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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。
嵌入式复习思考题答案
嵌入式复习思考题答案嵌入式复习思考题及答案(1)一、简短回答问题1、arm9有哪几种工作模式?其中哪几种属于特权模式?哪几种属于几种异常模式?答:有用户、系统、管理、中止、未定义、普通中断和快速中断。
系统、管理、中止、未定义、正常中断和快速中断属于特权模式。
管理、中止、未定义、正常中断和快速中断属于几种异常模式。
2.ARM9的两种工作状态是什么?各自的特点?实现状态切换指令的方法是什么?答:arm状态与thumb状态。
arm状态指令是32位;thumb状态指令是16位。
切换指令是bx。
3、简述arm9在不同工作模式下寄存器分布情况(用图表说明)。
r13、r14、r15的固定用途;cprs和sprs名称及功能。
答:R13通常用作堆栈指针SP,R14用作链接寄存器LR,R15用作程序计数器PC。
CPRs是当前程序状态寄存器,包含条件代码、中断抑制位、当前处理器模式以及其他状态和控制信息。
SPRS是一个程序状态保存寄存器,用于在发生异常时保存CPR的状态。
4、arm920t处理器有哪7种异常?各自对应中断矢量、优先级如何排列?复位未定义指令软件中断指令预取中止数据中止普通中断快速中断0x000000000x000000040x000000080x0000000c0x000000100x000000180x0000001c16652435、arm处理器对异常中断的响应及返回过程。
答:响应过程:1、将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新的异常工作模式的r14中;2.将CPSR的内容保存到要执行的异常中断对应的SPSR中;3.根据异常类型,CPSR中的操作模式位;4、将相应的矢量地址赋值给pc,开始执行异常处理程序。
还可设中断禁止位。
退货流程:1。
从连接寄存器LR的值中减去相应的偏移量,并将其发送到PC;2、将spsr内容送回cpsr;3.如果在进入异常处理时设置了中断抑制位,请在此处清除它。
6、写出arm9支持的寻址方式,各举一例。
嵌入式试题及答案
嵌入式试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 嵌入式系统是指:A. 具有特定功能的计算机系统B. 只运行单一任务的计算机系统C. 可以运行多个操作系统的计算机系统D. 以上都不是2. 下列哪项不是嵌入式系统的典型特征?A. 实时性B. 可扩展性C. 资源受限D. 专用性3. 嵌入式系统中,通常使用哪种类型的处理器?A. 通用处理器B. 精简指令集处理器(RISC)C. 复杂指令集处理器(CISC)D. 以上都是4. 在嵌入式系统中,操作系统的作用是什么?A. 管理计算机硬件资源B. 提供用户界面C. 执行所有程序D. 以上都不是5. 以下哪个不是嵌入式操作系统?A. LinuxB. WindowsC. VxWorksD. QNX6. 嵌入式系统的硬件设计通常需要考虑哪些因素?A. 成本B. 功耗C. 尺寸D. 所有以上7. 以下哪个是嵌入式系统的通信接口?A. USBB. HDMIC. VGAD. 所有以上8. 嵌入式系统中的中断处理机制主要用于:A. 程序调试B. 系统启动C. 任务调度D. 错误检测9. 以下哪个不是嵌入式系统的应用领域?A. 工业控制B. 消费电子C. 桌面计算D. 汽车电子10. 嵌入式系统的开发流程通常包括哪些阶段?A. 需求分析B. 系统设计C. 编码与测试D. 所有以上答案:1. A2. B3. B4. A5. B6. D7. D8. C9. C10. D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 嵌入式系统设计时需要考虑的非功能性需求包括:A. 性能B. 可靠性C. 安全性D. 可维护性12. 以下哪些是嵌入式系统开发中的编程语言?A. CB. C++C. JavaD. Python13. 在嵌入式系统中,哪些因素会影响系统的功耗?A. 处理器的运行频率B. 内存的使用量C. 外设的使用D. 所有以上14. 嵌入式系统的软件架构通常包括:A. 硬件抽象层B. 操作系统内核C. 设备驱动程序D. 应用程序15. 以下哪些是嵌入式系统的调试工具?A. 逻辑分析仪B. 仿真器C. 调试器D. 编译器答案:11. ABCD12. ABC13. D14. ABCD15. ABC三、简答题(每题5分,共10分)16. 简述嵌入式系统的实时性要求。
