嵌入式系统原理及接口技术复习题1

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嵌入式原理与接口技术复习简答题

第三章简答1.简述ARM指令集的主要能力。

答：条件执行；寄存器访问；在线式桶形寄存器的访问。

2.简述程序计数器pc、连接寄存器lr、堆栈指针sp、CPSR和SPSR的用法。

答：LR：寄存器r14用作子程序连接寄存器。

当一条分支并且连接指令（BL）被执行时，寄存器r14收到r15的一个拷贝。

在其他时间，r14能被看作通用寄存器。

PC：在ARM状态下，r15的bit[1：0]是无定义且必须被忽略的，而r15的bit[31：2]含有程序计数值。

在Thumb状态下，r15的bit[0]是无定义且必须被忽略的，而r15的bit[31：1]含有程序计数值。

CPSR和SPSR与ARM状态下的CPSR和SPSR是相同的；SP映射到ARM状态下的r13 3.简述处理器如何从ARM 状态转换到Thumb状态。

答：分支并且转换状态指令BX，在指令中指定了一个Rn寄存器，将Rn内容拷贝到PC，同时使PC[0]=0，如果Rn[0]=1，将处理器状态转换成Thumb状态，把目标地址处的代码解释为Thumb代码。

4.ARM指令对无符号数、带符号数装入字节或半字到寄存器是如何操作的？答：LDRSB指令从存储器装入一字节数据到寄存器bit[7:0]，用符号位bit[7]扩展寄存器的bit[31:8]；LDRSH指令从存储器装入半字节到寄存器bit[15:0]，用符号位bit[15]扩展寄存器的bit[31:16]。

5.简述ARM指令是如何实现条件执行的。

答：所有的ARM指令均可以在之零零操作码助记符后，跟随一个条件码助记符后缀，一句CPSR中的条件吗标志，有条件地被执行，而不需要使用分支指令实现条件分支。

6.ARM数据处理指令在什么情况下设置CPSR中的条件码标志?7.答：算术逻辑操作指令通常对指定的两个寄存器（或1个寄存器、1个立即数）进行操作，结果存到第3个寄存器，允许选择修改或不修改CPSR中的条件码标志。

比较指令TEQ、TST、CMP和CMN，通常对指定的两个寄存器（或1个寄存器，1个立即数）进行比较，比较结果不保存到寄存器，只影响CPSR中的条件码标志。

嵌入式系统与接口技术-复习资料

一、单项选择题1. 下面哪个系统属于嵌入式系统（）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、苹果IPhone手机2. 下面关于哈佛结构描述正确的是（）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3. 下面哪一种工作模式不属于ARM特殊模式的是（）A、用户模式Ｂ、管理模式Ｃ、软中断模式D、FIQ模式4. 下面哪个系统不属于嵌入式系统（）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5. A RM（Advanced RISC Machines）既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一种微处理器体系结构的通称。

1990年11月ARM公司成立于英国剑桥，设计了大量高性能、廉价、耗能低的( )处理器。

A.RISCB.CISCC.MISCD.SISC6. 在计算机体系结构中，( )表示每条计算机指令执行所需的时钟周期。

A.时钟周期(节拍)B.机器周期C.CPID.总线周期7. 下面异常中，优先级最高的是( )。

A.数据中止B.复位C.未定义指令D.预取中止8. ( )指令集支持ARM核所有的特性，具有高效、快速的特点。

A.ARMB.ThumbC.MicsD.AAC9. （）带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节，可以像其他SRAM存储器那样与微处理器连接。

A.NAND Flash B．NOR Flash C.EPROM D.EEPROM10. ( ) 使得几个指令可以并行执行。

A.超标量(Superscalar)技术B.流水线(Pipeline) 技术C.高速缓存（Cache）技术D.软内核技术11. Cache结构中，数据和指令都放在同一个Cache中，称为（）。

A.普林斯顿结构B. 梅普结构C.哈佛结构D.哈林结构12. 关于ARM处理器的异常描述不正确的是（）A. 复位属于异常B. 除数为0会引起异常C. 所有异常都要返回D. 外部中断会引起异常13. 下面哪个信号低电平时请求存储器访问信号（）A. nWAITB. nRESETC. nOPCD. nMREQ14. ( )是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。

