嵌入式考试复习资料

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嵌入式期末复习资料(9)

嵌入式期末复习资料(9)

嵌⼊式期末复习资料(9)第⼀章嵌⼊式系统概论本章主要内容:1.什么是嵌⼊式系统(嵌⼊式系统是计算机软件与计算机硬件集成在⼀起,并嵌⼊到应⽤对象内部的计算机系统)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。

它⼀般由嵌⼊式微处理器、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,⽤于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

2.嵌⼊式系统分类(按技术复杂度分类:⽆操作系统控制的嵌⼊式系统NOSES;⼩型操作系统控制的嵌⼊式系统SOSES;⼤型操作系统控制的嵌⼊式系统LOSES。

按⽤途分类:军⽤,⼯业⽤,民⽤。

)系统级,板级,⽚级芯⽚级嵌⼊含程序或算法的处理器模块级嵌⼊系统中的某个核⼼模块板系统级嵌⼊主计算机系统3.嵌⼊式操作系统分类(按照源代码分类:商⽤型和开源型;按照实施性能分类:强实时性型和普通实时型;按内核结构分类:单内核型和为内核型。

)按⽤途分类:军⽤/民⽤按载体分类:宇航/车载? ? ?按通信性质分类:⽆线/有线按⽹络性质分类:联⽹/单机按环境分类:普通/恶劣按功耗分类:低功耗/普通功耗主要分类⽅法按硬件软件性质根据控制技术的复杂度可以把嵌⼊式系统分为三类:⽆操作系统控制的嵌⼊式系统NOSES,Non-OS control Embedded System;⼩型操作系统控制的嵌⼊式系统SOSES,Small OS control Embedded System;⼤型操作系统控制的嵌⼊式系统LOSES,Large OS control Embedded System。

4.嵌⼊式处理器特点,常见缩写特点:1.对实施多任务有较强的⽀持能⼒,能完成多任务处理,并且中断响应速度快2.处理器结构可扩展3.内部集成了测试电路4.低功耗常见缩写:通⽤型嵌⼊式微处理器(简称:EMPU,或者MPU)微控制器(MCU)数字信号处理器(DSP)(嵌⼊式DSP处理器:EDSP)混合处理器和⽚上系统(SOC)嵌⼊式双核处理器,双核(dual core);多核处理器,多核DSP。

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电子班嵌入式的考试题型一、填空题1、七种模式:用户、FIQ、IRQ、管理、中止、未定义、系统2、嵌入式程序设计中,优化方法:程序执行时间的优化、程序代码长度的优化、程序功耗的优化3、r13 (SP)堆栈指针r14 (LR)子程序链接寄存器r15 (PC)程序计数器4、存储器设备分为四级,即寄存器组、高速缓存、内存和外存。

5、CPRS的T位为0表示ARM执行,T位为1Thumb执行。

6、驱动层软件分为三种类型:板级初始化程序、与系统软件相关的驱动程序、与应用软件相关的驱动程序二、简答题1、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,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。

2、I2C总线事务开始信号和结束信号的定义如何?其总线仲裁原则?开始信号:SCL为高电平,SDL从高电平变为低电平结束信号:SCL为高电平,SDL从低电平变为高电平其仲裁原则为:当多个主器件同时想占用总线时,如果某个主器件发送高电平,而另一个主器件发送低电平,则发送电平与此时SDA总线电平不符的那个器件将自动关闭。

3、ARM和Thumb的区别?(1)Thumb指令除了分支B指令外大多是无条件执行的。

(2)大多数Thumb指令采用2地址格式,即目的寄存器和源寄存器。

(3)Thumb指令集没有协处理器指令、信号量指令和访问PSR的指令。

(4)Thumb分支指令与ARM分支指令相比,在寻址范围上有更多限制。

(5)Thumb数据处理指令访问R8-R15受限。

(6)Thumb的寄存器Load/Store指令只能访问R0-R7。

(7)Thumb伪指令不支持ADRL.4、什么是硬件抽象层?(1)目的:将硬件抽象化,即通过程序来控制诸如CPU、I/O、存储器等硬件的操作,从而使得系统的设备驱动程序与硬件无关。

(2)好处:有利于移植和软硬件并行测试。

(3)功能:实现相关硬件初始化、数据的I/O操作、硬件设备的配置操作什么是板级支持包?(补充)(1)目的:主要是为驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包,从而实现对操作系统的支持。

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嵌入式复习资料1、嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁减,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。

2、嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的3个基本要素。

3、嵌入式系统的特点:专用的计算机系统;满足系统应用环境的要求;满足对象系统的控制要求;是一个知识集成应用系统;具有较长的应用生命周期;软件固化在非易失性存储器中;多数嵌入式系统具有实时性要求;设计需专用的开发环境和工具.3、嵌入式系统发展的4个阶段1)以单片机为核心的低级嵌入式系统2)以嵌入式微处理器为基础的初级嵌入式系统3)以嵌入式操作系统为标志的中级嵌入式系统4)以Internet 为标志的高级嵌入式系统4、嵌入式系统的发展趋势1)嵌入式系统结构将更加复杂,硬件向集成化发展,软件将逐渐PC化2)嵌入式系统的小型化、智能化、网络化、可视化、微功耗和低成本3)不断改善人机交互的手段,提供精巧的多媒体人机界面4)云计算、可重构、虚拟化等技术被进一步应用到嵌入式系统5)嵌入式软件开发平台化、标准化、系统可升级,代码可复用将更受重视5、嵌入式系统的软件:中间层程序、嵌入式操作系统、应用软件层。

