嵌入式课后习题
ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案
第1章嵌入式系统概述(1)举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。
答:键盘、鼠标、扫描仪。
(2)什么叫嵌入式系统?答:嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。
(3)什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?答: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。
分为3类:1.注重尺寸、能耗和价格;2.关注性能;3.关注全部4个需求——性能、尺寸、能耗和价格。
(4)什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?答:嵌入式操作系统是操作系统的一种类型,是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。
原因:1.提高了系统的可靠性;2.提高了开发效率,缩短了开发周期。
3.充分发挥了32位CPU的多任务潜力。
第2章 ARM7体系结构1.基础知识(1)ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么?答:T:高密度16位Thumb指令集扩展;D:支持片上调试;M:64位乘法指令;I:Embedded ICE硬件仿真功能模块。
(2)ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式?答:3级;冯·诺依曼结构。
(3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别?答:ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上;ARM处理器状态体现在不同指令的使用上。
(4)分别列举ARM的处理器模式和状态?答:ARM的处理器模式:用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式;ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状态。
(5)PC和LR分别使用哪个寄存器?答:PC:R15;LR:R14。
(6)R13寄存器的通用功能是什么?答:堆栈指针SP。
(7)CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态?答:位31~28:N、Z、C、V,条件代码标志位;27~8:保留位;7~0:I、F、T、M4~0,控制标志位。
(8)描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。
答:当控制位I置位时,IRQ中断被禁止,否则允许IRQ中断使能;当控制位F置位时,FIQ 中断被禁止,否则允许FIQ中断使能。
嵌入式电子电路设计课后习题及答案
在全球范围,由采用 TCP/IP 协议族的众多计算机网相互连接而成的最大的开放式计算机网络。其前身是美国的阿帕网 (ARPAnet)。
1-1 按照你的理解介绍一下什么是物联网、传感网、英特网,它们之间的关系怎样? 物联网(The Interneቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ of things)的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传 感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连 接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监 控和管理的一种网络。
4-2. 简述传感器的主要性能指标。 线性范围 传感器的线性范围(模拟量)是指输出与输入成正比的范围。传感器的线性范围越宽,量程越大,在选择传感器时, 当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。在量程范围内,灵敏度在理论上应保持定值,并且保证一定 的测量精度。 精度 精度是传感器的一个重要性能指标,关系到整个系统的测量精度。传感器精度越高,价格越昂贵。选用传感器时,如 果测量目的是定性分析,选用重复精度高的传感器即可,不必选用绝对精度高的传感器;如果是定量分析,需要获得 精确的测量值,可选用精度等级能满足要求的传感器。 灵敏度 当灵敏度提高时,传感器输出信号的值随被测量的变化加大,有利于信号处理。通常,在传感器的线性范围内,希望
物联网与无线传感器网络关系 传感器网可以看成是传感模块+组网模块共同构成的一个网络。传感器仅仅感知到信号,并不强调对物体的标识。 物联网,Internet of things,对物体进行标识。包含了传感器网、RFID、二维码等。主要试图区别于 Internet,认为 Internet 是人与人之间的网络。而物联网是物-物、物-人相连的网络。 物联网的概念相对比传感器网大。这主要是人感知物、标识物的手段,物联网不仅包含有传感器网,还可以有二维码/ 一维码/RFID 和服务应用处理层次的众多相关技术等。
周立功ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案
