嵌入式系统原理与应用马维华北邮电第2版课后答案
(完整版)嵌入式系统课后答案马维华
第1章嵌入式系统概述1,什么是嵌入式系统嵌入式系统的特点是什么嵌入式系统概念:(1) IEEE对嵌入式系统的定义:用于控制,监视或者辅助操作机器和设备的装置.(2)一般定义: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.嵌入式系统的特点:(1) 专用的计算机系统(2) 必须满足环境要求(3) 必须能满足对象系统的控制要求(4) 是集成计算机技术与各行业应用的集成系统(5) 具有较长的生命周期(6) 软件固化在非易失性存储器中(7) 必须能满足实时性要求(8) 需要专用开发环境和开发工具2,简单分析几种嵌入式操作系统的主要特点,包括嵌入式Linux,Windows CE,uCOS II 及VxWorks.(1)嵌入式Linux:有多个主流版本,根据应用需求,性能略有差别.μCLinux是Linux小型化后,适合于没有MMU的微处理器芯片而裁剪成的操作系统,μCLinux保持了传统Linux操作系统的主要特性,包括稳定,强大的网络和文件系统的支持,μCLinux裁剪了大量的Linux内核以缩小尺寸,适合像512KB RAM,1MB Flash这样小容量,低成本的嵌入式系统.RT_Linux即能兼容通常的Linux,又能保证强实时性.(2)Windows CE:开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用.WinCE开发难度远低于嵌入式Linux,实时性略低,常用于手机,PDA等手持设备中.(3)uCOS II:结构小巧,抢先式的实时嵌入式操作系统,具有执行效率高,占用空间小,可移植性强,实时性能好和可扩展性能等优点.主要用于小型嵌入式系统.(4) VxWorks: 集成开发环境为Tornado,Vxworks因出现稍早,实时性很强,并且内核可极微(最小8K),可靠性较高等.通常应用在通信设备等实时性要求较高的系统中.第2章嵌入式处理器体系结构1,具体说明ARM7TDMI的含义,其中的T,D,M,I分别代表什么ARM7TDMI是ARM7处理器系列成员之一,采用V4T版本指令.T表示Thumb,该内核可从16位指令集切换到32位ARM指令集;D表示Debug,该内核中放置了用于调试的结构,支持片内Debug调试;M表示Multiplier,支持位乘法;I表示Embedded ICE ,内含嵌入式ICE宏单元,支持片上断点和观察点.2,ARMV4及以上版本的CPSR的哪一位反映了处理器的状态若CPSR=0x000000090,分析系统状态.CPSR=0x000000090表示当前处理器工作于ARM状态,系统处于用户模式下. CPSR的BIT5(T)反映当前处理器工作于ARM状态或Thumb状态.3,ARM有哪几个异常类型,为什么FIQ的服务程序地址要位于0x1C 在复位后,ARM处理器处于何种模式,何种状态ARM的7种异常类型:复位RESET异常,未定义的指令UND异常,软件中断SWI异常,指令预取中止PABT异常,数据访问中止DABT异常,外部中断请求IRQ异常,快速中断请求FIQ 异常.在有快速中断发生时,CPU从0x1C处取出指令执行.ARM复位后处于管理模式,工作于ARM状态.4,为什么要使用Thumb模式,与ARM代码相比较,Thumb代码的两大优势是什么为了兼容数据总线宽度为16位的应用系统,使用了ARM指令系统的一个子集Thumb指令系统.与等价的32位代码相比,Thumb指令集在保留32位代码优势时,大大节省了系统的存储空间.5,说明AMBA,AHB,ASB以及APB的英文全称及其含义.AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)即先进的微控制器总线体系结构,是ARM 公司公布的总线标准,这一标准定义了AHB,ASB,APB及AMBA共4种高性能的系统总线规范.AHB(Advanced High_performance Bus)先进的高性能总线,用于连接高性能系统组件或高宽带组件.它支持突发数据传输方式及单个数据传输方式,所有时序参考同一个时钟.ASB(Advanced System Bus)即先进的系统总线,用于连接高性能的系统模块.它支持突发数据传输.APB(Advacned Peripheral Bus)即先进的外围接口总线,是一个简单的接口.它支持低性能的外围接口,APB是用来连接系统的周边组件.6,简述MMU从虚拟地址到物理地址的转换过程和方法.虚拟地址到物理地址的转换过程:当ARM要访问存储器时,MMU先查找TLB中的虚拟地址表,如果ARM的结构支持分开的地址TLB和指令TLB,那么它在取指令时使用指令TLB,其它的所有访问类别使用数据TLB;如果TLB中没有虚拟地址的入口,则是转换表遍历硬件从存储在主存储器中的转换表中获取访问权限,一旦取到,这些信息放在转换TLB中,它会放在1个没有使用的入口处或覆盖1个已有的入口.虚拟地址到物理地址的转换方法:(1)确定1级页表的基地址.(2)合成转换表的1级描述符.(3)根据不同的1级描述符获取第2级描述符地址并找出第2级描述符.(4)将第2级页描述符指示的页基地址,与虚拟地址指示的页内偏移地址相加,得到相应页的物理地址,完成虚拟地址到物理地址的转换.第三章典型嵌入式处理器1,简述LPC2000系列微控制器的内部有哪些重要的外设组件向量中断控制器,外部存储控制器,I2C中行总线控制器,SPI同步接口控制器,UART串口控制器,定时器,AD转换器,CAN总线控制器,看门狗定时器等.2,S3C44B0X如何组织8,16,32位的存储器,地址线如何连接S3C44B0X不同宽度的存储器地址线连接方法.存储器地址引脚8位总线16位总线32位总线A0A0A1A2A1A1A2A3A2A2A3A4A3A3A4A5…………Am-1Am-1Am-2Am-33,说明I2C的数据有效性和起停条件.数据有效性:当SCL信号为高电平时,SDA上的数据传输有效,传输时高位在前,低位在后,每个字节长度限制为位,而每次传送的字节总数没有限制.满足启动条件后的第一个字节应为地址域.每一个字节有一个应答位.起停条件:启动条件,在SCL信号保持高电平时SDA信号由高电平变为低电平;停止条件,要求在SCL信号保持高电平时SDA信号由低电平变为高电平.4,简述A T91FR40162处理器的特点.AR91FR40162采用ARM7TDMI处理器核,内部集成了256KB的片内SRAM和1024K字的16位Flash存储器,完全可编程的外部总线接口, 8个优先级且可以独立屏蔽的向量中断控制器,32个可编程的I/O接口线,3通道16位定时/计数器,2个同步/异步收发器及可编程的看门狗定时器,能完成全静态操作,具有先进的省电特性.第四章嵌入式处理器指令系统1,填空题(1)在源操作数为立即数时,应在前加#作为前缀,在#后加0x或&表示十六进制数,在#后加%表示二进制数,#后加0d或默认表示十进制数.(2)根据堆栈指针指向的数据位置不同,堆栈可分为满堆栈和空堆栈.(3)用一条指令完成人条件加法运算,并更新CPSR中的条件码,R1+R2->R3 ADDS R3,R1,R2.(4)在程序执行过程中,是通过寄存器R15控制程序的运行的.(5)转移指令的跳转范围是-32MB-32MB.2,选择题(2)堆栈随着存储器地址的增大而向上增长,基址寄存指向存贮有效数据的最高地址或者说指向第一个要读出的数据位置,是(A)堆栈.A,满递增B,空递增C,满递减D,空递减(3)在指令LDR R0,[R1,#4]!执行后,R1中的值为(C).A,R1不变B,R1=R1+1 C,R1=R1+4 D,R1=43,说明下列指令完成的功能(1)ADD R0,R1,R3,LSL #2 ;R0=R1+4R2(2)ANDNES R0,R1,#0x0F ;if (CPSR寄存器中Z=0) R1的高28位清零后送寄存器R0并更新CPSR寄存器,else 执行下一条指令.(3)LDRB R0,[R1,R2,LSR#2] ;把存储器地址为(R1+R2>>2)的字节数据加载到R0,R0的高24位清零.(4)ADCHI R1,R2,R3; if(CPSR寄存器中Z=0并且C=1) 执行R1=R2+R3加法操作,else执行下一条指令.(5)EOR R0,R0,R3,ROR R4; R3寄存器中的内容根据R4寄存器中的内容循环右移后与R0寄存器进行逻辑异或操作后,其结果存在R0寄存器内.(7)MLA R0,R1,R2,R3; R0=R1×R2+R3 MLA是32位乘加指令,运算结果的高32位自动丢掉.(8)LDR R1,[R0,-R5,LSL #4] ;将存储器地址为R0-16R5的字数据加载到寄存器R1中.4,用汇编语言实现下列功能的程序段,令R1=a,R2=b.(1)if(a!=b)&a-b>5)) a=a+bCMP R1,R2BEQ NextADD R3,R2,#5CMP R1,R3BLS NextADD R1,R1,R2Next B Next(2) while(a!=0){b=b+b*2;a--;}AREA TestWhile,CODE,READONL Ya equ 5b equ 1ENTRYMOV R1,#aMOV R2,#bLOOPCTL CMP R1,#0ADDNE R2,R2,R2,LSL#1SUBNES R1,R1,#1BNE LOOPCTLEND(3)从a所指向的地址,拷贝20个32位数据到b所指向的地址AREA DataCopy,CODE,READONL YENTRYLDR R0,=SrcDataLDR R1,=DstDataMOV R2,#20LOOPCTL LDR R3,[R0],#4STR R3,[R1],#4SUBS R2,R2,#1BNE LOOPCTLWait B WaitAREA DataDef, DATA,READWRITESrcData DCD 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20DstData SPACE 4*10END6,试比较TST与ANDS,CMP与SUBS,MOV与MVN指令的区别.(1)TST指令把两个操作数进行按位的与操作,并根据运算结果更新CPSR中的条件标志位的值.该指令通常用来检测是否设置了特定的位,一般操作数1是要测试的数据,而操作数2是一个位掩码.ANDS指令用于在两个操作数上进行逻辑与运算,并把结果放到目的寄存器中,操作数1应是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或是1个立即数.该指令常用于设置操作数1的某些位.TST和ANDS两条指令都影响CPSR寄存器;TST指令不改变参与运算的数据,而ANDS指令对目的寄存器进行更新.(2)CMP指令用于把2个操作数进行比较,同时更新CPSR中条件标志位的值.该指令进行一次减法运算,但不保存运算结果,只更改条件标志位.标志位表示的是操作数1和操作数2 的关系(大,小,相等).SUBS 指令用于把操作数1送去操作数2,并将结果存放到目的寄存器中.操作数1应是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或是一个立即数.指令影响CPSR值. CMP和SUBS指令都影响CPSR寄存器;CMP指令不保存运算结果,而SUBS指令可以保存运算结果,并且减数和被减数的值也不发生变化.(3)MOV指令将一个寄存器,被移位的寄存器或一个立即数的值装入目的寄存器内,可以指定相同的寄存器实现NOP的效果,还可以移位一个寄存器.MVN指令与MOV指令的不同之处是在传送数据之前先按位取反,即把一个被取反的值传送到目的寄存器中.8,写一段ARM汇编程序:循环累加队列中的所有数据,直到碰到零值位置,结果放在R4.源程序末尾队列如下:Array:DCD 0x11DCD 0x22DCD 0x33DCD 0R0指向队列头,ADR R0,ARRAY.使用命令LDR R1,[R0],#4来装载,累加至R4,循环直到R1为0,用死循环来停止.