ARM嵌入式期末考试试题

一、选择题(共5)
1、下面哪个不是嵌入式操作系统的特点。

（ C ）
A.内核精简
B.专用性强
C.功能强大
D.高实时性
2、ARM指令集合Thumb指令集分别是（D ）位的。

A.8,16
B.16，32
C.16,16
D.32,16
3、FIQ中断的入口地址是（ A ）
A.0x0000001C
B.0x00000008
C.0x00000018
D.0x00000014
4、ADD R0，R1，#6，执行该指令时属于（ A）寻址方式。

A.立即寻址
B.多寄存器寻址
C.寄存器直接寻址
D.相对寻址
5、寄存器R13除了可以用作通用寄存器之外，还可以作为（ B ）
A.程序计数器
B.堆栈指针寄存器
C.链寄存器
D.基址寄存器
6、是（B）
A.78 56 34 12
B.12 34 56 78
C.87 65 43 21
D.21 43 65 87
二、填空题(共5个)
1、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，且ARM7采用冯.诺依曼体系结构。

2、从编程角度看，ARM微处理器一般有ARM和Thumb两种工作状态。

3、ARM9处理器使用了程序存储器和数据存储器分开独立编址的哈佛结构，并采用5级指令流水线，5级流水线操作分别是取指、译码、执指、缓冲和写回。

4、ARM微处理器支持字节、半字、字三种数据类型，数据的位数分别为8位、16位、32位，其中字必须以4字节为边界对齐，半字必须以2字节为边界对齐。

5、复位异常的优先级最高，因此在任何情况下，只要进入该状态系统无条件地将PC指向0x00000000处，以执行系统第一条指令。

三、判断题（共5个）
1、ARM7采用3级指令流水线，即取指令、译码和执行指令。

（√）
2、Boot Loader 是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

(√)
3、嵌入式系统开发环境只需要宿主机和目标机就可以。

（×）
4、ARM指令中“%”后面的数字为十进制数。

（×）
5、无论何种模式下R15均作为PC使用。

（√）
6、ATPCS中的参数传递规则只能使用寄存器R0-R3来进行参数的传递。

（×）
7、在C语言程序中调用汇编语言程序的方法是使用EXTERN关键字。

（√）
8、Char *a[5];是数组指针的声明格式。

（×）
9、指令ADD Rd，Rn，#3和指令ADD Rd，Rn，Rm的寻址方式不同。

（√）
10、指令MUL R1，R1，R6是正确的。

（×）（因为目标寄存器R1不能同时做第一操作数）
四、写出下列简称的含义(共5个)
1、MMU:存储管理单元
2、SOC：嵌入式片上系统
3、RISC:精简指令集计算机
4、EDSP：嵌入式数字信号处理器
5、IDE：集成开发环境
6、IRQ：外部中断请求
7、ICE：实时在线仿真器
8、CPSR:当前程序状态寄存器
9、IPC：内部进程间通信
10、MCU：微控制单元
五、简答题(共3个)
1、ARM体系结构的技术特点是什么？
答：（1）单调周期操作
（2）采用加载/存储指令结构（执行速度快）
（3）固定32位指令（结构简单、效率高）
（4）地址指令格式（三地址指令格式，优化代码）
（5）指令流水线技术（提高执行效率）
2、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？如何完成Thumb 指令模式和ARM指令模式之间的切换？
答：ARM体系结构除了支持执行效率很高的32位ARM指令集以外，为兼容数据总线宽度为16位的应用系统，也支持16位的Thumb指令集。

Thumb指令集是ARM指令系统的一个子集，允许指
令编码的长度为16位。

与等价的32位代码相比较，Thumb指令集在保留32位代码的优势的同时，大大节省系统的存储空间。

由ARM状态切换到Thumb状态通过BX指令，当操作数寄存器的最低位为1时，可执行BX指令使微处理器进入Thumb状态；当操作数寄存器的最低位为0时，可执行BX 指令使微处理器进入ARM状态。