嵌入式系统试题及答案
嵌入式系统试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 嵌入式系统的特点是()。
A. 体积小、成本低、功能强B. 体积大、成本高、功能弱C. 体积小、成本低、功能弱D. 体积大、成本高、功能强答案:A2. 以下哪个不是嵌入式系统的组成部分?()A. 嵌入式微处理器B. 嵌入式操作系统C. 通用操作系统D. 嵌入式软件答案:C3. 嵌入式系统通常用于()。
A. 个人计算机B. 服务器C. 家用电器D. 网络设备答案:C4. 在嵌入式系统中,以下哪个不是常用的编程语言?()A. C语言B. C++C. JavaD. Python答案:D5. 嵌入式系统的开发流程不包括以下哪个步骤?()A. 需求分析B. 系统设计C. 系统测试D. 系统销售答案:D6. 以下哪个是嵌入式系统的硬件平台?()A. 单片机B. 个人电脑C. 服务器D. 工作站答案:A7. 嵌入式系统的实时性要求通常()。
A. 非常高B. 一般C. 非常低D. 可有可无答案:A8. 以下哪个不是嵌入式系统的开发工具?()A. 编译器B. 调试器C. 编辑器D. 游戏机答案:D9. 嵌入式系统通常不用于以下哪个领域?()A. 汽车电子B. 移动通信C. 航空航天D. 办公自动化答案:D10. 以下哪个是嵌入式系统的软件平台?()A. 操作系统B. 数据库系统C. 网络服务器D. 办公软件答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 嵌入式系统的开发需要考虑以下哪些因素?()A. 系统稳定性B. 系统安全性C. 系统可扩展性D. 系统成本答案:ABCD2. 嵌入式系统的硬件设计通常包括以下哪些部分?()A. 微处理器B. 存储器C. 电源管理D. 显示设备答案:ABCD3. 嵌入式系统的软件设计通常包括以下哪些部分?()A. 操作系统B. 应用程序C. 驱动程序D. 用户界面答案:ABCD4. 以下哪些是嵌入式系统的开发工具?()A. 交叉编译器B. 版本控制系统C. 性能分析工具D. 游戏机答案:ABC5. 嵌入式系统在以下哪些领域有广泛应用?()A. 工业控制B. 消费电子C. 医疗设备D. 办公自动化答案:ABC三、判断题(每题2分,共10分)1. 嵌入式系统与通用计算机系统没有区别。
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。
嵌入式系统原理及应用课后答案
嵌入式系统原理及应用课后答案嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它通常被嵌入到各种设备中,如家电、汽车、医疗设备等,以完成特定的功能。
嵌入式系统的原理和应用涉及到计算机科学、电子工程、控制理论等多个领域,具有广泛的应用前景。
在本文中,我们将就嵌入式系统的原理及应用进行一些常见问题的答案解析,希望能够帮助大家更好地理解和应用嵌入式系统。
1. 什么是嵌入式系统?嵌入式系统是一种专门设计用来完成特定功能的计算机系统,通常被嵌入到设备中,与普通计算机系统有所不同。
它具有实时性要求高、资源受限、功耗低等特点,广泛应用于各种电子设备中。
2. 嵌入式系统的原理是什么?嵌入式系统的原理涉及到计算机硬件、嵌入式软件、实时操作系统等多个方面。
在硬件方面,嵌入式系统通常采用定制的处理器和外围设备,以满足特定应用的需求;在嵌入式软件方面,通常需要针对特定硬件平台进行开发,以实现特定功能;实时操作系统则能够保证系统对外部事件的及时响应。
3. 嵌入式系统的应用有哪些?嵌入式系统广泛应用于各种领域,如消费电子、汽车电子、工业自动化、医疗设备等。
例如,智能手机中的操作系统、汽车中的车载电子系统、工业控制中的PLC系统等都属于嵌入式系统的应用范畴。
4. 嵌入式系统的设计需要考虑哪些因素?在设计嵌入式系统时,需要考虑功耗、性能、成本、可靠性等多个因素。
由于嵌入式系统通常被嵌入到设备中,因此对功耗和成本的要求比较高;同时,嵌入式系统的可靠性也是设计过程中需要重点考虑的因素。
5. 嵌入式系统的开发流程是怎样的?嵌入式系统的开发流程通常包括需求分析、系统设计、软件开发、硬件设计、系统集成等多个阶段。
在需求分析阶段,需要明确系统的功能和性能需求;在系统设计阶段,需要确定系统的整体架构和各个模块之间的关系;在软件开发和硬件设计阶段,则需要根据系统的需求进行具体的软硬件开发工作;最后,在系统集成阶段,则需要将软硬件进行整合,进行系统调试和验证。
