南京工程学院 嵌入式系统复习提纲.pptx

写指令：MSR{cond} PSR_fields,Rm / MSR{cond} PSR_fields,immed_8r
PSR 为 CPSR 或 SPSR
12、
fields 状态寄存器中需要设置的区域：c 控制域、x 扩展域、s 状态域、f 标志域 immed_8r 要传送到状态寄存器指定域的立即数，8 位 Rm 要传送到状态寄存器指定域的源寄存器 IO 的编址方式 P103 I/O 接口独立编址、I/O 接口与存储器统一编址
出到被控制的目标机，目标机不存在也能调试；
适用：调试实时的应用系统、设备驱动程序以及对硬件进行功能和性能的测试。
优点：实时性能分析；价格贵。
片上调试法(OCD)：是 CPU 芯片提供的一种调试软件功能。 优点：不占用目标机资源；调试环境与最终程序运行环境基本一致；支持软硬断电、跟踪、精确计
量程序的执行时间、时序分析；
缺点：实时性没 ICE 强、不支持非干扰调试查询、CPU 必须具有OCD 功能；实现标准不唯一。
模拟器法：在宿主机上模拟出一个虚拟目标机的硬件环境。指令级模拟器：相当于在宿主机上虚拟
一台目标机；系统调用级模拟器：相当于在宿主机上安装目标机的操作系统，基于目标机操作系统
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21、 22、
23、 24、
态)
用户模式(User, usr)、快速中断模式(FIQ, fiq)、外部中断模式(IRQ, irq)、管理模式(Supervisor, svc)、
数据访问中止模式(Abort, abt)、未定义指令中止模式(Underfined, und)、系统模式(System, sys)
(7 种模式)
32、 ARM 内核 R13,R14,R15 的特点和用途 P32 R13 保存堆栈指针(SP)，要初始化每种模式下的 R13，指向该异常向量专用的栈地址；异常处理程
39、 使用汇编语言操作状态寄存器的编程 有找到的群里说一声
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嵌入式系统复习
选择 10’；填空 20’；判断 10’；5 个简答 30’；3 大题：指令使用(LDMIA)，组变量 表变量；
1、 ARM 的寄存器 P32 通用寄存器：包括程序计数器PC、堆栈指针、其他通用寄存器 (1) 不分组寄存器 R0~R7：每种状态下都统一，注意不同模式下使用时的数据保护； (2) 分组寄存器 R8~R14： R8~R14 为分组寄存器，对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式； R8~R12 有两个分组的物理寄存器。除 FIQ 模式之外的所有模式(R8~R12)，FIQ 模式 (R8_fiq~R12_fiq)，有利于加快 FIQ 的处理速度； R13、R14 分别有 6 个分组的物理寄存器。用于用户和系统描述，其余五组用于五种异常模式； R13 堆栈指针(SP)，要初始化，指向该异常向量专用的栈地址；保护现场； R14 子程序链接寄存器(LR)，功能：保存子程序返回地、设置为异常返回地址其他情况下 R14 可作为通用寄存器使用。 (3) 程序计数器 R15(PC)，指向当前指令的下两条指令的地址。 程序状态寄存器：任何模式下被访问，包含条件标志位、中断使能位、当前处理器模式标志、其 他 控制和状态位。 (1) 标志域： 条件标志位：N 符号、Z 结果为 0、C 进位或借位、V 溢出； Q 标志位：用于指示增强的 DSP 指令是否发生溢出； J 标志位：Jazelle 状态。 (2) 控制域：CPSR 的低 8 位称为控制位，异常时变化。 运行模式控制位 M[4:0]：控制处理器模式； 中断禁止位 I、F：I=1 时，禁止 IRQ 中断；F=1 禁止 FIQ 中断； T 控制位：说明指令是 ARM 指令还是 Thumb 指令。
19、 20、
RISC，CISC？嵌入式 CPU 的设计思路 P42
RISC：精简指令集 ； CISC：复杂指令集
RISC 思想在 ARM 处理器设计中的体现：流水线、寄存器、指令集、Load/Store 结构
