嵌入式系统复习笔记

嵌入式系统复习笔记

-----增哥

注意点：本复习指导基本已包括所有的程序设计以及分析题，每个考点后面均有例题，例题前的所有知识点我已经把他写的尽量通俗易懂，把程序分析的方法也写明，希望大家用几个小时时间来看看，通过考试绝对没有问题！PS：本材料后面所写的参考页码均是以新版书为标准，用旧版书的同学麻烦自己写上旧版书的页码，知识点都是一样的！！！本人能力有限，如有错误，请见谅！！

1、状态寄存器CPSR各bit的意义：

各位同学只需了解控制位bit0~bit7

T:为状态：0表示ARM状态，1表示Thumb状态

I、F表示IRQ中断FIQ中断的使能。1时中断禁止，0时中断使能（允许该中断）。

2、三个特殊用途寄存器SP(R13) LR(R14) PC(R15)

R13（SP）：堆栈指针，保存当前处理器模式的堆栈栈顶。

R14（LR）：链接R，保存子程序（含发生异常）的返回地址。

R15（PC）：程序计数器，保存下一条指令的地址。

注意点：PC指针永远指向取值（什么意思？见第3点流水线）

3、ARM7的流水线

采用三级流水线，即取指→译码→执行

例：假设一共有三条指令：

0x4000 ADD PC,PC,#4 ；其中第二个PC指针的值为0x4008，将第二个

PC+4=0x400C赋给第一个PC指针（回答上述PC

指针永远指向取值的问题）

0x4004 SUB

0x4008 CMP

那么CPU实际执行为：

周期取指译码执行

T1 ADD

T2 SUB ADD

T3 CMP SUB ADD

解释：当第一CPU周期T1时先取址，取第一个指令的地址。

当第二CPU周期T2时取第二个指令的地址，然后译码，译的是第一个指令的码

当第三CPU周期T3时取第三个指令的地址，译第二个指令的码，执行第一个指令

所以：PC值=当前程序执行位置+8字节（如果CPSR中的T位为0，则+8；如果T位为1，则+4）

4、PLL频率的计算（P133）

PLLCFG[4:0]为MSEL[4:0],存放的是PLL 倍频器值（即M 值）； 例：MSEL[4:0]=00101 则表示5，M=5+1=6

PLLCFG[6:5]为PSEL[1:0]，存放的是PLL 的分频器值（即P 值；） 例：PSEL[1:0]=00 则表示P=1 01 则表示P=2 10 则表示P=4 11 则表示P=8 PLL 频率公式：

)

2()2(P F F M P F F C C L K CCO OSC CCO ⨯⨯=⨯⨯⨯=

注意点：CCO F 的范围为156~320MHZ ；

例题：晶振的频率为10MHZ ，需要输出的系统时钟为60MHZ ，请问如何配置？ 答：OSC F =10MHZ ，所以6

==

OSC

CCLK

F F M ,所以 M-1=5，所以MSEL[4:0]=0b00101; 根据CCO F 的范围可知，)

2(⨯=

CCLK CCO

F F P 所以，P 只能取2，即PSEL[1:0]=0b01;

所以根据上述得：

PLLCFG = (1<<5) | (5) ;这句话的意思是将2（也就是0b01）向左移5位，也就是将PESL 赋

值了，然后与5逻辑或，也就是将0b00101赋值给MSEL 了。

则系统时钟设置为：

#define Fosc 11059200 ； 晶振10MHz ；

#define Fcclk (Fosc * 6) ； 系统频率为Fosc 的整数M 倍

#define Fcco (Fcclk*4) ；cco频率为Fcclk的2 P倍

#define Fpclk (Fcclk/ 4)*1 ；VPB分频，只能为Fcclk/ 4的1、2、4倍

5、引脚连接模块的配置

注意点：请各位同学注意LPC2214的引脚描述图P97

【1】引脚选择寄存器共3个，每个32位，PINSEL0、PINSEL1、PINSEL2

其中每两位控制一个引脚（如何理解？）

解释：PINSEL0[1:0]表示该寄存器1位、0位控制P0.0口

其中00表示GPIO的功能；01表示TxD（UART0）的功能；10表示PWM1的功能；11保留

详细见表P173-P174

所以PINSEL0[31:0]控制P0.0~P0.15 PINSEL1[31:0]控制P0.16~P0.31

【2】例题：将P0.10配置成GPIO，P0.11配置成CTS（UART1），如何配置？

解题分析思路：

①首先确定是PINSEL0还是PINSEL1来控制？这里是PINSEL0控制；

而且P0.10是PINSEL0[21:20]控制，P0.11是PINSEL0[23:22]控制；

②再根据P173的表可得，P0.10的GPIO功能的值为00，P0.11的CTS功能值是01；

③[23：22] [21：20]

01 00 =4 ，0x04＜＜20 （0X00400000）

这句话的意思是将这四位的值（也就是0x00000004）赋值

进去，因为该值是从第20开始的，所以需要左移20，就变

成了（0x00400000）；

④最后写出引脚配置语句，采用可先读寄存器值，然后按位进行逻辑“与”、“或”操作，再回写到

该寄存器。

也就是：

本题答案：PINSEL0=（PINSEL0 & 0xFF0FFFFF）|（0x04＜＜20）

（本句的意思是，先读出PINSEL0的值，然后和0xFF0FFFFF逻辑与，因为PINSEL0中我们只需要将要设置的0100赋值进去，不能改变其他值，原值&1=原值，起到保护其他值的作用

[31 : 24] [23:22][21:20] [19 : 0]

二进制：1111 1111 00 00 1111 1111 1111 1111 1111

十六进制：FF 0 FFFFF

然后我们将要赋值的值左移20位，与原值逻辑或即可）。

6、外部存储器的配置（EMC）

【1】系统有4个外部存储器组配置寄存器BCFG0 BCFG1 BCFG2 BCFG3 描述见P155其中PINSEL2[5:4]为BOOT[1:0],也是BCFGn[29:28],表示控制数据总线的宽度

00 表示8位01 表示16位10表示32位11保留

寄存器的配置选项：

①IDCY：为防止总线竞争，存储器内部读/写访问间需间隔空闲时钟周期（1~ 16个cclk）；

②WST1：读访问长度（等待+操作：3 ~ 34个cclk）；

③WST2：写访问长度（等待+操作：1 ~ 32个cclk）；

④RBLE/MW：存储器组的总线宽度（8/16/32位）；

⑤WP：存储器组写保护（=1, 写保护）。

【2】16位宽存储器组连接16位SRAM芯片；512KB、16位数据宽度（或者问MW=0b01或者问