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。
嵌入式原理思考题及答案16页word
第1章复习要点1.1.1节嵌入式系统的概念1.1.3节嵌入式系统的特点1.3节嵌入式处理器1.4节嵌入式系统的组成第2章复习要点2.1节计算机体系结构分类2.3.1节 ARM和Thumb状态2.3.2节 RISC技术2.3.3节流水线技术2.4.3节 ARM存储系统第3章复习要点3.1节ARM编程模式3.2节ARM指令格式及其寻址方式3.3节ARM指令集(课上所讲的指令)第4章复习要点4.1节汇编语言源程序格式4.2节汇编语言的上机过程第5章复习要点5.1节键盘接口5.2节 LED显示器接口5.5.1节 UART异步串行接口作业题答案:1.什么是嵌入式系统?∙第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义: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”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
∙第二种,嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.与通用型计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?⏹通常是面向特定应用的;⏹空间和各种资源相对不足,必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余;⏹产品升级换代和具体产品同步,具有较长的生命周期;⏹软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身;⏹不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发3.举例介绍嵌入式微处理器有哪几类?一、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。
二、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。
《嵌入式系统》思考题答案(修改)
《嵌入式系统》思考题答案1.说明嵌入式系统、SOC、SOPC、CISC、RISC、IP核、流水线、RTOS、JTAG、ARM9TDMI、GUI、可剥夺型内核、交叉编译环境、冯·诺依曼结构、哈佛结构、进程、线程的含义和基本概念;嵌入式系统定义: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。
SOC: SOC是指在单芯片上集成数字信号处理器、微控制器、存储器、数据转换器、接口电路等电路模块,可以直接实现信号采集、转换、存储、处理等功能。
SOPC与SOC区别:SOPC可以多次书写。
如:GPIO(通用I/O接口)、IIS(音频接口)、USB(通用串行总线接口)、LCD(液晶显示器接口)、A/D(模/数转换接口)、D/A(数/模转换接口)、IrDA(红外线接口)Ethernet (以太网接口)、CAN(现场总线)、DMA控制器、Cache是一种位于主存储器和嵌入式微处理器内核之间的快速存储器阵列。
CISC: 复杂指令集计算机中在CISC中,为了支持目标程序的优化,支持高级语言和编译程序,增加了许多复杂的指令,用一条指令来代替一串指令。
通过增强指令系统的功能,简化软件,却增加了硬件的复杂程度。
而这些复杂指令并不等于有利于缩短程序的执行时间。
RISC精简指令集计算机:是在CISC的基础上产生并发展起来的,RISC的着眼点不是简单地放在简化指令系统上,而是通过简化指令系统使计算机的结构更加简单合理,从而提高运算效率。
IP核:IP核是指具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。
流水线:流水线是将一个重复的时序分解成若干个子过程,而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其他子过程同时执行。
RTOS实时系统:RTOS是指能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统,系统能够处理和存储控制系统所需要的大量数据。
《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)。
嵌入式复习思考题详解(金凤整理)