嵌入式系统考试试题及答案

嵌入式系统考试试题及答案一、选择题1、嵌入式系统是指哪些设备？A.智能手机B.平板电脑C.个人电脑D.所有电子设备答案：D.所有电子设备解释：嵌入式系统是指嵌入在其它设备中的小型计算机系统，它们通常具有特定的功能和用途，例如控制机械、电子设备等。

因此，所有电子设备都可以看作是嵌入式系统的一种。

2、嵌入式系统的主要特点是什么？A.体积小B.功耗低C.处理能力强D.以上都是答案：D.以上都是解释：嵌入式系统通常具有体积小、功耗低、处理能力强等特点，这些特点使得它们能够适应各种不同的应用场景。

3、下面哪个不是嵌入式系统的应用？A.手机语音助手B.智能家居控制C.汽车发动机控制D.超级计算机答案：D.超级计算机解释：超级计算机是一种大型计算机系统，主要用于科学计算、数据分析等高性能计算领域，与嵌入式系统的应用场景不同。

4、嵌入式系统开发需要哪些技能？A.硬件设计B.软件编程C.系统集成D.以上都是答案：D.以上都是解释：嵌入式系统开发需要具备硬件设计、软件编程和系统集成等技能，因为嵌入式系统需要与具体的硬件设备进行交互，同时需要进行软件编程来实现特定的功能。

5、下面哪个是嵌入式系统开发的主要语言？A. C语言B. C++语言C. Java语言D. Python语言答案：A. C语言解释：C语言是嵌入式系统开发的主要语言之一，因为它具有高效的性能和直接访问硬件的能力，适合用于编写嵌入式系统的底层代码。

嵌入式系统是现代电子技术中非常重要的一部分，它们广泛用于各种领域，如工业控制、智能家居、医疗设备等。

因此，学习嵌入式系统的知识对于电子工程专业的学生来说是非常重要的。

在这里，我们提供了一些嵌入式系统期末考试的题目和答案，以帮助学生们更好地理解嵌入式系统的基本概念和原理。

解释：嵌入式系统通常具有小型化、快速化和智能化的特点，而巨型化并不是嵌入式系统的特点。

解释：嵌入式系统通常使用低级编程语言，如C语言和汇编语言，而Python语言通常用于高级编程和脚本编写，并不是嵌入式系统常用的编程语言。

嵌入式系统原理和接口技术复习题11777

一、简答题1.什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？答：以使用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应使用系统对功能，可靠性，成本，体积，功耗严格要求的专用计算机系统特点：和使用密切相关，实时性，复杂的算法，制造成本，功耗，开发和调试，可靠性，体积2.简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。

答:硬件组成：微处理器，存储器，输入设备和输出设备。

软件组成：操作系统，文件系统，图形用户接口，网络系统，通用组建模块。

3.S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器？APB总线上连接了那些部件？AHB：LCD控制器，LCD DMA，总线控制器，USB主控制器，中断控制器，ExtMaster，电源管理，Nandflash控制器，储存器控制器。

APB：通用异步收发器，内部集成电路总线（IIC），USB设备控制器，集成电路内部声音总线（IIS），MMC/SD/SDIO主控制器，通用I/O端口（GPIO），看门狗定时器（WDT），定时时钟（RTC），总线控制器，A/D转换器，串行外设接口，定时器/脉宽调制。

4.ARM体系结构支持几种类型的异常，并说明其异常处理模式和优先级状态？答，支持7种类型的异常异常处理过程：（进入异常）PC→LR，CPRS→SPSR，设置CPSR的运行模式位，跳转到相应的异常处理程序，（异常返回）LR→PC，SPSR→CPSR，若在进入异常处理时设置中断禁止位，要在此清楚，复位异常处理程序不需要返回。

