嵌入式系统原理及接口技术考试总复习

嵌入式系统原理及接口技术考试总复习
1、嵌入式系统是以应用为中心，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。

它一般由嵌入式微处理器，外围硬件设备，嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制，监视或管理的等功能。

2、嵌入式硬件平台的发展：①嵌入式微处理器；②嵌入式微控制
器；③嵌入式数字信号处理器；④嵌入式片上系统。

嵌入式软件平台发展：①软件要求固化存储；②软件代码要求高效率，高可靠性；③系统软件有较高的实时性要求。

3、嵌入式计算的特点：①嵌入式系统通常是面向特定应用的；②
嵌入式系统是将先进的计算机技术，半导体技术，电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物；③嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率的设计，根据应用需要量体裁衣，去除冗余，力挣在同样的硅片面积货样板面积上实现更高的性能；④嵌入式系统和具体应用有机结合在一起，具有较长的生命周期；⑤为了提高执行速度和系统的可靠性，嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中而不是存储器磁盘等载体中；⑥必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

4、嵌入式系统的要求：①实时性②多速率③功耗④低成本⑤环境
相关性。

5、嵌入式系统开发的步骤：系统需求分析，规格说明；系统结构
设计，构建设计；系统集成。

6、嵌入式系调试：调试系统包括：宿主机，目标机，通信信道；
调试方式：①基于JTACA的ICE类型②基于ANGEL调试方式。

7、ARM920T微处理器的指令流水采用了典型的RISC五级流水
线结构将指令执行过程分为：取值，译码，执行，访存，写回。

五级流水线结构采用分离的指令cache和数据cache。

8、ARM9的工作模式：
除用户模式外，其余六种为特权模式；出用户，系统模式外，其余为异常模式。

ARM9微处理器核的工作模式是可以通过软件控制来改变的，而且外部中断信号或系统异常处理也可以使工作模式发生改变。

9、ARM9存储器的存储单元与地址的对应方式有两种：大端存储
系统，小端存储系统。

目标地址=当前执行的指令地址+8+偏移量；
下一条需执行的指令地址=当前指令执行地址+4；大端存储：字的地址对应的是该字节中最高有效字节所对应的地址；小端存储：字的地址对应的是该字节中最低有效字节所对应的地址。

10、对于I/O接口的方向，ARM9体系结构是使用存储器映射的方
法来实现的。

11、ARM9处理器总共37个32位的寄存器，其中31个作通用寄
存器，6个用状态寄存器，每个状态寄存器只使用了其中的12位；
R0-R15称为通用寄存器；其中R0-R7是不分组的寄存器；R8-R14是根据工作模式进行分组的寄存器；R15是程序计数器也是不分组的。

R13的作用通常是堆栈指针，又称SP；R14可用作子程序链接寄存器，又称LR，①每种工作模式下所对应的那个R14可用于保存子程序的返回地址②异常发生时，该异常模式下的那个R14被设置成异常返回地址。

R15的功能是程序计数器，又称PC，在ARM状态下，R15[1:0]位为0b00，[32:2]位是PC的值；在THUMB 状态下，R15[0]位为0b0，[32:1]位是PC的值；
12、ARM9的异常模式处理：
13、进入异常：①把断点处的下一条指令地址保存到相应的R14
寄存器中②把状态寄存器CPSR的值复制到对应的SPSR寄存器中，以保存断点处的状态；③根据异常模式，把CPSR寄存器的模式位M[4:0]设置成对应的值；④自动使PC指向相关的异常向量，从该向量地址处取出一条指令进行执行。

退出异常：①将保存在R14寄存器的值再送回到PC中；②再将SPSR寄存器的值送回到CPSR寄存器中；③对中断禁止位标志进行清除。

14、⑴立即寻址ADD R6,R6,#128 ;R6=R6+128 ⑵寄存器寻址
ADD R2,R3,R5 ;R2=R3+R5⑶寄存器移ADD R0,R1,R2.LSL#3 ;R0=R1_8*R2 ⑷寄存器间接寻址LDR R6,[R7] ;R6=[R7] ⑸变址寻址LDR R2,[R3,#128] ;R2=[R3+128] ⑹多寄存器寻址LDMIA R2,{R3,R5,R7} ;R3=[R2], R5=[R2+4], R7=[R2+8] ⑺堆栈寻址
⑻块拷贝寻址⑼相对寻址
15、ARM指令集由14种基本指令类型组成：寄存器装载及存储指
令，运算指令，逻辑指令，比较指令，分支指令，软件中断指令汇编器伪指令。

16、THUMB与ARM指令区别：在指令方面；在数据传输指令方
面THUMB只能访问内部寄存器R0-R7；在单寄存器加载/存储指令方面,THUMB采用PUSH指令和POP指令来实现，寄存器为R13作为堆栈指针，内容为基址，实现满递减堆栈；THUMB指令集中没有协处理器指令，信号量指令以及访问CPSR寄存器或SPSR寄存器指令。