嵌入式复习思考题详解(金凤整理)《嵌入式系统原理及应用》复习思考题详解——11通信梁锦锋2022/5/16首发一、基本概念:嵌入式系统的定义,组成,分类,RISC,CISC,嵌入式操作系统,流行的嵌入式操作系统,嵌入式系统的架构.嵌入式系统的开发流程.嵌入式操作系统包括嵌入式内核、嵌入式TCP/IP网络系统、嵌入式文件系统、嵌入式GUI系统和电源管理等部分;流行的嵌入式操作系统:V某Work,μC/OS和μC/OS-Ⅱ,WindowCE,嵌入式Linu某,PalmOS,QN某,DeltaOS,HopenOS,pSOS嵌入式系统的开发流程:(P35)1.需求分析阶段:(1)对问题的识别和分析(2)制定规格说明文档(3)需求评审2.设计阶段:(1)数据流分析(2)划分任务(3)定义任务间的接口3.生成代码阶段:(1)代码编程(2)交叉编译和链接(3)交叉调试(4)测试4.固化阶段 5.嵌入式软件开发的要点:(1)尽量用高级语言开发,少用汇编语言开发(2)局域化不可移植部分(3)提高软件的可重用性二、ARM体系架构,ARM的工作模式ARM的异常,ARM的存储方式(大端、小端),异常的优先级,异常的响应过程,异常的返回过程。
ARM体系架构:请看课本P49和课件【03-00、ARM微处理器体系结构.ppt】ARM的工作模式:处理器模式用户(er)系统(y)说明正常程序执行模式备注不能直接切换到其它模式与用户模式类似,但具有可以直接切换到其它模式等特权FIQ异常响应时进入此模式IRQ异常响应时进入此模式运行操作系统的特权任务快中断(fiq)中断(irq)支持高速数据传输及通道处理用于通用中断处理管理(vc)中止(abt)未定义(und)操作系统保护模式用于支持虚拟内存和/或存储器保护支持硬件协处理器的软件仿真系统复位和软件中断响应时进入此模式在ARM7TDMI没有大用处未定义指令异常响应时进入此模式ARM的异常:两类:同步异常(由内部事件(如处理器指令运行产生的事件)引起的异常)和异步异常(由外部事件(如处理器指令执行不相关的事件)引起的异常,又称为中断)异常可分成四类类别中断陷井故障终止原因异步/同步异步同步同步同步返回行为总是返回到下一条指令总是返回到下一条指令可能返回到当前指令不会返回来自I/O设备的信号有意的异常潜在可恢复的错误不可恢复的错误ARM的存储方式:(示例:0某01234567)大端模式字数据的高位字节存储在低地址中字数据的低字节则存放在高地址中地址0某80000某8001数据(16进制表示)0某010某23数据(二进制表示)0000000100100011小端模式低地址中存放字数据的低字节高地址中存放字数据的高字节地址0某80000某8001数据(16进制表示)0某670某45数据(二进制表示)0110011101000101异常优先级:优先级1(最高)23456(最低)0某80020某45010001010某80030某67011001110某80020某2300100011异常复位(Reet)0某80030某010*******数据中止(Dataabort)FIQIRQ预取中止(Prefetchabort)未定义指令、SWI(Softwareinterrupt)异常的响应过程:当异常产生时,ARMcore:拷贝CPSR到SPSR_设置适当的CPSR位:改变处理器状态进入ARM态、改变处理器模式进入相应的异常模式、设置中断禁止位禁止相应中断(如需要)保存返回地址到LR_设置PC为相应的异常向量异常的返回过程:返回时,异常处理需要:从SPSR_恢复CPSR从LR_恢复PCNote:这些操作只能在ARM态执行.三、ARM的寻址方式,立即数寻址,寄存器寻址,寄存器移位寻址,机制寻址(自动索引的基址寻址,前索引基址寻址和后索引基址寻址),多寄存器寻址,堆栈寻址。
嵌入式系统习题解答(完全修订版)
第一章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.基础知识(1)ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么?64 位乘法指令(带M 后缀的)、支持片上调试(带D 后缀的)、高密度 16 位的Thumb 指令机扩展(带T 后缀的)和EmbededICE 观察点硬件(带I 后缀的)(2)ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式?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。
(3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别?处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态,处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。
