嵌入式系统习题集

一、填空1. 嵌入式系统在硬件设计、操作系统的选择、以及软件的设计上都要遵循―面向应用、量体裁衣、够用为度‖的原则。

2. 嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件，是控制、辅助系统运行的硬件单元。

3. 试列举三种以上主流的通用处理器：ARM／StrongARM、MIPS、PowerPC、X86、68K／Coldfire。

4. ARM处理器共有37个寄存器，其中包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。

5. ARM处理器有7种不同的处理器模式，在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。

即在任意一种处理器模式下，可访问的寄存器包括15个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。

6. 寄存器R13在ARM指令中常用作堆栈指针。

R14也称作子程序连接寄存器或连接寄存器LR，当发生中断或异常时，对应的分组寄存器R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值。

7. ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集（指令长度为32位）和Thumb指令集（指令长度为16位）。

8. 寄存器R15用作程序计数器(PC)。

该寄存器在ARM状态下，位[1:0]为0，位[31:2]用于保存PC；在Thumb状态下，位[0]为0，位[31:1]用于保存PC。

9. 寄存器R16用作CPSR(当前程序状态寄存器)，CPSR可在任何运行模式下被访问。

每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为SPSR （备份的程序状态寄存器）。

10. Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集，程序可以直接访问8个通用寄存器（R7～R0）、程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）、连接寄存器（LR）和CPSR。

11. 每一条ARM指令包含的条件码位于指令的最高4（[31:28]）位，每种条件码可用两个字符表示，可以添加在指令助记符的后面和指令同时使用。

12. 函数的参数传递方法有两种：R0~R3寄存器和堆栈。

13. 处理器有五种地址空间：寄存器地址空间、程序存储器地址空间、内部数据存储器地址空间、外部数据存储器地址空间、IO地址空间。

每种处理器有其中的一种或几种地址空间。

14. 试列举三种以上常见的嵌入式操作系统：Xinu、uC/OS-II、eCOS、LynxOS、pSOS+、QNX、VRTX、Linux、VxWorks、Nucleus、ＷinCE。

15. 某计算机的时钟频率为400MHz，测试该计算机的程序使用4 种类型的指令。

每种指令的数量及所需指令时钟数（CPI）如下表所示，则该计算机的指令平均时钟数为1.93；该计算机的运算速度约为207.3 MIPS。

1、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：处理器、（存储器）、输入/输出和软件，一般软件亦分为（操作系统）和应用软件两个主要部分。

2、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为（嵌入式微控制器），嵌入式DSP，（嵌入式微处理器）以及片上系统。

3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、（进程间通信）、（内存管理）、I/O资源管理。

4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为实时操作系统和（分时操作系统），其中实时系统亦可分为（硬实时操作系统）和软实时系统。

5、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（通信），内核的基本服务是（任务调度）。

6、嵌入式开发一般采用（宿主机/目标机方式）方式，其中宿主机一般是指（PC机或者台式机）。

7、哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM920T采用（哈佛体系）的内核架构。

8. ARM7TDMI采用（ 3 ）级流水线结构，ARM920TDMI采用（ 5 ）级流水线。

9 .按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于（分时）操作系统，VxWorks属于（实时嵌入式）操作系统。

10、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（在片可调试），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（嵌入式ICE ），支持在线断点和调试。

第1章：填空题1．ARM内核有四个功能模块，即______、______、______、______，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。

（T、D、M、I ）2．ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有______、______。

（存储空间管理单元（MMU）和8K Cache片内缓存（提高CPU性能））3．ARM芯片主要封装有______、______、______、______、______、______等形式。

（QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA）4．ARM微处理器共有______个______位寄存器，其中______个为通用寄存器，______个为状态寄存器。

（37、32、31、6）5．ARM体系结构可用两种方法存储字数据，具体为_____、______。

（大端格式和小端格式）6．协处理器主要控制：______、______、______。

（片内的MMU、指令和数据缓存（IDC）、写缓冲（Write Buffer））第2章：填空题1．ARM微处理器在较新的体系结构中支持两种指令集：______、______。