17、指示符：APEAZ：指示汇编器汇编一段新的代码段或数据段
的指示符；ENTRY：指示汇编器把其后的首条指令作为程序入口的指示符，一个源文件只能有一个ENTRY；END：便是源程序结束的指示符；IMPOPRT：告诉汇编器某个变量名或标号在当前程序段中未曾定义的指示符，这个变量名或标号由链接器进行定位；
EXPORT：指示由链接器在目标和库文件使用的符号的指示符；
DA TA：指示一个标号是代码段中数据区域的标号。

18、汇编指令的特点：指令的条件执行；多种形式的传送类指令；
多寄存器加载、存储指令；映射存储的指示符；程序中的宏定义。

19、S3C2410芯片外部可寻址的存储空间是1GB，被分为8个存储
块，每块128MB；其特点：支持小端/大端存储模式；8个存储块中，6个用于SRAM或ROM,另两个用于SDRAM,SRAM,ROM; 8个存储块中，7个存储块有固定起始地址，1个存储块起始地址可变；支持异步定时，可用NWAIT信号来扩展外部存储的读/写操作；在SDRAM中支持自主刷新和省电模式。

20、S3C2410的中断系统分为两级：一级是控制内部外围I/O端口
或部件、或者芯片外部中断引脚的中断控制；另一级是ARM920T 核的异常中断控制，采用了固定向量中断方式。

21、S3C2410芯片中的中断控制器可以支持56个中断源提出的中
断请求。

ARM920T核用于支持外围I/O端口或部件、或者芯片外部中断的两种模式有：FIQ和IRQ。

22、S3C2410芯片中断控制器支持的56个中断源，实际上中断请
求信号共32个。

这32个中断请求的优先级仲裁判决机制采用了中断优先编码判断电路原理。

如果ARB_SEL的2位是00，则顺序为：REQ0,REQ1,REQ2,REQ3,REQ4,REQ5
如果ARB_SEL的2位是01，则顺序为：REQ0,REQ2,REQ3REQ4,REQ1,REQ5如果ARB_SEL的2位是10，则顺序为：REQ0,REQ3,REQ4,REQ1,REQ2,REQ5
如果ARB_SEL的2位是11，则顺序为：REQ0,REQ4,REQ1,REQ2,REQ3,REQ5
每个裁决器的REQ0总是具有最高优先权，REQ5总是具有最低优先权。

通过改变ARB_SEL的两位值，可以循环REQ1到REQ4的循环。

如果REQ0或REQ5被中断处理，则ARB_SEL的两位不会改变；
如果REQ1被处理，则ARB_SEL的两位值改成01；
如果REQ2被处理，则ARB_SEL的两位值改成10；
如果REQ3被处理，则ARB_SEL的两位值改成11；
如果REQ4被处理，则ARB_SEL的两位值改成00；
23、S3C2410芯片看门狗定时器的作用是：当系统程序出现功能错
乱，引起系统程序死循环时，能中断该系统程序的不正常使用，恢复系统程序的正常运行。

24、S3C2410芯片看门狗定时器的两种工作模式：带中断请求信号
的常规时隙定时器；产生内部复位信号的定时器，即当定时器的计数值变为0时，产生一个宽度为128个PCLK的复位脉冲信号。

分割因子(16、32、64、128)
技术时钟周期=1/(PCLK/(预分频值器+1)/分割因子)；
25、S3C2410芯片看门狗定时器含有3个控制其操作的专用寄存器：
看门狗控制寄存器、计数常数寄存器、看门狗计数器寄存器。

计数常数=所需时间/计数时钟周期=所需时间间隔*(PCLK/(预分频器值+1)/分割因子)；⑴地址：0X53000000复位：0X8021 ⑵地址：0X53000004复位：0X8000 ⑶地址：0X53000008复位：0X8000
26、RTC部件可以将年月日时分秒星期等信息的8位数据以BCD
码格式输出。

它由外部时钟驱动，外部时钟频率为32.768KHZ晶振。

同时RTC部件还具有报警功能。

特点：年月日时分秒星期等信息采用BCD码表示；闰年发生器；具有报警功能，能唤醒报警中断或者系统在节电模式下的唤醒；独立拥有电源引脚；支持RTOS内核时间片所需的毫秒计时中断；进位复位功能。

周期(s)=(n+1)/128
27、S2C2420芯片内部拥有5个16位的TIMER部件。

其中TIMER0，
TIMER1，TIMER2，TIMER3具有脉宽调制功能。

TIMER4仅作定时器，不具PWM功能，因为它没有输出引脚。

TIMER0有一个死区发生器，通常用于大电流设备。

28、为什么以微处理器为核心？
答：①微处理器是实现数字系统的一种十分便捷，有效的方法；
②微处理器使设计不同价位，不同特性的产品系列变得容易，
并容易扩充新功能以满足飞速变化的市场需求。