嵌入式复习知识点

一、基本概念

1、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、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、嵌入式处理器可以分为以下几大类：嵌入式微处理器；嵌入式微控制器；嵌

入式DSP处理器；嵌入式片上系统（SOC）。

3、对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为前后台系

统或超循环系统。循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为，后台也可以叫做任务级。中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为，前台也叫中断级。

4、实时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，用户的应用

程序是运行于RTOS之上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求，进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。

5、常见的嵌入式操作系统有：嵌入式Linux；Windows CE；VxWorks；OSE；Nucleus；

eCos；μC/OS-II；uITRON。

6、可以把嵌入式系统的开发看作对一个项目的实施。项目的生命周期一般分为

识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4个阶段。

7、ARM7TDMI处理器使用流水线来增加处理器指令流的速度。这样可使几个操作

同时进行，并使处理和存储器系统连续操作，ARM7TDMI的流水线分3级，分别为：取指；译码；执行。

8、ARM7TDMI处理器内核使用V4T版本的ARM结构，该结构包含32位ARM指令

集和16位Thumb指令集。

9、ARM体系结构支持7种处理器模式，分别为：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。

10、在ARM7TDMI处理器内部有37个用户可见的寄存器。在不同的工作模式

和处理器状态下，程序员可以访问的寄存器也不尽相同。

11、寄存器CPSR为程序状态寄存器，在异常模式中，另外一个寄存器“程序

状态保存寄存器（SPSR）”可以被访问。每种异常都有自己的SPSR，在进入异常时它保存CPSR的当前值，异常退出时可通过它恢复CPSR。

12、在异常发生后，ARM7TDMI内核会作以下工作：①在适当的LR中保存下

一条指令的地址；②将CPSR复制到适当的SPSR中；③将CPSR模式位强制设置为与异常类型相对应的值；④强制PC从相关的异常向量处取指。

13、当异常结束时，异常处理程序必须：①将LR中的值减去偏移量后存入

PC，偏移量根据异常的类型而有所不同；②将SPSR的值复制回CPSR；③清零在入口置位的中断禁止标志；④恢复CPSR的动作会将T、F和I位自动恢复为异常发生前的值。

14、当nRESET信号被拉低时，ARM7TDMI处理器复位；当nRESET信号再次变

为高电平时，ARM处理器执行下列操作：①强制M[4:0]变为b10011（管理模式）；②置位CPSR中的I和F位；③清零CPSR中的T位；④强制PC从地址0x00开始对下一条指令进行取指；⑤返回到ARM状态并恢复执行。

15、基于ARM内核的芯片具有许多的外设，这些外设访问的标准方法是使用

存储器映射的I/O，为外设的每个寄存器都分配一个地址。通常，从这些地址装载数据用于读入，向这些地址保存数据用于输出。

16、ARM7TDMI(-S)具有32位ARM指令集和16位Thumb指令集，ARM指令集

效率高，但是代码密度低;而Thumb指令集具有较高的代码密度，却仍然保持ARM的大多数性能上的优势，它是ARM指令集的子集。

17、ARM处理器具有9种基本寻址方式。寄存器寻址；立即寻址；寄存器移

位寻址；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。

18、LPC2000系列微控制器包含四大部分：ARM7TDMI-S CPU；ARM7局部总线

及相关部件；AHB高性能总线及相关部件；VLSI外设总线及相关部件

19、LPC2000系列微控制器将ARM7TDMI-S配置为小端模式（Little-endian）。

20、AHB外设分配了2M字节的地址范围，它位于4G字节ARM寻址空间的最

顶端。每个AHB外设都分配了16KB的地址空间。

21、LPC2000系列微控制器的外设功能（除中断控制器）都连接到VPB总线。

AHB到VPB的桥将VPB总线与AHB总线相连。VPB外设也分配了2M字节的地址范围，从3.5GB地址点开始。每个VPB外设都分配了16KB的地址空间。22、LPC2000系列微控制器的向量中断控制器（VIC）可以减少中断的响应时

间，最多可以管理32各中断请求；外部存储器控制器（EMC）支持4个BANK

的外部SRAM或Flash，每个BANK最多16MB；

23、LPC2000系列微控制器片内Flash编程方法：通过内置JTAG接口；使用

UART0通信，通过在系统编程（ISP）；通过在应用编程（IAP）；

24、对于Philips的LPC系列ARM微控制器，存储器重新映射区域一共为64

字节，分别为异常向量区（32字节）和紧随其后的32字节。存储器重新映射的方法允许在不同模式下处理中断，重新映射的存储器区域在地址0x00000000～0x0000003F处。

25、CPU正常工作需要有合适的时钟信号，包括ARM7内核使用的CCLK时钟，

和芯片外设使用的PCLK时钟。

26、芯片上电后，晶体振荡器开始振荡。因为振荡从开始到稳定需要一过程，

所以外部复位信号至少要保持10ms；在晶体振荡器保持稳定振荡，或者使用有源钟振时，外部复位信号可以缩短到不小于300ns；

27、EMC模块支持4个独立配置的存储器组，每个存储器组的总线宽度可设

置为8、16或者32位，但是同一个存储器组的器件必须宽度相同。每个存储器组最大支持16MB寻址空间。

28、LPC2000系列作为“微控制器”，其GPIO特性就显得很重要。它具有

如下的特性：可以独立控制每个GPIO口的方向（输入/输出模式）；可以独立设置每个GPIO的输出状态（高/低电平）；所有GPIO口在复位后默认为输入状态。

29、SPI（Serial Peripheral Interface——串行外设接口）总线系统是一

种同步串行外设接口，一般使用4条线：串行时钟线SCK、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SSEL。

30、FLASH存储器主要分为两种，一种为NOR型FLASH，另一种为NAND型

FLASH ；NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储，

31、μC/OS-II是一个完整的、可移植、可固化、可剪裁的占先式实时多任

务内核。

32、μC/OS-II可以管理64个任务，然而，μC/OS-II的作者建议用户保留

8个给μC/OS-II。这样，留给用户的应用程序最多可有56个任务。