ARM嵌入式系统课后习题(部分)答案

一填空题

嵌入式系统从大的方面分为（嵌入式系统硬件平台）和（嵌入式软件）两大部分。

驱动层程序一般包括（硬件抽象层HAL）、（板级支持包BSP）和（设备驱动程序）。

嵌入式系统核心是嵌入式处理器，可分为（嵌入式微处理器）、（嵌入式微控制器）、嵌入式DSP处理器和（嵌入式片上系统SoC）4大类。

处理器分为（ARM）和（Thumb）两种操作状态。

状态下，SP寄存器指的是（R13）、LR寄存器指的是（R14）、PC寄存器指的是（R15）.

处理器支持的数据类型中，字节为（8）位、半字为（16）位、字为（32）位。

(-S)指令集包括（ARM）指令集和（Thumb）指令集。

指令用于从（存储器）中将一个32位的字数据传送到（目的寄存器）中。

指出下面各条指令的寻址方式。

SUB R0，R1，R2 ；寻址方式：（寄存器寻址）。

SUBS R0，R0，#1 ；寻址方式：（立即寻址）。

MOV R0，R2，LSL#3 ；寻址方式：（寄存器移位寻址）。

SWP R1，R1，[R2] ；寻址方式：（寄存器间接寻址）。

LDR R2，[R3，#0x0C] ；寻址方式：（基址寻址）。

汇编语言源程序中语句一般有（指令）、（伪指令）、（伪操作）和宏指令组成。

对Flash存储器的编程可通过（JTAG仿真/调试器）、（ISP ）和（IAP）3重方法来实现。

异常向量表可以来自4个不同的存储器区域，分别是（片内Flash ）、（片内SRAM ）、（Boot Block ）和片外存储器。

系列的定时器主要用于3个方面：（对内部事件进行计数的间隔定时器）、（通过捕获输入实现脉宽解调器）、（自由运行的定时器）。

二选择题

可以表示微控制器的缩略词是（ B ）

A. MPU

B. MCU

C. WDT

类存储器包括（ABD ）

A. NOR Flash

B. EPROM

C. SRAM

D. PROM

不属于ARM的系列是（ D ）

A. MCS-96

B. 80C51

C. LPC2000

处理器系列采用（ A ）级流水线。

A. 3

B. 5

C. 6

D. 8

下面ARM处理器模式中属于特权模式的有（BCD ）

A. 用户模式

B. 中断模式

C. 系统模式

D. 管理模式

(或STM)指令允许一条指令最多传送（C ）个寄存器。

A. 4

B. 8

C. 16

D. 24

指令限制在当前指令的（ B ）地址范围。

A. ±16MB

B. ±32MB

C. ±64MB

D. ±128MB

汇编程序所支持的变量有（ABC ）

A. 数字变量

B. 逻辑变量

C. 字符变量

D. 字符串变量

汇编语言程序用到C语言程序变量的情况实质上是一个引用不同文件定义的变量问题。解决这个问题的办法就是使用关键字（ B ）。

A. ATPCS

B. IMPORT

C. EXPORT

D. CODE32

一个异常向量表实际占用了（ C ）个字的存储单元。

A. 4

B. 8

C. 16

D. 64

系列ARM7微控制器的UART接收器FIFO触发器可设置为（ABCD ）个字节。

A. 1

B. 4

C. 8

D. 14

三简答题

什么是嵌入式系统列举几个熟悉的嵌入式系统的产品。

答：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。

常见的有汽车、手机、MP3等等。

嵌入式系统由哪几部分组成

答：嵌入式系统从大的方面分嵌入式系统硬件平台和嵌入式软件两大部分，其中软件部分又具体分为若干层次。对于包含有操作系统的嵌入式系统来讲，嵌入式系统软件结构包含4个层次：设备驱动层、实时操作系统RTOS层、应用程序接口API层、应用程序层。

简述嵌入式系统的特点。

答：系统内核小；专用性强；系统精简；软件固化；嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统；嵌入式系统开发需要开发工具和环境。

简述ARM可以工作的几种模式。

答：ARM体系结构支持7种处理器模式：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。（除用户模式外，其他模式均为特权模式）

内部有多少个寄存器

答：在ARM7TDMI处理器内部有37个用户可见的32位寄存器，其中31个通用寄存器，6个状态寄存器。

描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断

答：在一个特权模式下，都可通过置位CPSR中的I位来禁止IRQ。

在一个特权模式中，可通过置位CPSR中的F标志来禁止FIQ异常。

请描述ARM7TDMI进入异常或退出异常时内核有何操作

答：当异常发生时，ARM处理器尽可能完成当前指令（除了复位异常）后，再去处理异常，并执行如下动作：

①进入与特定的异常相应的操作模式；

②将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新模式的R14中；

③将CPSR的原值保存到新模式的SPSR中；

④通过设置CPSR的第7位来禁止IRQ；如果异常为快中断，则要设置CPSR的第6位

禁止快中断；

⑤给PC强制赋向量地址值。

退出异常时：

①将LR中的值减去偏移量后移入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。

（p28）指令长度及数据类型

ARM微处理器的指令长度可以是32位（在ARM状态下），也可以是16位（在Thmb状态下）。装载/保存指令可以对字节、半字和字进行操作，当装载字节或半字时自动实现零扩展或符合扩展。

ARM处理器支持下列数据类型：

字节（1字节=8位）；

半字（半个字=16位，必须分配为占用2字节（B））；

字（1个字=32位，必须分配为占用4字节）