钟)重要的就是系统时钟SYSCLK,其最大为72MHZ。
第四:STM32的嘀嗒定时器第五:STM32的GPIOGPIO(purpose input/output)STM32有144个引脚,IO口有112个引脚,分布在PA口--PG口,一共7个IO口(16个引脚),对应Px0—Px15(其中x1:通用2:单独的位设置或位清除。
嵌入式系统复习提纲
1、什么是嵌入式系统?与通用计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?嵌入式系统是嵌入到对象体中的专用计算机系统。
它的三要素是嵌入、专用、计算机。
嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体,即以应用为中心,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。
特点:⏹专用性,多样性⏹功耗低,体积小⏹可靠性,健壮性⏹实时性,操作系统内核小⏹创新性,生命周期长⏹可裁剪性⏹需要专门的开发环境和工具2、嵌入式处理器有哪几类?试举例说明SOC、SOPC。
(1)MCU微控制器价格低廉,功能优良,处理能力非常有限。
嵌入式工业的主流产品(2)MPU嵌入式微处理器和工业控制计算机相比,具有体积小、质量轻、成本低、可靠性高的优点。
(3)DSP数字信号处理是专门用于信号处理方面的处理器,在其系统结构和指令算法方面进行了特殊设计。
(4)SOC片上系统片上系统是IC设计的发展趋势。
采用SOC设计技术,可以大幅度的提高系统的可靠性,减小体统的面积,降低功耗和成本,极大的提高了系统的性价比。
(5)SOPC他是片上系统,即由单个芯片可以完成整个系统的主要逻辑功能。
其次,他是可编程系统,具有灵活的设计方式,可裁剪,可扩充、可升级、具备软硬件在系统可编程的功能。
3.嵌入式系统的硬件、软件各由哪些部分组成?硬件:由基于ARM内核的微处理器(内含外围接口电路)、电源电路、内存储器、看门狗及复位电路、人机交互和其他的输入输出接口电路组成。
软件组成:操作系统、应用软件、驱动层软件4、目前常见嵌入式操作系统有哪些?µC/OS-II 嵌入式操作系统内核VxWorks嵌入式实时操作系统WinCE操作系统Linux操作系统Symbian操作系统android操作系统iPhone OS操作系统WebOS操作系统MeeGo操作系统5、ARM微处理器有何特点?ARM的体系结构采用了RISC处理器设计技术,执行效率高.体积小,功耗低,成本低,性能好多寄存器结构,多数操作在寄存器中完成指令长度固定,寻址方式灵活高效两种指令集(16/32位)具备在线仿真调试功能多处理器模式RISC处理器的特征与其指令特点。
嵌入式复习提纲
1、S3C44B0X内部有_______个中断源;_______个16位定时器,其中定时器_______是一个内部定时器不具有对外输出口,常作为UCLINUX的内部定时器。
2、S3C44B0X的PLL的作用是将输入时钟频率______________________。
3、RS-232C的帧格式由四部分组成,包括:起始位、___________、奇偶校验位和___________。
采用RS-232C实现最简单双机互联,至少需要如下信号线:___________、___________和GND。
4、Bootloader主要功能是___________________和____________________。
5、简述嵌入式系统设计过程。
6、简述linux和uClinux在进程管理方面的区别。
7、简述编写uClinux驱动程序的步骤。
8、简述uClinux源程序的目录结构及其含义。
9、简述uClinux内核的配置剪裁和编译命令。
10、请指出USB总线的四种传输类型,并指出每一种传输类型的基本特点。
11、为下列Bootloader部分代码添加注释。
……IMPORT |Image$$RO$$Limit| ;①IMPORT |Image$$RW$$Base| ;②……IMPORT Main ;③……B ResetHandler ;④……VECTOR_BRANCH……ResetHandlerLDR r0,=WTCONLDR r1,=0x00000000 ;⑤STR r1,[r0]LDR r0,=INTMSKLDR r1,=0x07ffffff ;⑥STR r1,[r0]LDR r0,=PLLCONLDR r1,=((M_DIV<<12)+(P_DIV<<4)+S_DIV) ; ⑦STR r1,[r0]LDR r0,=CLKCONLDR r1,=0x00007ff8 ;⑧STR r1,[r0]LDR r0,=SMRDA TA ;⑨……BL InitStacks ;⑩……BL Main……InitStacks……SMRDA TA DATA……END12、画出Bootloader启动的详细流程图。
嵌入式系统复习提纲-20142015-2doc
嵌入式系统复习提纲一、嵌入式基本概念:(1)、嵌入式的基本概念●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,且软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由以下几部分组成: 嵌入式微处理器,外围硬件设备,嵌入式操作系统,特定的应用程序特点:应用的特定性和广泛性,技术、知识、资金的密集性,高效性,较长的生命周期,高可靠性,软硬一体,软件为主,无自举开发能力。
三要素:嵌入、专用、计算机。