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。
嵌入式linux(贺丹丹等编著)课后习题答案
嵌入式linux(贺丹丹等编著)课后习题答案第八章一、填空题。
1、ARM-Linux内核的配置系统由三个部分组成,它们分别是Makefile、配置文件和配置工具。
2、配置工具一般包括配置命令解释器和配置用户界面,前者主要作用是对配置脚本中使用的配置命令进行解释;而后者则是提供基于字符界面、基于Ncurses图形界面以及基于X Window图形界面的用户配置界面。
3、Makefile文件主要包含注释、编译目标定义和适配段。
4、Linux内核常用的配置命令有make oldconfig、make config、make menuconfig和make xconfig。
其中以字符界面配置的命令是make config。
5、内核编译结束后,会在“/arch/arm/boot/”目录下面和根目录下面生成一个名为zImage的内核镜像文件。
二、选择题C AD D B三、叙述题1、Linux内核各个部分与内核源码的各个目录都是对应起来的,比如有关驱动的内容,内核中就都组织到“drive”这个目录中去,有关网络的代码都集中组织到“net”中。
当然,这里有的目录是包含多个部分的内容。
具体各个目录的内容组成如下:arch:arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。
include:include 目录包括编译核心所需要的大部分头文件,例如与平台无关的头文件在include/linux 子目录下;init:init 目录包含核心的初始化代码(不是系统的引导代码),有main.c 和Version.c 两个文件;mm:mm 目录包含了所有的内存管理代码。
与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm 目录下;drivers:drivers 目录中是系统中所有的设备驱动程序。
它又进一步划分成几类设备驱动,每一种有对应的子目录,如声卡的驱动对应于drivers/sound;ipc:ipc 目录包含了核心进程间的通信代码;modules:modules 目录存放了已建好的、可动态加载的模块;fs:fs 目录存放Linux 支持的文件系统代码。
嵌入式课后习题答案
第1章●列举并描述5个通常包含嵌入式系统的不同市场;每个市场举出4个设备的例子。
1.消费类电子产品:数字与模拟电视机顶盒(DVD、VCR、电缆接线盒等)厨房用具(电冰箱、电烤箱、微波炉)全球定位系统2.医疗:输液泵、透析机、修复术设备、心脏监视器3.网络:路由器、集线器、网关、交换机4.办公自动化:传真机、复印机、打印机、扫描仪●列举并描述大多数嵌入式系统项目基于的4种开发模型。
·宇宙大爆炸(big -bang)模型:在这一模型中,在开发一个系统之前或者开发系统过程中,基本上没有安排好的规划或工作程序。
·编码与改错(code-and-fix)模型:在这一模型中,定义了产品需求,但是在开始开发之前没有安排好正式的工作程序。
·瀑布(waterfall)模型:在这一模型中,存在一个按步骤开发系统的工作程序,其中一个步骤的结果流入下一个步骤。
·螺旋(spiral)模型:在这一模型中,存在一个按步骤开发系统的工作程序,并且贯穿各个步骤获取反馈并加入到工作程序之中。
●嵌入式系统设计与开发生命周期模型(4页图1-1):1.该模型基于的开发模型是:流行的瀑布模型和螺旋行业模型的组合2.该模型中有四个阶段:·创建体系结构·实现体系结构·测试系统·维护系统创建体系结构有6个时段:具有坚实的技术基础(时段1)理解体系结构业务周期(时段2)定义体系结构模式和参考模型(3)定义体系性结构(4)编写体系结构文档(5)分析并评估体系结构(6)●嵌入式系统模型(Embedded Systems Model )包含位于嵌入式电路板上的所有主要的物理部件●列举可以用来收集嵌入式系统设计信息的6种信息来源:Internet、嵌入式系统杂志的文章、嵌入式系统会议、数据手册、用户手册、编程手册以及原理图●模块化的体系结构表示为什么是有用的:表示为通常用来构建整个嵌入式项目的结构●嵌入式系统的体系结构(architecture)是对嵌入式设备的一种抽象(abstraction),它通常不体现具体的实现信息,列入软件源代码或硬件电路设计。
嵌入式系统课后习题及答案
第1章嵌入式体系基本【1 】1.什么是嵌入式体系?它由哪几部分构成?有何特点?写出你所想到的嵌入式体系.答:(1)界说:国内对嵌入式体系的一般界说是:以运用为中间,以盘算机技巧为基本,软硬件可裁剪,从而可以或许顺应现实运用中对功效.靠得住性.成本.体积.功耗等严厉请求的专用盘算机体系.(2)构成:嵌入式处理器.外围装备.嵌入式操纵体系和运用软件等几部分构成.(3)特点:a.软硬件一体化,集盘算机技巧.微电子技巧.行业技巧于一体;b.须要操纵体系支撑,代码小,履行速度快;c.专用紧凑,用处固定,成本迟钝;d.靠得住性请求高;e.多样性,运用普遍,种类繁多.(4)嵌入式体系:小我数字助理(PDA).机顶盒(STB).IP德律风.2.嵌入式处理器分为哪几类?答:(1)低端的微控制器(MicroController Unit,MCU);(2)中高端的嵌入式微处理器(Embeded MicroProcessor Unit,EMPU);(3)通讯范畴的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP);(4)高度集成的片上体系(System on Chip,SoC).3.ARM英文原意是什么?