6、嵌入式处理器的种类:嵌入式微处理器(Embedded Microcomputer Unit,EMPU)嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller Unit,EMCU)嵌入式数字信号处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip,SOC)嵌入式可编程片上系统(System On a Programmable Chip,SOPC)。

7、四大流派的嵌入式处理器内核MIPS POWERPC ARM 68K/COLDFIRE。

8、嵌入式操作系统(Operating System,OS)是支持嵌入式系统工作的操作系统,它负责嵌入式系统的全部软、硬件资源分配、调度、控制和协调等活动,它是嵌入式应用软件的开发平台,用户的其它应用程序都建立在嵌入式操作系统之上。

嵌入式考试复习资料

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1、嵌入式系统的构架可以分为4个部分:分别是处理器、存储器、输入/输出和软件,一般软件:分为操作系统相关软件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,嵌入式微处理器,嵌入式DSP处理器以及嵌入式片上系统。

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(任务切换)。

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

7、哈佛体系结构数据空间和地址空间(分开),ARM7TDMI采用冯诺依曼体系的内核架构。

8.嵌入式系统体系结构一般具有:冯诺依曼和哈佛两种基本形式。

嵌入式系统的组成结构:硬件层、中间层、软件层和功能层。

9.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。

10.嵌入式存储系统具有大端格式和小端格式两种数据存放格式。

11.从编程的角度看,ARM微处理器的一般有ARM和HUMB两种工作状态。

12.嵌入式软件的开发一般分为生成、调试和固化运行三个步骤。

13.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分,它们是进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口和进程通信。

14. ARM微处理器按指令长度的不同分为16位的Thumb指令集和32位的ARM指令集两种。

15.指令特点:1.都可携带条件码2.是根据是否带s来判断是否影响标志位3.需要三个操作数。

16.嵌入式系统的设计可以分成三个阶段:分析、设计和实现17、目前使用的嵌入式操作系统主要有Windows CE/Windows Mobile Linux、uCos、和Symbian18、XScale微处理器使用的是ARM公司ARMV5TE版内核和指令集。

大学嵌入式技术及应用期末考试复习资料

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嵌入式技术及应用★JK212006——在线考试复习资料2021版一、单选题1.I2C总线中,表示高位在前的是()。

A.TSBB.HSBC.MSBD.LSB答案:A2.I2C总线进行数据传输时,时钟信号为()时,数据线上的数据必须保持稳定。

A.高电平B.低电平C.上升沿D.下降沿答案:A3.I2C总线有()条信号线。

A.1B.2C.3D.4答案:B4.SPI通信中,主设备的MOSI应该连接从设备的()。

A.SCKB.MOSIC.MISOD.SS答案:B5.SPI的设备选择信号线是()。

A.SCKB.MOSIC.MISOD.SS答案:D6.SPI由主设备产生的时钟线是()。

A.SCKB.MOSIC.MISOD.SS答案:A7.串行通信中,传输数据的速率称作()。

A.比特率B.马特率C.福特率D.波特率答案:D8.甲乙双方通信能够同时发送和接收数据的是()。

A.全双工制式B.半双工制式C.单双工制式D.混合制式答案:A9.依靠起始位、停止位保持通信同步的是()。

A.串行通信B.并行通信C.同步通信D.异步通信答案:DART是()通信接口。

A.串行B.并行C.独行D.限行答案:A11.I2C总线当SCL处于高电平时,SDA由低电平向高电平变化表示()。

A.开始信号B.结束信号C.起始信号D.终止信号答案:D12.STM32F103中的TIM1和TIM8属于()。

A.超级定时器B.高级定时器C.一般定时器D.基本定时器答案:B13.I2C总线的时钟线是()。

A.SCKB.SSC.SDAD.SCL答案:D14.STM32F103基本定时器只有()工作模式。

A.向前计数B.向后计数C.向上计数D.向下计数答案:C15.I2C是由原()公司提出的一种通信总线。

A.摩托罗拉B.飞利浦C.微软D.甲骨文答案:B16.定时器的功能不包括()。

A.延时B.捕获C.PWM输出D.计步答案:D17.SPI通信中,SPI主设备的SS应该置为()。

嵌入式系统设计与应用复习资料

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嵌入式系统设计与应用复习资料(一) .单项选择题:1.下面哪个系统属于嵌入式系统。

( D )A、“天河一号”计算机系统B、联想 T400 笔记本计算机C、联想 S10 上网本D、联想 OPhone手机2. 软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于( B )。

A、软硬件分开描述B、软硬件统一描述C、协同测试D、协同验证3. 下面关于哈佛结构描述正确的是(A)。

A、程序存储空间与数据存储空间分离B、存储空间与IO 空间分离C、程序存储空间与数据存储空间合并D、存储空间与IO 空间合并4. 下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式( A )。

A、用户模式B、系统模式C、软中断模式D、 FIQ 模式5.ARM7TDMI的工作状态包括(D)。

A、测试状态和运行状态B、挂起状态和就绪状态C、就绪状态和运行状态D、 ARM状态和 Thumb状态B 接口移动硬盘最合适的传输类型为(B)。

A、控制传输B、批量传输C、中断传输D、等时传输7.下面哪一种功能单元不属于I/O 接口电路。

( D )A、 USB控制器B、 UART控制器C、以太网控制器D、 LED8.下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。

( B )A、 Red-hat LinuxB、μ CLinuxC、 Ubuntu LinuxD、SUSE Linux9.使用 Host-Target 联合开发嵌入式应用,( B )不是必须的。