Reset＞数据中指＞快速中断请求（ＦＩＱ）＞中断请求（IRQ）＞指令预取中止＞未定义指令和软件中止。

5.存储器生长堆栈可分为哪几种？各有什么特点？4种，满递增堆栈，满递减堆栈，空递增堆栈，空递减堆栈。

6.简述存储器系统层次结构及特点。

答：层次结构：包括Ｃａｃｈｅ，主存储器和辅助存储器特点：7.简述I2S总线接口的启动和停止过程。

通过I2S控制寄存器IISCON控制，当控制寄存器IISCON的地址为0=I2S禁止（停止）；当控制寄存器IISCON的地址为1=I2S允许（开始）。

嵌入式系统硬件接口原理与设计考试

嵌入式系统硬件接口原理与设计考试（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统的硬件接口主要功能是什么？A. 数据处理B. 数据存储C. 通信与连接D. 控制与调节2. 在嵌入式系统中，硬件接口通常用于哪些类型的设备连接？A. 网络设备B. 存储设备C. 显示设备D. 打印设备3. 什么是嵌入式系统的硬件抽象层（HAL）？它在系统设计中的重要性是什么？A. HAL是硬件和软件之间的桥梁，提供了统一的硬件接口。

B. HAL降低了系统设计的复杂性，使得开发者可以更加专注于软件功能。

C. HAL限制了硬件平台的选择，使得系统具有更好的可移植性。

D. HAL提高了系统的性能和稳定性。

4. 在设计嵌入式系统硬件接口时，需要考虑哪些因素？A. 性能需求B. 功耗限制C. 成本预算D. 可靠性和稳定性要求5. 什么是嵌入式系统中的I/O端口？它的主要作用是什么？A. I/O端口是CPU与外部设备之间的通道，负责数据的读写操作。

B. I/O端口是内存与外部设备之间的桥梁，负责数据的传输。

C. I/O端口是CPU内部的数据总线，负责数据的传输和处理。

D. I/O端口是外部设备与处理器之间的接口，负责数据的输入输出。

6. 在嵌入式系统中，中断控制器的作用是什么？A. 管理中断请求，防止CPU过载B. 负责系统资源的分配和调度C. 提供硬件驱动程序D. 进行系统自检和故障诊断7. 什么是嵌入式系统的时钟管理？它在系统中的作用是什么？A. 时钟管理是确保系统各部件按照统一频率运行的过程。

B. 时钟管理是管理系统中各种外设的时钟信号。

C. 时钟管理是负责系统启动和关闭的过程。

D. 时钟管理是进行系统性能调优的工具。

8. 在嵌入式系统设计中，如何选择合适的低功耗硬件接口？A. 选择高性能的硬件接口B. 选择低功耗的硬件接口C. 关闭不需要的硬件接口D. 使用电池供电以降低功耗9. 什么是嵌入式系统的启动程序（Bootloader）？它在系统启动过程中的作用是什么？A. 启动程序是用于初始化硬件并加载操作系统内核的程序。

（完整word版）嵌入式系统复习及答案

（完整word版）嵌⼊式系统复习及答案⼀、单项选择题1、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2、下⾯哪⼀种⼯作模式不属于ARM特权模式（A ）。

A、⽤户模式B、管理模式C、软中断模式D、FIQ模式3、ARM9TDMI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4、指令“LDMIA R0!, {R1, R2, R3, R4}”的寻址⽅式为（ C ）。

A、⽴即寻址B、寄存器间接寻址C、多寄存器寻址D、堆栈寻址5、对寄存器R1的内容乘以4的正确指令是( C )。

A、LSR R1，#2B、LSL R1，#2C、MOV R1，R1, LSL #2D、MOV R1，R1, LSR #26、下⾯指令执⾏后，改变R1寄存器内容的指令是( D )。

A、TST R1，#2B、ORR R1，R1,R1C、CMP R1，#2D、EOR R1，R1,R17、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、µCLinuxC、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. RS232-C串⼝通信中，表⽰逻辑1的电平是（D ）A、0VB、3.3VC、+5V~+15VD、-5V~-15V12. 下列不属于RISC计算机特点的是（C）。

嵌入式系统原理复习题及答案

嵌入式系统原理复习题1、嵌入式系统的概念广义上讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。

如各类单片机和DSP系统。

这些系统在完成较为单一的专业功能时具有简洁高效的特点。

但由于他们没有操作系统，管理系统硬件和软件的能力有限，在实现复杂多任务功能时，往往困难重重，甚至无法实现。

从狭义上讲，我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己操作系统，具有特定功能，用于特定场合的嵌入式系统。