(4)分别列举ARM的处理器模式和状态。
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 Thumb 指令模式: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。
嵌入式思考题(第三章)
嵌入式思考题(第三章)1)Arm指令是有条件执行,常用的条件助记符EQ,NE,HI,LS是何意义?2)一些指令不需要后缀“S”,也能更新条件码标志,是哪几个?CMP,CMN,TST,TEQ (其唯一功能就是更新条件码标志)3)第二操作数做立即数时,哪些是有效的,哪些是无效的?立即数不能做为目标操作数的,但可以作为源操作数。
MOV AX,1234H这是正确的MOV 1234H,AX 这是错误的4)LSL、LSR、ASL、ASR、ROR、RRX的含义?LSL:逻辑左移(按操作数所指定的数量向左移位,低位用零填充)LSR:逻辑右移ASL:算术左移指令(每执行一次,将D通道中的数据按位左移一位最高位移到CY中,0移进最低位)ASR:算术右移指令ROR:循环右移指令(每执行一次,将D通道中的数据连同CY的内容,按位循环右移一位)RRX:带扩展的循环右移(按操作数所指定的数量向右循环移位,左端用进位标志位C来填充)5)根据下面的指令,写出执行的结果:ADD R3,R2,R1,LSR#2R3=R2+R1>>1LDR R0,[R1,R2,LSL #2]将存储器地址为R1+R2<<2的字数据读入寄存器R0中LDR R0,[R1,#4]!将存储器地址为R1+4的字数据读入寄存器R0中,并将R1+4的值存入R1LDR R0,[R3],-R8将存储器地址为R3的字数据读入寄存器R0中,并将R3-R8的值存入R0LDR R0,[R3],R8,LSL #2将存储器地址为R3的字数据读入寄存器R0中,并将R3+R8<<2(即R3+R8*4)的值存入R0STRB R0,[R3,-R8,ASR#2]将寄存器R0的最低有效字节传送给R3-R8>>2(即R3-R8/4),R3和R8不变LDREQSH R11,[R6](有条件地)将寄存器R6的值传送给R11,加载16位半字,带符号扩展到32位STRH R4,[R0+R1]将寄存器R4的值传送给地址为R0+R1的寄存器STRD R4,[R9,#24]将寄存器R4的值传送给地址为R9+24的寄存器,将寄存器R5的值传送给地址为R9+28的寄存器6)根据下面的指令,写出执行的结果:LDMIA R1,{R0,R2,R5}((R1))->R0,((R1)+4)->R2,((R1)+8)->R5LDMIB R1,{R0,R2,R5}((R1)+4)->R0,((R1)+8)->R2,((R1)+12)->R5LDMDA R1,{R0,R2,R5}((R1))->R0,((R1)-4)->R2,((R1)-8)->R5LDMDB R1,{R0,R2,R5}((R1)-4)->R0,((R1)-8)->R2,((R1)-12)->R57)理解多寄存器寻址和堆栈寻之间的联系,分别写出堆栈寻找LDMFA、LDMED、STMEA、STMFD所对应的多寄存器寻找指令。
(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。
最新嵌入式系统原理与接口技术习题答案
《嵌入式ARM基础》习题第一章1.1 什么是嵌入式操作系统?答: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,功能。
可靠性,成本,体积,功耗要求严格的专用计算机系统。
1.2 与通用计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?答:(1).嵌入式系统通常是面向特定应用的;(2).嵌入式系统是将计算机技术,半导体技术和电子技术与各行各业的具体应用相结合的后的产物,是一门综合技术学科;(3).嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行的,因此嵌入式产品一旦进入市场,就有较长的生命周期;(4).为了提高执行速度和可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存储于磁盘等载体中;(5).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。