它是一个如何的公司?其处理器有何特点?答:(1)英文原意:Advanced RISC Machines.高等精简指令集机械.(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器常识产权设计供给商,经由过程将其高机能.低成本.低功耗的RISC微处理器.外围和体系芯片设计技巧让渡给合作伙伴来临盆各具特点的芯片.ARM公司已成为移动通讯.手持装备.多媒体数字花费嵌入式解决计划的RISC尺度.(3)其处理器特点:a.小体积.低功耗.低成本而高机能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴浩瀚.4.什么是及时体系?它有哪些特点?若何分类?答:(1)及时体系的界说:及时体系(Real Time System)是指产生体系输出的时光对体系至关重要的体系.(2)特点:及时性.并行性.多路性.自力性.可猜测性.靠得住性.(3)分类:依据响应时光的不合,及时体系可分为3种类型:强及时体系.弱及时体系.一般及时体系.依据肯定性的不合,及时体系可分为2种类型:硬及时.软及时.5.RTOS由哪几部分构成?它有哪些特点?与一般操纵体系比拟有何不合?答:(1)构成:及时内核.收集组件.文件体系.图形用户界面.(2)特点:a.支撑异步事宜的响应;b.中止和调剂义务的优先级机制;c.支撑抢占式调剂;d.肯定的义务切换时光和中止延迟时光;e.支撑同步.(3)与一般OS的不合:a.及时性:响应速度快,只有几微秒;履行时光肯定,可猜测;b.代码尺寸小:只有10~100KB,节俭内存空间,下降成本;c.运用程序开辟较难;d.须要专用开辟对象:仿真器.编译器和调试器等.6.单片机体系.嵌入式体系和SOC体系三者有何差别和接洽?答:(1)今朝嵌入式体系的主流是以32位嵌入式微处理器为焦点的硬件设计和基于及时操纵体系(RTOS)的软件设计;(2)单片机体系多为4位.8位.16位机,不合适运行操纵体系,难以进行庞杂的运算及处理功效;(3)嵌入式体系强调基于平台的设计.软硬件协同设计,单片机大多采取软硬件流水设计;(4)嵌入式体系设计的焦点是软件设计(占70%阁下的工作量),单片机体系软硬件设计所占比例基底细同.(5)SoC是嵌入式体系的最高实现情势,它集成了很多功效模块,它的焦点技巧是IP(Intellectual Property Core,常识产权核)核.7. 无第2章嵌入式体系开辟进程1.嵌入式体系开辟进程分为哪几个阶段?每个阶段的特点是什么?答:(1)需求剖析阶段:a.对问题的辨认和剖析;b.制订例格解释文档;c.需求评审.(2)设计阶段:a.数据流剖析;b.划分义务;c.界说义务间的接口.(3)生成代码阶段:a.代码编程;b.交叉编译和链接;c.交叉调试;d.测试.(4)固化阶段2.嵌入式体系有哪几种调试方法?如今最风行的是哪种?运用什么接口?答:(1)调试方法:源程序模仿器方法.监控器方法.仿真器方法.(2)如今最风行的是仿真器方法,运用JTAG(Joint Test Action Group,结合测试行为组)接口.3.什么是板级支撑包?它一般应完成哪些工作?答:(1)界说:有些嵌入式操纵体系的内核明白分为两层,上层一般称为“内核”,而底层则称为“硬件抽象层”或“硬件适配层”,缩写为HAL,有的厂商将硬件抽象层称为BSP,即板级支撑包(BoardSupport Package).(2)重要完成工作:a.在体系启动时,对硬件进行初始化.B.为驱动程序供给拜访硬件的手腕.(3)重要感化:清除硬件差别.第3章 ARM体系构造1.ARM的英文全名是什么?ARM处理器有什么特点?答:见第1章课后习题第3题.2.ARM7和ARM9在流水线方面有何不合?答:ARM7是3级流水线构造,ARM9是5级流水线构造.AR]M9把3级流水线中的履行阶段的操纵进行再分派,即把履行阶段中的“存放器读”插在译码阶段中完成,把“存放器写”安插在另一级(即第5级)完成,同时,在该级之前,再安插一级(存储拜访).3.ARM处理器支撑的数据类型有哪些?答:(1)Byte 字节,8位;(2)Halfword 半字,16位;(3)Word 字,32位;4.写出ARM运用的各类工作模式和工作状况.答:(1)工作模式:详见下表:(2)工作状况:a.ARM:32位,这种状况下履行字对齐的ARM指令;b.Thumb:16位,这种状况下履行半字对齐的Thumb指令.5.ARM处理器总共有若干个存放器?个中哪个用做PC?哪个用做LR?答:(1)ARM处理器总共有37个存放器:31个通用存放器,6个状况存放器. (2)R15用做程序计数器PC,R14用做子程序链接存放器LR.6.假设R0=0x12345678,运用将R0存储到0x4000的指令存到存储器中,若存储器为大端组织,写出从存储器0x4000处加载一个字节到R2的指令履行后R2的值.答:因为0x4000是大端组织,所以R0存进后,0x4000中稀有0x56781234,从0x4000加载一个字节到R2后(由地位到高位加载),R2的值为0x34. 7.ARM920T处理器参加了哪两个协处理器?各自的重要功效是什么?答:ARM920T处理器参加了两个协处理器:(1)CP14,许可软件拜访调试通讯通道;(2)体系控制协处理器CP15,供给了一些附加存放器用于设置装备摆设和控制Caches.MMU.呵护体系.时钟模式和其他体系选项.8.ARM920T支撑哪些时钟模式?答:快速总线模式.同步模式.异步模式.9.什么是写直达和写回Cache操纵,各有何特点?答:(1)写直达:当CPU对Cache写射中时,Cache与主存同时产生写修正.长处:一致性好;缺陷:耗时.