本书所谓的嵌入式系统是指狭义上的嵌入式系统。

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）。

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、嵌入式系统的特点1)系统内核小2)专用性强3)运行环境差异大4)可靠性要求高5)系统精简和高实时性操作系统6)具有固化在非易失性存储器中的代码7)无自举开发能力3、嵌入式系统的硬件平台由哪些部分组成嵌入式系统的微硬件包括嵌入式核心芯片、存储器系统及外部接口4、什么是分时系统、软实时系统、硬实时系统，它们的区别是什么？分时操作系统按照相等的时间片调度进程轮流运行，分时操作系统由调度程序自动计算进程的优先级，而不是由用户控制进程的优先级。

这样的系统无法实时响应外部异步事件。

硬实时系统有一个刚性的、不可改变的时间限制，它不允许任何超出时限的错误。

超时错误会带来损害甚至导致系统失败、或者导致系统不能实现它的预期目标。

软实时系统的时限是一个柔性灵活的，它可以容忍偶然的超时错误。

失败造成的后果并不严重，仅仅是轻微的降低了系统的吞吐量。

5、嵌入式系统的分类按嵌入式微处理器的位数分类a)4位b)8位c)16位d)32位e)64位按软件实时性需求分类a)非实时系统b)软实时系统c)硬实时系统按嵌入系统的复杂程度分类b)小型嵌入式系统c)中型嵌入式系统d)复杂嵌入式系统6、ARM9处理器的工作状态有哪些ARM状态，Thumb状态7、ARM9处理器的内部寄存器结构ARM处理器总共有37个寄存器，可以分为以下两类寄存器：1）31个通用寄存器：R0～R15；R13_svc、R14_svc；R13_abt、R14_abt；R13_und、R14_und；R13_irq、R14_irq；R8_frq-R14_frq。

嵌入式系统原理与接口技术课后题答案

1、已知通用输入输出接口(gpio)A口其配臵端口地址为：0x1d20000，数据断口的地址为：0x1d20004；编写c语言程序段，将其配臵为输出接口，并将立即数0x1000送其数据口输出。

解：rPCONA=0X55555555；A口配臵为输出口rPDATA=0X10000;数据送A口输出2、采用arm接口和软件实现数字键的扫描，选用接口设计其硬件电路原理图，画出软件流程图。

解：PF0 PF1 PF2配臵为输出，PF3 PF4 PF5 PF6配臵为输入，其c语言语句如下所示：rPDATF = 0X15；硬件电路原理图如下图所示：键盘扫描子程序流程图3、假设要将S3C44B0X的UART1设臵为：波特率9600b/s，7位数据位，2个停止位，1位奇偶校验位，并采用流控制工作，该如何初始化？给出完成该设臵功能的代码段。

提示：配臵 UFCONn UMCONn UCONn ULCONn 。

解：根据题意要求，需向四个控制寄存器写入控制字并向除数寄存器写入除数，其初始化程序段如下所示：rULCON1=0x26;奇校验//或ULCON1=0x2e；偶校验rUMCON1=0x10；rUCON1=0x9；发送、接收采用中断模式（尽管题设未注明，UCON必须写入控制字）rUFCON1=0x0；禁止FIFOrUBRDIV1 =（（int）MCLK/16/9600＋0.5）-1）4、采用异步传输方式，设每个字符有6个信息位、1个奇校验位、1个停止位，如果波特率为1200，求每秒钟所能传输的最大字符数。

解：一帧信息包括一个起始位、 6个信息位、1个奇校验位和1个停止位，共计9位，故每秒传送字符个数为1200÷9=13.33（保留两位小数）。

5、异步通信的收、发双方是否需要统一的时钟，其字符格式、波特率和校验位有何要求。

解：异步通信的收、发双方不需要统一的时钟，但收、发时钟的频率应相同，字符格式和校验位应一致。

嵌入式系统原理及接口技术考试总复习

嵌入式系统原理及接口技术考试总复习1、嵌入式系统是以应用为中心，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，监视或管理的等功能。