(2)、ARM的硬件结构●ARM微处理器的类型●嵌入式应用系统的硬件结构●ARM9的流水线结构●ARM9的七种工作模式●S3C2440的中断控制寄存器类型以及工作模式二、主要命令使用Cp, mv, tar, cd, ls, mkdir, man, pwd,rm, mount ,chmod, find, gzip, ifconfig,ping,lsmod,insmod等,以实验需要用到的命令为主三、Linux的目录结构/bin:存放系统所需要的那些命令,比如ls、cp、mkdir等命令;功能和/usr/bin 类似,这个目录中的文件都是可执行的、普通用户可以使用的命令。
/boot:这是Linux的内核及引导系统程序所需要的文件目录,比如initrd.img等文件都位于这个目录中,grub系统引导管理器也位于这个目录。
/dev:设备文件存储目录,比如声卡、磁盘。
/etc:系统配置文件的所在,一些服务器的配置文件也在这里;比如用户帐号及密码配置文件。
/home:普通用户目录默认存放目录。
/lib:库文件存放目录/lost+found:当系统意外崩溃或机器意外关机,而产生一些文件碎片放在这里。
当系统启动的过程中fsck公交会检查这里,并修复已经损坏的文件系统。
/mnt:这个目录是用于存放挂载储存设备的挂载目录的。
比如有cdrom等目录。
/etc/fatab/opt:表示的是可选择的意思,有些软件包也会被安装在这里,也就是自定义软件包。
嵌入式期末复习提纲
嵌入式期末复习提纲考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•PPT课件,平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章,每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
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。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
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。
6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
最新嵌入式系统复习大纲(已整理大部分答案)
嵌入式系统复习大纲第一章嵌入式系统概述1.嵌入式系统的定义答:1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。
5.嵌入式处理器的分类答:1嵌入式微处理器MPU 2嵌入式微控制器MCU 3 嵌入式DSP处理器4嵌入式片上系统SOC 5 嵌入式可编程片上系统SOPC6. 嵌入式操作系统的作用是什么?请举出3种常见的操作系统。
答:用于管理存储器分配、中断处理、任务间通信和定时器响应,以及提供多任务处理等功能。
嵌入式操作系统,大大地提高了嵌入式系统硬件工作效率,并为应用软件开发提供了极大的便利。
3种常见的操作系统:WinCE、Vxworks、uClinux2.在ARM系列中,ARM7, ARM9分别是什么体系结构。
ARM7是冯·诺依曼体系结构 ARM9是哈佛体系结构4. ARM处理器有几种工作状态,各自的特点。
工作状态之间如何进行转换,异常响应时,处理器处于何种状态。
答:ARM有两种工作状态:①ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令。
②Thumb状态,此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令.在程序的执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,并且不影响处理器运行模式和相应寄存器中的内容。
但ARM微处理器在上电或复位后,应该处于ARM状态。
执行BX跳转指令,将操作数的状态位(位0)设置为1时,可以使处理器从ARM状态切换到Thumb状态。
此外,当处理器处于Thumb状态时发生异(如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等),则异常处理返回时,自动切换到Thumb状态。
将操作数的状态位(位0)设置为0时,可以使处理器从Thumb状态切换到ARM状态。
此外,当处理器进行异常处理时,把PC指针放入异常模式链接寄存器中,并从异常向量地址开始执行程序,系统自动ARM状态。
THUMB指令集在功能上只是ARM指令集的一个子集,某些功能只能在ARM状态下执行,如CPSR和协处理器的访问.进行异常响应时,处理器会自动进入ARM状态.即使是一个单纯的THUMB应用系统,必须加一个汇编的交互头程序,因为系统总是自动从ARM开始启动5.ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB;8.ARM处理器一共有几种中工作模式,分别是?那种模式下,专业寄存器最多。
计算机嵌入式复习提纲
嵌入式复习资料第一章1、嵌入式的发展及应用1)直接编程控制阶段2)简单操作系统阶段3)实时操作系统阶段4)面向网络的嵌入式系统2、嵌入式的定义嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,对功能、可靠性、成本、体积、功耗、要求严格的专用计算机系统。