(2)写回:当CPU对Cache写射中时,只修正Cache的内容而不立刻写入主存,只当此履行被换出时才写回主存.长处:削减拜访主存次数,进步效力.缺陷:一致性差点.10.ARM为何集成了32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集?(即它的利益)答:可供给长的转移规模.壮大的算术运算才能和大的寻址空间.11.什么是big-endian和little-endian,编写一段程序测试你所用的盘算机体系构造采取哪种存储机制?答:(1)大端存储体系(big-endian):低地址存放高字节,高地址存放低字节.小端存储体系(little-endian): 低地址存放低字节,高地址存放高字节.(2)int x=0x12345678;int *p=&x;if(*(char*)p=0x78)…little endianelse…big endian第4章 ARM体系硬件设计基本1.一个典范的可履行映像由哪几部分构成?答:2.汇编和C说话的互相挪用办法.答:(1)汇编程序挪用C程序的办法为:起首在汇编程序中运用IMPORT伪指令事先声明将要挪用的C说话函数;然后经由过程BL指令来挪用C函数.(2)C程序挪用汇编子程序的办法为:起首在汇编程序中运用EXPORT伪指令声明被挪用的子程序,暗示该子程序将在其他文件中被挪用;然后在C程序中运用extern症结字声明要挪用的汇编子程序为外部函数. (填补)3.基于ARM的硬件启动流程?答:(1)分派中止向量表;(2)初始化存储器体系;(3)初始化各工作模式下的客栈;(4)初始化有特别请求的硬件模块;(5)初始化用户程序的履行情况;(6)切换处理器的工作模式;(7)挪用主运用程序.第5章基于S3C2410的体系硬件设计1.温习控制:P230 I/O口编程实例.填补:2.中止的处理流程?答:(1)保管现场;(2)模式切换;(3)获取中止源;(4)中止处理;(5)中端返回,恢复现场.3.中止存放器的感化及相干的操纵?P235-237.。
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。
周立功ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案
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。
嵌入式课后题答案
嵌入式课后答案第一章1. 什么是嵌入式系统?请列举几个常见的嵌入式系统。
答:根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置(Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
这主要是从产品的应用角度加以定义的,由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。
目前被我国科学家普遍认同的定义是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。
常见的嵌入式系统:手机,DVD,路由器,核磁共振仪,全自动洗衣机。
2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别?答:(1) 以应用为中心;(2) 以计算机技术为基础(3) 软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格(5)软件的固件化(6)需要专用的开发工具3.嵌入式系统的发展分为哪几个阶段?答:第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段。
第二阶段:以嵌入式CPU为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。
第三阶段:以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。
第四阶段:以基于Internet为标志的嵌入式系统。
4.请列举嵌入式系统的主要应用领域。
答:(1)工业控制领域(2)交通运输领域(3)消费电子产品(4)家电领域(5)通信领域(6)商业和金融领域(7)环境监测领域(8)医疗领域(9)建筑领域(10)军事国防领域(11)航天航空领域第二章1. 简述简单嵌入式系统与复杂嵌入式系统的主要区别。
答:简单嵌入式系统很早就已经存在,这类嵌入式系统因为软硬件复杂度都很低,一般不使用操作系统,例如常用的单片机系统。
对于复杂的嵌入式系统,它的开发模式发生了极大的改变。
一个复杂的嵌入式系统不仅硬件系统的开发比单片机复杂了许多,更重要的是在该系统中采用了嵌入式操作系统,其应用软件的开发转变为使用操作系统标准接口的计算机工程领域的应用软件开发。
《嵌入式》课后习题答案
第一章1. 简述嵌入式的定义以应用为中心、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。
2. 举例说明嵌入式系统的“嵌入性” 、“专用性” 、“计算机系统”的基本特征。
按照嵌入式系统的定义,嵌入式系统有3个基本特点,即“ 嵌入性”、“ 专用性”与“ 计算机”。
“嵌入性”由早期微型机时代的嵌入式计算机应用而来,专指计算机嵌入到对象体系中,实现对象体系的智能控制。
当嵌入式系统变成一个独立应用产品时,可将嵌入性理解为内部嵌有微处理器或计算机。
“计算机”是对象系统智能化控制的根本保证。
随着单片机向MCU SoC发展,片内计算机外围电路、接口电路、控制单元日益增多,“专用计算机系统”演变成为“内含微处理器”的现代电子系统。