2、嵌入式硬件平台的发展：①嵌入式微处理器；②嵌入式微控制器；③嵌入式数字信号处理器；④嵌入式片上系统。

嵌入式软件平台发展：①软件要求固化存储；②软件代码要求高效率，高可靠性；③系统软件有较高的实时性要求。

3、嵌入式计算的特点：①嵌入式系统通常是面向特定应用的；②嵌入式系统是将先进的计算机技术，半导体技术，电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物；③嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率的设计，根据应用需要量体裁衣，去除冗余，力挣在同样的硅片面积货样板面积上实现更高的性能；④嵌入式系统和具体应用有机结合在一起，具有较长的生命周期；⑤为了提高执行速度和系统的可靠性，嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中而不是存储器磁盘等载体中；⑥必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

4、嵌入式系统的要求：①实时性②多速率③功耗④低成本⑤环境相关性。

5、嵌入式系统开发的步骤：系统需求分析，规格说明；系统结构设计，构建设计；系统集成。

6、嵌入式系调试：调试系统包括：宿主机，目标机，通信信道；调试方式：①基于JTACA的ICE类型②基于ANGEL调试方式。

7、ARM920T微处理器的指令流水采用了典型的RISC五级流水线结构将指令执行过程分为：取值，译码，执行，访存，写回。

五级流水线结构采用分离的指令cache和数据cache。

8、ARM9的工作模式：除用户模式外，其余六种为特权模式；出用户，系统模式外，其余为异常模式。

ARM9微处理器核的工作模式是可以通过软件控制来改变的，而且外部中断信号或系统异常处理也可以使工作模式发生改变。

《嵌入式系统原理与接口技术》第2版复习资料整理

第一章1.1什么是嵌入式系统（P1）IEEE（国际电气和电子工程师协会）关于嵌入式系统的定义：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”。

1.2 与通用计算机系统比较，嵌入式系统有何特点？（P4）1)嵌入式系统通常是面向特定应用的；2)嵌入式系统功耗低、体积小、集成度高、成本低；3)嵌入式系统具有较长的生命周期；4)嵌入式系统具有固化的代码；5)嵌入式系统开发需要专用开发工具和环境；6)嵌入式系统软件需要RTOS（实时操作系统）开发平台；7)嵌入式系统开发人员以应用专家为主；8)嵌入式系统是知识集成系统。

1.3 根据嵌入式系统的复杂程度，嵌入式系统可分为哪4类？（P6）1)单个微处理器；2)嵌入式处理器可扩展的系统；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 嵌入式处理器有哪几类？试举例说明。

（P7）1)嵌入式微处理器（EMPU）；2)嵌入式微控制器（EMCU）；3)嵌入式DSP处理器（EDSP）；4)嵌入式片上系统（ESoC）。

1.6从硬件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成？画出见图。

（P11）第二章2.1 ARM7和ARM9基于什么体系结构，采用何种指令集？ARM7基于冯·诺依曼体系结构，采用RISC精简指令，兼容16位Thumb指令集；ARM9基于哈佛体系结构，同样采用RISC精简指令,支持32位ARM指令集和16位Thumb 指令集。

2.2 ARM7 TDMI中的"TDMI"分别代表什么？✧T：支持16位压缩指令集Thumb。

✧D：支持片上Debug。

✧M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）。

✧I：嵌入式ICE，支持片上断点和调试点。

T变种处理器有两种工作状态：Thumb和ARM只要支持同版本的ARM体系版本，基于ARM处理器的应用软件将是兼容的。

2.3 ARM处理器有几种工作模式？各种工作模式分别有什么特点？（P25）ARM状态和Thumb状态。

嵌入式系统原理及接口技术考试题库

1.什么是操作系统？它应具备什么功能？管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石.1.）操作系统是计算机硬件的封装和扩充2）.操作系统是计算机资源的管理者，包括处理器管理、存储器存储空间管理、外部输入输出(I/O)设备管理、文件管理、网络和通信管理、提供用户接口。

2嵌入式操作系统与普通操作系统区别嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，但嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点3什么是实时系统？对实时系统有什么要求？如果一个系统能及时响应外部事件的请求,并能在规定的时间内完成对事件的处理,这种系统称为实时系统.1.实时系统的计算必须产生正确的结果,称为逻辑或功能正确.2.实时系统的计算必须在预定的时间内完成.称为时间正确.4可剥夺内核：当一个进程正在被处理器所运行时,其他就绪进程可以按照事先规定的规定的规则,强行剥夺正在运行进程的处理器使用权,而使自己获得处理器使用权并得以运行6一个应用程序为什么一定要使用空闲任务在多任务系统运行时，系统经常会在某个时间内无用户任务运行而处于空闲状态，为了使CPU在此时有事可作，提供空闲任务。