它将操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。
3、基本要求1)嵌入性,2)专用性,3)计算机系统4基本特征1)专用性,2)小型化与有限资源,3)系统软硬件协同一体化,4)软件开发需要交叉开发环境5、嵌入式系统的组成与体系结构6、嵌入式系统的种类1)按实时性能分类①嵌入式非实系统②嵌入式实时系统2)按软件结构分类①嵌入式单线程系统㈠嵌入式循环轮询系统㈡有限状态机②嵌入式事件驱动系统㈠嵌入式前后台系统㈡嵌入式多任务系统㈢嵌入式多处理器系统7、软实时系统:不要求限定某一任务在一定时间内完成,只要求各任务运行得越快越好;硬件实时系统:对系统响应时间有严格要求,一旦系统响应时间不能满足,就可能会引起系统崩溃或者致命的错误,一般在工业控制中应用较多。
第二章1、嵌入式处理器种类1)嵌入式微处理器(MPU)。
2)嵌入式微控制器(MCU)。
3)嵌入式DSP处理器(DSP)。
4)嵌入式片上系统(SOC)。
2、计算机指令集RISC架构、CISC架构3、AMBA总线4、ARM处理器七种模式5、ARM 处理器状态ARM状态:32位,这种状态下执行的是字方式的ARM指令;Thumb状态:16位,这种状态下执行半字方式的ARM指令。
6、寄存器组织7、R14(LR)寄存器与子程序调用、R14寄存器与异常发生、异常过程处理过程。
8、七种异常模式9、异常优先级10、LH7A404支持两种启动模式同步ROM启动。
异常ROM / FLASH启动。
11、LH7A404 ARM核心和存储器接口。
12、LH7A404有两个外部晶振工作。
32.768kHz晶振用于控制掉电操作及实时时钟(RTC)。
嵌入式系统复习提纲
嵌入式系统复习提纲一、简答题1、嵌入式开发环境主要包括哪些组件?嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境,主要包括:●宿主机●目标机(评估电路板)●基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE●运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境●嵌入式操作系统2、ARM体系结构支持几种类型的异常?优先级状态如何?当多个异常同时发生时,系统根据固定的优先级决定异常的处理次序。
异常优先级由高到低的排列次序为:复位异常、数据异常、快速中断异常(FIQ)、外部中断异常(IRQ)、预取异常、软中断异常 (SWI) 、未定义指令异常。
3、请描述建立一个嵌入式开发平台的步骤?(1)连接主机和目标板(2)使用flash工具烧写bootloader(3)配置并启动主机的bootp服务(4)配置并启动主机的tftp服务(5)使用tftp下载内核及根文件系统镜像到目标板,重启目标板(6)配置并启动NFS服务(7)在目标板使用mount挂载主机的目录(8)再次使用bootp命令确认bootp服务是否建立,使用tftp命令确认tftp服务建立。
(9)将内核镜像和根文件系统cp到tftp根目录。
(10)重启目标板,确认嵌入式linux正常启动。
4、简述ARM处理器从异常返回的步骤?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:1)、将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。
2)、将SPSR复制回CPSR中。
3)、若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。
可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的,因此复位异常处理程序不需要返回。
5、ARM体系结构的技术特点是什么?1)、体积小、低功耗、低成本、高性能。
2)、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件。
3)、大量使用寄存器,指令执行速度更快。
4)、大多数数据操作都在寄存器中完成。
嵌入式期末复习提纲(包含答案)
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•PPT课件.平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章.每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
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。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
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。