程序:AREA Cond_Sum,CODE,READONL YENTRYLDR R0,=ArrayMOV R4,#0LooPCtl LDR R1,[R0],#4CMP R1,#0ADDNE R4,R4,R1BNE LooPCtlWait B WaitAREA SrcData,CODE,READONL YArray DCD 0x11DCD 0x22DCD 0x33DCD 0END9,写一个汇编程序,求一个含64个带符号的16位数组组成的队列的平方和.程序:AREA SquareSum,CODE,READONL YENTRYLDR R0,=ArrayMOV R3,#4MOV R4,#0LooPCtl LDRH R1,[R0],#2MLA R4,R1,R1,R4SUBS R3,R3,#1BNE LooPCtlNOPAREA SrcData,CODE,READONL YArray DCD 0x00010002DCD 0x00030004END第五章嵌入式系统程序设计基础4,简要说明EXPORT和IMPORT的使用方法.答:EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号,该标号可在其它的文件中引用.EXPORT可用GLOBAL代替.标号在程序中区分大小写.[WEAK]选项声明其它的同名标号优先于该标号被引用.IMPORT伪指令用于通知编译器要使用的标号在其它的源文件中定义,但要在当前源文件中引用,而且无论当前源文件中是否引用该标号,该标号均会被加入到当前源文件的符号表中. 5,分析说明下段程序完成什么功能AREA ChangeState,CODE,READONL YCODE32LDR R0,=Start+1BX R0CODE16Start MOV R1,#1END解:程序功能实现程序的跳转并从ARM状态切换到Thumb状态.6,设计一段程序完成数据块的复制,数据从源数据区snum复制到目标数据区dnum.复制时,以8个字为单位进行.对于最后所剩不足8个字的数据,以字为单位进行复制.程序:AREA BlockDataCopy,CODE,READONL Ynum EQU 20ENTRYStart LDR R0,=snumLDR R1,=dnumMOV R2,#numMOV R13,#400BlockCopy MOVS R3,R2,LSR#3BEQ CopyWordsSTMFD R13!,{R4-R11}OctCopy LDMIA R0!,{R4-R11}STMIA R1!,{R4-R11}SUBS R3,R3,#1BNE OctCopyLDMFD R13!,{R4-R11}CopyWords ANDS R2,R2,#7BEQ StopWordsCopy LDR R3,[R0],#4STR R3,[R0],#4SUBS R2,R2,#1BNE WordsCopyStop B StopAREA BlockData, DATA,READWRITEsnum DCD 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11DCD 12,13,14,15,16,17,18,19,20dnum SPACE 20*4END7,利用跳转表的思想编写一个汇编程序,实现当R0分别为0,1,2时完成跳转到3个不同的子程序.程序:AREA JumpTable,CODE,READONL Ynum EQU 3ENTRYStart MOV R0,#1MOV R1,#3MOV R2,#2BL JumpTblCtlStop B StopJumpTblCtl CMP R0,#numMOVHS PC,LRADR R3,JumpTblEntryLDR PC,[R3,R0,LSL#2]JumpTblEntry DCD Subroutine1DCD Subroutine2DCD Subroutine3Subroutine1 MOV R3,#0x55MOV PC,LRSubroutine2 MOV R4,#0xAAMOV PC,LRSubroutine3 MOV R5,#0x5AMOV PC,LREND第六章嵌入式操作系统1,简述μCLinux的特点,说明其主要应用的环境.答:μCLinux主要是为控制领域定做的LINUX版本,其设计思想就是对标准LINUX内核进行裁剪,去除虚拟管理部分代码,并且对内存分配进行优化,以达到提高系统运行效率的目的.特点:(1)包含通用LINUX API函数.(2)内核体积小于512KB(3)内核及文件系统体积小于900KB(4)具有完整的TCP/IP协议栈(5)支持多种文件系统.2,简述μCLinux的移植过程.答:(1)配置内核(2)编译内核(3)下载,运行,调试内核第七章嵌入式系统的BootLoader1,简述Boot Loader与嵌入式系统的关系.Boot Loader 是在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小程序.其作用为:初始化硬件设备,建立内存空间的映射图,将系统的软件件环境带到一个合适的状态,为最终调用操作系统内核或用户应用程序准备好正确的环境.2,Boot Loader的主要功能有哪些答:初始化硬件设备,检测系统内存映射,将内核映像和根文件系统从Flash传到RAM空间,并为内核设置启动参数,最后调用内核.3,Boot Loader分为几个阶段,各阶段主要完成什么功能答:Boot Loader通常分为2个阶段.阶段1完成基本硬件的初始化,加载阶段2的RAM空间,复制阶段2到RAM,设置堆栈指针,跳转到阶段2的C程序入口点.在阶段2初始化阶段2要使用的硬件设备,检测系统内存映射,加载内核映像和根文件系统映像,调用内核.第八章嵌入式系统设计1,简述嵌入式系统设计的一般步骤.答:⑴需求分析; ⑵体系结构设计; ⑶硬件,软件,执行机构设计; ⑷系统集成⑸系统测试2,简述软,硬件协同设计的过程.⑴需求分析; ⑵软,硬件协同设计; ⑶软,硬件实现; ⑷软,硬件协同测试和验证。
嵌入式系统原理及应用课后答案
嵌入式系统原理及应用课后答案嵌入式系统是一种专门针对特定应用领域设计的计算机系统，它通常被嵌入到其他设备中，用于控制设备的特定功能。
嵌入式系统具有体积小、功耗低、性能高、成本低等特点，广泛应用于消费类电子产品、工业控制、汽车电子、医疗设备等领域。
本文将从嵌入式系统的原理及应用方面展开讨论，并提供课后答案供学习者参考。
嵌入式系统的原理主要涉及到硬件和软件两个方面。
在硬件方面，嵌入式系统通常采用专用的微处理器或微控制器作为核心处理器，配合外围设备和接口电路，构成一个完整的系统。
而在软件方面，嵌入式系统的设计通常采用实时操作系统，以保证系统对外部事件的及时响应和处理能力。
此外，嵌入式系统的软件开发通常采用嵌入式开发工具，如编译器、调试器、仿真器等，以便开发人员能够方便地进行软件开发和调试工作。
在嵌入式系统的应用方面，它广泛应用于各种领域。
在消费类电子产品中，嵌入式系统被应用于智能手机、数码相机、家用电器等产品中，为这些产品提供了强大的功能和高效的性能。
在工业控制领域，嵌入式系统被应用于工业自动化设备、机器人、传感器等设备中，为工业生产提供了智能化的控制和监测能力。
在汽车电子领域，嵌入式系统被应用于发动机控制、车载娱乐、车载导航等系统中，提高了汽车的性能和安全性。
在医疗设备领域，嵌入式系统被应用于医疗影像设备、生命体征监测设备等产品中，为医疗诊断和治疗提供了可靠的技术支持。
针对以上内容，以下是嵌入式系统原理及应用的课后答案：1. 什么是嵌入式系统？它的特点是什么？嵌入式系统是一种专门针对特定应用领域设计的计算机系统，它通常被嵌入到其他设备中，用于控制设备的特定功能。
嵌入式系统的特点包括体积小、功耗低、性能高、成本低等。
2. 嵌入式系统的原理包括哪些方面？嵌入式系统的原理主要涉及到硬件和软件两个方面。
在硬件方面，嵌入式系统通常采用专用的微处理器或微控制器作为核心处理器，配合外围设备和接口电路，构成一个完整的系统。
嵌入式系统(第二版)第一至第五章课后答案
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：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、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？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。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。
嵌入式系统原理及应用慕课答案
嵌入式系统原理及应用慕课答案1.与个人计算机（PC）相比，嵌入式系统具有许多不同的特点。
下面不属于嵌入式系统特点的是（）。
A)嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用性B)嵌入式系统通常包含在非计算机设备（系统）中，具有隐蔽性C)嵌入式系统的软硬件资源往往受到严格的限制D)嵌入式系统性能较低，价格也比较便宜【解析】：与人们日常使用的个人计算机相比，嵌入式系统具有许多不同的特点。
1）专用型，嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用型；2）隐蔽性，嵌入式系统通常总是非计算机设备（系统）中的一个部分，它们隐藏在其内部，不为人知；3）资源受限，嵌入式系统通常要求小型化、轻量化、低功耗及低成本，因此其软硬件资源受到严格的限制；4）高可靠性；5）实时性；6）软件固化。
综上所述，D选项不属于嵌入式系统的特点。
2.嵌入式系统中的CPU具有一些与通用计算机所使用的CPU不同的特点，下面不是其特点的是（）。
A)支持实时处理B)低功耗C)高主频D)集成了测试电路【解析】：嵌入式系统中的CPU一般具有4个特点：1）支持实时处理；2）低功耗；3）结构可扩展；4）集成了测试电路。
因此，该题选C。
3.嵌入式系统使用的片上系统英文缩写名为SoC，下面关于SoC 叙述中错误的是（）。
A)Soc也称为系统级芯片，它是电子设计自动化水平的提高和集成电路制造技术飞速发展的产物B)Soc芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路C)Soc将嵌入式系统的几乎全部功能都集成在一块芯片中，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能D)Soc的设计制造难度很大，目前还没有得到广泛使用【解析】：随着电子设计自动化水平的提高和VLSI制造技术的飞速发展，半导体加工已经从微米、亚微米进入到深亚微米的时代，单个芯片上可以集成几亿个甚至几十亿个晶体管，因而能够把计算机或其他一些电子系统的全部电路都集成在单个芯片上，这种芯片就是所谓的片上系统。
嵌入式系统原理及应用课后答案
嵌入式系统原理及应用课后答案嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它通常被嵌入到更大的产品中，以执行特定的任务或功能。
嵌入式系统在日常生活中随处可见，例如智能手机、家电产品、汽车控制系统等都包含嵌入式系统。
本文将介绍嵌入式系统的原理及其在各个领域的应用，并提供相关课后答案。
首先，嵌入式系统的原理是基于微处理器或微控制器，它通常集成了处理器、存储器、输入/输出接口和其他必要的硬件模块。
嵌入式系统的设计需要考虑到系统的功耗、性能、成本和体积等因素，因此通常采用定制化的设计方案。
此外，嵌入式系统的软件开发也是其原理的重要组成部分，开发人员需要针对特定的应用场景进行软件定制开发，以实现系统的功能需求。
其次，嵌入式系统在各个领域都有着广泛的应用。
在消费电子产品领域，嵌入式系统被广泛应用于智能手机、智能家居、智能穿戴设备等产品中，为用户提供更加智能、便捷的体验。
在工业控制领域，嵌入式系统被应用于自动化生产线、机器人控制、传感器数据采集等方面，提高了生产效率和产品质量。