（ARM指令集、Thumb指令集）2．ARM处理器有9种基本寻址方式，分别是：______、______、______、______、______、______、______、______、______。

（寄存器寻址、立即寻址、寄存器偏移寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、块拷贝寻址、相对寻址）3．ARM指令集可以分为6类，分别是：______、______、______、______、______、______。

（跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器（PSR）传输指令、Load/Store指令、协处理器指令、异常中断产生指令）4．在ARM的汇编程序中，有如下几种伪指令：_____、______、______、______、______。

（符号定义伪指令、数据定义伪指令、汇编控制伪指令、宏指令、其他伪指令）5．汇编语言与C/C++的混合编程通常有以下几种方式：_____、______、______。

（在C/C＋＋代码中嵌入汇编指令；从汇编程序中访问C程序变量；汇编程序、C/C＋＋程序间的相互调用）6．ARM C/C++编译器支持和产生以下几种格式的文件：_____、____、____、______、______。

（filename.c 源文件、filename.h头文件、filename.o目标文件、filename.s汇编代码文件、filename.lst列表文件）第3章：填空题1．在线仿真包括3个过程：_____、______、______。

（装载映像文件、程序执行、查看寄存器和内存空间）2．目标机上的Angel可以实现的功能为：_____、______、______、_____、______。

（基本的调试功能、C语言库的支持、通信支持、任务管理功能、异常中断处理）3．使用Angel开发应用程序包括下面的步骤：_____；______；______；_____。

（在ARMulator或开发板上开发应用程序；建立严重依赖Angel的应用程序；建立很少依赖Angel的应用程序；生成最终的产品）4．当应用程序在特权模式下调用Angel的SWI时，必须保证它的特权模式数据栈为_____类型，并且有足够Angel进入SWI时需要的可用空间。

（FD（满且地址递减））5．JTAG调试接口的结构由____、______、______及______组成。

（测试访问端口TAP（Test Access Port）控制器、旁路（bypass）寄存器、指令寄存器和数据寄存器、ARM架构处理器）第4章：填空题1．ARM嵌入式系统主要由______、______和______构成。

（嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式软件系统）2．常用的嵌入式外围设备有______、______和______三类。

（存储设备、通信设备、显示设备）3．总线通常包括______、______和______。

（数据总线、地址总线、控制总线）4．目前流行的嵌入式操作系统主要有：______、______、_____和_____。

（Vxwork、WinCE、Linux、pSOS）5．嵌入式操作系统的调试一般包括：_________调试和_________调试。

（操作系统、应用程序）第5章：填空题1．电子设备电源系统包括：______电源和______电源。

（交流、直流）2．ARM处理器工作状态主要有______、______和______模式。

（运行、睡眠、空闲）3．IC芯片工作一般供电电压有：______、______、______、______。

（5V、3.3V、2.5V、1.8V）4．布线时，电源线、信号线、地线线宽大小一般为：______＞______＞______。

（地线、电源线、信号线）第6章：填空题1．作为高速缓存的存储器主要有______、______和______。

（SRAM、DRAM、Flash ROM）2．动态RAM有______和______。

（SDRAM、DDR）3．ARM有从外部______启动的外启动和从片上______启动的内启动两种启动方式。

（SDRAM、ROM）第7章：填空题1．Nand-Flash闪存每个块的最大擦写次数是______万次，而Nor的擦写次数是______万次。

（100、10）2．MTD核心层分为：______层、______层和______层。

（用户模块接口、MTD抽象、MTD设备驱动模块）3．Nor-Flash常用于存放______，而Nand-Flash存放______。

（系统代码、用户信息）第8章：填空题1．Linux设备可分为______、______和______三种。

（字符设备、块设备、网络设备）2．GPIO支持______、______和______三种数据传输方式。

（中断、查询、DMA）3．GPIO驱动可以以两种方式编译：一种是______，另一种是______。

（静态编译进内核、编译成模块动态加载）第9章：填空题1．ARM内核支持7种中断，分别是：_____、_____、_____、_____、______、______和______。

（复位、未定义指令、软件中断、指令预取中止、数据中止、外部中断请求、快速中断请求）2．ARM的主要中断寄存器包括：______、______、______、______等。