6.什么是交叉编译.试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景.其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展.目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中.网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径.如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言.低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展.32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心.在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面.嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用.内嵌GPS模块.GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭.只需要几千元.就可以随时随地找到你的位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•课件,平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章,每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
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。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
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。
6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌模块,模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
3.信息家电:这将称为嵌入式系统最大的应用领域,冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。
即使你不在家里,也可以通过电话线、网络进行远程控制。
在这些设备中,嵌入式系统将大有用武之地。
4.家庭智能管理系统:水、电、煤气表的远程自动抄表,安全防火、防盗系统,其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查,并实现更高,更准确和更安全的性能。
目前在服务领域,如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。
第二章:1.嵌入式处理器有哪几类?简述各类嵌入式处理器的主要特点和应用领域。
(P6)嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式、嵌入式片上系统。
(1)嵌入式微处理器集成处理器内核,存储管理器高速缓存芯片,存在体积小、重量轻、成本低和可靠性高等特点,其又称为单板机。
(2)嵌入式微控制器是集成了微处理器、存储器和片内外设芯片称为微控制器,片上外设资源丰富适合于控制单片化、体积小、功耗低、成本低等特点。
(3)嵌入式专门用于信号处理的嵌入式芯片,适合执行算法,能够对离散信号进行集化处理,提高速度。
(4)嵌入式片上系统软硬件的无缝结合,直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块,在单个芯片上实整个系统的功能2.简单说明7 的含义。
(P7)7是目前使用最广泛的32位嵌入式处理器,属低端处理器核。
的基本含义为:T:支持16为压缩指令集;D:支持片上;M:内嵌硬件乘法器()I:嵌入式,支持片上断点和调试点;3.选择处理器时需要考虑哪些问题?(P3435)4.处理器总共有多少个通用寄存器?这些通用寄存器的组成结构是什么样的? 这些寄存器按其在用户编程中的功能是如何划分的?特殊寄存器有哪些?他们的作用分别是什么?(P3940)微处理器共有37个32位的寄存器,其中31个为通用寄存器,6个为状态寄存器。
31个通用寄存器根据其编程特点可分为如下几种类型:a.不分组寄存器R07,为所有模式共享;b.分组寄存器R812,R812,模式下的寄存器,R812,其它模式共享c.分组寄存器R1314分为6组,用户、系统一组,其他每种模式一组:R13_<>通常用作堆栈指针,R14_<>通常用作子程序链接寄存器,当进入子程序时,常用来保存的返回值其中,为以下几种模式之一:、、、、、。
d.程序寄存器R15(),为所有模式共享6个状态寄存器:一个当前程序状态寄存器,保存当前程序状态。
五个程序状态备份寄存器(),只有在异常模式下,才能被访问,各异常模式都拥有属于自己的,当发生异常时,用来保存的值,从异常退出时则可由来恢复。
5.各状态位的作用是什么?如何进行操作,以改变各状态位?(P4041)可在任何运行模式下被访问,它包含条件码标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志位,以及其他一些相关的控制和状态位。
条件码标志位:N:当用两个补码表示的带符号数进行运算时,1表示运算的结果为负数;0 表示运算的结果为正数或零;1 表示运算的结果为零;0表示运算的结果为非零;C:①加法(包括比较指令)运算结果产生进位时(无符号数溢出),1,否则0。
②减法(包括比较指令)运算产生借位(无符号数溢出),0,否则1。
③对于包含移位操作的非加/减运算指令,C为移出值的最后一位。
V:①对于加/减法运算指令,当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时,1表示符号位溢出。