在汽车领域，嵌入式系统被应用于车载信息娱乐系统、车辆控制系统、驾驶辅助系统等，提升了驾驶体验和行车安全性。
最后，针对嵌入式系统原理及应用的课后答案，我们可以从以下几个方面进行思考和讨论：1. 嵌入式系统的特点和优势是什么？为什么在特定领域中更适合使用嵌入式系统而不是通用计算机系统？2. 举例说明嵌入式系统在特定应用场景中的应用案例，并分析其对该领域的影响和作用。
3. 分析嵌入式系统的设计和开发过程中可能遇到的挑战和解决方案，如何平衡系统的性能、功耗、成本和体积等因素？4. 探讨未来嵌入式系统在人工智能、物联网、智能制造等新兴领域中的发展趋势和应用前景。
综上所述，嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，在各个领域都有着广泛的应用，并且在未来的发展中将继续发挥重要作用。
对于学习嵌入式系统的同学来说，深入理解其原理及应用是非常重要的，希望以上内容能够对大家有所帮助。
【嵌入式】嵌入式系统开发与应用第二版课后答案第三章（田泽）
【嵌⼊式】嵌⼊式系统开发与应⽤第⼆版课后答案第三章（⽥泽）⾃整理，复习⽤，考试只考前三章——海底淤泥⼀、简答题1ARM寻址⽅式有⼏种？举例说明ARM如何进⾏不同的寻址⽅式 6种 1.⽴即寻址： ADD R0，R0，#1 2.寄存器寻址： ADD R0，R1，R2，#2 3.寄存器间接寻址： LDR R0,[R1] 4.基址加偏址寻址: 1.前：LDR R0,[R1,#4] 2⾃动：LDR R0，[R1,#4]! 3后：LDR R0，[R1],#4 5堆栈寻址:1.STMFD SP!{R1-R7,LR} 2.LDMFD SP!{R1-R7,LR} 6块拷贝寻址:1.LDMIA R0!,{R2-R9} 2.STMIA R1,{R2-R9} 7相对寻址：MOV PC,R142简述ARM指令分类以及指令格式形式 1.数据处理指令 <op>{<cond>}{S}Rd,Rn,#<32位操作数> <op>{<cond>}{S}Rd,Rn，Rm,｛<shift>｝ 2.Load/Store指令 LDR|STR{<cond>}{B}{T}Rd,[Rn,<offset>]{!} LDR|STR{<cond>}{B}{T}Rd,[Rn]<offset> LDR|STR{<cond>}{B}{T}Rd,LABEL LDM|STM<cond>}<add mode> Rn{!},<registers> SWP{<cond>}{B}Rd,Rm,[Rn] 3.状态寄存器与通⽤寄存器之间的传送指令 MRS{<cond>}Rd,CPSR|SPSR 4转移指令 B{L}{<cond>} <target address> 5异常中断产⽣指令 SWI{<cond>} <24位⽴即数> BKPT {immed_16} CLZ{cond} Rd,Rm 6协处理器指令 CDP{<cond>} <CP#>,<Copl>,CRd,CRn,CRm{,<Cop2>}3假设SP的内容为0x8000，寄存器R1、R2的内容分别为0x01与0x10，存储器内容为空，执⾏下述指令后，说明PC如何变化。
嵌入式系统原理与应用课后答案
嵌入式系统原理与应用课后答案1. 第一章答案：a. 嵌入式系统是嵌入到其他系统中的小型电子系统，一般具有特定的功能和任务。
它以硬件和软件的结合形式存在。
b. 嵌入式系统具有实时性、可靠性和可扩展性的要求，并且一般运行在资源受限的环境中。
c. 嵌入式系统可分为实时嵌入式系统和嵌入式控制系统两种类型。
d. 实时嵌入式系统需要按照严格的时间要求完成任务，可以分为硬实时和软实时系统。
2. 第二章答案：a. 嵌入式系统的硬件平台由微处理器、存储器、总线、输入输出设备等组成。
b. 嵌入式系统的硬件平台性能指标包括：处理器的主频、存储器的容量和带宽、总线的带宽和响应时间、输入输出设备的性能等。
c. 嵌入式系统的软件平台由操作系统、应用软件和驱动程序等组成。
d. 实时操作系统是嵌入式系统的核心软件，它可以提供任务调度、资源管理、中断处理等功能。
3. 第三章答案：a. 嵌入式系统的开发流程包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统集成和测试等阶段。
b. 嵌入式系统开发中常用的设计工具包括仿真工具、编译工具、调试工具和测试工具等。
c. 嵌入式系统的设计方法可以分为自顶向下设计和自底向上设计两种。
d. 自顶向下设计是先定义系统的整体结构，再逐步详细设计每个组件的功能和接口。
e. 自底向上设计是先设计每个组件的功能和接口，再逐步将它们组合起来形成系统。
4. 第四章答案：a. 嵌入式系统的程序设计语言可以分为汇编语言、高级语言和特定领域语言三种。
b. 汇编语言是一种低级语言，使用机器指令来编写程序，可以直接控制硬件。
c. 高级语言是一种抽象层次较高的语言，使用类似自然语言的语法来编写程序，更易理解和维护。
d. 嵌入式系统常用的高级语言包括C语言和C++语言。
e. 特定领域语言是一种专门为某种特定应用领域设计的语言，具有特定领域的特性和功能。
5. 第五章答案：a. 嵌入式系统的编程模型可以分为裸机编程和操作系统编程两种。
嵌入式系统原理及应用课后答案
嵌入式系统原理及应用课后答案嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它通常被嵌入到各种设备中，如家电、汽车、医疗设备等，以完成特定的功能。
嵌入式系统的原理和应用涉及到计算机科学、电子工程、控制理论等多个领域，具有广泛的应用前景。
在本文中，我们将就嵌入式系统的原理及应用进行一些常见问题的答案解析，希望能够帮助大家更好地理解和应用嵌入式系统。
1. 什么是嵌入式系统？嵌入式系统是一种专门设计用来完成特定功能的计算机系统，通常被嵌入到设备中，与普通计算机系统有所不同。
它具有实时性要求高、资源受限、功耗低等特点，广泛应用于各种电子设备中。
2. 嵌入式系统的原理是什么？嵌入式系统的原理涉及到计算机硬件、嵌入式软件、实时操作系统等多个方面。
在硬件方面，嵌入式系统通常采用定制的处理器和外围设备，以满足特定应用的需求；在嵌入式软件方面，通常需要针对特定硬件平台进行开发，以实现特定功能；实时操作系统则能够保证系统对外部事件的及时响应。
3. 嵌入式系统的应用有哪些？嵌入式系统广泛应用于各种领域，如消费电子、汽车电子、工业自动化、医疗设备等。
例如，智能手机中的操作系统、汽车中的车载电子系统、工业控制中的PLC系统等都属于嵌入式系统的应用范畴。
4. 嵌入式系统的设计需要考虑哪些因素？在设计嵌入式系统时，需要考虑功耗、性能、成本、可靠性等多个因素。
由于嵌入式系统通常被嵌入到设备中，因此对功耗和成本的要求比较高；同时，嵌入式系统的可靠性也是设计过程中需要重点考虑的因素。
5. 嵌入式系统的开发流程是怎样的？嵌入式系统的开发流程通常包括需求分析、系统设计、软件开发、硬件设计、系统集成等多个阶段。
在需求分析阶段，需要明确系统的功能和性能需求；在系统设计阶段，需要确定系统的整体架构和各个模块之间的关系；在软件开发和硬件设计阶段，则需要根据系统的需求进行具体的软硬件开发工作；最后，在系统集成阶段，则需要将软硬件进行整合，进行系统调试和验证。
嵌入式系统原理及应用课后答案
嵌入式系统原理及应用课后答案嵌入式系统是一种专门为特定应用设计的计算机系统，它通常被嵌入到更大的机器或系统中，以执行特定的任务或功能。
嵌入式系统通常包括处理器、存储器、输入/输出设备和操作系统。
它们被广泛应用于消费类电子产品、工业自动化、汽车、医疗设备等领域。
嵌入式系统的原理主要包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，嵌入式系统通常采用专用的微处理器或微控制器，以及各种外围设备。
软件方面，嵌入式系统的软件设计需要考虑系统的实时性、稳定性和可靠性，通常采用实时操作系统来管理系统资源和调度任务。
在嵌入式系统的应用中，通常需要考虑系统的功耗、成本、体积和性能等因素。
因此，嵌入式系统的设计需要在满足功能需求的同时，尽可能地减小系统的功耗和成本，同时保证系统的性能和稳定性。
嵌入式系统的应用涵盖了各个领域。
在消费类电子产品中，嵌入式系统被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能家居设备等产品中。
在工业自动化领域，嵌入式系统被应用于各种控制系统和监控系统中，用于实现自动化生产和设备监控。
在汽车领域，嵌入式系统被应用于车载电子系统、发动机控制系统、车身控制系统等方面。
在医疗设备领域，嵌入式系统被应用于各种医疗设备和健康监测设备中，用于实现医疗诊断和健康监测功能。
在嵌入式系统的设计和开发过程中，需要考虑系统的可靠性和安全性。
在软件开发过程中，需要采用合适的开发工具和方法，进行严格的软件测试和验证，以确保系统的稳定性和可靠性。
在硬件设计过程中，需要考虑系统的抗干扰能力和可靠性，以确保系统在各种环境条件下能够正常工作。
总的来说，嵌入式系统在现代社会中扮演着越来越重要的角色，它已经深入到我们生活的方方面面。
随着科技的不断发展，嵌入式系统将会在更多的领域得到应用，为我们的生活带来更多的便利和创新。
希望通过对嵌入式系统原理及应用的学习，能够更好地理解和应用嵌入式系统，为未来的发展做出贡献。
嵌入式系统课后习题-部分答案(PDF)
第一章1-1.简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。
1-2.简述嵌入式系统的组成。
从体系结构上看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。
其中嵌入式处理器通常是单片机或微控制器，支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等，嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。
嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。
嵌入式系统硬件平台为各种嵌入式器件、设备（如ARM 、PowerPC、Xscale、MIPS等）；嵌入式操作系统是指在嵌入式Linux、uCLinux、WinCE等。
1-3.ARM7处理器使用的是（ARMv4）指令集。
ARM7内核采用冯·诺依曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。
内核有一条3级流水线，执行ARMv4指令集。
1-6.ARM9采用的是（5）级流水线设计。
存储器系统根据哈佛体系结构（程序和数据空间独立的体系结构）重新设计，区分数据总线和指令总线。
第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。
ARM处理器共有7种工作模式：用户模式（User）、快速终端模式（FIQ）、外部中断模式（IRQ）、特权模式（svc）、数据访问中止模式（Abort）、未定义指令中止模式（Undef）、系统模式（System）。
除用户模式外其他6种模式称为特权模式。
在特权模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意地进行处理器模式切换。
再除去系统模式，其余5种模式又称为异常模式。
2-2.ARM核有多少个寄存器？ARM处理器有如下37个32位长的寄存器：（1）30个通用寄存器；（2）6个状态寄存器：1个CPSR（Current Program Status Register，当前程序状态寄存器），5个SPSR（Saved Program Status Register，备份程序状态寄存器）；（3）1个PC（Program Counter，程序计数器）。
(完整版)嵌入式系统课后答案马维华