A、宿主机B、银河麒麟操作系统C、目标机D、交叉编译器10.下面哪个系统不属于嵌入式系统(D)。

A、 MP3播放器B、 GPS接收机C、“银河玉衡”核心路由器D、“天河一号”计算机系统11.在嵌入式系统设计中,嵌入式处理器选型是在进行(C)时完成。

A、需求分析B、系统集成C、体系结构设计D、软硬件设计12.下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制(B)。

A、嵌入式微处理器B、微控制器C、 DSPD、以上都不合适13.关于 ARM子程序和 Thumb子程序互相调用描述正确的是( B )。

《嵌入式系统导论》考试课复习资料

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《嵌入式系统导论》考试课复习资料一、选择题1.操作系统内核是指()A.操作系统的调度部分B.操作系统的驱动C.操作系统的存储管理D.操作系统的核心部分4. SoC形成或产生的过程不包括以下哪个方面()A. 单片集成系统的软硬件协同设计和验证,以实现系统功能为主要目的B. 逻辑面积计数的使用和产能占有比例的有效提高,即开发和研究IP核生成及复用技术C. 系统软件的建模与开发,即对IP核的配套D. 超深亚微米(VDSM),纳米集成电路的设计理论和计数,即与底层技术的结合5. VxWorks 操作系统是WindRiver公司推出的一种32位嵌入式实时操作系统,下面不是它优点的是()A. VxWorks源码开源,用户的开发成本低。

B.简洁、紧凑、高效的内核。

C.支持多任务,实时性强。

D.较好的兼容性和对多种硬件环境的支持。

6.下面是PowerPC架构嵌入式微处理器的不是主要特点是()A.独特的分支出来单元可以让指令预期效率大大提高。

B.超标量的设计。

C.适合大量向量运算,指针现行寻址的智能化算法。

D.可处理“字节非对齐”的数据存储。

7. 下列选项中,不是实时操作系统必须满足的条件是()A.具有可抢占的内核B.中断可嵌套C.任务调度的公平性D.具有优先级翻转保护8. BSP作为一种嵌入式软件,他的主要特点是()A:与硬件无关,与操作系统有关B:与硬件和操作系统都相关C:与硬件有关,与操作系统无关D:与操作系统和硬件都无关问答题1.什么叫嵌入式系统?2.画出嵌入式系统软件的层次结构。

3.画出嵌入式系统的结构6.根据你的理解,简述硬件设计的过程和软件设计的过程。

7.在嵌入式系统实现阶段,需要选择开发平台,通常开发平台的选择包括哪些内容?9.嵌入式系统产品开发中和完成开发后,为什么要进行测试?嵌入式系统的测试主要包括哪些内容?有哪些测试方法?一、选择题5.VHDL是()A.硬件描述语言B.软件描述语言C.构件描述语言D.软件开发工具8.将系统启动代码读入内存是()的主要职责A.内存管理;B. VFS;C.Boot Loader; D:虚拟内存9. CAN总线是指()A.控制器局域网B.网络传输协议C.数据标准D.软硬件接口10.属于LCD三种显示方式的是()A.投射型、反射型、透射型B.投射型、透反射型、透射型C.反射型、透射型、透反射型D.投射型、反射型、透反射型二、填空题2.ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有______、______。

嵌入式考试复习资料

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一1.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,功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

‖2.嵌入式系统与pc和单片机的区别嵌入式系统≠ PC机●嵌入式系统一般是专用系统,而PC是通用计算平台●嵌入式系统的资源比PC少得多●嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多●嵌入式系统一般采用实时操作系统●嵌入式系统大都有成本、功耗的要求●嵌入式系统得到多种微处理体系的支持●嵌入式系统需要专用的开发工具嵌入式系统≠单片机系统●目前嵌入式系统的主流是以32位嵌入式微处理器为核心的硬件设计和基于实时操作系统(RTOS)的软件设计;●单片机系统多为4位、8位、16位机,不适合运行操作系统,难以完成复杂的运算及处理功能;●嵌入式系统强调基于平台的设计、软硬件协同设计;单片机大多采用软硬件流水设计;●嵌入式系统设计的核心是软件设计(占70%左右的工作量);单片机系统软硬件设计所占比例基本相同。

3.实时系统的定义(软、硬)实时系统:如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果的系统软实时系统:系统的宗旨是使各个任务运行得越快越好,并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成(响应时间为数十秒)硬实时系统:各任务不仅要执行无误而且要做到准时(响应时间在ms 或us级)二1. BSP的概念和特点BSP(板级支持包)是介于底层硬件和操作系统之间的软件层,它完成系统上电后最初的硬件和软件初始化,并对底层硬件进行封装,使得操作系统不再面对具体的操作。

BSP的特点:1)硬件相关性:因为嵌入式系统的硬件具有应用相关性,所以,作为高层软件与硬件之间的接口,BSP必须为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。

2)操作系统相关性:不同的操作系统具有各自的软件层次结构,因此,针对不同的操作系统具有特定的接口形式。

2. SoC定义SoC 就是System on Chip ,SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。

嵌入式系统原理考试复习资料

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嵌入式系统原理1.嵌入式系统中,驱动层直接与硬件相关,为操作系统和应用程序提供支持,可以将驱动层软件分为三种类型:板级初始化程序、与系统软件相关的驱动程序、与应用软件相关的程序。