的低8位(包括I、F、T和M[4:0])称为控制位,当发生异常时这些位可以被改变。
状态寄存器()中的其余位为保留位,当改变中的条件码标志位或者控制位时,保留位不要被改变,在程序中也不要使用保留位来存储数据。
6.试述处理器对异常中断的响应过程。
处理器对异常中断的响应过程如下所述:①保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位;②设置当前程序状态寄存器中的相应位;③将寄存器设置成返回地址;④将程序计数器值,设置成该异常中断的中断向量地址,跳转到相应异常中断处执行。
7.指令的寻址方式有哪几种?试分别叙述其各自的特点并举例说明。
(P3638)8.指令系统中对字节、半字、字的存取是如何实现的?(P37):字节,8位:半字,16位:字,32位9.课后习题2-13,2-14要掌握,包括上课讲过的常用指令。
10.采用架构的微处理器一般具有什么特点?1、体积小、低功耗、低成本、高性能。
2、支持 (16位) (32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件。
3、大量使用寄存器,指令执行速度更快。
4、大多数数据操作都在寄存器中完成。
5、寻址方式灵活简单,执行效率高。
6、指令长度固定。
117和9分别是几级流水线?流水线的概念以及简述三级流水线分为哪三级?(P3536)12. 简述体系结构的T变种,M变种和E变种。
(P32)13处理器支持哪些数据类型,分别是多少位?:字节,8位:半字,16位:字,32位12处理器有几种处理器模式?处理器有哪两种特殊的工作状态?(P3839)有7种处理器模式。
用户模式:正常程序运行的工作模式,不能直接从用户模式切换到其它模式系统模式:用于支持操作系统的特权任务等,可以直接切换到其它模式快中断模式:用于快速中断处理,支持高速数据传输及通道处理,只有在异常响应时,才进入此模式。
中断模式:用于通用中断处理,只有在异常响应时,才进入此模式。
管理模式:供操作系统使用的一种保护模式,只有在系统复位和软件中断响应时,才进入此模式。
中止模式:用于虚拟内存和/或存储器保护。
未定义模式:支持软件仿真的硬件协处理器,只有在未定义指令异常响应时,才进入此模式。
15.存储器系统的存储格式分为哪两种?课本图2-13,2-14要求熟练掌握。
(P4344)存储器有大端格式和小端。
大端格式中,字数据的高字节存储在低地址中,而字数据的低字节则存放在高地址中;小端格式则相反。
16寻址方式中涉及的指令都要求掌握。
17指令格式、存储器访问指令、数据处理指令、分支指令,课堂上讲过的都要掌握。
18.试写出汇编语言的语句格式及其注意事项。
(P74)19.在汇编语言编程中如何进行子程序调用及其返回?在汇编语言程序中,子程序的调用一般是通过指令来实现的。
在程序中,使用指令:子程序名如()即可完成子程序的调用。
该指令在执行时完成如下操作:将子程序的返回地址存放在连接寄存器中,同时将程序计器指向子程序的入口点,当子程序执行完毕需要返回调用处时,只需要将存放在中的返回地址重新拷贝给程序计数器即可。
在调用子程序的同时,也可以完成参数的传递和从子程序回运算的结果,通常可以使用寄存器 R0 ~ R3 完成。
以下是使用指令调用子程序的汇编语言源程序的基本结构:,,R0 , =0x35000R1 , 0R1 , [R0]R0 , =0x35008R1 , 0x01R1 , [R0]┉┉20.什么是内嵌汇编?它的特点是什么?第三章:1.嵌入式系统的硬件有哪几个组成部分?(P87)以嵌入式系统处理器为核心,加上存储器,接口电路,必要的附属电路(电源,时钟,复位,中断)以及相应的总线,以及辅助接口组成。
2.试简单描述总线的四周期握手过程。
(P89)(1)设备一升高它的输出电平来发出查询信号,他告诉设备二应准备好接受数据。
(2)设备二准备好接收数据,升高它的它的输出电平来发出应答信号,这时设备一准备好发送数据,设备二已准备好接收数据。
(3)一旦看到数据传输完毕,设备二降低它的输出电平表示它已经接受完数据。
(4)看到设备二的应答信号变低,设备降低它的输出电平。
3.什么是?主要用来完成哪种总线操作?(P91)直接存储器访问(,)是允许读/写不由控制的总线操作。
专用硬件来完成外设与存储器之间的高速数据传输。
除以外的操作外设和存储器的读写操作。
4.请画图说明分级存储器系统的结构。
(P94)5.存储器有哪几种?它们的特点是什么?(P9596)静态,特点:价高,容量小,功耗低,稳定性要求高的场合。
动态,特点:电路简单,价低,容量大,稳定性低,6.存储器有哪几种?它们的特点分别是什么?(1)可编程,只可编程一次。
(2)紫外线可擦可编程,该类可以通过紫外线擦出后重复编程。
(3)电可擦除可编程,用户以字节为单位多次用电擦除和改写存储内容。
7.总线的概念是什么?(P88)基本的总线操作包括?结合图3-3说明总线的读写操作过程。
8.触摸屏的电阻式和电容式应用。
(P103)第四章:1.驱动层软件可以分为哪三种类型?(P119)板级初始化程序、与系统软件相关驱动程序、与应用相关的驱动程序2.什么是?为什么说是依赖于目标硬件实现的?(P120)是系统加电后首先运行的一段程序代码,其目的是将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,为调用操作系统内核准备好正确的坏境。
每种嵌入式微处理器体系结构都有不同的,还依赖于具体的嵌入式板级硬件设备的配置,所以依赖于目标硬件实现。