嵌入式系统原理及接口技术复习题

一、简答题1.什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？答：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，功耗严格要求的专用计算机系统特点：与应用密切相关，实时性，复杂的算法，制造成本，功耗，开发和调试，可靠性，体积2.简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。

答:硬件组成：微处理器，存储器，输入设备和输出设备。

软件组成：操作系统，文件系统，图形用户接口，网络系统，通用组建模块。

3.S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器？APB总线上连接了那些部件？AHB：LCD控制器，LCD DMA，总线控制器，USB主控制器，中断控制器，ExtMaster，电源管理，Nandflash控制器，储存器控制器。

APB：通用异步收发器，内部集成电路总线（IIC），USB设备控制器，集成电路内部声音总线（IIS），MMC/SD/SDIO主控制器，通用I/O端口（GPIO），看门狗定时器（WDT），定时时钟（RTC），总线控制器，A/D转换器，串行外设接口，定时器/脉宽调制。

4.ARM体系结构支持几种类型的异常，并说明其异常处理模式和优先级状态？答，支持7种类型的异常异常处理过程：（进入异常）PC→LR，CPRS→SPSR，设置CPSR的运行模式位，跳转到相应的异常处理程序，（异常返回）LR→PC，SPSR→CPSR，若在进入异常处理时设置中断禁止位，要在此清楚，复位异常处理程序不需要返回。

Reset＞数据中指＞快速中断请求（ＦＩＱ）＞中断请求（IRQ）＞指令预取中止＞未定义指令和软件中止。

5.存储器生长堆栈可分为哪几种？各有什么特点？4种，满递增堆栈，满递减堆栈，空递增堆栈，空递减堆栈。

6.简述存储器系统层次结构及特点。

答：层次结构：包括Ｃａｃｈｅ，主存储器和辅助存储器特点：7.简述I2S总线接口的启动与停止过程。

通过I2S控制寄存器IISCON控制，当控制寄存器IISCON的地址为0=I2S禁止（停止）；当控制寄存器IISCON的地址为1=I2S允许（开始）。

8.简述ARM系统中的中断处理过程。

中断处理过程包括：中断请求、中断排队或中断判优、中断响应、中断处理和中断返回9.ARM微处理器支持哪几种运行模式？各运行模式有什么特点？User：用户模式。

绝大部分的任务执行都在这种操作模式下，此为正常的程序执行模式。

FIQ：快速中断模式。

支持数据传送或通道处理。

IRQ：普通中断模式。

用于一半中断处理。

Supervisor：管理模式。

一种操作系统受保护的方式。

Abort：中止模式。

在访问数据中止后或指令预取中止后进入中止方式。

System：系统模式。

是操作系统一种特权级的用户方式。

Undef：未定义模式。

当执行未定义指令时会进入这种操作模式。

10.当PCLK=66.5MHz时，选择不同的时钟分频（1/2、1/4、1/8、1/16）输入，分别计算定时器最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间。

答：最小分辨率：定时器输入时钟频率=ＰＣＬＫ／{ｐｒｅｓｃａｌｅｒ＋１}／{ｄｉｖｉｄｅｒ值}＝６６.5/{0+1}/{2}=33.2500(MHz)一个计数脉冲时间=1/33.2500MHz=0.0300(us)最大分辨率：定时器输入时钟频率=PCLK/｛255+1｝/{2}=66.5/256/2=129.8828一个计数脉冲的时间=1/129.8828=7.6992（us）最大定时区间：由于TCNTBn=65535，计数到0共65536个计数脉冲，所以65536*7.6992=0.5045（sec）。

11.分析如图所示I2S总线时序图，说明其操作过程。

12.S3C2410A与UAD1341通过I2S总线接口连接，试述音频数据传送过程。

答：处理器通过IIS总线接口，控制音频数据在s3c2410内存与UDA1341TS之间传送。

连接在UDA1314TS上的麦克风信号在UDA1314内部经过A/D转换器，转换成二进制数，串行通过DATAO引脚送到S3C2410的IIS模块，在IIS模块中数据转换成并行数据然后使用通常存取方式或DMA存取方式，将并行数据保存的内存中，而内存中要输出的音频数据使用通常存取方式或DMA存取方式，将数据并行传送到IIS模块在IIS中转换成串行数据，串行通过DATAI引脚送到UDA1314TS，在片内经过D/A转换器，变成模拟信号，经过驱动器，驱动扬声器。

