嵌入式系统(第二版)第一至第五章课后答案

PC 使用 R15 寄存器，LR 使用 R14 寄存器
6、R13 寄存器的通用功能是什么？
堆栈
第四章
1、基础知识
（1）ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式？LOR R1，[R0，#0x08]属于哪种寻址方式？
1. 寄存器寻址；2. 立即寻址；3. 寄存器移位寻址；4. 寄存器间接寻址；5. 基址寻址；6. 多
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。
4、分别列举 ARM 的处理器模式和状态。
状态：
ARM 状态
32 位，这种状态下执行的是字方式的 ARM 指令
Thumb 状态
16 位，这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令
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。
5、PC 和 LR 分别使用哪个寄存器？
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。 4、何谓系统规划？为何要做系统规划 系统规划就是拟定一个开发进程，使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客 户可以进一步地掌握系统开发的进程，并确定检查点，以让双方确定项目是否如预期中的进 度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论？ 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序，项目团队的经验才可以被记录 下来，也就是说，这是一个撰写项目历史的过程。
CMP R1,0x30
SUBHI R1,R1,0x30 （7）调用子程序是用 B 还是用 BL 指令？请写出返回子程序的指令？ BL 指令用于子程序调用。 MOV PC， R14
（8）请指出 LDR 伪指令的用法。指令格式与 LDR 加载指令的区别是什么？ LDR 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器。第二个数为地址表达 式。
（7）LPC2000 系列 ARM7 微控制器具有引脚功能复用特性，那么如何设置某个引脚为指 定功能？ 通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能
（8）设置引脚为 GPIO 功能时，如何控制某个引脚单独输入/输出？当前要知道某个引脚当 前的输出状态时，是读取 IOPIN 寄存器还是读取 IOSET 寄存器？ GPIO 方向寄存器，IOPIN。
（11）Thumb 指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？ PUSH POP
（12）Thumb 指令集的 BL 指令转换范围为何能达到±4MB？其指令编码是怎样的？ Thumb 采用两条 16 位指令组合成 22 位半字偏移(符号扩展为 32 位)，使指令转移范围为±4MB。
2 有符号和无符号加法 下面给出 A 和 B 的值，您可先手动计算 A+B，并预测 N、Z、V 和 C 标志位的值。然后 修改程序清单 4.1 中 R0、R1 的值，将这两个值装载到这两个寄存器中(使用 LDR 伪指令， 如 LDR R0,=0x FFFF0000)，使其执行两个寄存器的加法操作。调试程序，每执行一 次加法 操作就将标志位的状态记录下来，并将所得结果与您预先计算得出的结果相比较。 如果两个 操作数看作是有符号数，如何解释所得标志位的状态？同样，如果这两个操作数 看作是无符数，所得标志位又当如何理解？
（3）LPC2000 系列 ARM7 微控制器对向量表有何要求（向量表中的保留字）？ 向量表所有数据 32 位累加和为零(0x00000000～0x0000001C 的 8 个字的机器码累加)， 才能脱机运行用户程序，这是 LPC2114/2124/2212/2214 的特性。
（4）如何启动 LPC2000 系列 ARM7 微控制器的 ISP 功能？相关电路应该如何设计？
寄存器寻址；7. 堆栈寻址；8. 块拷贝寻址；9. 相对寻址；LOR R1，[R0，#0x08]属于基
址寻址。
（2）ARM 指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？ 16 条， 默认条件码是 AL。 （3）ARM 指令中第二个操作数有哪几种形式？举例 5 个 8 位图立即数。 (1) 立即数；(2) 寄存器；(3) 寄存器及移位常数； 0x3FC（0xFF<<2）、0、0xF0000000(0xF0<<24)、200(0xC8)、0xF0000001(0x1F<<28)。 （4）LDR/STR 指令的偏移形式有哪 4 种？LDRB 和 LDRSB 有何区别？ (1) 零偏移；(2) 前索引偏移；(3) 程序相对偏移；(4) 后索引偏移。LDRB 就是读出指 定地址的数据并存入指定寄存器，LDRSB 读出指定地址的数据，并高 24 位用符号位扩展， 再存入指定寄存器。 （5）请指出 MOV 指令与 LDR 加载指令的区别及用途。 MOV 将 8 位图(pattern)立即数或寄存器(operand2)传送到目标寄存器(Rd)，可用于移位 运算等操作。读取指定地址上的存储器单元内容，执行条件 AL. （6）CMP 指令的操作是什么？写一个程序，判断 R1 的值是否大于 0x30，是则将 R1 减去 0x30。 CMP 指令将寄存器 Rn 的值减去 operand2 的值，根据操作的结果更新 CPSR 中的相应 条 件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。
（9）ARM 状态与 Thumb 状态的切换指令是什么？请举例说明。 BX 指令，
（10）Thumb 状态与 ARM 状态的寄存器有区别吗？Thumb 指令对哪些寄存器的访问受到 一定限制？ Thumb 状态下不能更新 CPSR 中的 ALU 状态标志。，Thumb 指令对 R8~R15 寄存器访 问受限。
调试。
for (i=0; i<8; i++)
{ a[i] = b[7-i];
}
第五章 1、基础知识： （1）LPC2114 可使用的外部晶振频率范围是多少（使用/不使用 PLL 功能时）？ 晶振频率范围：1~30 MHz，若使用 PLL 或 ISP 功能为：10～25MHz。
（2）描述一下 LPC2210 的 PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1 和 BOOT0 引脚在芯片复位 时分别有什么作用？并简单说明 LPC2000 系列 ARM7 微控制器的复位处理流程。 P0.14 的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作，即进入 ISP 状态。 P1.20 的低电平使 P1.25～P1.16 复位后用作跟踪端口。 P1.26 的低电平使 P1.31～P1.26 复位后用作一个调试端口。 当 RESET 为低时，BOOT0 与 BOOT1 一同控制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保 了引脚未连接时呈现高电平。 外部复位输入：当该引脚为低电平时，器件复位，I/O 口和外围功能进入默认状态，处理器 从地址 0 开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的 TTL 电平。
（9）P0.2 和 P0.3 口是 I2C 接口，当设置它们为 GPIO 时，是否需要外接上拉电阻才能输 出高电平？
（10）使用 SPI 主模式时，SSEL 引脚是否可以作为 GPIO？若不能，SSEL 引脚应如何处 理？ 不能用作 GPIO，SSEL 应设这高电平，处于末激活状态。
（11）LPC2114 具有几个 UART 是符合什么标准？哪一个 UART 可用作 ISP 通信？哪一 个 UART 具有 MODEM 接口？ UART0，UART1；UART0 用于 ISP 通信，UART1 具有 MODEM 接口。
0xFFFF000F
0x7FFFFFFF
67654321 (A)
+ 0x0000FFF1
+ 0x02345678
+ 23110000 (B)
结果： (
)(
)
(
)
3 数据访问
把下面的 C 代码转换成汇编代码。数组 a 和 b 分别存放在以 0x4000 和 0x5000 为
起始 地址的存储区内，类型为 long(即 32 位)。把编写的汇编语言进行编译连接，并进行
（12）LPC2114 具有几个 32 位定时器？PWM 定时器是否可以作通用定时器使用？ 两个 32 位定时器，PWM 定时器不能用作通用定时器使用