1.3根据嵌入式的复杂程度,嵌入式系统可分为哪4类?答:1.单个微处理器;2.嵌入式处理器可扩展系统;3.复杂的嵌入式系统;4.在制造或过程控制中使用的计算机系统;1.4举例介绍嵌入式处理器有哪几类?答:1.嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit,EMPU);2.嵌入式微控制器;(Embedded Microcontroller Unit,EMCU)3.嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP);4.嵌入式片上系统(Embedded System on Chip,EsoC);1.5从硬件系统来看,嵌入式系统由哪几个部分组成?画出简图。
电源模块Flash微处理器MPU时钟RAM复位ROM外设USBLCDkeyboardother1.6.嵌入式系统中,非数值数据编码主要包括哪几种?答:1.字符表示;2.汉字编码;3.语音编码;1.7若在嵌入式系统采用CRC码进行信息传输,接收端接收到的码字为101011,已知生成多项式g(x)=1011,问收到的码字是否正确?出错的是哪一位?解:收到的码字不正确;出错的是第4位。
《嵌入式软件开发技术》复习思考题及答案
《嵌入式软件开发技术》复习思考题及答案(部分有错,仅供参考)按照教学大纲要求,根据本书内容和学生特点,以选择题、判断题、程序设计与分析题、简答题和思考题五种形式进行复习。
一、选择题1、单片机按用途可划分为()大类。
AA.2B.3C.4D.52、单片机按存储配置可划分为()种。
BA.2B.3C.4D.53、单片机的发展可划分为()个阶段。
CA.2B.3C.4D.54、按温度适应能力,单片机可分为()个等级。
BA.2B.3C.4D.55、不属于单片机多机应用领域的是()。
AA.测控系统B.多功能集散系统C.并行多机控制系统D.局部网络系统6、不属于单片机单机应用领域的是()。
BA.测控系统B.多功能集散系统C.智能仪表D.机电一体化产品7、MCS-51系列单片机内部不含ROM的芯片型号是()。
AA.8031B.8051C.8751D.89518、在微型计算机中,负数常用()表示。
CA.原码 B.反码 C.补码 D.真值9、单片机内部RAM的可位寻址的地址空间是()。
BA.00H~1FHB.20H~2FHC.30H~7FHD.80H~0FFH10、特殊功能寄存器的地址分布在()区域。
DA.00H~1FHB.20H~2FHC.30H~7FHD.80H~0FFH11、单片机中的程序计数器PC用来()。
CA.存放指令 B.存放正在执行的指令地址C.存放下一条指令地址 D.存放上一条指令地址12、当工作寄存器处于1区时,对应的地址空间是()。
BA.00H~07HB.08H~0FHC.10H~17HD.18H~1FH13、在21个特殊功能寄存器中,有()个具有位寻址能力。
AA.11B.12C.13D.1414、作为基本数据输出端口使用时,()口一般要外接上拉电阻。
AA.P0B.P1C.P2D.P315、P3口作为串行通信接收端是()。
AA. P3.0B. P3.1C. P3.2D. P3.316、P3口作为串行通信发送端是()。
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2020年嵌入式原理思考题及答案精品版第1章复习要点1.1.1节嵌入式系统的概念1.1.3节嵌入式系统的特点1.3节嵌入式处理器1.4节嵌入式系统的组成第2章复习要点2.1节计算机体系结构分类2.3.1节 ARM和Thumb状态2.3.2节 RISC技术2.3.3节流水线技术2.4.3节 ARM存储系统第3章复习要点3.1节ARM编程模式3.2节ARM指令格式及其寻址方式3.3节ARM指令集(课上所讲的指令)第4章复习要点4.1节汇编语言源程序格式4.2节汇编语言的上机过程第5章复习要点5.1节键盘接口5.2节 LED显示器接口5.5.1节 UART异步串行接口作业题答案:1.什么是嵌入式系统?•第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义: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”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
