最新嵌入式微控制器课后习题答案 第二章 高玉芹汇编
嵌入式课后习题答案
第八章
一、填空题。
1、Makefile、配置文件、配置工具。
2、配置命令解释器、配置用户界面。
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。
最新《ARM嵌入式系统结构与编程》第二章课后答案
第2章ARM技术与ARM体系结构121.简述ARM处理器内核调试结构原理3答:ARM处理器一般都带有嵌入式追踪宏单元ETM(Embedded Trace Macro),4它是ARM公司自己推出的调试工具。
ARM处理器都支持基于JTAG(Joint TestAction Group 联合测试行动小组)的调试方法。
它利用芯片内部的Embedded ICE 56来控制ARM内核操作,可完成单步调试和断点调试等操作。
当CPU处理单步执7行完毕或到达断点处时,就可以在宿主机端查看处理器现场数据,但是它不能8在CPU运行过程中对实时数据进行仿真。
910ETM解决了上述问题,能够在CPU运行过程中实时扫描处理器的现场信息,并11数据送往TAP(Test Access Port)控制器。
上图中分为三条扫描链(图中的粗12实线),分别用来监视ARM核,ETM,嵌入式ICE的状态。
13141.分析ARM7TDMI-S各字母所代表的含义。
15答:ARM7 T D M I – S 中16ARM是Advanced RISC Machines的缩写177是系列号;T:支持高密度16位的Thumb指令集;1819D:支持JTAG片上调试;20M:支持用于长乘法操作(64位结果)ARM指令,包含快速乘法器;;21I:带有嵌入式追踪宏单元ETM,用来设置断点和观察点的调试硬件;22S:可综合版本,意味着处理器内核是以源代码形式提供的。
这种源代码形式23又可以编译成一种易于EDA工具使用的形式。
24252.ARM处理器的工作模式有哪几种,其中哪些为特权模式,哪些为异26常模式,并指出处理器在什么情况下进入相应的模式。
27答:ARM技术的设计者将ARM处理器在应用中可能产生的状态进行了分类,并28针对同一类型的异常状态设定了一个固定的入口点,当异常产生时,程序会自29动跳转到对应异常入口处进行异常服务。
301.用户模式:非特权模式,也就是正常程序执行的模式,大部分任31务在这种模式下执行。
嵌入式系统课后习题及答案
第1章嵌入式系统基础1.什么是嵌入式系统它由哪几部分组成有何特点写出你所想到的嵌入式系统。
答:(1)定义:国内对嵌入式系统的一般定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
(2)组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
(3)特点:a.软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体;b.需要操作系统支持,代码小,执行速度快;c.专用紧凑,用途固定,成本敏感;d.可靠性要求高;e.多样性,应用广泛,种类繁多。
(4)嵌入式系统:个人数字助理(PDA)、机顶盒(STB)、IP电话。
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)通信领域的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP);(4)高度集成的片上系统(System on Chip,SoC)。
3.ARM英文原意是什么它是一个怎样的公司其处理器有何特点答:(1)英文原意:Advanced RISC Machines。
高级精简指令集机器。
(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
(3)其处理器特点:a.小体积、低功耗、低成本而高性能;32位双指令集;c.全球的合作伙伴众多。
4.什么是实时系统它有哪些特征如何分类答:(1)实时系统的定义:实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
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》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。
嵌入式系统课后习题及答案
第1章嵌入式系统基础1.什么是嵌入式系统?它由哪几部分组成?有何特点?写出你所想到的嵌入式系统。
答:(1)定义:国内对嵌入式系统的一般定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
(2)组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
(3)特点:a.软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体;b.需要操作系统支持,代码小,执行速度快;c.专用紧凑,用途固定,成本敏感;d.可靠性要求高;e.多样性,应用广泛,种类繁多。
(4)嵌入式系统:个人数字助理(PDA)、机顶盒(STB)、IP电话。
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)通信领域的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP);(4)高度集成的片上系统(System on Chip,SoC)。
3.ARM英文原意是什么?它是一个怎样的公司?其处理器有何特点?答:(1)英文原意:Advanced RISC Machines。
高级精简指令集机器。