3、具体说明ARM7TDMI中的T、D、M和I代表什么？
答：ARM7TDMI是ARM7系列成员中应用最为广泛的32位高性能嵌入式RISC
处理器内核，其中T表示支持高密度16位的Thumb指令集，D表示支持片上调试，M代表支持64位乘法，I表示支持EmbededICE调试硬件。

答：大端格式：32位字数据的高字节存储在低地址，而字数据的低字节存放在高地址中，0x00040000—0x00040003分别存放0x12,0x34,0x56,0x78
小端格式：32位字数据的高字节存储在高地址，而字数据的低字节存放在低地址中，0x00040000—0x00040003分别存放0x78,0x56,0x34,0x12
系统初始化时默认为小端格式。

4、ARM程序可以使用两种语言进行设计，一种是汇编语言，一种是C/C++语言，则汇编语言和C/C++语言各自的特色是什么？
汇编语言特点：程序执行速度快，程序代码生成量少，但是可读性差，汇编语言属于低级语言，在通常情况下可以使用汇编语言编写驱动程序、需要严格计算执行时间的程序以及需要加速执行的程序。

C/C++语言：是高级语言，能够快速的编写应用程序，有丰富的程序库支持，程序易编写，具有结构化，程序可读性强，易于修改，便于调试和维护。

6、ARM 7 种功能模式是什么？
答：（1）用户模式：正常用户模式，程序正常执行模式。

（2）FIQ模式：处理快速中断，支持高速数据传送或通道处理。

（3）IRQ模式：处理普通中断。

（4）SVC模式：操作系统保护模式，处理软件中断。

（5）中止模式：处理存储器故障，实现虚拟存储器和存储器保护。

（6）未定义模式：处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真。

（7）系统模式：运行特权操作系统任务。

7、ARM对异常中断的响应过程：
（1）保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位；
（2）设置当前程序状态寄存器CPSR中的相应位；
（3）将寄存器lr_mode设置成返回地址；
（4）将程序计数器值PC，设置成该异常中断的中断向量地址，跳转到相应异常中断处执行。

六.程序指令题
1、解释指令的含义
（1）ORR R0,R2,#0x0FF0000
把R2和数字常量相或，结果赋给R0。

（2）LDR R0，[R1,#4]
表示寄存器R1的值加上4作为操作数的有效地址，将取得的操作数存入寄存器R0中。

（R0<-[R1+4]）
（3）LDR R0，[R1,#4]!
表示寄存器R1的值加上4作为操作数的有效地址，将取得的操作数寄存器R0，再将寄存器R1的值增加4.（R0<-[R1+4],R1<-R1+4）
（4）STR R0，[R1],#8
将R0中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1+8写入R1。

（5）SWP R0，R0，[R1]
将R1所指向的存储器中的字数据与R0中的字数据交换。

2、完成程序-------实验题目
功能：将数据从源数据区snum复制到目标数据区dnum，数据的个数为num，复制时以4个字为单位进行。

对于最后所剩不足4个字的数据，以字为单位进行复制。

.global _start
.text
.equ num,20
_start:
.arm
mov sp,#0x400
adr r0,Tstart+1
bx r0
.thumb
Tstart:
ldr r0,=src
ldr r1,=dst
mov r2,#num /*将需要复制的字数据个数存放在R2*/
Blockcopy：
mov r3,r2,lsr#2
beq Copywords
push {r4-r7}
Quadcopy：
ldmia r0!,{r4-r7}
stmia r1!,{r4-r7}
sub r3,#1
bne Quadcopy
pop {r4-r7}
Copywords：
mov r3,#3
and r2,r3
beq stop
Wordcopy：
ldmia r0!,{r3}
stmia r1!,{r3}
sub r2,#1A
bne Wordcopy
stop:b stop
.align
src:.long 1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4 dst:.long 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 要求：注释上面的代码。