•第二种,嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.与通用型计算机相比,嵌入式系统有哪些特点?⏹通常是面向特定应用的;⏹空间和各种资源相对不足,必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余;⏹产品升级换代和具体产品同步,具有较长的生命周期;⏹软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身;⏹不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发3.举例介绍嵌入式微处理器有哪几类?一、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。
二、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。
三、嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP)嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola 摩托罗拉的DSP56000 系列。
四、嵌入式片上系统(System On Chip)4.从硬件系统来看,嵌入式系统由哪几部分组成?画出简图。
•嵌入式核心芯片,EMPU——嵌入式微处理器、EMCU——嵌入式微控制器、EDSP——嵌入式数字信号处理器、ESoC——嵌入式片上系统。
•用以保存固件的ROM(非挥发性只读存储器)。
•用以保存程序数据的RAM(挥发性的随机访问存储器)。
•连接微控制器和开关、按钮、传感器、模/数转化器、控制器、LED(发光二极管)、显示器的I/O端口。
5.嵌入式微处理器和嵌入式微控制器分别由哪些部件组成,两者有何区别。
嵌入式微处理器=cpu+硬件接口(存储器接口,键盘接口等)+辅助电路(时钟、A/D、D/A、调试电路等)嵌入式微控制器=cpu+存储器+I/o接口+辅助电路(时钟、A/D、D/A等)嵌入式微处理器与嵌入式微控制器的区别:后者芯片内部包含了ROM 和RAM。
6.嵌入式操作系统通常含有几层,主要实现何功能。
嵌入式操作系统通常包括:1、驱动层:硬件相关的底层驱动软件和设备驱动接口;如:LCD 、触摸屏的驱动及接口。
2、操作系统层:系统内核(基本模块),扩展模块(可裁剪)。
3、应用层:应用程序接口。
7.ARM处理器工作模式有几种?各种工作模式下分别有什么特点?(P64)8.ARM处理器总共有多少个寄存器,这些寄存器按其在用户编程中的功能是如何划分的?这些寄存器在使用中各有何特殊之处?ARM处理器总共有37个寄存器,各寄存器均为32位。
31个通用寄存器,包括程序计数器PC;6个状态寄存器。
这些寄存器按其在用户编程中的功能可划分为:通用寄存器和状态寄存器。
根据ARM处理器不同工作模式,可将全部寄存器分成7组;各工作模式拥有属于自己的寄存器组,也只能访问自己的寄存器组。
9.试述ARM处理器对异常中断的响应过程。
当一个异常出现以后,ARM微处理器执行完当前指令后(复位异常除外)会执行以下几步操作:1.将CPSR复制到相应到相应模式下的SPSR中,设置CPSR:置位I位(禁止IRQ中断)清零T位(进入ARM状态)设置MOD位,切换处理器至相应模式2.将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR(R14_XXX),以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。
3.强制PC从相关的异常向量地址取一条指令执行,从而跳转到相应的异常处理程序处。
10.如何从异常中断处理程序中返回?需要注意哪些问题?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SPSR复制回CPSR中,恢复原处理器工作模式。
2.将连接寄存器LR(R14_XXX)的值减去相应的偏移量后送到PC中,跳转到被中断的用户程序。
11.ARM存储器的存储周期有几种类型,对应于cache访问和存储器访问是何存储周期?➢空闲周期 I周期----内部周期,不执行存储器访问;可广播下一次访问的地址以便开始译码,与S周期配合实现总线上的突发传送。
➢顺序周期 S周期----顺序周期:多用于实现总线上的突发传送,第一个周期必须是一个内部周期。
(cache传送)➢协处理器寄存器传送周期 C周期----协处理器寄存器传递周期:通过数据总线向或从协处理器传送数据;传送期间,存储系统不允许驱动数据总线。
➢非顺序周期 N周期----非顺序周期:最简单的总线周期,存储控制器必须启动存储器访问来满足这个请求;该方式存储系统常需要长的访问时间。