2. 在嵌入式系统中,采取查询方式实现输入输出的主要原因是实现起来比较容易。

3. 随机存储器是RAM。

4.在嵌入式系统的存储结构中,存取速度最快的是寄存器组。

B系统采用级联星形拓扑,该拓扑有三个基本部分组成,它们是:主机、集线器、功能设备。

6. 条件执行:是指只有在当前程序状态存储器CPSR中的条件吗标志满足指定的条件时,带条件码的指令才能执行。

7. 寻址方式:是指根据指令给出的地址码寻找真实操作数地址的方式。

8.任务调度:是内核的主要职责之一,就是决定该轮到哪个任务运行。

9. ROM:只读存储器,其中的内容一经写入,在工作过程中就只能读出二不能重写,即使断掉电源内容也不会丢失。

10. 微控制器:嵌入式微控制器将CPU、存储器和其他设备封装在同一片集成电路里,因为其片上外设资源一般丰富,适合于控制,所以称为微控制器。

11.嵌入式系统具有哪些特点?(1)专用的计算机系统(2)代码固化(3)实时性要求(4)可靠性要求(5)操作系统的支持(6)专门的开发工具、环境、方法(7)知识集成系统12. ARM处理器支持的基本寻址方式主要是哪些?(1)寄存器寻址(2)立即寻址(3)寄存器移位寻址(4)寄存器间接寻址(5)基址寻址(6)多寄存器寻址(7)堆栈寻址(8)块考寻址(9)性对寻址13. 中断系统的功能是什么?(1)实现中断和返回(2)实现优先级排队(3)高级中断源能够中断低级的中断处理。

嵌入式复习资料(精)

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嵌⼊式复习资料(精)第⼀章嵌⼊式系统基础知识1.嵌⼊式系统基础知识计算机系统的两个发展分⽀通⽤计算机与嵌⼊式计算机嵌⼊式系统的⼀般定义、IEEE定义⼀般定义: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、功耗和应⽤环境有特殊要求的专⽤计算机系统。

是将应⽤程序、操作系统和计算机硬件集成在⼀起的系统。

(技术⾓度)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。

(系统⾓度)⼴义定义:任何⼀个⾮计算机的计算系统。

IEEE(国际电⽓和电⼦⼯程师协会)定义:嵌⼊式系统是“⽤于控制、监视或者辅助操作的机器、设备或装置”。

嵌⼊式系统4个组成部分嵌⼊式微处理器、外围硬件设备、嵌⼊式操作系统、⽤户应⽤程序嵌⼊式系统的三个基本要素嵌⼊性、专⽤性、计算机系统嵌⼊式系统的软硬件特点硬件⽅⾯:稳定性、低功耗、体积受限、看门狗电路、成本低、系统资源少软件⽅⾯:实时性、可裁剪性、精简性、⼈机界⾯要求不⾼嵌⼊式系统的硬件架构以嵌⼊式处理器为中⼼,配置存储器、I/0设备、通信模块以及电源等必要的辅助接⼝组成。

嵌⼊式系统的硬件核⼼嵌⼊式微处理器嵌⼊式处理器的种类嵌⼊式微处理器、嵌⼊式微控制器、嵌⼊式DSP、嵌⼊式SOCS0CSOC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。

2.嵌⼊式系统硬件嵌⼊式微处理器的体系结构冯诺依曼结构:单⼀的程序和数据总线。

哈佛结构:独⽴的程序和数据总线。

RISC(精简指令集计算机)的概念及思想精华1979年,美国加州伯克利分校提出了RISC的概念,基本思想是尽量简化计算机指令功能,只保留那些功能简单,能在⼀个节拍内执⾏完成的指令,⽽把较复杂的功能⽤⼀段⼦程序实现。

RISC思想的精华就是通过简化计算机指令功能、简化计算机指令格式,使指令的平均执⾏周期减少,同时⼤量使⽤通⽤寄存器来提⾼计算机的⼯作主频,提⾼程序的速度。

ARM嵌入式整理最全的考试复习资料

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ARM嵌入式最全的考试复习资料一、选择题1. ARM 属于( A )[A] RISC 架构[B] CISC架构2. ARM 指令集是( C )位宽,Thumb 指令集是( B )位宽的。

[A] 8位[B] 16 位 [C] 32位 [D] 64位3. ARM 指令集是( H )字节对齐,Thumb 指令集是( F )字节对齐的[E] 1 [F] 2 [G] 3 [H] 44. 复位后,ARM处理器处于( B )模式,( D )状态[A] User [B] SVC [C] System [D] ARM [E] Thumb5. ARM处理器总共( E )个寄存器,System模式下使用( A )个寄存器,SVC模式下使用( B )个寄存器。

[A] 17个[B] 18个 [C] 32个 [D] 36个 [E] 37个6. ARM处理器中优先级别最高的异常为( E ),( AC )异常可以用来相应中断[A] FIQ [B] SWI [C] IRQ [D] SVC [E] RESET7. ARM数据处理指令中有效的立即数是( ACEGH )[A] 0X00AB0000 [B] 0X0000FFFF [C ] 0XF000000F [D ] 0X08000012[E] 0X00001F80 [F] 0XFFFFFFFF [G] 0 [H] 0XFF0000008. ATPCS规定中,推荐子函数参数最大为( D )个[A] 1 [B] 2 [C ] 3 [D ] 49. ATPCS规定中,栈是( B )[A] 满加[B] 满减 [C ] 空加 [D ] 空减10. 在用ARM汇编编程是,其寄存器有多个别名,通常PC是指(D ),LR 是指( C ),SP是指( B )[A] R12 [B] R13 [C ] R14 [D ] R1511. CPSR寄存器中反映处理器状态的位是( D )[A] J位[B] I位 [C ] F位 [D ] T位12. 下面属于ARM 子程序调用指令的是( C )[A] B [B] BX [C ] BL [D ] MOV13. ARM7属于( A )结构,ARM9属于( B )结构。