与传统的电子系统相比较,现代电子系统由于内含微处理器,能实现对象系统的计算机智能化控制能力。
“专用性”是指在满足对象控制要求及环境要求下的软硬件裁剪性。
嵌入式系统的软、硬件配置必须依据嵌入对象的要求,设计成专用的嵌入式应用系统。
3. 简述嵌入式系统发展各阶段的特点。
(1)无操作系统阶段:使用简便、价格低廉;(2)简单操作系统阶段:初步具有了一定的兼容性和扩展性,内核精巧且效率高,大大缩短了开发周期,提高了开发效率。
(3)实时操作系统阶段:系统能够运行在各种不同类型的微处理器上,具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面Graphic User Interface ,GUI )等功能,并提供了大量的应用程序接口Application Programming Interface ,API ),从而使应用软件的开发变得更加简单。
(4)面向Internet 阶段:进入21 世纪,Internet 技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密,嵌入式技术与Internet 技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展4. 简述嵌入式系统的发展趋势。
嵌入式系统课后习题-部分答案(PDF)
第一章1-1.简述嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
1-2.简述嵌入式系统的组成。
从体系结构上看,嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。
其中嵌入式处理器通常是单片机或微控制器,支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等,嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。
嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。
嵌入式系统硬件平台为各种嵌入式器件、设备(如ARM 、PowerPC、Xscale、MIPS等);嵌入式操作系统是指在嵌入式Linux、uCLinux、WinCE等。
1-3.ARM7处理器使用的是(ARMv4)指令集。
ARM7内核采用冯·诺依曼体系结构,数据和指令使用同一条总线。
内核有一条3级流水线,执行ARMv4指令集。
1-6.ARM9采用的是(5)级流水线设计。
存储器系统根据哈佛体系结构(程序和数据空间独立的体系结构)重新设计,区分数据总线和指令总线。
第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。
ARM处理器共有7种工作模式:用户模式(User)、快速终端模式(FIQ)、外部中断模式(IRQ)、特权模式(svc)、数据访问中止模式(Abort)、未定义指令中止模式(Undef)、系统模式(System)。
除用户模式外其他6种模式称为特权模式。
在特权模式下,程序可以访问所有的系统资源,也可以任意地进行处理器模式切换。
再除去系统模式,其余5种模式又称为异常模式。
2-2.ARM核有多少个寄存器?ARM处理器有如下37个32位长的寄存器:(1)30个通用寄存器;(2)6个状态寄存器:1个CPSR(Current Program Status Register,当前程序状态寄存器),5个SPSR(Saved Program Status Register,备份程序状态寄存器);(3)1个PC(Program Counter,程序计数器)。
嵌入式习题集(含答案)
1、 ARM 微处理器有 7种工作模式,它们分为两类 非特权模式 、 特权模式 。
其中用户模式属于 非特权模式ARM 处理器有两种总线架构,数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼 ,数据和指令分开使用不同接口的是 哈佛结4、 ARM 微处理器复位后,PC 的地址通常是 0x0 ,初始的工作模式是Supervisor 。
5、 编译链接代码时,有两种存储代码和数据的字节顺序,一种是 小端对齐 ,另一种是大端对齐计算机有CISC 和RISC 两种类型,以ARM 微处理器为核心的计算机属于 RISC 类型,其指令长度是 定长的1、 目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。
Windows CE/Windows Mobile 、VxWork 、Linux 、uCos 、Symbian 、QNX 任选六2、ARM 系统中的堆栈有四种,如下图。
请按图标出四种堆栈的类型。
A TPCS 编程规范约定使用的堆栈是哪一种?答:FD 、FA 、ED 、EA 。
A TPCS 编程规范约定使用的堆栈是FD3、Boot Loader 在嵌入式系统中主要起什么作用?完成哪些主要的工作?答:Boot Loader 是在嵌入式系统复位启动时,操作系统内核运行前,执行的一段程序。
通过Boot Loader ,初始化硬件设备,建立内存和I/O 空间映射图,为最终加载操作系统内核调整好适当的系统软硬件环境。