(具
体设计思路翻书)
嵌入式系统的调试方法及特点 P155 在线仿真器法(ICE)：一种用于替代目标机上的 CPU 的设备。CPU 有更多引脚，能将内部的信号输
大端格式：低地址存放字数据或半字数据的高字节，高地址存放字数据或半字数据的低字节 。
36、 ARM 的 7 种模式 P31 (同 31 条)
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37、 38、
FAT 文件系统的组成部分，每部分的功能 (书上没找到) 引导区(BOOT 区)：引导区，包括操作系统的启动调用代码 文件分配表区(FAT)：分区信息的映射表，指示簇是如何存储的。 数据区(DATA 区)：实际的文件和目录数据存储的区域，占据分区绝大部分。 可重入函数 有找到的群里说一声
区。进入前须检查该资源当前是否正被访问。访问完，标志清除，释放。
34、
嵌入式微处理器的分类及特点 P24 分类：MIPS、PowerPC、Sparc、ARM 处理器。 特点：对实时和多任务有很强支持能力；存储区保护功能强；可扩展的处理器结构；嵌入式微处理
器功耗低。
35、 大端，小端 P40
小端格式：低地址存放字数据或半字数据的低字节，高地址存放字数据或半字数据的高字节。是 ARM 默认形式。
的应用程序在宿主机上虚拟运行。 优点：可在没实际的目标机环境时开发其应用程序，并可在调试时李勇宿主机的资源来提供更详 细 的错误诊断信息。实时性差，不能模拟所有设备。
ARM 如何响应异常 P37 (1) 将下一条指令地址存入相应的异常模式的链接寄存器 LR； (2) 复制CPSR 寄存器的内容至对应模式下的 SPSR_<mode>寄存器中； (3) 设置CPSR 寄存器的一些控制位； (4) 将程序计数器PC 设置为异常向量的地址。 uC/OS-II 的移植条件 P213 (1) 目标处理器的C 编译器能产生可重入代码； (2) 在程序中用 C 语言就可以打开和关闭中断； (3) 处理器支持中断且能产生定时中断； (4) 处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈； (5) 处理器具有将栈指针和其他 CPU 寄存器存储、读出到栈的指令。 LDMIA 指令 好像是P53 翻书看，这是大题； LDM：多寄存器加载 IA ：每次传送后地址加 4 uC/OS-II 使任务就绪的代码，如何用组变量、表变量表示任务的就绪情况 P198 大题 OSRdyGrp |= OSMapTbl[Prio >> 3]; OSRdyTbl[Prio >> 3] |= OSMapTbl[Prio & 0x07];
序入口处，将用到的其他寄存器的值保存在堆栈中，返回时，重新将这些值加载到寄存器，保护程序现
场作用。
R14 子程序链接寄存器(LR)，功能：保存返回地址，其他情况下 R14 可作为通用寄存器使用。
R15 程序计数器(PC)，指向当前指令的下两条指令的地址。 33 、 临 界 区 P181
把一段时间内只允许一个任务访问的资源叫做临界资源；把程序中使用临界资源的代码称为临界
对 PCB 板上的芯片进行芯片功能测试和与其他芯片的互连接性测试。 ARM 内核哪些使用哈佛结构，哪些是冯。诺依曼结构 P26 哈佛体系结构：ARM9、10、11 系列；冯诺依曼体系结构：ARM7TDMI。 指针指向的目标有哪些 P142
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常量、变量、函数都会在内存中占据存储空间，空间有地址，指针来表示地址，是存放地址值的变 量或常量。定义指针变量时的数据类型并不是指针变量本身的数据类型，而是指针变量所指向的目 标变量的数据类型。 18、 如何理解进程、线程，结合 Linux、WinCE、ucOS 等 P175 进程：操作系统调度程序执行和分配系统资源的基本单位，系统进程和用户进程。 线程：操作系统调度程序执行的最小单位，是进程内部的一个执行控制流。 不同：调度和切换、执行过程、拥有资源、系统开销。
设置CPSR
LCD 的控制方式 P107
