光机所《嵌入式系统》课程报告2011-2012(1)

《嵌入式系统》

课程专题报告

学院：中科院长春光机所

专业：光学

学期：2011－2012（1）

题号一二三四总分满分30 20 20 30 100 得分

一题满分30

得分

一、阐述题（每小题6分，共30分）

1．你是如何理解嵌入式系统的？与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？

答：（1）嵌入式系统被定义为：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。

嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力，才更具有优势。嵌入式系统与应用紧密结合，具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁剪、利用。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各个行业的具体应用相结合后的产物，因此它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，将会是一种比较好的发展模式。目前嵌入式系统的核心往往是一个只有几KB到几十KB内存的微内核，需要根据实际应用进行功能扩展或者裁剪，而由于微内核的存在，使得这种扩展或者裁剪能够非常顺利的进行。

（2）与通用计算机相比，嵌入式系统的特点有：a．嵌入式系统通常是面向特定应用的；b．嵌入式系统功耗低，体积小，集成度高，成本低；c.嵌入式系统具有较长的生命周期；d.嵌入式系统具体固化的代码；e.嵌入式系统本身不具有自主开发能力，即使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；f.嵌入式系统软件需要RTOS开发平台；g.嵌入式系统开发人员以应用专家为主；

h.嵌入式系统是知识集成系统。

2．嵌入式处理器包括哪几种类型？说明嵌入式系统的典型组成。

答：（1）嵌入式系统的硬件核心是嵌入式处理器。

嵌入式处理器可以分为四类：a.嵌入式微处理器EMPU（Embedded Microprocessor Unit）；

b.嵌入式微控制器EMCU；（Embedded Microcontroller Unit）；

c.嵌入式数字信号处理器EDSP

（Embedded Digital Signal Processor）；d.嵌入式片上系统ESoC（Embedded System on Chip）；。

（2）嵌入式系统是面向特定应用的，但就其组成而言，它们一般都是由硬件，软件以

及嵌入式系统的开发工具和开发系统三部分组成的。

3．MOV R0，#0x2468 这个指令有错误吗？为什么？如果有错请提出修改意见。

4．S3C44B0X具有多少通用I/O口？它们具有哪些功能？

答：S3C44B0X具有71个通用I/O口。有8个外部中断口，71个多功能输入输出口。

S3C44B0X具有71个通用多功能输入输出引脚，包含在7组端口中。

端口A：10位，输出端口（地址线）

端口B：11位，输出端口（bank选择线和SDRAM的接口信号线）

端口C：16位，I/O端口（数据线、IIS接口线或LED数据线等）

端口D：8位，I/O端口（LED的信号线）

端口E：9位，I/O端口（串口信号线和定时器输出）

端口F：9位，I/O端口（多功能I/O口）

端口G：8位，I/O端口（多功能I/O口）

5．简述ARM微处理器的七种运行模式。

答：ARM 处理器有7种工作模式，这7种模式及其特点是：

（1）快速中断模式(fiq)

支持高速数据传输或通道处理，外部中断fiq信号有效且CPSR的F=0进入。（2）中断模式(irq)

用于通用中断处理，外部中断irq信号有效CPSR的I=0进入。

（3）管理员模式(svc)

操作系统的保护模式，复位、软件中断进入。主要用于SWI(软件中断)和OS(操作系统)。

这个模式有额外的特权，允许你进一步控制计算机。

（4）中止模式(abt)

支持虚拟内存和/或内存保护预取指令中止/数据中止进入

（5）未定义模式(und)

支持硬件协处理器的软件仿真（浮点、向量运算）未定义指令进入

（6）系统模式(sys)

支持操作系统的特殊用户模式(运行操作系统任务）

（7）用户模式(usr)

正常的程序执行模式，此模式应用程序不能访问受操作系统保护的资源，不能改变模式，除非异常发生。

二题满分20

得分

二、嵌入式系统分析（每小题10分，共20分）

1．在日常生活中，你接触过哪些嵌入式产品？他们都有些什么功能？

答：移动电话（手机）、MP4等。

移动电话（手机）最为基本的功能就是通信功能，除此之外多数手机还包含PDA、游戏机、MP3、照相机、摄影、录音、GPS、上网等功能。MP4是一种集音频，视频、图片浏览、电子书收音机等于一体的多功能播放器。

2．结合嵌入式系统的典型组成，试分析常见的嵌入式产品（如PDA、手机等）大体的结构组成？

答：嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的单元。对于我们常用的手机来说，手机就是一个嵌入式硬件平台，而我们在其上用来实现拨打电话，发送短信的图形界面也就是所谓的手机操作系统，也属于嵌入式操作系统。无论什么类型的手机都应该包含手机存储器，分为只读存储器和随机存取存储器。手机的操作系统同样类似于计算机，也会使用RAM 存储器作为临时数据保存空间。

从外部结构来看，手机结构一般包括：LEDLENS、上盖、下盖、按键、DOME、电池盖、电池盖按键、天线、Speaker、Ear jack、Motor、LCD、隔离罩、其它外露的元件等。

三题满分20

得分

三、ARM汇编语言设计（每小题10分，共20分）

用ARM汇编代码实现以下C程序段。

（1）if (x - y<3)

x=0;

else

y=0;

解：MOV R0，#X

MOV R1，#Y

SUB R3，R0，R1 ；R0减R1，结果写入R3