空闲任务是不能被软件删除的7统计任务是必须使用的吗？简述它的功能用户应用程序可根据实际需要来选择是否使用统计任务。

每秒计算一次CPU在单位时间内被使用的时间,并把计算结果以百分比的形式存放在变量OSCPUsage中,以便应用程序通过访问它来了解CPU的利用率. 8什么是任务的优先权？UC/OS-II是用什么来描述任务的优先权的。

处于就绪态的任务优先获取其他任务cpu使用权的能力。

uC/OS-II是按可剥夺型内核来设计的，为此，每一个任务都必须具有唯一的优先级别，用来表示该任务在抢夺处理器时所具有的优先权力，共有64个优先级别，用数字“0”－“63”表示，数字“0”所表示的优先级最高9在UC/OS-II中任务有哪5种状态？分别简述 5个状态的特征：睡眠状态:任务只是以代码的形式驻留在内存,还没有交给操作系统管理.就绪状态:任务配备了任务控制块且在任务就绪表中登记,具备了任务运行的充分条件.运行状态:处于就绪状态的任务获得了CPU的使用权,任何时候只有一个任务处于运行.等待状态:正在运行的任务,把CPU的使用权让给其他任务.中断服务状态:正在运行的任务一旦响应中断申请,就会中止运行而去执行中断服务程序.10任务控制块记录了任务的那些信息包括任务堆栈的各种指针及数目，任务优先级，任务的状态标志参数等。

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

各位：根据掌握要点认真复习，后面附有作业题答案。

第1章掌握要点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（看课件，有补充的内容）补：1.嵌入式系统开发过程？2.嵌入式系统调试常用的基本方法3.交叉编译和交叉调试4.嵌入式操作系统第2章掌握要点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2.4.1 ARM存储系统2.4.2 Cache:写通、写回、读操作分配cache、写操作分配cache、工作原理、地址映像2.4.3节 ARM存储系统补充: (见课件)1. ARM简介：ARM的命名方式、5种变形2.理解片内Flash的3种编程方法。

3.理解ARM7芯片存储器存储空间分布。

（8个bank，每个bank32MB）第3章掌握要点3.1节ARM编程模式：处理器模式、处理器工作状态、寄存器组织、异常中断3.2节指令格式和寻址方式3.3节指令系统：掌握和熟练应用课件所讲的指令、可编程序段第5章掌握要点5.1节键盘接口：行扫描法原理、掌握编写驱动程序5.2节 LED显示器接口：理解工作原理，掌握编写驱动程序5．5.1节 UART异步串行接口：异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序第1章作业题答案：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。

两种定义之一即可。

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一、简答题1.简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。

答:硬件组成：微处理器，存储器，输入设备和输出设备。

软件组成：操作系统，文件系统，图形用户接口，网络系统，通用组建模块。

2.S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器？APB总线上连接了那些部件？AHB：LCD控制器，LCD DMA，总线控制器，USB主控制器，中断控制器，ExtMaster，电源管理，Nandflash控制器，储存器控制器。

3.ARM体系结构支持几种类型的异常，并说明其异常处理模式和优先级状态？答，支持7种类型的异常异常处理过程：（进入异常）PC→LR，CPRS→SPSR，设置CPSR的运行模式位，跳转到相应的异常处理程序，（异常返回）LR→PC，SPSR→CPSR，若在进入异常处理时设置中断禁止位，要在此清楚，复位异常处理程序不需要返回。