总线驱动方式、控制器扫描方式
11、 操作ARM 的状态寄存器的指令 P66 读写配合使用，可实现对 CPSR 或 SPSR 寄存器的读修改写操作，可切换处理器模式，或者允许/
禁止 IRQ/FIQ 中断。
读指令：MRS{cond} Rd,PSR 以取得程序状态寄存器当前值，可比较相应标志位了解当前CPU 状态及工作模式。
存储器的层次结构 P8 寄存器、高速缓冲存储器Cache、主存、辅存 什么是 ARM 的伪指令 P69
伪指令不在处理器运行期间由机器执行，只在汇编时被合适的机器指令代替成 ARM 或 Thumb 指
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令，从而实现真正的指令操作，包括伪指令 LDR(大范围地址读取)、ADRL(中等范围)、ADR(小范
7、 信号量的操作 P207：信号量用于实现任务与任务之间、任务与中断程序之间的互斥和同步。创建 信号量、请求信号量、发送信号量、查询信号量状态。
8、 文件系统的概念 P229：负责对文件进行存取和管理的一组系统软件。
功能：分配存储空间；回收存储空间归还给系统；提供接口函数。
9、 10、
ARM 开关中断如何实现
空堆栈：当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时。 5、 内存容量和地址总线、数据总线的关系。
存储器的容量= 2M × N
M=地址线根数
N=数据线根数
6、 操作系统的常用调度算法 P178 (翻书看具体什么意思) 最短周期优先 SBF、优先级法、轮转法、多队列轮转法和多级反馈队列法、实时调度算法。
围)、NOP(空操作)。
30、 uC/OS-II 的任务调度方法 P201
选择当前就绪状态中优先级最高的任务，终止当前任务的运行，新选任务投入运行。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
31、 ARM 处理器的 2 种状态，7 种模式 P31 ARM：32 位，执行字对准的 ARM 指令；Thumb：16 位，执行半字对准的 Thumb 指令。(2 种状
13、 ucOS 的基本特征 P191 开源、可移植性好、可固化、可裁剪、占先式、多任务、可确定性、任务栈、系统服务、中断管理、
稳定性与可靠性、易学易用、支持教学和科研。
14、 MMU 的功能 P98 地址转换、提供内存保护机制； (最好看一遍这页，有点印象就好)
15、 JTAG 的功能 P113
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嵌入式系统中使用查询方式的原因 (这题我猜选C) A. 速度最快。 B. CPU 可以不介入。 C. 实现起来比较容易。 D. 在对多个事情查询工作时，能对突发事件做出实时响应。 ARM 内核状态寄存器的个数及名字 P32 6 个：CPSR、SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq 为什么同步通信比异步通信频率高 P139 (我猜这题选 C) C、同步通信采用一个公共时钟信号进行同步 (告诉你为什么)同步通信中，接收端和发送端的收发时钟严格同步，接收端不会因接收时钟和发送 时钟不一致所造成的时钟误差积累。可用很高的传输速率一次传送几十、几百甚至更多字节的数据。 异步通信中，接收端会因接收时钟和发送时钟不一致所造成的时钟误差积累。这就使得异步通信的 传输速率低，每次只能传送几位数据。
2、 进程状态变换图 P178
3、 C 语言参数传递的是数组，实质传递的是什么？P135 地址； (好像是，我蒙的) 4、 堆栈的增长方向（两种），满堆栈和空堆栈 P52
堆栈：数据结构，先进后出堆栈指针总指向栈顶。 (按生成方式)递增堆栈：低地址向高地址生成；
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递减堆栈：高地址向低地址生成； (按指向位置)满堆栈：当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时；