嵌入式期末考试复习资料

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1、ARM 微处理器有 7种工作模式,它们分为两类 非特权模式 、 特权模式 。

其中用户模式属于 非特权模式ARM 处理器有两种总线架构,数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼 ,数据和指令分开使用不同接口的是 哈佛结4、ARM 微处理器复位后,PC 的地址通常是 0x0 ,初始的工作模式是Supervisor 。

5、ARM 微处理器支持虚拟内存,它是通过系统控制协处理器 CP15 和MMU(存储管理部件)来进行虚拟内存的存储和管理。

当系统发生 数据 异常和 指令领取 异常时,异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制,通过MMU 交换物理内存和虚拟内存的页面,以保证程序正常执行。

6、编译链接代码时,有两种存储代码和数据的字节顺序,一种是 小端对齐 ,另一种是 打断对齐7、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种,其中开放源码的工具链是 GNU 工具链 ,ARM 公司提供的工具链是 ADS 工具链计算机有CISC 和RISC 两种类型,以ARM 微处理器为核心的计算机属于 RISC 类型,其指令长度是 定长的1、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。

Windows CE/Windows Mobile 、VxWork 、Linux 、uCos 、Symbian 、QNX 任选六2、ARM 系统中的堆栈有四种,如下图。

请按图标出四种堆栈的类型。

ATPCS 编程规范约定使用的堆栈是哪一种?答:FD 、FA 、ED 、EA 。

ATPCS 编程规范约定使用的堆栈是FD3、Boot Loader 在嵌入式系统中主要起什么作用?完成哪些主要的工作?答:Boot Loader 是在嵌入式系统复位启动时,操作系统内核运行前,执行的一段程序。

通过Boot Loader ,初始化硬件设备,建立内存和I/O 空间映射图,为最终加载操作系统内核调整好适当的系统软硬件环境。

2、ARM 支持两个指令集,ARM 核因运行的指令集不同,分别有两个状态 ARM 、 Thumb ,状态寄存器CPSR的T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态3、ARM 核有多个寄存器,其中大部分用于通用寄存器,有小部分作为专用寄存器, R15 寄存器用于存储PC ,R13通常用来存储 SPHi Address Hi Address4、搭建嵌入式开发环境,连接目标板,一般使用什么通信接口连接?在Windows 主机上使用什么软件建立连接?在Linux主机上使用什么软件建立连接?1、答:RS-232,以太网口、并口在Windows主机上使用超级终端软件在Linux主机上使用Minicom软件5嵌入式开发环境主要包括哪些组件?嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境,主要包括●宿主机●目标机(评估电路板)●基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE●运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境●嵌入式操作系统6 在进行基于ARM核的嵌入式系统软件开发时,调用如下函数:int do_something(int arg1,void *arg2,char arg3,int *arg4)这四个参数通过什么方式从调用程序传入被调函数?根据ATPCS编程规范,调用函数和子程序通过R0——R3四个寄存器传递参数,超过四个参数使用堆栈传递。

嵌入式系统-复习题资料

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嵌⼊式系统-复习题资料⼀、1、某⽂件属性显⽰为 drwxr-xr-x,则该⽂件是( A )。

A、⽬录⽂件B、普通⽂件C、链接⽂件D、管道⽂件2、在linux中,通常作为⽤户⼯作⽬录的是( C )。

A、 /bootB、/etcC、 /homeD、/bin3、下列命令中,⽤于显⽰系统进程列表的命令是( D )。

A、 locateB、mvC、 catD、ps4、表⽰⽬标⽂件的扩展名⼀般是( B )。

A、.cB、 .oC、 .hD、 .i5、在Makefile的⼯程管理中,( C )表⽰第⼀个依赖⽂件的名称。

A、 $*B、$+C、$<D、 $?6、以下不属于嵌⼊式系统特点的是 B 。

A 、不具备⼆次开发能⼒B 、⾯向通⽤应⽤ C、软硬件裁剪 D、软件固化于芯⽚7、对嵌⼊式板进⾏在线交叉调试(ICD⽅式),所使⽤的连接接⼝⽅式为( D )。

A、USBB、⽹络接⼝C、串⼝D、 JTAG8、linux与开发板串⾏调试⽅式中,所使⽤到的⼯具软件是( A )A、 minicomB、超级终端C、arm-linux-gccD、 gdb9、在Linux内核源代码中,与处理器体系结构有关的⼦⽬录是( C )。

A、/includeB、/initC、/archD、drivers10、下列⽂件系统,不是嵌⼊式系统的⽂件系统格式的是( B )A、cramfsB、ntfsC、romfsD、jffs11、以下属于Linux⽂件系统格式的是( A )A、EXT3B、FATC、FAT32D、NTFS12、某⽂件属性显⽰为–rwxr-xr-x,则该⽂件是( B )。

A、⽬录⽂件B、普通⽂件C、链接⽂件D、管道⽂件13、在linux中,通常作为存放系统配置⽂件的⽬录是( B )。

A、 /bootB、/etcC、 /homeD、/bin14、下列命令中,⽤于给特定进程发送信号的命令是( C )。

A、 locateB、mvC、 killD、 cat15、在Makefile的⼯程管理中,( D )表⽰⽬标⽂件的完整名称。

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第1章嵌入式系统导论1.嵌入式系统的概念:是以现代计算机技术为基础,以应用为中心,可以根据系统或用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等),灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。