第 1 章嵌入式系统概述1, 什么是嵌入式系统嵌入式系统的特点是什么嵌入式系统概念:(1) IEEE 对嵌入式系统的定义:用于控制,监视或者辅助操作机器和设备的装置.(2) 一般定义: 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.嵌入式系统的特点:(1) 专用的计算机系统(2) 必须满足环境要求(3) 必须能满足对象系统的控制要求(4) 是集成计算机技术与各行业应用的集成系统(5) 具有较长的生命周期(6) 软件固化在非易失性存储器中(7) 必须能满足实时性要求(8) 需要专用开发环境和开发工具2, 简单分析几种嵌入式操作系统的主要特点, 包括嵌入式Linux,Windows CE,uCOS II 及VxWorks.(1) 嵌入式Lin ux:有多个主流版本，根据应用需求，性能略有差别•卩CL in ux是Linux小型化后, 适合于没有MMU的微处理器芯片而裁剪成的操作系统，卩CLinuX呆持了传统Linux操作系统的主要特性，包括稳定，强大的网络和文件系统的支持，卩CLinux裁剪了大量的Linux内核以缩小尺寸，适合像512KB RAM，1MB Flash 这样小容量，低成本的嵌入式系统•RT_Linux 即能兼容通常的Linux，又能保证强实时性•(2) Windows CE: 开发平台主要为WinCE Platform Builder，有时也用EVC 环境开发一些较上层的应用•WinCE 开发难度远低于嵌入式Linux，实时性略低，常用于手机，PDA 等手持设备中•(3) uCOS II: 结构小巧，抢先式的实时嵌入式操作系统，具有执行效率高，占用空间小，可移植性强，实时性能好和可扩展性能等优点•主要用于小型嵌入式系统•(4) VxWorks: 集成开发环境为Tornado，Vxworks 因出现稍早，实时性很强，并且内核可极微(最小8K)，可靠性较高等•通常应用在通信设备等实时性要求较高的系统中•第 2 章嵌入式处理器体系结构1，具体说明ARM7TDMI 的含义，其中的T，D，M，I 分别代表什么ARM7TDMI是ARM7处理器系列成员之一，采用V4T版本指令.T表示Thumb，该内核可从16位指令集切换到32位ARM指令集；D表示Debug,该内核中放置了用于调试的结构，支持片内Debug调试;M表示Multiplier,支持位乘法;I表示Embedded ICE ,内含嵌入式ICE宏单元，支持片上断点和观察点•2, ARMV4及以上版本的CPSR的哪一位反映了处理器的状态若CPSR=0x000000090,分析系统状态•CPSR=0x000000090 表示当前处理器工作于ARM 状态，系统处于用户模式下•CPSR的BIT5(T)反映当前处理器工作于ARM 状态或Thumb状态.3，ARM 有哪几个异常类型，为什么FIQ 的服务程序地址要位于0x1C 在复位后，ARM 处理器处于何种模式，何种状态ARM 的7 种异常类型:复位RESET 异常，未定义的指令UND 异常，软件中断SWI 异常，指令预取中止PABT 异常，数据访问中止DABT 异常，外部中断请求IRQ 异常，快速中断请求FIQ 异常.在有快速中断发生时,CPU从Ox1C处取出指令执行.ARM复位后处于管理模式，工作于ARM 状态•4, 为什么要使用Thumb模式，与ARM代码相比较,Thumb代码的两大优势是什么为了兼容数据总线宽度为16 位的应用系统,使用了ARM 指令系统的一个子集Thumb 指令系统.与等价的32位代码相比,Thumb 指令集在保留32位代码优势时,大大节省了系统的存储空间.5, 说明AMBA,AHB,ASB 以及APB 的英文全称及其含义.AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture) 即先进的微控制器总线体系结构, 是ARM 公司公布的总线标准,这一标准定义了AHB,ASB,APB 及AMBA 共 4 种高性能的系统总线规范.AHB(Advanced High_performance Bus) 先进的高性能总线,用于连接高性能系统组件或高宽带组件.它支持突发数据传输方式及单个数据传输方式,所有时序参考同一个时钟.ASB(Advaneed System Bus)即先进的系统总线,用于连接高性能的系统模块•它支持突发数据传输. APB(Advaened Peripheral Bus) 即先进的外围接口总线,是一个简单的接口•它支持低性能的外围接口,APB 是用来连接系统的周边组件•6, 简述MMU 从虚拟地址到物理地址的转换过程和方法• 虚拟地址到物理地址的转换过程:当ARM 要访问存储器时,MMU 先查找TLB 中的虚拟地址表,如果ARM 的结构支持分开的地址TLB 和指令TLB, 那么它在取指令时使用指令TLB, 其它的所有访问类别使用数据TLB; 如果TLB 中没有虚拟地址的入口,则是转换表遍历硬件从存储在主存储器中的转换表中获取访问权限,一旦取到,这些信息放在转换TLB 中,它会放在1个没有使用的入口处或覆盖 1 个已有的入口•虚拟地址到物理地址的转换方法:(1) 确定1 级页表的基地址•(2) 合成转换表的1 级描述符•(3) 根据不同的1级描述符获取第2 级描述符地址并找出第2 级描述符•(4) 将第2级页描述符指示的页基地址,与虚拟地址指示的页内偏移地址相加,得到相应页的物理地址,完成虚拟地址到物理地址的转换•第三章典型嵌入式处理器1,简述LPC2000 系列微控制器的内部有哪些重要的外设组件向量中断控制器,外部存储控制器,I2C 中行总线控制器,SPI 同步接口控制器,UART 串口控制器,定时器,AD 转换器,CAN 总线控制器,看门狗定时器等•2,S3C44B0X 如何组织8,16,32 位的存储器,地址线如何连接S3C44B0X 不同宽度的存储器地址线连接方法• 存储器地址引脚8 位总线16 位总线32 位总线A0A0A1A2A1A1A2A3A2A2A3A4A3A3A4A5Am-1Am-1Am-2Am-33, 说明I2C 的数据有效性和起停条件.数据有效性：当SCL信号为高电平时，SDA上的数据传输有效，传输时高位在前，低位在后，每个字节长度限制为位,而每次传送的字节总数没有限制.满足启动条件后的第一个字节应为地址域.每一个字节有一个应答位.起停条件：启动条件，在SCL信号保持高电平时SDA信号由高电平变为低电平；停止条件，要求在SCL 信号保持高电平时SDA 信号由低电平变为高电平.4，简述AT91FR40162 处理器的特点.AR91FR40162 采用ARM7TDMI 处理器核，内部集成了256KB 的片内SRAM 和1024K 字的16位Flash存储器,完全可编程的外部总线接口, 8个优先级且可以独立屏蔽的向量中断控制器，32个可编程的I/O 接口线，3通道16位定时/计数器，2个同步/异步收发器及可编程的看门狗定时器，能完成全静态操作，具有先进的省电特性.第四章嵌入式处理器指令系统1，填空题(1) 在源操作数为立即数时，应在前加#作为前缀，在#后加0x 或&表示十六进制数，在#后加%表示二进制数，#后加0d 或默认表示十进制数.(2) 根据堆栈指针指向的数据位置不同，堆栈可分为满堆栈和空堆栈.(3) 用一条指令完成人条件加法运算，并更新CPSR中的条件码，R1+R2->R3 ADDS R3,R1,R2.(4) 在程序执行过程中，是通过寄存器R15 控制程序的运行的.(5) 转移指令的跳转范围是-32MB-32MB.2，选择题(2) 堆栈随着存储器地址的增大而向上增长，基址寄存指向存贮有效数据的最高地址或者说指向第一个要读出的数据位置，是(A)堆栈.A,满递增B,空递增C,满递减D,空递减⑶在指令LDR R0,[R1,#4]!执行后,R1中的值为(C).A,R1 不变B,R1=R1+1 C,R1=R1+4 D,R1=43, 说明下列指令完成的功能(1) ADD R0,R1,R3,LSL #2 ；R0=R1+4R2(2) ANDNES RO,R1,#OxOF ;if (CPSR 寄存器中Z=0) R1的高28位清零后送寄存器R0并更新CPSR寄存器，else执行下一条指令.(3) LDRB R0,[R1,R2,LSR#2];把存储器地址为(R1+R2>>2)的字节数据加载到R0,R0的高24位清零.(4) ADCHI R1,R2,R3; if(CPSR 寄存器中Z=0并且C=1)执行R仁R2+R3加法操作,else执行下一条指令.(5) E0R RO,RO,R3,ROR R4; R3寄存器中的内容根据R4寄存器中的内容循环右移后与R0寄存器进行逻辑异或操作后,其结果存在R0 寄存器内.(7) MLA R0,R1,R2,R3; R0=R1 R2+R3 MLA 是32位乘加指令，运算结果的高32位自动丢掉.(8) LDR R1,[R0,-R5,LSL #4];将存储器地址为R0-16R5的字数据加载到寄存器R1中•4, 用汇编语言实现下列功能的程序段，令R1=a,R2=b.(1) if(a!=b)&a-b>5)) a=a+bCMP R1,R2BEQ NextADD R3,R2,#5CMP R1,R3BLS NextADD R1,R1,R2Next B Next(2) while(a!=0){b=b+b*2;a--;}AREA TestWhile,CODE,READONL Ya equ 5b equ 1ENTRYMOV R1,#aMOV R2,#bLOOPCTL CMP R1,#0ADDNE R2,R2,R2,LSL#1SUBNES R1,R1,#1BNE LOOPCTLEND⑶从a所指向的地址，拷贝20个32位数据到b所指向的地址AREA DataCopy,CODE,READONL YENTRYLDR R0,=SrcDataLDR R1,=DstDataMOV R2,#20LOOPCTL LDR R3,[R0],#4STR R3,[R1],#4SUBS R2,R2,#1BNE LOOPCTLWait B WaitAREA DataDef, DATA,READWRITESrcData DCD 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20DstData SPACE 4*10END6,试比较TST 与ANDS,CMP 与SUBS,MOV 与MVN 指令的区别.(1) TST 指令把两个操作数进行按位的与操作,并根据运算结果更新CPSR 中的条件标志位的值.该指令通常用来检测是否设置了特定的位,一般操作数 1 是要测试的数据,而操作数2是一个位掩码.ANDS 指令用于在两个操作数上进行逻辑与运算,并把结果放到目的寄存器中,操作数1 应是一个寄存器,操作数 2 可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或是1个立即数.该指令常用于设置操作数 1 的某些位.TST和ANDS两条指令都影响CPSR寄存器;TST指令不改变参与运算的数据，而ANDS指令对目的寄存器进行更新.(2) CMP指令用于把2个操作数进行比较，同时更新CPSR中条件标志位的值•该指令进行一次减法运算，但不保存运算结果，只更改条件标志位.