(存储器读写)cache访问:I周期、S周期存储器访问:N周期12.何谓cache?简述cache的工作原理。
(P51)13.何谓写通cache和写回cache,两者有何区别?❖写回法是指CPU在执行写操作时,被写的数据只写入cache,不写入主存。
仅当需要替换时,才把已经修改的cache块写回到主存中。
采用写回法进行数据更新的cache称为写回cache。
❖写通法是指CPU在执行写操作时,必须把数据同时写入cache 和主存。
采用写通法进行数据更新的cache称为写通cache。
14.arm的MMU主要实现何功能。
➢虚拟存储空间到物理存储空间的映射。
在ARM中采用了页式虚拟存储管理,通过两级页表实现虚拟地址到物理地址的映射。
➢存储器访问权限的控制。
➢设置虚拟存储空间的缓冲特性:Cache/write buffer15.协处理器cp15主要实现的功能?❖用于处理、控制ARM的特殊性能❖片上存储器管理单元(MMU)❖指令、数据缓存❖写缓冲器16、简述MMU使能时存储访问过程。
(参考:P55)芯片设置为MMU使能(设置cp15寄存器) :(1)若cache使能,根据arm输出的虚拟地址在CACHE中搜索;若cache命中, arm处理器与cache交换数据。
若cache禁止或cache未命中,首先访问TLB,参见(2)。
(2)根据arm输出的虚拟地址在TLB中搜索,若找到,将其转换为物理地址,访问主存并把该块数据读取到cache(使能时)中。
17、ARM支持的物理页有几种类型,其容量为何值?ARM支持的存储块:(1)段(section):由1MB 的存储器块构成(2)大页(large page):由64KB 的存储器块构成(3)小页(small page):由4KB 的存储器块构成(4)微页(tiny page):由1KB 的存储器块构成18、简述基于段的地址变换过程。
19、简述使用粗页表和4k页的二级虚实地址转换过程。
20.编写1+2+3+……+100的汇编程序。
AREA Block, CODE, READONLYENTRYstartmov r0,#0;mov r1,#1aga add r0,r0,r1add r1,r1,#1cmp r1,#101bne agaMOV r0, #0x18 ; angel_SWIreason_ReportExceptionLDR r1, =0x20026 ;ADP_Stopped_ApplicationExitSWI 0x123456END21.编程实现128位两个加数的加法运算,两个加数分别放在num1和num2变量内,按小端模式存储,结果放在result变量内。
AREA Block, CODE, READONLYENTRYstartldr r1,=num1ldr r2,=num2ldr r3,=resultldr r4,[r1],#4ldr r5,[r2],#4subs r0,r4,r5str r0,[r3],#4ldr r4,[r1],#4ldr r5,[r2],#4sbcs r0,r4,r5str r0,[r3],#4ldr r4,[r1],#4ldr r5,[r2],#4sbcs r0,r4,r5str r0,[r3],#4ldr r4,[r1],#4ldr r5,[r2],#4sbcs r0,r4,r5str r0,[r3],#4MOV r0, #0x18 ;angel_SWIreason_ReportExceptionLDR r1, =0x20026 ;ADP_Stopped_ApplicationExitSWI 0x123456AREA BlockData, DATA, READWRITENum1 DCD 55,66,77,88Num2 DCD 11,22,33,44result DCD 0,0,0,0END22.将存储器中起始地址M1处的4个字数据,移动到地址M2处。
(LDM/STM实现)ldr r1,=m1ldr r2,=m2ldmia r1!,{r3-r6}stmia r2!,{r3-r6}23.ARM指令的寻址方式有几种?试分别叙述其各自的特点并举例说明(P72)。
24.假设R0的内容为0x8000,寄存器R1、R2内容分别为0x01与0x10,存储器内容为0。
执行下述指令后,说明R0如何变化?存储器的内容如何变化?STMIB R0!,{R1,R2}LDMIA R0!,{R1,R2}25.在ADS环境下,利用全局变量和局部变量声明伪操作及其赋值伪操作,分别举例来定义算术变量、逻辑变量和串变量并为其赋值(P99)。
26.读懂下面一段程序,子程序dststr执行过程中寄存器R0、R1、R2中的内容如何变化?试分析并给出子程序执行后的结果。