2.嵌入式系统的分类及分类依据:嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

前者是整个系统的物理基础,它提供软件运行平台和通信接口;后者实际控制系统的运行。

硬件:嵌入式微处理器、外围电路、外围硬件设备。

软件:BootLoader 、嵌入式操作系统、用户的应用程序等。

3.几种典型嵌入式操作系统:(1) uC/OS II(2)uCLinux(3)Windows CE(4)嵌入式Linux 等4.任务调度:任务的调度有三种方式:可抢占式、不可抢占式和时间片轮转。

【不可抢占式调度是指一个任务一旦获得CPU就独占其运行,除非由于某种原因使它决定放弃CPU的使用权;可抢占式调度是基于任务优先级的,当前正在运行的任务可以随时让位给优先级更高的处于就绪态的其他任务;当两个或两个以上任务有同样的优先级时,不同任务轮转使用CPU,直到系统分配的CPU时间片用完,这就是时间片轮转调度。

】目前,大多数嵌入式操作系统对不同优先级的任务采用基于优先级的可抢占式调度法,对相同优先级的任务则采用时间片轮转调度法。

5.针对有内存管理单元(MMU,Memory Management Unit)的处理器而设计的一些桌面操作系统,如Windows、Linux,使用了虚拟存储器的概念。

6.计算机的发展:冯诺依曼架构:将指令和数据存放在同一存储空间中,统一编址,指令和数据通过同一总线访问。

哈佛结构(冯诺依曼架构的扩展):主要特点是程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编制、独立访问。

CortexM37.Cortex系列按嵌入式系统的典型应用分类:① Cortex-A:高性能(High Performance),【针对日益增长的运行Linux、WinCE、Symbian等操作系统在内的消费者娱乐和无线产品设计与实现。

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第一章1.嵌入式系统的3个基本要素“嵌入性”、“专用性”、“电脑系统”。

2.嵌入式系统的实时分类非实时系统、软实时系统、硬实时系统。

3.嵌入式系统的硬件平台组成嵌入式系统的硬件平台是以嵌入式处理器为核心,由存储器、I/O单元电路、通信模块、外部设备等必要的辅助接口组成的。

4.嵌入式系统的3层和4层结构3层: 嵌入式系统硬件平台、嵌入式实时操作系统和嵌入式系统应用。

4层:嵌入式系统硬件平台、硬件抽象层、嵌入式实时操作系统和嵌入式系统应用。

5.什么是嵌入式系统?狭义上讲,嵌入式系统是指:“嵌入到对象体系中的、用于执行独立功能的专用电脑系统”。

定义为以应用为中心,以微电子技术、控制技术、电脑技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件硬件可剪裁的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有等严格要求的专用电脑系统。

广义上讲,但凡带有微处理器的专用硬件系统都可以称为嵌入式系统。

6.什么是硬件抽象层HAL,它有什么功能?硬件抽象层通过接口向操作系统以及应用程序提供对硬件进行抽象后的服务。

硬件抽象层一般应包含相关硬件的初始化、数据的输入输出操作、硬件设备的配置操作等功能。

7.硬件抽象层的定义和代码设计应该具有哪些特点?1.硬件抽象层具有与硬件的密切相关性;2.硬件抽象层具有与操作系统的无关性;3.接口定义的功能应包含硬件或系统所需硬件支持的所有功能;4.定义简单明了,太多接口函数会增加软件模拟的复杂性;5.可测性的接口设计有利于系统的软硬件测试和集成。

8.嵌入式系统的应用领域。

工业过程控制、网络通信设备、消费电子产品、航空航天设备、军事电子设备和现代武器.第二章1、ARM的三种含义,常见的ARM芯片。

一个公司的名称、一类微处理器的通称、一种技术的名称。

常见的ARM芯片有ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11和SecurCore、Cortex 3、4、ARM微处理器的应用选型主要考虑哪些方面?1. ARM微处理器内核的选择2. 系统的工作频率3. 芯片内存储器的容量4.片内外围电路的选择5、存储器的“大端”格式、“小端”格式大端格式:字数据的高字节存储在低地址中,而字数据的低字节则存放在高地址中;小端格式:数据的低字节存储在低地址中,而数据的高字节则存放在高地址中。

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嵌入式复习资料第一章1.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、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。

此定义是从应用上考虑的,嵌入式系统是软件和硬件的综合体。

2.一般定义“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。

”3.它一般由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

4.嵌入式系统的特点相比通用的计算机系统,嵌入式系统主要具有以下一些特点(见P1):(1)特定的设计(2)各学科结合的产物(3)高效的设计(4)与具体应用相结合(5)存储特性(6)交叉开发5.嵌入式系统的交叉开发主要是指嵌入式系统的软件开发方式,这是嵌入式系统区别于通用计算机软件开发的最主要特性。

6.任何系统的软件开发都包括两个基本的部分:程序的生成和程序的载入1)通用计算机的程序的生成:直接编译和链接等程序的载入:复制2)嵌入式系统程序开发的程序的生成:主机端,交叉编译程序的载入:主机到目标机烧写或其他通信方式注:开发工具在主机运行的程序,生成的程序是在目标机运行的程序。

7.嵌入式系统组成:嵌入式系统一般指非桌面系统和服务器系统的计算机系统。

根据计算机系统的概念,它可分为硬件部分和软件部分。

硬件部分包括嵌入式处理器(MPU)或控制器(MCU)以及外围电路。

软件部分包括嵌入式操作系统和应用程序。

嵌入式系统可以划分成以下几个部分:微处理器外围硬件嵌入式操作系统应用程序开发环境8.PC的处理器一般仅具有CPU(中央处理单元,包含控制器和运算器)的功能,而大多数嵌入式微处理器不仅包括CPU核心,也包括丰富的片内部件。