(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
(3)其处理器特点:a.小体积、低功耗、低成本而高性能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴众多。
4.什么是实时系统?它有哪些特征?如何分类?答:(1)实时系统的定义:实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
嵌入式系统课后习题及答案
嵌⼊式系统课后习题及答案第1章嵌⼊式系统基础1.什么就是嵌⼊式系统?它由哪⼏部分组成?有何特点?写出您所想到的嵌⼊式系统。
答:(1)定义:国内对嵌⼊式系统的⼀般定义就是:以应⽤为中⼼,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从⽽能够适应实际应⽤中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专⽤计算机系统。
(2)组成:嵌⼊式处理器、外围设备、嵌⼊式操作系统与应⽤软件等⼏部分组成。
(3)特点:a、软硬件⼀体化,集计算机技术、微电⼦技术、⾏业技术于⼀体;b、需要操作系统⽀持,代码⼩,执⾏速度快;c、专⽤紧凑,⽤途固定,成本敏感;d、可靠性要求⾼;e、多样性,应⽤⼴泛,种类繁多。
(4)嵌⼊式系统:个⼈数字助理(PDA)、机顶盒(STB)、IP电话。
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)通信领域的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP);(4)⾼度集成的⽚上系统(System on Chip,SoC)。
3.ARM英⽂原意就是什么?它就是⼀个怎样的公司?其处理器有何特点?答:(1)英⽂原意:Advanced RISC Machines。
⾼级精简指令集机器。
(2)公司简介:该公司就是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其⾼性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围与系统芯⽚设计技术转让给合作伙伴来⽣产各具特⾊的芯⽚。
ARM公司已成为移动通信、⼿持设备、多媒体数字消费嵌⼊式解决⽅案的RISC标准。
(3)其处理器特点:a、⼩体积、低功耗、低成本⽽⾼性能;b、16/32位双指令集;c、全球的合作伙伴众多。
4.什么就是实时系统?它有哪些特征?如何分类?答:(1)实时系统的定义:实时系统(Real Time System)就是指产⽣系统输出的时间对系统⾄关重要的系统。
嵌入式系统课后习题及答案
嵌入式系统课后习题及答案第1章嵌入式系统基础1.什么是嵌入式系统?它由哪几部分组成?有何特点?写出你所想到的嵌入式系统。
答:(1)定义:国内对嵌入式系统的一般定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
(2)组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
(3)特点:a.软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体;b.需要操作系统支持,代码小,执行速度快;c.专用紧凑,用途固定,成本敏感;d.可靠性要求高;e.多样性,应用广泛,种类繁多。
(4)嵌入式系统:个人数字助理(PDA)、机顶盒(STB)、IP 电话。
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)通信领域的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP);(4)高度集成的片上系统(System on Chip,SoC)。
3.ARM英文原意是什么?它是一个怎样的公司?其处理器有何特点?答:(1)英文原意:Advanced RISC Machines。
高级精简指令集机器。
(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
(3)其处理器特点:a.小体积、低功耗、低成本而高性能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴众多。
4.什么是实时系统?它有哪些特征?如何分类?答:(1)实时系统的定义:实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
嵌入式系统课后习题及答案
第1章嵌入式系统基础1.什么是嵌入式系统?它由哪几部分组成?有何特点?写出你所想到的嵌入式系统。
答:(1)定义:国对嵌入式系统的一般定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
(2)组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
(3)特点:a.软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体;b.需要操作系统支持,代码小,执行速度快;c.专用紧凑,用途固定,成本敏感;d.可靠性要求高;e.多样性,应用广泛,种类繁多。
(4)嵌入式系统:个人数字助理(PDA)、机顶盒(STB)、IP。
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)通信领域的DSP处理器(Digital Signal Processor,DSP);(4)高度集成的片上系统(System on Chip,SoC)。