13.简述LCD控制器组成及数据流描述。

LCD控制器包括：REGBBANK，LCDCDMA，TMEGEN，ＬＰＣ定时控制逻辑单元，VIDPRCS 以及VIDEOMUX组成。

当传送请求由总线仲裁器接收时，4个连续的字数据由系统存储器帧缓冲区传送到LCDCDMA内的FIFO。

全部FIFO大小为28个字，分别由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH组成。

使用FIFOL和FIFOH，用来支持双扫描显示模式，在单扫描显示模式，仅有FIFO中一个，即FIFOH能够被使用。

14.以下是S3C2410A的串口逻辑方框图，试分析其组成和工作原理。

二、程序分析。

给以下程序主要过程加注释，幷写出程序功能1. 汇编程序：IsrIRQsub sp,sp,#4；//堆栈指针—4送入spstmfd sp！，｛r8－r9｝ldr r9，＝INTOFFSETldr r9，[r9]；//将该r9内容作为地址，读该单元数据送r9。

ldr r8，＝HandleEINT0；//读中断向量表首地址add r8，r8，r9，lsl #2；//r9的值逻辑左移2位，加r8，和送r8。

ldr r8, [r8]；//将该r8内容作为地址，读该单元数据送r8。

str r8，[sp,#8］；//先索引，r8数据写入sp+8做地址的寄存器中，不回写。

ldmfd sp!，{r8-r9,pc}；//将sp指向的储存单元多字数据，装入r8-r9地址单元，pc中。

程序实现的功能：IRQ中断服务程序课本P2572. C语言程序段rGPFCON|=2<<0|2<<4; // 将GPF0配置成EINT0和将GPF2配置成EINT2rGPGCON|=2<<6|2<<22; // 将GPG3，GPG11配置成EINT11,EINT19功能rINTMOD=0; // 中断模式配置为IRQ中断rEXTINT0|=4<<0|4<<8; // 将EINT0和EINT2信号方式设置为上升沿触发rEXTINT1|=4<<12; // 将EINT11信号方式配置为上升沿触发rEXTINT2|=4<<12; // 将EINT19信号方式配置为上升沿触发//rINTMSK&=~(1<<0|1<<2|1<<5);// EINT0,EINT2,EINT8_23对应屏蔽位置0，允许服务程序实现的功能：中断初始化课本P2553. C语言程序段void Test_Touchpanel(void){rADCDLY=50000; //Normal conversion mode delay aboutrADCCON=(1<<14)+(ADCPRS<<6); //ADCPRS En, ADCPRS ValuerADCTSC=0xd3; //Wfait,XP_PU,XP_Dis,XM_Dis,YP_Dis,YM_EnpISR_ADC = (int)AdcTsAuto;rINTMSK=~BIT_ADC; //ADC Touch Screen Mask bit clearrINTSUBMSK=~(BIT_SUB_TC);Uart_Getch();rINTSUBMSK|=BIT_SUB_TC;rINTMSK|=BIT_ADC;}程序实现的功能：测试触摸屏4. 汇编语言ldr r0,=REFRESHldr r3,[r0] ;r3=rREFRESHmov r1, r3orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESHstr r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refreshmov r1,#16 ;wait until self-refresh is issued. may not be needed.0 subs r1,r1,#1bne %B0四、设计与编程（每题10分，共20分）1. 设计程序，写出实现LED1~LED4轮流闪烁的主程序代码。

已知FCLK=400M，不考虑分频函数，FCLK:HCLK:PCLK按1:2:4计算，使用端口GPB0、1、2、3为LED控制端口，低电平点亮。

程序代码：{U32 i;for(;tt>0;tt--){for(i=0;i<10000;i++){}}}int Main(int argc, char **argv){int i;U8 key;U32 mpll_val=0;int data;mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);//init FCLK=400M, so change MPLL firstChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3);ChangeClockDivider(key, 12);MMU_DisableICache();MMU_DisableDCache();rGPBCON = 0x155555;data = 0x06;while(1){rGPBDAT = (data<<5);dely(120);data =~data;}return 0;}2.根据Nand Flash控制器工作原理，试在图中画出S3C2410A的Nand Flash控制器与K9F2808U0C芯片的连接关系，并简单描述其操作过程。

3.S3C2410A的LCD控制器初始化程序主要包括配置LCD引脚用到的GPIO；设置LCDCON寄存器参数等。

试配置C端口、D端口的相关引脚为LCD功能引脚。

写出端口配置初始化程序。

4.用S3C2410A或S3C2440的串口1实现串口通信。

试设计不带流量控制的简单收发程序，包括初始化程序，发送程序和接收程序。

所用寄存器描述如下：等等已定义宏如下：#define WrUTXH0(ch) (*(volatile unsigned char *)0x50000020)=(unsigned char)(ch)#define RdURXH0() (*(volatile unsigned char *)0x50000024)程序设计（要求加注释）：5.使用S3C2410A的A/D转换器进行模拟信号到数字信号的转换。