4、搭建嵌入式开发环境,连接目标板,一般使用什么通信接口连接?在Windows 主机上使用什么软件建立连接?在Linux 主机上使用什么软件建立连接?1、 答:RS-232,以太网口、并口在Windows 主机上使用超级终端软件在Linux 主机上使用Minicom 软件5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7 目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。
(完整word版)嵌入式系统原理与应用习题答案
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----WangYiwei由于我正在学习“嵌入式系统原理与应用——基于ARM微处理器和Linux操作系统”这门课程,网络上找不到课后习题答案。
因此本人通过认真地做习题,不懂百度,查阅相关书籍等途径,整理了一份答案,可供各位参考。
注意:答案并不一定完全正确,有异议的答案欢迎提出来大家一起探讨。
1.8 练习题P141.选择题(1)A说明:嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面:1.产品种类不断丰富,应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低,体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素(2)D说明:常见的嵌入式操作系统: VxWorks,Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux。
(3)A说明:VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。
2.填空题(1)嵌入式计算机(2)微处理器外围电路外部设备(3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序(4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器3.简答题(1)简述嵌入式系统的定义和特点答: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。
特点:专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。
(2)简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后,可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段;第二阶段是以嵌入式微处理器为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统;第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统,也是嵌入式应用开始普及的阶段;第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。
(3)简述MCU和DSP的区别MCU是微控制器,DSP是数字信号处理器。
MCU相当于小型的电脑,内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线,所以集成度高是它的特点。
嵌入式课后习题答案
1、ARM微处理器内核的选择
2、系统的工作频率
3、芯片内存储器的容量
4、片内外围电路的选择
第四章
一、填空题。
1、程序段(Section)、代码段(Code Section)、数据段(Data Section)
2、:、@
3、符号定义伪指令(Symbol Definition)、数据定义伪指令(Data Definition)、汇编控制伪指令(Assembly Control)、宏指令
Linux给个人计算机带来了能够与UNIX系统相比的速度、效率和灵活性,使个人计算机所具有的潜力得到了充分发挥。Linux与Windows工作方式存在一些根本的区别,这些区别只有在用户对两者都很熟悉之后才能体会到,但它们却是Linux思想的核心。
2、目前主流的图形界面环境有KDE和GNOME两种图形环境。
arch:arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。include:include目录包括编译核心所需要的大部分头文件,例如与平台无关的头文件在include/linux子目录下;init:init目录包含核心的初始化代码(不是系统的引导代码),有main.c和Version.c两个文件;mm:mm目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm目录下;drivers:drivers目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动,每一种有对应的子目录,如声卡的驱动对应于drivers/sound;ipc:ipc目录包含了核心进程间的通信代码;modules:modules目录存放了已建好的、可动态加载的模块;fs:fs目录存放Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应,如ext3文件系统对应的就是ext3子目录;Kernel:Kernel内核管理的核心代码放在这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel目录下;net:net目录里是核心的网络部分代码,其每个子目录对应于网络的一个方面;lib:lib目录包含了核心的库代码,不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下;scripts:scripts目录包含用于配置核心的脚本文件;documentation:documentation目录下是一些文档,是对每个目录作用的具体说明。