标志位表示的是操作数 1 和操作数 2 的关系(大，小,相等)•SUBS 指令用于把操作数1 送去操作数2，并将结果存放到目的寄存器中•操作数1 应是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或是一个立即数•指令影响CPSR值• CMP 和SUBS 指令都影响CPSR 寄存器;CMP 指令不保存运算结果，而SUBS 指令可以保存运算结果，并且减数和被减数的值也不发生变化•(3) MOV 指令将一个寄存器，被移位的寄存器或一个立即数的值装入目的寄存器内，可以指定相同的寄存器实现NOP 的效果，还可以移位一个寄存器•MVN 指令与MOV 指令的不同之处是在传送数据之前先按位取反，即把一个被取反的值传送到目的寄存器中•8,写一段ARM汇编程序：循环累加队列中的所有数据，直到碰到零值位置，结果放在R4•源程序末尾队列如下:Array：DCD 0x11DCD 0x22DCD 0x33DCD 0R0 指向队列头，ADR R0，ARRAY •使用命令LDR R1,[R0],#4来装载，累加至R4,循环直到R1为0,用死循环来停止•程序：AREA Cond_Sum，CODE，READONL YENTRYLDR R0，=ArrayMOV R4，#0LooPCtl LDR R1，[R0]，#4CMP R1，#0ADDNE R4，R4，R1BNE LooPCtlWait B WaitAREA SrcData,CODE,READONL YArray DCD 0x11DCD 0x22DCD 0x33DCD 0END9,写一个汇编程序，求一个含64个带符号的16位数组组成的队列的平方和•程序：AREA SquareSum,CODE,READONL YENTRYLDR R0,=ArrayMOV R3,#4MOV R4,#0LooPCtl LDRH R1,[R0],#2MLA R4,R1,R1,R4SUBS R3,R3,#1BNE LooPCtlNOPAREA SrcData,CODE,READONL YArray DCD 0x00010002DCD 0x00030004END第五章嵌入式系统程序设计基础4, 简要说明EXPORT和IMPORT的使用方法.答:EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号，该标号可在其它的文件中引用.EXPORT可用GLOBAL 代替•标号在程序中区分大小写.[WEAK]选项声明其它的同名标号优先于该标号被引用.IMPORT伪指令用于通知编译器要使用的标号在其它的源文件中定义，但要在当前源文件中引用，而且无论当前源文件中是否引用该标号，该标号均会被加入到当前源文件的符号表中.5, 分析说明下段程序完成什么功能AREA ChangeState,CODE,READONL YCODE32LDR R0,=Start+1BX R0CODE16Start MOV R1,#1END解:程序功能实现程序的跳转并从ARM状态切换到Thumb状态.6, 设计一段程序完成数据块的复制，数据从源数据区snum|复制到目标数据区dnum .复制时,以8个字为单位进行.对于最后所剩不足8个字的数据，以字为单位进行复制.程序：AREA BlockDataCopy,CODE,READONL Ynum EQU 20ENTRYStart LDR R0,=snumLDR R1,=dnumMOV R2,#numMOV R13,#400BlockCopy MOVS R3,R2,LSR#3BEQ CopyWordsSTMFD R13!,{R4-R11}OctCopy LDMIA R0!,{R4-R11}STMIA R1!,{R4-R11}SUBS R3,R3,#1BNE OctCopyLDMFD R13!,{R4-R11}CopyWords ANDS R2,R2,#7BEQ StopWordsCopy LDR R3,[R0],#4STR R3,[R0],#4SUBS R2,R2,#1BNE WordsCopyStop B StopAREA BlockData, DATA,READWRITEsnum DCD 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11DCD 12,13,14,15,16,17,18,19,20dnum SPACE 20*4END7, 利用跳转表的思想编写一个汇编程序,实现3 个不同的子当R0 分别为0,1,2 时完成跳转到程序.程序:AREA JumpTable,CODE,READONL Ynum EQU 3ENTRYStart MOV R0,#1MOV R1,#3MOV R2,#2BL JumpTblCtlStop B StopJumpTblCtl CMP R0,#numMOVHS PC,LRADR R3,JumpTblEntryLDR PC,[R3,R0,LSL#2]JumpTblEntry DCD Subroutine1DCD Subroutine2DCD Subroutine3Subroutine1 MOV R3,#0x55MOV PC,LRSubroutine2 MOV R4,#0xAAMOV PC,LRSubroutine3 MOV R5,#0x5AMOV PC,LREND第六章嵌入式操作系统1, 简述卩CLinux的特点，说明其主要应用的环境.答：卩CLinux主要是为控制领域定做的LINUX版本其设计思想就是对标准LINUX内核进行裁剪,去除虚拟管理部分代码,并且对内存分配进行优化,以达到提高系统运行效率的目的. 特点：(1) 包含通用LINUX API 函数.(2) 内核体积小于512KB(3) 内核及文件系统体积小于900KB(4) 具有完整的TCP/IP 协议栈(5) 支持多种文件系统.2, 简述CLinux的移植过程.答：(1)配置内核(2) 编译内核(3) 下载,运行,调试内核第七章嵌入式系统的BootLoader1, 简述Boot Loader 与嵌入式系统的关系.Boot Loader 是在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小程序.其作用为：初始化硬件设备,建立内存空间的映射图,将系统的软件件环境带到一个合适的状态,为最终调用操作系统内核或用户应用程序准备好正确的环境.2, Boot Loader 的主要功能有哪些答：初始化硬件设备,检测系统内存映射,将内核映像和根文件系统从Flash 传到RAM 空间,并为内核设置启动参数,最后调用内核.3, Boot Loader 分为几个阶段,各阶段主要完成什么功能答:Boot Loader通常分为2个阶段.阶段1完成基本硬件的初始化加载阶段2的RAM空间, 复制阶段2到RAM,设置堆栈指针，跳转到阶段2的C程序入口点.在阶段2初始化阶段2要使用的硬件设备,检测系统内存映射,加载内核映像和根文件系统映像,调用内核.第八章嵌入式系统设计1, 简述嵌入式系统设计的一般步骤.答:⑴需求分析；⑵体系结构设计；⑶硬件，软件,执行机构设计；⑷系统集成⑸系统测试2, 简述软,硬件协同设计的过程.⑴需求分析；⑵软,硬件协同设计；⑶软，硬件实现；⑷软,硬件协同测试和验证。
嵌入式系统原理及应用习题解析
1.8 练习题P141.选择题（1）A说明：嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面：1.产品种类不断丰富，应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低，体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素（2）D说明：常见的嵌入式操作系统: ，、和嵌入式。
（3）A说明：是美国公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。
2.填空题(1)嵌入式计算机(2)微处理器外围电路外部设备(3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序(4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器3.简答题（1）简述嵌入式系统的定义和特点答：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、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点：专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。
（2）简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后，可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段；第二阶段是以嵌入式微处理器为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统；第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统，也是嵌入式应用开始普及的阶段；第四阶段是以基于为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。
（3）简述和的区别是微控制器，是数字信号处理器。
相当于小型的电脑，内部集成的、、、总线，所以集成度高是它的特点。
是专用的信息处理器，内部的程序是对不同的机器和环境进行特别优化，所以处理速度是最快的。
2.4 练习题1. 填空题(1) 7 9 9E 10E 11(2) 精简指令集计算机(3) 920T 总线(4) 显卡布线(5) 1.8V 3.3V(6) 8 128 1(7) S3C2410 64 642. 选择题(1) D (2)C (3)A (4)B (5)B(6)C (7)D (8)C (9)C (10)B3. 简答题(1)和S3C2410X有什么关系?S3C2410是韩国三星公司生产的嵌入式处理器,它采用了公司的920T(即9)内核(2)7是32位处理器，使用3级流水线，采用冯•诺依曼体系结构,不支持。
嵌入式系统课后习题及答案
嵌入式系统课后习题及答案第1章嵌入式系统基础1.什么是嵌入式系统？它由哪几部分组成？有何特点？写出你所想到的嵌入式系统。
答：（1）定义：国内对嵌入式系统的一般定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
（2）组成：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
（3）特点：a.软硬件一体化，集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体；b.需要操作系统支持，代码小，执行速度快；c.专用紧凑，用途固定，成本敏感；d.可靠性要求高；e.多样性，应用广泛，种类繁多。
（4）嵌入式系统：个人数字助理（PDA）、机顶盒（STB）、IP 电话。
2.嵌入式处理器分为哪几类？答：（1）低端的微控制器（MicroController Unit,MCU）；（2）中高端的嵌入式微处理器（Embeded MicroProcessor Unit,EMPU）；（3）通信领域的DSP处理器（Digital Signal Processor,DSP）；（4）高度集成的片上系统（System on Chip,SoC）。
3.ARM英文原意是什么？它是一个怎样的公司？其处理器有何特点？答：（1）英文原意：Advanced RISC Machines。
高级精简指令集机器。
（2）公司简介：该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商，通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
（3）其处理器特点：a.小体积、低功耗、低成本而高性能；b.16/32位双指令集；c.全球的合作伙伴众多。
4.什么是实时系统？它有哪些特征？如何分类？答：（1）实时系统的定义：实时系统（Real Time System）是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
嵌入式系统原理及开发应用部分课后习题答案
更小，相应的擦除电路更少，每个块的最大擦写次数是一百万次； 使用复杂的 I/O 口来串行地存取数据，各产品或厂商方法可能不同，存在较严
重的位反转问题，必须有错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法； 用在 8MB~2GB 产品中，适合于数据存储，在 CompactFlash、SecureDigital、
天高任鸟飞,海阔凭鱼跃!