3.ARM英文原意是什么?它是一个怎样的公司?其处理器有何特点?答:(1)英文原意:Advanced RISC Machines。
高级精简指令集机器。
(2)公司简介:该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商,通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
(3)其处理器特点:a.小体积、低功耗、低成本而高性能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴众多。
4.什么是实时系统?它有哪些特征?如何分类?答:(1)实时系统的定义:实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
嵌入式系统开发 第二章 课后作业答案
第二章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:带T 后缀的:高密度 16 位的Thumb指令机扩展带D 后缀的:支持片上调试带M 后缀的:64 位乘法指令带I 后缀的:有EmbededICE 硬件仿真功能(2)、ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式?答:三级流水线(取指译码执行);使用了冯·诺依曼(Von Neumann )结构,指令和数据共用一条32 位总线。
(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。
2.存储器格式答:无论是大端格式还是小端格式,R2的值与R1一致;地址0x4000单元的字节:大端:0x12、小端:0x78。
3.处理器异常请描述一下ARM7TDMI产生异常的条件是什么?各种异常会使处理器进入哪种模式?进入异常时内核有何操作?各种异常的返回指令又是什么?答:产生异常的条件:只要正常的程序被暂时终止,处理器就进入异常模式进入异常时,内核自动做:PC→LR、CPSR→相应异常模式下的SPSR、设置CPSR为相应的异常模式、相应异常处理程序的中断入口向量地址→PC。
异常返回指令;【异常】【模式】【返回指令】复位管理无未定义指令未定义 MOVS PC,R14_svc软件中断管理 MOVS PC,R14_und预取指中止中止 SUBS PC,R14_abt,#4数据中止中止 SUBS PC,R14_abt,#8IRQ 中断 SUBS PC,R14_irq,#4FIQ 快速中断 SUBS PC,R14_fiq,#4。
《ARM嵌入式系统结构与编程》第二章课后答案复习进程
第2章ARM技术与ARM体系结构1.简述ARM处理器内核调试结构原理答:ARM处理器一般都带有嵌入式追踪宏单元ETM(Embedded Trace Macro),它是ARM 公司自己推出的调试工具。
ARM处理器都支持基于JTAG(Joint Test Action Group 联合测试行动小组)的调试方法。
它利用芯片内部的Embedded ICE来控制ARM内核操作,可完成单步调试和断点调试等操作。
当CPU处理单步执行完毕或到达断点处时,就可以在宿主机端查看处理器现场数据,但是它不能在CPU运行过程中对实时数据进行仿真。
ETM解决了上述问题,能够在CPU运行过程中实时扫描处理器的现场信息,并数据送往TAP(Test Access Port)控制器。
上图中分为三条扫描链(图中的粗实线),分别用来监视ARM核,ETM,嵌入式ICE的状态。
1.分析ARM7TDMI-S各字母所代表的含义。
答:ARM7 T D M I – S 中ARM是Advanced RISC Machines的缩写7是系列号;T:支持高密度16位的Thumb指令集;D:支持JTAG片上调试;M:支持用于长乘法操作(64位结果)ARM指令,包含快速乘法器;;I:带有嵌入式追踪宏单元ETM,用来设置断点和观察点的调试硬件;S:可综合版本,意味着处理器内核是以源代码形式提供的。
这种源代码形式又可以编译成一种易于EDA工具使用的形式。
2.ARM处理器的工作模式有哪几种,其中哪些为特权模式,哪些为异常模式,并指出处理器在什么情况下进入相应的模式。
答:ARM技术的设计者将ARM处理器在应用中可能产生的状态进行了分类,并针对同一类型的异常状态设定了一个固定的入口点,当异常产生时,程序会自动跳转到对应异常入口处进行异常服务。
⏹1.用户模式:非特权模式,也就是正常程序执行的模式,大部分任务在这种模式下执行。
在用户模式下,如果没异常发生,不允许应用程序自行改变处理器的工作模式,如果有异常发生,处理器不会自动切换工作模式⏹2.FIQ模式:也称为快速中断模式,支持高速数据传输和通道处理,当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式。
单片机与嵌入式系统实践第二章 课后答案
第二章课后答案1、答:HCS08系列单片机结构分解成如下两个部分:1)MCU核心部分S08核心(HCS08 CORE)部分包括:具有运行监视功能的增强型中央处理器CUP、后台调试控制BDC(具有单线后台调试接口BDM)、系统控制(时钟监视、中断控制、低电压检测等)。
S08 MCU存储器有两种Flash和RAM,片内电压调整器可对数字电路和模拟电路供电,同时其内部具有时钟发生器(ICG)和低能耗晶体振荡器。
2)MCU外设部分外设部分大致可分为6种外设:数字输入;数字输出;10位/8位二进制精度的模拟/数字量转换器ADC;定时器/PWM( TPM1、TPM2);串行接口(SCI1、SCI2SPI、IIC);键盘中断输入(KBIl)。
2、答:HCS08AC系类单片机采用8位S08 CPU,内部集成的功能模块把偶哦:串行接口模块(SCI、SPI和IIC)、定时器模块(TPM),时钟发生器模块ICG、8位/10位精度的模/数转换器(ADC)、键盘中断输入(KBIl),背景调试模式谋爱BDM等。
