(2020年整理)南京工程学院 嵌入式系统复习提纲.pptx

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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。
写指令：MSR{cond} PSR_fields,Rm / MSR{cond} PSR_fields,immed_8r
PSR 为 CPSR 或 SPSR
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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
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
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
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
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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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
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];
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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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。
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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。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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。
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；
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
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。
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
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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。
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。
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；
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