Reset＞数据中指＞快速中断请求（ＦＩＱ）＞中断请求（IRQ）＞指令预取中止＞未定义指令和软件中止。

4.简述I2S总线接口的启动与停止过程。

通过I2S控制寄存器IISCON控制，当控制寄存器IISCON的地址为0=I2S禁止（停止）；当控制寄存器IISCON的地址为1=I2S允许（开始）。

5.简述ARM系统中的中断处理过程。

中断处理过程包括：中断请求、中断排队或中断判优、中断响应、中断处理和中断返回6.ARM微处理器支持哪几种运行模式？各运行模式有什么特点？User：用户模式。

绝大部分的任务执行都在这种操作模式下，此为正常的程序执行模式。

FIQ：快速中断模式。

支持数据传送或通道处理。

IRQ：普通中断模式。

用于一般中断处理。

Supervisor：管理模式。

一种操作系统受保护的方式。

Abort：中止模式。

在访问数据中止后或指令预取中止后进入中止方式。

System：系统模式。

是操作系统一种特权级的用户方式。

Undef：未定义模式。

当执行未定义指令时会进入这种操作模式。

7.当PCLK=66.5MHz时，选择不同的时钟分频（1/2、1/4、1/8、1/16）输入，分别计算定时器最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间。

答：最小分辨率：定时器输入时钟频率=ＰＣＬＫ／{ｐｒｅｓｃａｌｅｒ＋１}／{ｄｉｖｉｄｅｒ值}＝６６.5/{0+1}/{2}=33.2500(MHz)一个计数脉冲时间=1/33.2500MHz=0.0300(us)最大分辨率：定时器输入时钟频率=PCLK/｛255+1｝/{2}=66.5/256/2=129.8828一个计数脉冲的时间=1/129.8828=7.6992（us）最大定时区间：由于TCNTBn=65535，计数到0共65536个计数脉冲，所以65536*7.6992=0.5045（sec）。

8.分析如图所示I2S总线时序图，说明其操作过程。

9.S3C2410A与UAD1341通过I2S总线接口连接，试述音频数据传送过程。

答：处理器通过IIS总线接口，控制音频数据在s3c2410内存与UDA1341TS之间传送。

连接在UDA1314TS上的麦克风信号在UDA1314内部经过A/D转换器，转换成二进制数，串行通过DATAO引脚送到S3C2410的IIS模块，在IIS模块中数据转换成并行数据然后使用通常存取方式或DMA存取方式，将并行数据保存的内存中，而内存中要输出的音频数据使用通常存取方式或DMA存取方式，将数据并行传送到IIS模块在IIS中转换成串行数据，串行通过DATAI引脚送到UDA1314TS，在片内经过D/A转换器，变成模拟信号，经过驱动器，驱动扬声器。

10.简述LCD控制器组成及数据流描述。

LCD控制器包括：REGBBANK，LCDCDMA，TMEGEN，ＬＰＣ定时控制逻辑单元，VIDPRCS 以及VIDEOMUX组成。

当传送请求由总线仲裁器接收时，4个连续的字数据由系统存储器帧缓冲区传送到LCDCDMA内的FIFO。

全部FIFO大小为28个字，分别由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH组成。

使用FIFOL和FIFOH，用来支持双扫描显示模式，在单扫描显示模式，仅有FIFO中一个，即FIFOH能够被使用。

11.以下是S3C2410A的串口逻辑方框图，试分析其组成和工作原理。

K9F2808U0C芯片的连接关系，并简单描述其操作过程。

一、填空1.“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。

2.IP核分为软核、硬核、固核。

3.嵌入式系统通常由包含有嵌入式处理器、嵌入式操作系统、应用软件和外围设备接口的嵌入式计算机系统和执行装置（被控对象）组成。

4.嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，可以分为硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。

5.硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。

嵌入式微处理器是嵌入式系统硬件层的核心。

6.系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次可以分为片级初始化、板级初始化和系统级初始化3个主要环节。

7.系统软件层通常包含有实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。

RTOS 是嵌入式应用软件的基础和开发平台。

8.ARM处理器共有37个寄存器，31个通用寄存器，6个状态寄存器。

寄存器R13通常用作堆栈指针，称作SP。

寄存器R14用作子程序链接寄存器，也称为链接寄存器LK （Link Register）。

9.FIQ模式有7个分组的寄存器R8～R14，映射为R8_fiq～R14_fiq。

在ARM状态下，许多FIQ处理没必要保存任何寄存器。

User、IRQ、Supervisor、Abort和Undefined模式每一种都包含两个分组的寄存器R13和R14的映射，允许每种模式都有自己的堆栈和链接寄存器。