复习整理所用(私人整理,仅供参考)
传输效率高，在 1~16MB 小容量时具有很高的成本效益；���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
占据了容量为 1~16MB 闪存市场的大部分，主要用作代码存储介质。 NANDFlash 特点：
确定性 保证系统的实时性和可预测性； 系统静态配置：任务的数目、执行时序、所占资源、阻塞、通信延迟等都是确 定的。
4、简述嵌入式系统的发展历程。 1946 年 2 月 14 日，世界第一台计算机诞生，人类信息时代到来 20 世纪 60 年代初，嵌入式系统开始萌芽 标志：以晶体管、磁芯存储为基础的计算机被应用于航空、航天、工业控制等 领域。 典型应用：美国海军舰载轰炸机用多功能数字分析仪、导弹发射控制、美国某 乙烯厂 DDC 工业装置、ApolloGuidance、控制电话的电子式机械交换机等。 特点：价格昂贵、系统结构简单、功能单一、处理效率低、存储容量小、用户 接口很少。 20 世纪 70 年代初至 80 年代中期，嵌入式系统进入简单系统阶段 标志：相继出现 Intel4004、4084、8051，Motorola 公司 68HC05，Zilog 公司 的 Z80 等嵌入式微处理器，系统中无或具有简单操作系统。 典型应用：被广泛应用于家用电器、医疗仪器、仪器仪表、交通运输等领域， 例如：电算机(日本 Busicom 公司基于 4004)、微控制器取代旋钮控制的电位计 和可变电容器、1982 年出现首枚多媒体应用的 DSP 芯片等。 特点：微处理器种类繁多、通用性差、价格便宜；系统开销小、效率高等。 20 世纪 80 年代中期至 90 年代末，嵌入式系统进入 RTOS 阶段 标志：嵌入式操作系统被广泛使用，嵌入式应用开始普及。 典型应用：应用领域进一步扩大，例如：手机、数码产品、路由器、交换机、 汽车电子产品等。 特点：嵌入式操作系统内核小、效率高、高度模块化、可扩展；微处理器兼容 性好；为应用程序的开发提供了大量的 API 和 IDE 工具等。 20 世纪 90 年代末至今，嵌入式系统进入网络化阶段 标志：嵌入式设备的网络化和 Internet 接入，正在蓬勃发展…… 典型应用：Internet 技术与嵌入式应用产品的结合，例如：无线终端、平板电 脑、智能手机、智能家电、智能汽车…… 特点：32bit 微处理器占主导地位、嵌入式操作系统从简单走向成熟、与网络
【嵌入式】嵌入式系统开发与应用第二版课后答案第二章（田泽）
【嵌⼊式】嵌⼊式系统开发与应⽤第⼆版课后答案第⼆章（⽥泽）复习⽤，⾃整理、%%犇orz——海底淤泥1尝试⽐较CISC体系结构和RISC体系结构的特点。
ARM为何采⽤RISC体系结构？ CISC：增加指令集的复杂度，以芯⽚⾯积为代价 RISC：只执⾏最常⽤的指令，⼤部分复杂指令由简单指令合成 因为： 组织结构： 1RISC的硬连线的指令编码逻辑 2便于流⽔线执⾏ 3⼤多数RISC指令为单周期执⾏ 处理器： 1处理器管芯⾯积⼩ 2开发时间缩短，开发成本减低 3容易实现⾼性能，低成本的处理器2简述ARM体系结构的特点 1.Load/Store 体系结构 2.固定的32为指令 3.3地址指令格式3什么是Thumb技术，其优点是什么？与ARM指令集相⽐，Thumb指令集有哪些局限？ Thumb是ARM体系结构的扩展 优点:提⾼了代码密度 局限： 1.完成相同操作时，Thumb需要更多的指令 2.Thumb指令集没有包含进⾏异常处理时需要的⼀些指令4什么是Thumb-2内核技术？它有哪些特点？ Thumb-2内核技术是ARM体系的新指令集 特点：更⾼性能，更低功耗，更简短的代码长度5⽬前ARM处理器核有哪⼏种？简述ARM7TDMI内核的重要特性 处理器内核： ARM7TDMI ARM9TDMI ARM10TDMI ARM11 SecurCore Cortex 重要特性： 1.能实现ARM体系结构版本4T 2.⽀持Thumb指令集 3.32*8 DSP乘法器 4.32位寻址空间，4GB线性地址空间 5.包含ICE模块6分别以ARM7TDMI和ARM9TDMI为例，介绍3级流⽔线和5级流⽔线的执⾏过程，并进⾏相应的⽐较 三级流⽔：取指--->译码--->执⾏ 五级流⽔：取指--->译码--->执⾏--->缓冲/数据--->回写 ⽐较： 1三级流⽔译码不包含reg读，五级流⽔译码包含reg读 2三级流⽔执⾏包含reg读，移位/ALU，reg写，五级流⽔执⾏只包含位移/ALU 3五级流⽔增加了存储器数据访问过程，并将reg写单独分离为⼀个过程7ARM Cortex处理器包括哪⼏个系列？各有什么特点？ ARM Cortex-A系列：微处理器核，能运⾏通⽤操作系统 ARM Cortex-R系列：微处理器核，运⾏实时操作系统 ARM Cortex-M系列：微控制核，功耗低，性能⾼8ARM微处理器⽀持哪⼏种⼯作模式？各个⼯作模式有什么特点？ 7种： 特点： 1.⽤户 程序正常执⾏ 2.FIQ 快速中断模式，处理快速中断 3.IRQ 外部中断模式，处理普通中断 4.SVC 特权模式，处理软中断 5.ABT 中⽌模式，处理存储器故障 6.UNQ 未定义模式，处理未定义指令陷阱 7.系统 运⾏特权操作系统任务9ARM处理器共有多少个寄存器？这些寄存器在⽤户编程的功能中是如何划分的？ARM状态下的通⽤寄存器可分为哪⼏类？ 31个通⽤寄存器，6个状态寄存器 ⽤户编程： R0~R14，R15（PC），CPSR ARM状态： 1.未分组寄存器R0~R7 2.分组寄存器R8~R14 3.程序计数器R1510简述ARM状态下分组寄存器R13 R14 R15 的功能以及R15使⽤的注意事项 R13 ⽤作堆栈指针SP R14 ⼦程序连接寄存器LR R15 程序计数器PC R15注意事项：由于ARM多级流⽔技术，R15的程序地址并不是当前指令的地址，指令“BX Rm”利⽤Rm的bit[0]来判断跳转到ARM还是thumb状态11简述ARM程序状态寄存器各位的功能 1条件码标志位 最⾼4位——N，Z，C，V N：补码状态下，N=0是⾮负数，N=1是负数 Z：Z=1表⽰结果为0，Z=0表⽰结果为⾮0 C：1.加法，c=1有进位 2.减法，c=0有借位 3.位移,c存储最后被移出的值 V：运算溢出V=1否则V=0 2.控制位 最低8位——I，F，T，M[4:0] I：I=1，禁⽌IRQ中断 F：F=1，禁⽌FRQ中断 T：T=0，ARM执⾏，T=1，Thumb执⾏ M[4:0]：记录当前模式 3.保留位 其他位保留作以后的扩展12试分析Thumb状态与ARM寄存器的关系 Thumb状态的R0~R7与ARM状态的R0~R7是⼀致的 Thumb状态的CPSR和SPSR与ARM状态的CPSR和SPSR是⼀致的 Thumb状态的SP映射到ARM状态的R13 Thumb状态的LR映射到ARM状态的R14 Thumb状态的PC映射到ARM状态的R1513ARM体系结构⽀持哪⼏种类型的异常？他们之间的优先级关系如何？各种异常与处理模式有何关系？ 7种类型： 优先级： 处理模式： 复位 1 SVC 未定义的指令 6 UNQ 软件中断 6 SVC 指令预取中⽌ 5 ABT 数据访问中⽌ 2 ABT 外部中断请求 4 IRQ 快速中断请求 3 FIQ14简述ARM处理对异常中断响应过程 1.将CPSR的内容保存到要执⾏的异常中断SPSR中，以实现对处理器当前状态中断屏蔽位以及各个标志位的保存 2.设置当前状态寄存器的CPSR的相应位 3.将寄存器LR_<mode>设置为异常返回的地址，使异常处理程序执⾏完后能正确返回原程序 4给程序计数器PC强制赋值，使程序从相应的向量地址开始执⾏中断程序15ARM如何从异常中断处理程序返回？需要注意哪些问题 1.所有修改过的⽤户寄存器必须从处理程序的保护堆栈中恢复 2.将SPSR_<mode>寄存器内容复制到CPSR中，使得CPSR从相应的SPSR中恢复，即恢复被中断程序的处理器⼯作状态 3.根据异常类型将PC变回到⽤户指令流中的相应指令处 4.最后清除CPSR中的中断禁⽌标志位I/F16什么是ARM异常中断向量表？它有何作⽤？存储在什么地⽅？ 异常中断向量表中指定了各异常中断与处理程序的对应关系 作⽤：每个异常中断对应异常中断向量表中4个字节，存放⼀个跳转指令或者⼀个向PC寄存器中赋值的数据访问指令LDR。
(完整word版)嵌入式系统原理与应用习题答案
版权说明本文件中出现的任何文字叙述、文件格式、插图、照片、方法、过程等内容，除另有特别注明，版权均属本人所有。
----WangYiwei由于我正在学习“嵌入式系统原理与应用——基于ARM微处理器和Linux操作系统”这门课程，网络上找不到课后习题答案。
因此本人通过认真地做习题，不懂百度，查阅相关书籍等途径，整理了一份答案，可供各位参考。
注意：答案并不一定完全正确，有异议的答案欢迎提出来大家一起探讨。
1.8 练习题P141.选择题（1）A说明：嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面：1.产品种类不断丰富，应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低，体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素（2）D说明：常见的嵌入式操作系统: VxWorks，Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux。
（3）A说明：VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。
2.填空题(1)嵌入式计算机(2)微处理器外围电路外部设备(3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序(4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器3.简答题（1）简述嵌入式系统的定义和特点答：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、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点：专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。
（2）简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后，可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段；第二阶段是以嵌入式微处理器为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统；第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统，也是嵌入式应用开始普及的阶段；第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。
（3）简述MCU和DSP的区别MCU是微控制器，DSP是数字信号处理器。
MCU相当于小型的电脑，内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线，所以集成度高是它的特点。