嵌入式课后答案整理
嵌入式课后答案整理其次章(1)S3C2410A AHB总线中衔接了哪些控制器?APB总线上衔接了哪些部件?答:AHB:存储器控制器;NandFash 控制器;中断控制器;LCD 控制器;USB主控制器;时钟与电源管理。
APB:通用异步收发器;通用I/O端口(GPIO);定时器/脉冲调制;实时时钟(RTC);看门狗定时器;A/D转换器与触摸屏;IIC (Itergrated Circuit,内部集成电路)总线接口;SPI(串行外设接口);MMC/SD/SDIO主控制器;USB设备控制器。
(2)S3C2410A中使用的CPU内核是那个公司的产品?什么型号?答:ARM公司的ARM920T内核。
(3)S3C2410A的存储器控制器可以支持哪些类型的存储器芯片?答:bank0-bank7支持ROM/SRAM,其中bank6-bank7也支持SDRAM。
(4)S3C2410A中LCD控制器使用什么存储器作为显示存储器?答:LCD控制器支持STN LCD显示以及TFT LCD显示,显示缓冲区使用系统存储器(内存),支持专用LCD DMA将显示缓冲区数据传送到LCD控制器缓冲区。
(5)4通道DMA支持存储器到存储器的数据传输吗?支持I/O到I/O的数据传输吗?支持I/O 到存储器的数据传输吗?答:支持;支持;支持。
(6)简述AHB、APB总线的含义。
答:AHB是一种片上总线,用于衔接时钟频率和高性能的系统模块,支持突发传输、支持刘顺县操作,也支持单个数据传输,全部的时序都以单一时钟的前沿为基准操作。
APB也是一种片上总线,为低性能、慢速外设提供了较为容易的接口,不支持流水线操作。
(7)S3C2410A主时钟频率最高达到多少MHz?答:266MHz。
(8)S3C2410A内有几通道A/D转换器?转换器是多少位的?答:8通道;10位。
(9)S3C2410A支持多少个中断源?支持多少个外部中断源?答:55个;24个外部中断源。
嵌入式技术基础与实践(第3版)课后习题1-8章答案
试阅:hello---------------------正文第一章1.嵌入式系统的基本含义是什么?为什么说单片机是典型的嵌入式系统?答:即MCU的含义是:在一块芯片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。
大部分嵌入式系统以MC U为核心进行设计。
MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的,它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。
因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。
2.简述嵌入式系统的特点以及应用领域(举例)。
答:嵌入式系统属于计算机系统,但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源,较高稳定性要求,低功耗,低成本等。
一般用于工业控制,智能家电,日常电子等领域。
日常数码产品:手机,MP3,U盘,相机等。
日常工业类:冰箱,空调,微波炉,汽车等。
3.比较MCU与CPU的区别与联系。
答:CPU是一个单独的PC处理器。
而MCU,则有微处理器,存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。
所以可以这么说,MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统,而CPU仅仅是一个处理器而已。
4. 总结嵌入式系统常用术语。
硬件:封装,印刷电路板,动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器,只读存储器,闪速存储器,模拟量与开关量。
通信:并行通信,串行通信,串行外设接口,集成电路互连总线,通用串行总线,控制器局域网,背景调试模式,边界扫描测试协议,串行线调试技术。
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第一章
1什么是嵌入式系统
2嵌入式系统与通用计算机系统有什么差别
3什么是软件的固化,嵌入式系统的软件为什么要固化?
(1)嵌入式系统软件一般吧操作系统和应用软件直接固化在非易失性存储器中
(2)首先,嵌入式系统一般没有硬盘,就算有硬盘或者存储卡之类的外部存储器,也很少用于存储系统软件,多是用于存储数据或者用户扩展的软件;其次无论是操作系统还是应用软件都很精炼,所占容量相对通用计算机要小很多,因此有固化要求。
4嵌入式系统系统有哪些类型
5什么是普适计算机?为什么说嵌入式系统是实现普适计算机的基础?
IBM提出了普适计算的概念,指的是随时随地的获取信息和处理信息。
普适计算涉及移动通信技术,小型计算设备制造技术,小型计算机设备上的操作系统技术及软件技术等,嵌入式系统是实现普适计算机的基础之一。
6举出10个你所熟悉的嵌入式应用实例,并尝试画出其中2个的系统的结构框图。
第三章:嵌入式处理器
1什么是Big Endian?什么是Little Endian?
2影响处理器的性能有那些主要因素?
3嵌入式处理器与通用处理器有什么共同点?又有哪些区别?
4嵌入式处理器分哪几类,各有什么特点?
5嵌入式处理器与通用处理器比有哪些特点?