片内资源包括2 KB RAM、约62 KB Flash。
3、答:HCS08单片机CPU频率最高可达40 MHz,对应内部总线频率最高为20 MHz。
S08系列MCU的总线时钟除了可以对外接高频时钟2分频得到外,也可以利用内部时钟生成器(ICG,Internal Clock Generator)模块对外接的32~100 kHz低频范围时钟或1~16 MHz高频范围时钟进行倍频得到。
4、答:HCS08单片机具有正常运行模式、背景调试模式、等待模式和停止模式四种运行模式。
(l) 正常运行模式是HCS08系列的正常工作模式。
当芯片复位MCU便进入这种模式。
(2) 背景调试模式是由S08内核中的背景调试控制器进行管理,其提供了在软件开发过程中分析MCU操作的手段。
(3)等待模式通过执行WAIT指令进入。
一旦执行WAIT指令,CPU便进入了一种低功耗状态,在这种状态下,CPU不再有工作时钟。
嵌入式习题答案(DOC)
第一章习题答案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习题答案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。
嵌入式微控制器课后习题答案 第二章 高玉芹
第二章课后习题自动化朱秀红1.AT89系列的单片机的内部数据存储器可以分为哪几个不同的区域各有什么特点CPU是如何对不同空间进行寻址的单片机的片内数据存储器地址范围是00H-FFH,有256B。
对于51系列高128B 被特殊功能寄存器占用。
对于52系列,高128B与特殊功能寄存器地址重叠,相同的地址,物理上是分开独立的。
存储器划分和特点:(1)低128B RAM区(00H--7FH)1)工作寄存器组区(00H--1FH):最低的32个单元是4个通用工作寄存器组,每个寄存器组包括8个寄存器,编号为R0--R7,PSW中的RS0和RS1用来确定当前使用哪一个寄存器组。
某一个时刻只能使用其中一个寄存器组,系统复位后指向工作寄存器组02)位寻址区(20H--2FH):位地址的表示形式:一种采用位地址的表示形式;一种采用字节地址(20H--2FH).位数的表示形式特点:该区域每个单元可以作为一般用户RAM区RAM单元整体使用;)该区域的每一位可以作为单独的可寻址位单独使用3)用户RAM区(30H--7FH):可供用户作为数据存储区,这区域的操作指令丰富,数据处理灵活方便,是非常宝贵的资源。
但是,如果堆栈指针初始化时设置在这个区域,要留出足够的字节单元作为堆栈区,以防止在数据存储时,破坏堆栈的内容。
寻址方式:低128B(00H--7FH)可通过直接和间接寻址方式访问高128B(80H--FFH)直接寻址方式访问特殊功能寄存器(SFR);间接寻址访问高128B RAM(2)高128B的特殊功能寄存器(SRF)区1)在该区域中除了SFR之外剩余的空闲单元用户不得使用2)必须使用直接寻址的方式对SFR进行访问,可使用寄存器名称3)具有位地址和位名称的SFR才可以位寻址SFR“字节地址.位”直接使用位地址表示;使用位名称表示;使用SFR“字节地址.位”形式表示;使用SFR“名称.位”表示{2.PSW包含哪些程序状态信息这些状态信息的作用是什么PSW是一个8位的寄存器,包含各种程序状态信息,相当于一个标志寄存器,CY:进位标志,在执行某些算术和逻辑指令时可以被硬件和软件置位和清零,CY 在布尔处理机中被认为是位累加器AC:辅助进位标志,当进行加法或减法操作时而产生低4位向高4位数进位或借位时,AC将被硬件置位,否则被清零F0:用户标志位。
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第二章课后习题
自动化朱秀红
1.AT89系列的单片机的内部数据存储器可以分为哪几个不同的区域?各有什么特点?CPU是如何对不同空间进行寻址的?
单片机的片内数据存储器地址范围是00H-FFH,有256B。
对于51系列高128B 被特殊功能寄存器占用。
对于52系列,高128B与特殊功能寄存器地址重叠,相同的地址,物理上是分开独立的。
存储器划分和特点:
(1)低128B RAM区(00H--7FH)
1)工作寄存器组区(00H--1FH):最低的32个单元是4个通用工作寄存器组,每个寄存器组包括8个寄存器,编号为R0--R7,PSW中的RS0和RS1用来确定当前使用哪一个寄存器组。
某一个时刻只能使用其中一个寄存器组,系统复位后指向工作寄存器组0
2)位寻址区(20H--2FH):
位地址的表示形式:一种采用位地址的表示形式;一种采用字节地址(20H--2FH).位数的表示形式
特点:该区域每个单元可以作为一般用户RAM区RAM单元整体使用;
该区域的每一位可以作为单独的可寻址位单独使用
3)用户RAM区(30H--7FH):可供用户作为数据存储区,这区域的操作指令丰富,数据处理灵活方便,是非常宝贵的资源。
但是,如果堆栈指针初始化时设置在这个区域,要留出足够的字节单元作为堆栈区,以防止在数据存储时,破坏堆栈的内容。
寻址方式:低128B(00H--7FH)可通过直接和间接寻址方式访问
高128B(80H--FFH)直接寻址方式访问特殊功能寄存器(SFR);间接寻址访问高128B RAM
(2)高128B的特殊功能寄存器(SRF)区
1)在该区域中除了SFR之外剩余的空闲单元用户不得使用
2)必须使用直接寻址的方式对SFR进行访问,可使用寄存器名称
3)具有位地址和位名称的SFR才可以位寻址SFR“字节地址.位”
直接使用位地址表示;使用位名称表示;使用SFR“字节地址.位”形式表示;使用SFR“名称.位”表示
2.PSW包含哪些程序状态信息?这些状态信息的作用是什么?