嵌入式系统课后习题及答案
第1章嵌入式系统基础1.什么是嵌入式系统？它由哪几部分组成？有何特点？写出你所想到的嵌入式系统。
答：（1）定义：国内对嵌入式系统的一般定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
（2）组成：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
（3）特点：a.软硬件一体化，集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体；b.需要操作系统支持，代码小，执行速度快；c.专用紧凑，用途固定，成本敏感；d.可靠性要求高；e.多样性，应用广泛，种类繁多。
（4）嵌入式系统：个人数字助理（PDA）、机顶盒（STB）、IP电话。
2.嵌入式处理器分为哪几类？答：（1）低端的微控制器（MicroController Unit,MCU）；（2）中高端的嵌入式微处理器（Embeded MicroProcessor Unit,EMPU）；（3）通信领域的DSP处理器（Digital Signal Processor,DSP）；（4）高度集成的片上系统（System on Chip,SoC）。
3.ARM英文原意是什么？它是一个怎样的公司？其处理器有何特点？答：（1）英文原意：Advanced RISC Machines。
高级精简指令集机器。
（2）公司简介：该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商，通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
（3）其处理器特点：a.小体积、低功耗、低成本而高性能；b.16/32位双指令集；c.全球的合作伙伴众多。
4.什么是实时系统？它有哪些特征？如何分类？答：（1）实时系统的定义：实时系统（Real Time System）是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
嵌入式系统设计教程（第2版）简答题答案.pdf
嵌入式系统设计教程（第2版）简答题答案.pdf第一章嵌入式系统概论1.嵌入式系统的定义是什么？答：以应用为中心，以计算机技术为基础，硬件、软件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.简述嵌入式系统的主要特点。
答：（1）功耗低、体积小、具有专用性（2）实时性强、系统内核小（3）创新性和高可靠性（4）高效率的设计（5）需要开发环境和调试工具3. 嵌入式系统一般可以应用到那些领域？答：嵌入式系统可以应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。
4. 简述嵌入式系统的发展趋势答：（1）嵌入式应用的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持（2）连网成为必然趋势（3）精简系统内核、算法，设备实现小尺寸、微功耗和低成本（4）提供精巧的多媒体人机界面（5）嵌入式软件开发走向标准化5.嵌入式系统基本架构主要包括那几部分？答：嵌入式系统的组织架构是由嵌入式处理器、存储器等硬件、嵌入式系统软件和嵌入式应用软件组成。
嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，硬件系统包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统和配置必要的外围接口部件；软件系统包括操作系统和应用软件。
6.嵌入式操作系统按实时性分为几种类型，各自特点是什么？答：（1）具有强实时特点的嵌入式操作系统。
（2）具有弱实时特点的嵌入式操作系统。
（3）没有实时特点的嵌入式操作系统。
第二章嵌入式系统的基础知识1.嵌入式系统体系结构有哪两种基本形式？各自特点是什么？答：冯诺依曼体系和哈佛体系。
冯诺依曼体系结构的特点之一是系统内部的数据与指令都存储在同一存储器中，其二是典型指令的执行周期包含取指令TF，指令译码TD，执行指令TE，存储TS四部分，目前应用的低端嵌入式处理器。
哈佛体系结构的特点是程序存储器与数据存储器分开，提供了较大的数据存储器带宽，适用于数据信号处理及高速数据处理的计算机。
2.在嵌入式系统中采用了哪些先进技术？答：（1）流水线技术（2）超标量执行（3）总线和总线桥3.简述基于ARM架构的总线形式答：ARM架构总线具有支持32位数据传输和32位寻址的能力，通过先进微控制器总线架构AMBA支持将CPU、存储器和外围都制作在同一个系统板中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章嵌入式系统概述1,什么是嵌入式系统嵌入式系统的特点是什么嵌入式系统概念:(1) IEEE对嵌入式系统的定义:用于控制,监视或者辅助操作机器和设备的装置.(2)一般定义: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.嵌入式系统的特点:(1) 专用的计算机系统(2) 必须满足环境要求(3) 必须能满足对象系统的控制要求(4) 是集成计算机技术与各行业应用的集成系统(5) 具有较长的生命周期(6) 软件固化在非易失性存储器中(7) 必须能满足实时性要求(8) 需要专用开发环境和开发工具2,简单分析几种嵌入式操作系统的主要特点,包括嵌入式Linux,Windows CE,uCOS II 及VxWorks.(1)嵌入式Linux:有多个主流版本,根据应用需求,性能略有差别.μCLinux是Linux小型化后,适合于没有MMU的微处理器芯片而裁剪成的操作系统,μCLinux保持了传统Linux操作系统的主要特性,包括稳定,强大的网络和文件系统的支持,μCLinux裁剪了大量的Linux内核以缩小尺寸,适合像512KB RAM,1MB Flash这样小容量,低成本的嵌入式系统.RT_Linux即能兼容通常的Linux,又能保证强实时性.(2)Windows CE:开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用.WinCE开发难度远低于嵌入式Linux,实时性略低,常用于手机,PDA等手持设备中.(3)uCOS II:结构小巧,抢先式的实时嵌入式操作系统,具有执行效率高,占用空间小,可移植性强,实时性能好和可扩展性能等优点.主要用于小型嵌入式系统.(4) VxWorks: 集成开发环境为Tornado,Vxworks因出现稍早,实时性很强,并且内核可极微(最小8K),可靠性较高等.通常应用在通信设备等实时性要求较高的系统中.第2章嵌入式处理器体系结构1,具体说明ARM7TDMI的含义,其中的T,D,M,I分别代表什么ARM7TDMI是ARM7处理器系列成员之一,采用V4T版本指令.T表示Thumb,该内核可从16位指令集切换到32位ARM指令集;D 表示Debug,该内核中放置了用于调试的结构,支持片内Debug调试;M表示Multiplier,支持位乘法;I表示Embedded ICE ,内含嵌入式ICE宏单元,支持片上断点和观察点.2,ARMV4及以上版本的CPSR的哪一位反映了处理器的状态若CPSR=0x000000090,分析系统状态.CPSR=0x000000090表示当前处理器工作于ARM状态,系统处于用户模式下. CPSR的BIT5(T)反映当前处理器工作于ARM状态或Thumb状态.3,ARM有哪几个异常类型,为什么FIQ的服务程序地址要位于0x1C 在复位后,ARM处理器处于何种模式,何种状态ARM的7种异常类型:复位RESET异常,未定义的指令UND异常,软件中断SWI异常,指令预取中止PABT异常,数据访问中止DABT异常,外部中断请求IRQ异常,快速中断请求FIQ异常.在有快速中断发生时,CPU从0x1C处取出指令执行.ARM复位后处于管理模式,工作于ARM状态.4,为什么要使用Thumb模式,与ARM代码相比较,Thumb代码的两大优势是什么为了兼容数据总线宽度为16位的应用系统,使用了ARM指令系统的一个子集Thumb指令系统.与等价的32位代码相比,Thumb指令集在保留32位代码优势时,大大节省了系统的存储空间.5,说明AMBA,AHB,ASB以及APB的英文全称及其含义.AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)即先进的微控制器总线体系结构,是ARM公司公布的总线标准,这一标准定义了AHB,ASB,APB及AMBA共4种高性能的系统总线规范.AHB(Advanced High_performance Bus)先进的高性能总线,用于连接高性能系统组件或高宽带组件.它支持突发数据传输方式及单个数据传输方式,所有时序参考同一个时钟.ASB(Advanced System Bus)即先进的系统总线,用于连接高性能的系统模块.它支持突发数据传输.APB(Advacned Peripheral Bus)即先进的外围接口总线,是一个简单的接口.它支持低性能的外围接口,APB是用来连接系统的周边组件.6,简述MMU从虚拟地址到物理地址的转换过程和方法.虚拟地址到物理地址的转换过程:当ARM要访问存储器时,MMU先查找TLB中的虚拟地址表,如果ARM的结构支持分开的地址TLB和指令TLB,那么它在取指令时使用指令TLB,其它的所有访问类别使用数据TLB;如果TLB中没有虚拟地址的入口,则是转换表遍历硬件从存储在主存储器中的转换表中获取访问权限,一旦取到,这些信息放在转换TLB中,它会放在1个没有使用的入口处或覆盖1个已有的入口.虚拟地址到物理地址的转换方法:(1)确定1级页表的基地址.(2)合成转换表的1级描述符.(3)根据不同的1级描述符获取第2级描述符地址并找出第2级描述符.(4)将第2级页描述符指示的页基地址,与虚拟地址指示的页内偏移地址相加,得到相应页的物理地址,完成虚拟地址到物理地址的转换.第三章典型嵌入式处理器1,简述LPC2000系列微控制器的内部有哪些重要的外设组件向量中断控制器,外部存储控制器,I2C中行总线控制器,SPI同步接口控制器,UART串口控制器,定时器,AD转换器,CAN总线控制器,看门狗定时器等.2,S3C44B0X如何组织8,16,32位的存储器,地址线如何连接S3C44B0X不同宽度的存储器地址线连接方法.存储器地址引脚8位总线16位总线32位总线A0A0A1 A2A1A1A2A3A2A2A3A4A3A3A4A5…………Am-1Am-1Am-2Am-33,说明I2C的数据有效性和起停条件.数据有效性:当SCL信号为高电平时,SDA上的数据传输有效,传输时高位在前,低位在后,每个字节长度限制为位,而每次传送的字节总数没有限制.满足启动条件后的第一个字节应为地址域.每一个字节有一个应答位.起停条件:启动条件,在SCL信号保持高电平时SDA信号由高电平变为低电平;停止条件,要求在SCL信号保持高电平时SDA信号由低电平变为高电平.4,简述AT91FR40162处理器的特点.AR91FR40162采用ARM7TDMI处理器核,内部集成了256KB的片内SRAM和1024K字的16位Flash存储器,完全可编程的外部总线接口, 8个优先级且可以独立屏蔽的向量中断控制器,32个可编程的I/O接口线,3通道16位定时/计数器,2个同步/异步收发器及可编程的看门狗定时器,能完成全静态操作,具有先进的省电特性.