6画出8051单片机的结构框图,并说明其工作原理。
7什么是T变种,M变种,E变种,J变种和SIMD变种?说明ARM体系结构版本的命名规则。
分别是Thumb指令集,长乘指令集,增强型DSP指令,Java加速器Jazelle,ARM多媒体功能扩展
8AMBA片内总线结构内容包括哪些内容?试画出一个基于AMBA规范的ARM处理器典型结构,并说明这种结构的优点。
9.嵌入式DSP与普通处理器相比有什么特点?
(1)支持密集的乘法运算
(2)采用哈弗结构
(3)支持零开销循环
(4)采用定点计算
(5)支持特殊的寻址方式
(6)应用具有实时性要求
(7)开发环境有特殊要求
10.SOC处理器有什么优点?
书上有p41
11嵌入式处理器选型时需要考虑哪些因素?
书上有p45
第三章:嵌入式系统总线
1什么是计算机总线?计算机总线的功能/性能体现在哪些方面?
(1)总线是计算机中多个功能部件共享的信息传线,是连接计算机各部件的纽带。
(2)
A.总线的数据宽度
B.时钟频率
C.总线带宽
D.是否同步工作方式
E.信号线数量
F.数据/地址信号是否复用
G.负载能力
H.总线控制方式
I.电路板结构/尺寸
J.其他指标,如电源电压,扩展升级能力
2:嵌入式系统总线与通用计算机系统总线的主要差别是什么?
A.机械结构上的差别
B.嵌入式系统对总线标准功能的补充
由于对电源管理,功耗控制,设备监测,热插拔管理,总线驱动能力等方面存在特殊的要求,所以嵌入式系统总线可能在标准总线的基础上做少量补充。
3ISA总线信号分哪几类,说明各类信号的功能。
4
5什么是PCI设备的配置空间?试分析其中设备标志区个字段的意义。
6试分析PCI总线基于基地址寄存器实现地址重定位的工作原理。
7.根据图3.12,分析PCI总线读操作的工作原理。
8.PC/104系列总线有哪些类型?有哪些特点?
A.PCI/104(兼容ISA),PC/104-Plus(兼容ISA和PCI),PCI-104(兼容PCI),PCI/104-Express(兼容PCI机PCI Express)及PCIe/104(兼容PCI Express).
B.(1)改变了电路板的外形,统一为90mm*96mm的矩形结构
(2)采用自栈结构,不需要背板或板卡支架。
(3)尽量减少芯片的数量,降低电源损耗
9compactPCI与PCI总线有什么异同?
(1)
pactPCI有哪些特点?
P83
11.什么是电路板的热插拔?试分析CompactPCI总线热插拔的实现原理。
(1)在不断电的情况下,在正常运行的系统中拔出或插入功能模块而不破坏系统的正常工作
(2)
第四章嵌入式系统常见电路
1什么是计算机中的复位,复位主要有哪几种类型?
复位操作将处理器和系统中其他功能部件至于一个可知的初始状态,并使系统从这个状态开始工作。
2画出RC低有效复位电路,并说明其工作类型。
3什么是看门狗复位,有什么用途?
4画出MAX705的原理结构,并依据结构图分析其功能。
5什么是OC门和OD门?总线驱动为什么采用OC门和OD门?I2C总线信号为什么需要上拉电阻?
9什么是实时时钟?
提供日期和时间信息的模块
10RS-232接口有哪些信号?各有什么功能?
11RS-232接口驱动的功能是什么?
专门的电平转换器
第五章嵌入式系统存储器
1存储器有哪些类型?列出五种不同类型的存储器的型号,并说明其主要参数。
5.为什么SDRAM的存储器会被分为多个Bank?
SDRAM容量很大,单个芯片可达数兆字节至数十兆字节,如果沿用过去单一的存储矩阵结构,会增加存储器内部的信号线长度,可导致内部寄生电容及寄生电阻变大,严重影响存储器的存储速度。
因此现在的SDRAM芯片内部常分为多个相互独立的,被称为Bank的存储体。
8.SDRAM模式寄存器有什么作用?软件是怎么设置该寄存器的?
(1)用于定义SDRAM运行的模式,包括突发操作模式,CAS延迟,突发传输方式及突发长度。
11.K91208X0C存储器的备用区有什么功能?
第六章;嵌入式引导程序
1.什么是引导程序?
2嵌入式引导程序有哪些主要功能?
3:简述U-Boot的启动过程。
略。