.9.SoC就是片上系统(System on Chip),SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。

10.嵌入式系统同通用型计算机系统相比具有以下特点:1)嵌入式系统是面向特定应用的。

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第一章1.5 前后台系统的组成和运行模式如何?需要考虑的主要因素有哪些?主要性能指标是什么?答:系统组成:由前台事件(外部事件)和后台(主程序组成)。

运行模式:后台是一个一直在运行的系统,前台是由一些中断处理过程组成的。

当有一个前台事件引起中断,中断后台运行,进行前台处理,处理完成后又回到后台。

考虑因素:中断的现场保护和恢复;中断嵌套;中断处理过程;主程序的协调(共享资源)问题性能指标:中断延迟时间;响应时间;恢复时间1.6 单处理器多任务系统由哪些部分组成?其运行方式如何?答:系统组成:是由多个任务、多个中断处理过程和嵌入式操作系统组成的有机整体运行方式:在多任务系统中每个任务是顺序执行的,并行性通过操作系统来完成,任务间以及任务与中断处理程序间的通信、同步和互斥也需要操作系统的支持。

第二章2.1 嵌入式硬件系统由哪几部分组成?答:嵌入式微处理器;总线;存储器;I/O接口和设备2.4 ARM有几种异常?其异常处理方式和80×86有什么不同?答:异常:7种。

Rest异常;Undefined Instruction异常;Software Interrupt异常;Prefetch Abort异常;Data Abort平常;IRQ(interrupt);FIQ(fast interrupt)不同:对于80×86CPU,当有异常发生时CPU是到指定的向量地址读取要执行的程序的地址,跳转到相应的地址并执行;而对于ARM CPU,当有异常发生时CPU是到向量地址的读取指令并执行,也就是ARM的向量地址处存放的是一条指令(一般是一条跳转指令)。

第三章3.2嵌入式软件的体系结构包括哪些部分?每部分的作用是什么?答:部分:①驱动层;②操作系统层;③中间件层;④应用层。

驱动层:直接与硬件打交道,它对操作系统和应用提供所需驱动的支撑。

操作系统层:包括嵌入式内核、嵌入式TCP/ IP等网络系统、嵌入式文件系统、嵌入式GUI系统和电源管理器等部分。

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1、嵌入式系统的构架可以分为4个部分:分别是处理器、存储器、输入/输出和软件,一般软件:分为操作系统相关软件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,嵌入式微处理器,嵌入式DSP处理器以及嵌入式片上系统。

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(任务切换)。

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

7、哈佛体系结构数据空间和地址空间(分开),ARM7TDMI采用冯诺依曼体系的内核架构。

8.嵌入式系统体系结构一般具有:冯诺依曼和哈佛两种基本形式。

嵌入式系统的组成结构:硬件层、中间层、软件层和功能层。

9.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。

10.嵌入式存储系统具有大端格式和小端格式两种数据存放格式。

11.从编程的角度看,ARM微处理器的一般有ARM和HUMB两种工作状态。

12.嵌入式软件的开发一般分为生成、调试和固化运行三个步骤。

13.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分,它们是进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口和进程通信。

14. ARM微处理器按指令长度的不同分为16位的Thumb指令集和32位的ARM指令集两种。

15.指令特点:1.都可携带条件码2.是根据是否带s来判断是否影响标志位3.需要三个操作数。

16.嵌入式系统的设计可以分成三个阶段:分析、设计和实现17、目前使用的嵌入式操作系统主要有Windows CE/Windows Mobile Linux、uCos、和Symbian18、XScale微处理器使用的是ARM公司ARMV5TE版内核和指令集。

19、微处理器有两种总线架构,使用数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼,分开的指令数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是哈佛结构20、ARM微处理器有七种工作模式,它们分为两类非特权模式、特权模式。

其中用户模式属于非特权模式21、ARM微处理器复位后,PC(R15)的地址通常是0X0 ,初始的工作模式是supervisor22、在ARM体系构架中对复杂的内存管理是通过系统控制协处理器cp15 和MMU(存储管理部件)来进行的。

当系统发生Data Abort(数据)异常和Prefetch Abort(指令领取)异常时,异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制,通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面,以保证程序正常执行。

23.、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种,其中开放源码的工具链是GNU工具链ARM 公司提供的工具链是ADS工具链1.简要叙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,并且在软、硬件方面可进行裁剪,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。

它一般由嵌入式微处理器、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。

2. 什么是嵌入式实时操作系统?简单叙述其特点。

实时操作系统就是“在给定的时间内提供某种程度的服务,如果在规定的时间内没有得到结果,那整个的系统就是失败”。

对于实时操作系统其首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务,其次才着眼提高计算机系统的使用效率。

3.什么是操作系统的移植?操作系统的移植是指一个操作系统经过适当修改以后,可以安装在不同类型的微处理器系统上进行运行。

4. 简要叙述ARM体系微处理器中控制程序的执行流程方式?在ARM体系微处理器中通常有3种方式控制程序的执行流程方式。

它们是:正常顺序执行指令;通过跳转命令跳转到特定的标号处;异常处理。

5. 简要叙述嵌入式系统的设计步骤?嵌入式系统设计的重要特点是技术多样化,即实现同一个嵌入式系统可以有许多不同的设计方案选择,而不同的设计方案就意味使用不同的设计和生产技术。

嵌入式系统设计一般步骤:1)需求分析2)体系结构设计3)硬件/软件设计4)系统集成和系统测试6. 嵌入式系统中电源管理器的作用有哪些?操作系统是通过电源管理器来进行系统的电源管理,提高整个系统的电源效率,并为每一个外围设备模块提供电源管理。