10.寄存器R15用作程序计数器（PC）。

在ARM状态，位［1:0］为0，位［31:2］保存PC。

11.程序状态寄存器CPSR的N、Z、C、V分别指-------，I=1指------、F=1指------，M[4：0]用做-------。

12.S3C2410A的CPU内核采用的是16/32位ARM920T 内核，同时还采用了AMBA（先进的微控制器总线体系结构）新型总线结构。

13.ARM920T采用了MMU，AMBA总线和Harvard高速缓存体系结构，该结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache，每个Cache都是由8字长的行组成的。

14.2个USB主设接口/1个USB从设接口15.117位通用I/O接口和24通道外部中断源；16.8通道10位ADC和触摸屏接口；17.支持小／大端方式18.ARM体系结构使用单一、线性地址空间。

将字节地址做为无符号数看待，范围为（0～232－1）。

19.地址空间：8个存储器bank，每bank 128 MB（byte）（总共1GB）。

20.对于字对齐的地址A，地址空间规则要求如下：地址位于A的字由地址为A、A＋1、A＋2和A＋3的字节组成；地址位于A的半字由地址为A和A＋1的字节组成；地址位于A＋2的半字由地址为A＋2和A＋3的字节组成；地址位于A的字由地址为A和A＋2的半字组成。

21.ARM系统使用存储器映射I/O。

I/O口使用特定的存储器地址，当从这些地址加载（用于输入）或向这些地址存储（用于输出）时，完成I/O功能。

22.bank0～bank6都采用固定的bank起始地址。

23.每个bank支持可编程的8/16/32位数据总线宽度。

24.总线宽度和等待寄存器BWSCON：用来设置总线宽的和等待状态。

25.Bank控制寄存器BANKCONn：控制各bank的片选，访问周期。

26.刷新控制寄存器REFRESH：SDRAM的刷新控制寄存器。

27.BANKSIZE寄存器：用来设置BANK的容量。

28.支持从NAND Flash存储器和NOR Flash两种启动方式。

在NAND Flash模式下，采用4 KB内部缓冲器用于启动引导29.Cache存储器采用写直达（Write-through）或写回（Write-back）操作来更新主存储器。

30.每个引脚端的功能通过端口控制寄存器（PnCON）来定义（配置）。

31.与配置I/O口相关的寄存器包括：端口控制寄存器（GPACON～GPHCON）、端口数据寄存器（GPADAT～GPHDAT）、端口上拉寄存器（GPBUP～GPHUP）、杂项控制寄存器以及外部中断控制寄存器（EXTINTN）等。

32.S3C2410A通过对程序状态寄存器（PSR）中的F位和I位进行设置控制CPU的中断响应。

如果设置PSR的F位为1，则CPU不会响应来自中断控制器的FIQ中断；如果设置PSR 的I位为1，则CPU不会响应来自中断控制器的IRQ中断。

如果设置PSR的F位或I位设置为0，同时将中断屏蔽寄存器（INTMSK）中的相对应位设置为0，CPU响应来自中断控制器的IRQ或FIQ中断请求。

33.S3C2410A中的中断控制器能够接收来自56个中断源的请求；34.每个DMA控制器可以处理以下4种情况：（1）源和目的都在系统总线上；（2）源在系统总线上，目的在外围总线上；（3）源在外围总线上，目的在系统总线上；（4）源和目的都在外围总线上。

35.S3C2410A每个DMA通道有9个控制寄存器，4个通道共有36个寄存器。

每个DMA通道的9个控制寄存器中有6个用于控制DMA传输，另外3个用于监控DMA控制器的状态。

36.如果在一个存储系统中，指令预取时使用的一个cache，数据读写时使用的另一个cache，各自是独立的，这时称系统使用了独立的cache，用于指令预取的cache称为指令cache，用于数据读写的cache称为数据cache。

37.存储器按存储信息的功能，分为随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read Only Memory，ROM）。

38.Flash memory（闪速存储器）是嵌入式系统中重要的组成部分，用来存储程序和数据，掉电后数据不会丢失。

39.Bank控制寄存器BANKCONn：控制各bank的片选，访问周期。

1.什么是嵌入式系统？其特点有些什么？答：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。