第四章嵌入式处理器指令系统1,填空题(1)在源操作数为立即数时,应在前加#作为前缀,在#后加0x或&表示十六进制数,在#后加%表示二进制数,#后加0d或默认表示十进制数.(2)根据堆栈指针指向的数据位置不同,堆栈可分为满堆栈和空堆栈.(3)用一条指令完成人条件加法运算,并更新CPSR中的条件码,R1+R2->R3 ADDS R3,R1,R2.(4)在程序执行过程中,是通过寄存器R15控制程序的运行的.(5)转移指令的跳转范围是-32MB-32MB.2,选择题(2)堆栈随着存储器地址的增大而向上增长,基址寄存指向存贮有效数据的最高地址或者说指向第一个要读出的数据位置,是(A)堆栈.A,满递增B,空递增C,满递减D,空递减(3)在指令LDR R0,[R1,#4]!执行后,R1中的值为(C).A,R1不变B,R1=R1+1 C,R1=R1+4 D,R1=43,说明下列指令完成的功能(1)ADD R0,R1,R3,LSL #2 ;R0=R1+4R2(2)ANDNES R0,R1,#0x0F ;if (CPSR寄存器中Z=0) R1的高28位清零后送寄存器R0并更新CPSR寄存器,else 执行下一条指令.(3)LDRB R0,[R1,R2,LSR#2] ;把存储器地址为(R1+R2>>2)的字节数据加载到R0,R0的高24位清零.(4)ADCHI R1,R2,R3; if(CPSR寄存器中Z=0并且C=1) 执行R1=R2+R3加法操作,else执行下一条指令.(5)EOR R0,R0,R3,ROR R4; R3寄存器中的内容根据R4寄存器中的内容循环右移后与R0寄存器进行逻辑异或操作后,其结果存在R0寄存器内.(7)MLA R0,R1,R2,R3; R0=R1×R2+R3 MLA是32位乘加指令,运算结果的高32位自动丢掉.(8)LDR R1,[R0,-R5,LSL #4] ;将存储器地址为R0-16R5的字数据加载到寄存器R1中. 4,用汇编语言实现下列功能的程序段,令R1=a,R2=b.(1)if(a!=b)&a-b>5)) a=a+bCMP R1,R2BEQ NextADD R3,R2,#5CMP R1,R3BLS NextADD R1,R1,R2Next B Next(2) while(a!=0){b=b+b*2;a--;}AREA TestWhile,CODE,READONLYa equ 5b equ 1ENTRYMOV R1,#aMOV R2,#bLOOPCTL CMP R1,#0ADDNE R2,R2,R2,LSL#1SUBNES R1,R1,#1BNE LOOPCTLEND(3)从a所指向的地址,拷贝20个32位数据到b所指向的地址AREA DataCopy,CODE,READONLYENTRYLDR R0,=SrcDataLDR R1,=DstDataMOV R2,#20LOOPCTL LDR R3,[R0],#4STR R3,[R1],#4SUBS R2,R2,#1BNE LOOPCTLWait B WaitAREA DataDef, DATA,READWRITESrcData DCD 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20DstData SPACE 4*10END6,试比较TST与ANDS,CMP与SUBS,MOV与MVN指令的区别.(1)TST指令把两个操作数进行按位的与操作,并根据运算结果更新CPSR中的条件标志位的值.该指令通常用来检测是否设置了特定的位,一般操作数1是要测试的数据,而操作数2是一个位掩码.ANDS指令用于在两个操作数上进行逻辑与运算,并把结果放到目的寄存器中,操作数1应是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或是1个立即数.该指令常用于设置操作数1的某些位.TST和ANDS两条指令都影响CPSR寄存器;TST指令不改变参与运算的数据,而ANDS指令对目的寄存器进行更新.(2)CMP指令用于把2个操作数进行比较,同时更新CPSR中条件标志位的值.该指令进行一次减法运算,但不保存运算结果,只更改条件标志位.标志位表示的是操作数1和操作数2 的关系(大,小,相等).SUBS 指令用于把操作数1送去操作数2,并将结果存放到目的寄存器中.操作数1应是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或是一个立即数.指令影响CPSR值. CMP和SUBS指令都影响CPSR寄存器;CMP指令不保存运算结果,而SUBS 指令可以保存运算结果,并且减数和被减数的值也不发生变化.(3)MOV指令将一个寄存器,被移位的寄存器或一个立即数的值装入目的寄存器内,可以指定相同的寄存器实现NOP的效果,还可以移位一个寄存器.MVN指令与MOV指令的不同之处是在传送数据之前先按位取反,即把一个被取反的值传送到目的寄存器中.8,写一段ARM汇编程序:循环累加队列中的所有数据,直到碰到零值位置,结果放在R4.源程序末尾队列如下:Array:DCD 0x11DCD 0x22DCD 0x33DCD 0R0指向队列头,ADR R0,ARRAY.使用命令LDR R1,[R0],#4来装载,累加至R4,循环直到R1为0,用死循环来停止.程序:AREA Cond_Sum,CODE,READONLYENTRYLDR R0,=ArrayMOV R4,#0LooPCtl LDR R1,[R0],#4CMP R1,#0ADDNE R4,R4,R1BNE LooPCtlWait B WaitAREA SrcData,CODE,READONLYArray DCD 0x11DCD 0x22DCD 0x33DCD 0END9,写一个汇编程序,求一个含64个带符号的16位数组组成的队列的平方和.程序:AREA SquareSum,CODE,READONLYENTRYLDR R0,=ArrayMOV R3,#4MOV R4,#0LooPCtl LDRH R1,[R0],#2MLA R4,R1,R1,R4SUBS R3,R3,#1BNE LooPCtlNOPAREA SrcData,CODE,READONLYArray DCD 0x00010002DCD 0x00030004END第五章嵌入式系统程序设计基础4,简要说明EXPORT和IMPORT的使用方法.答:EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号,该标号可在其它的文件中引用.EXPORT可用GLOBAL代替.标号在程序中区分大小写.[WEAK]选项声明其它的同名标号优先于该标号被引用.IMPORT伪指令用于通知编译器要使用的标号在其它的源文件中定义,但要在当前源文件中引用,而且无论当前源文件中是否引用该标号,该标号均会被加入到当前源文件的符号表中. 5,分析说明下段程序完成什么功能AREA ChangeState,CODE,READONLYCODE32LDR R0,=Start+1BX R0CODE16Start MOV R1,#1END解:程序功能实现程序的跳转并从ARM状态切换到Thumb状态.6,设计一段程序完成数据块的复制,数据从源数据区snum 复制到目标数据区dnum.复制时,以8个字为单位进行.对于最后所剩不足8个字的数据,以字为单位进行复制.程序:AREA BlockDataCopy,CODE,READONLYnum EQU 20ENTRYStart LDR R0,=snumLDR R1,=dnumMOV R2,#numMOV R13,#400BlockCopy MOVS R3,R2,LSR#3BEQ CopyWordsSTMFD R13!,{R4-R11}OctCopy LDMIA R0!,{R4-R11}STMIA R1!,{R4-R11}SUBS R3,R3,#1BNE OctCopyLDMFD R13!,{R4-R11}CopyWords ANDS R2,R2,#7BEQ StopWordsCopy LDR R3,[R0],#4STR R3,[R0],#4SUBS R2,R2,#1BNE WordsCopyStop B StopAREA BlockData, DATA,READWRITEsnum DCD 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11DCD 12,13,14,15,16,17,18,19,20dnum SPACE 20*4END7,利用跳转表的思想编写一个汇编程序,实现当R0分别为0,1,2时完成跳转到3个不同的子程序.程序:AREA JumpTable,CODE,READONLYnum EQU 3ENTRYStart MOV R0,#1MOV R1,#3MOV R2,#2BL JumpTblCtlStop B StopJumpTblCtl CMP R0,#numMOVHS PC,LRADR R3,JumpTblEntryLDR PC,[R3,R0,LSL#2]JumpTblEntry DCD Subroutine1DCD Subroutine2DCD Subroutine3Subroutine1 MOV R3,#0x55MOV PC,LRSubroutine2 MOV R4,#0xAAMOV PC,LRSubroutine3 MOV R5,#0x5AMOV PC,LREND第六章嵌入式操作系统1,简述μCLinux的特点,说明其主要应用的环境.答:μCLinux主要是为控制领域定做的LINUX版本,其设计思想就是对标准LINUX内核进行裁剪,去除虚拟管理部分代码,并且对内存分配进行优化,以达到提高系统运行效率的目的. 特点:(1)包含通用LINUX API函数.(2)内核体积小于512KB(3)内核及文件系统体积小于900KB(4)具有完整的TCP/IP协议栈(5)支持多种文件系统.2,简述μCLinux的移植过程.答:(1)配置内核(2)编译内核(3)下载,运行,调试内核第七章嵌入式系统的BootLoader1,简述Boot Loader与嵌入式系统的关系.Boot Loader 是在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小程序.其作用为:初始化硬件设备,建立内存空间的映射图,将系统的软件件环境带到一个合适的状态,为最终调用操作系统内核或用户应用程序准备好正确的环境.2,Boot Loader的主要功能有哪些答:初始化硬件设备,检测系统内存映射,将内核映像和根文件系统从Flash传到RAM空间,并为内核设置启动参数,最后调用内核. 3,Boot Loader分为几个阶段,各阶段主要完成什么功能答:Boot Loader通常分为2个阶段.阶段1完成基本硬件的初始化,加载阶段2的RAM空间,复制阶段2到RAM,设置堆栈指针,跳转到阶段2的C程序入口点.在阶段2初始化阶段2要使用的硬件设备,检测系统内存映射,加载内核映像和根文件系统映像,调用内核. 第八章嵌入式系统设计1,简述嵌入式系统设计的一般步骤.答:⑴需求分析; ⑵体系结构设计; ⑶硬件,软件,执行机构设计; ⑷系统集成⑸系统测试2,简述软,硬件协同设计的过程.⑴需求分析; ⑵软,硬件协同设计; ⑶软,硬件实现; ⑷软,硬件协同测试和验证。