通过电源管理不仅可以减少目标设备上的电源损耗,而且可以在系统重启、运行、空闲和挂起的电源状态下保存RAM 中的文件系统。

分电源管理模块通过软件来控制系统时钟,以降低微处理器的耗电量。

这些方案与PLL、时钟控制逻辑、外设的时钟控制以及唤醒信号有关。

7.嵌入式处理器一般具有以下4个特点:(1)大量使用寄存器,对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。

结构上采用RISC结构形式。

(2)具有功能很强的存储区保护功能。

这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。

3)可扩展的处理器结构,最迅速地扩展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。

支持ARM (32位) 和Thumb(16位)双指令集,兼容8位/16位器件。

(4)小体积、低功耗、成本低、高性能,嵌入式处理器功耗很低,用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中,电池供电的嵌入式系统需要功耗只有mW甚至μW级。

2.ARM处理器对异常中断的响应过程如下:首先,将当前程序状态寄存器CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的备用程序状态寄存器SPSR中,以实现对处理器当前状态、中断屏蔽位及各条件标志位的保存。

各异常中断模式都有自己相应的物理SPSR寄存器。

然后,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即R14_mode中,使异常处理程序执行完后能正确返回原程序。

最后,给程序计数器强制赋值,使程序在对应的矢量地址开始执行中断处理程序。

一般矢量地址处将包含一条指向相应程序的转移指令,从而可跳转到相应的异常中断处理程序处执行异常中断处理程序。

3. 什么是同步?什么是异步与系列时间相关事件称为同步事件,驱动的任务为同步任务。

随机发生的事件称为异步事件,驱动的任务为异步任务,如中断等。

4简要叙述实时系统的评价指标?在实时系统中主要有三个指标来衡量系统的实时性,即响应时间(Response Time)、生存时间(Survival Time)、吞吐量(Throughput)。

响应时间(Response Time):是计算机识别一个外部事件到作出响应的时间,在控制应用中它是最重要的指标,如果事件不能及时的处理,系统可能就会崩溃。

生存时间(Survival Time):是数据有效等待时间,在这段时间里数据是有效的。

吞吐量(Throughput):是在一给定时间内(秒),系统可以处理的事件总数。

例如通讯控制器用每秒钟处理的字符数来表示吞吐量,吞吐量是平均响应时间的倒数。

5.简要叙述非占先式调度法与占先式调度法?非占先式也称作合作型多任务(cooperative multitasking),各个任务彼此合作共享一个CPU。

中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。

但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务,直到该任务主动放弃CPU的使用权时,那个高优先级的任务才能获得CPU的使用-----3分当系统响应时间很重要时,要使用占先式内核。

最高优先级的任务一旦就绪,总能得到CPU 的控制权。

即当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪态,当前任务的CPU使用权就被剥夺了,或者说被挂起了,那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。

使用占先式内核时,应用程序应使用可重入型函数,这样在被多个任务同时调用,而不必担心会破坏数据。

-----2分6. .简要叙述ARM处理器的7种运行模式?ARM微处理器支持7种运行模式,分别为:用户模式(USR):ARM处理器正常程序执行的模式。

快速中断模式(FIQ ):用于高速数据传输或通道处理用于快速中断服务程序。

当处理器的快速中断请求引脚有效,且CPSR(6位)中F位为0时(开中断),会产生FIQ异常。

-------1分外部中断模式(IRQ ):用于通用的中断处理,当处理器的外部中断请求引脚有效,且CPSR(7位)中I位为0时(开中断),会产生IRQ异常。

系统的外设可通过该异常请求中断服务。

---------1分特权模式或管理员模式(SVE):操作系统使用的保护模式。

当执行软件中断SWI指令和复位指令时,就进入管理模式,在对操作系统运行时工作在该模式下。

---1分数据访问中止模式(ABT):用于虚拟存储器和存储保护,当存储器数据访问无效时就进入该模式。

若处理器数据访问指令的地址不存在或该地址不允许当前指令访问时,也产生数据中止异常。

--------------1分未定义指令中止模式(UND):用于支持硬件协处理器的软件仿真。

当ARM处理器或协处理器遇到不能处理的指令时,就要产生未定义指令异常。

用户可使用该异常机制进行软件仿真,即用软件来模拟硬件功能,比如浮点运算。

--0.5分系统模式(SYS):运行具有特权的操作系统任务。

与用户模式共用使用寄存器组,但是其使用权限要比在用户模式下高。

--------0.5分x EQU 2 ; x=2y EQU 2 ; y=2stack_top EQU 0x30200000 ; define the top address for stacks export Reset_HandlerAREA text,CODE,READONLYexportReset_Handlerldr r0,=0x90010 ;R0的地址指向0x90010,R0存放X的值ldr r1,[r0],#4 ;R1的地址指向R0=R0+4(此时R0=0x90014),R1存放Y的值 ldr r2,[r0],#4 ; R2的地址指向R0=R0+4(此时R0=0x90018),R2存放Z的值 mov r0,#x ;x的值赋给R0mov r1,#y ;y的值赋给R1add r2,r0,r1 ; R2=R0+R1 (Z=X+Y)stopb stopend四、基础知识在ARM编程中,一个程序往往采用汇编语言和C语言混合编程。

本实验的目的就是为了讲解ARM中C语言和汇编语言混合编程的方法。

1. 汇编语言切换到C语言的方法C语言中定义的函数名在汇编语言中可以作为标号使用,因此,在汇编语言中可以使用程序分支指令直接转移到C语言中定义的标号(函数)中。

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