PSW是一个8位的寄存器,包含各种程序状态信息,相当于一个标志寄存器,以供程序查询和判别
CY AC F0 RS1 RS0 0V --- P
CY(PSW.7):进位标志,在执行某些算术和逻辑指令时可以被硬件和软件置位和清零,CY在布尔处理机中被认为是位累加器
AC(PSW.6):辅助进位标志,当进行加法或减法操作时而产生低4位向高4位数进位或借位时,AC将被硬件置位,否则被清零
F0(PSW.5):用户标志位。
F0是用户自定义的一个状态标志,用软件来使它置位或清零。
该标志位状态一经设定,可有软件测试F0,以控制程序的流向。
0V(PSW.2):溢出标志。
在带符号的加减中若是超出累加器A所能表示的符号数的有效范围(-128---+127)时,即产生溢出,0V=1
PSW.1:程序状态字的第一位,该位含义没有定义,若用户使用这一位可以直接PSW.1的位地址。
P(PSW.0):奇偶标志。
每个指令周期都用硬件来置位或清零,以表示累加器中1的位数的奇数。
1的位数为奇数,P置1;否则P清零.
P标志在串行通讯的数据传送有重要意义,在串行通信中常用奇偶校验的方法验证数据传输的可靠性。
3.
4.AT89系列单片机如何实现工作寄存器组R0--R7的选择?开机复位后,CPU 使用的是哪组工作寄存器组?它们的地址是什么?
PSW中的2位RS1和RS0用来确定当前使用哪一个工作寄存器组
系统复位后,使用的是工作寄存器组0
RS1 RS0 工作寄
存器组R0 R1
R2
R3 R4
R5 R6 R7
0 0 0 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H
0 1 1 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH
1 0
2 10H 11H 12H 13H 14H 15H 16H 17H 1 1
3 18H 19H 1AH 1BH 1CH 1DH 1EH 1FH
5.简述布尔处理存储器的空间分配,片内RAM中包含哪些可位寻址单元?
布尔处理存储器的空间分配:
(1)低128RAM区:内部RAM区中的20H--2FH单元可供位寻址
(2)高128B特殊功能寄存器区:字节地址能被8整除的专用寄存器可以实现位寻址
5.堆栈有哪些功能?SP的作用是什么?在程序设计时为什么要对SP重新赋值?功能:主要用在子程序调用或中断处理过程中,用于保护断点和现场,实现子程序或中断的多级嵌套处理。
在CPU响应中断或调用处理程序时,会自动将断点处的16位返回地址压入堆栈。
在中断服务程序或子程序结束时,返回地址会自动由堆栈弹出,并放回到PC中,使程序从原端口处继续处理下去。
堆栈除了用于保护断电处的返回地址外,还可以用于保护一些重要的信息。
必须按照后进先出的原则存取信息,堆栈也可以作为特殊的数据交换区使用。
SP的作用:堆栈的开辟,由专门设置的堆栈指针寄存器SP指出。
原因:堆栈指针的作用就是指向栈顶元素的,通过它还可以对栈顶元素进行出栈操作。
当堆栈中的元素进行出栈或入栈操作时,都会使栈顶元素发生变化,堆栈指针SP就需要重新赋值,让其指向新的栈顶元素
6.AT89系列单片机引脚中有多少条I/O线,它们与单片机对外的地址总线、数据总线和控制总线有什么关系?地址总线和数据总线各是多少位?
AT89系列单片机引脚中有32条I/O线
(1)地址总线:P0口分时复用,由P0口提供16位地址总线的低八位(A0-A7),由P2口提供地址总线的高八位(A8-A15)
(2)数据总线:由P0口提供
(3)控制总线:P3口的第二功能(RXD,TXD,INT0,INT1,T0,T1,RD,WR)16位地址总线8位数据总线。