本科期末考試嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用最終版整理復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、嵌入式復(fù)習(xí)大綱第一章1、嵌入式系統(tǒng)定義及概念：3個(gè)）嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的； 嵌入式系統(tǒng)功耗低、體積小、集成度高、成本低;嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁減、功能、可靠性、 成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2、嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）2）3）嵌入式系統(tǒng)具有較長的生命周期;嵌入式系統(tǒng)具有固化的代碼;4）嵌入式微處理器（EMPU ）; 嵌入式微控制器（EMCU）； 嵌入式DSP處理器（EDSP）;嵌入式片上系統(tǒng)（ESoC）。3、嵌入式處理器的分類：1）2）3）4）4、嵌入式系統(tǒng)的組成：由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。（1）硬件層中包含嵌入式微處

2、理器、存儲器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用設(shè) 備接口和 I/O 接口（ A/D、D/A、I/O 等）（2 ）硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬件抽象層，該層一般包含相關(guān)底層硬件的初始化、數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作和硬件設(shè)備的配置功能。BSP具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。（3）系統(tǒng)軟件層由實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。5、嵌入式操作系統(tǒng):嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)jiC/OS-II、嵌入式 Linux、Windows Embedded、VxWorks、6、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法：（需交叉編譯和調(diào)試環(huán)境） 系統(tǒng)定義與需求分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的初步確立 初步設(shè)計(jì)方案性價(jià)比評

3、估與方案評審論證 完善初步方案、初步方案實(shí)施 軟硬件集成測試 系統(tǒng)功能性能測試及可靠性測試(1)(2)(3)(4)(5)(6)第二章1、ARM(1)(2)pSOS、等，以及應(yīng)用在智能手機(jī)和平板電腦的An droid、iOS等的 CISC、RISC ARM7ARM9CISC特點(diǎn)：復(fù)雜指令、各種類型的內(nèi)存尋址方式、微程序結(jié)構(gòu)、效率高RISC特點(diǎn)：固定指令長度、指令流水線處理、簡化內(nèi)存管理、硬件接線式控制、 單周期執(zhí)行、復(fù)雜度存于編譯程序內(nèi)馮諾依曼結(jié)構(gòu)： 輸入輸出設(shè)備、運(yùn)算器、控制器、存儲器主要貢獻(xiàn)：提出并實(shí)現(xiàn)了 “存儲程序”的概念2、ARM7ARM9:采用3級流水線結(jié)構(gòu)，采用馮諾依曼結(jié)構(gòu)（程序存儲

4、與數(shù)據(jù)存儲統(tǒng)一編址） :采用5流水線結(jié)構(gòu)，采用哈弗體系結(jié)構(gòu)（程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器分開獨(dú)立編 址）ARM10 :采用6流水線結(jié)構(gòu)，采用哈弗體系結(jié)構(gòu)ARM11 :采用8流水線結(jié)構(gòu)，采用哈弗體系結(jié)構(gòu)3、ARM體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征：(1)(2)(3)(4)(5)4、ARM(執(zhí)行速度快)(結(jié)構(gòu)簡單、效率高)(三地址指令格式，優(yōu)化代碼) (提高執(zhí)行效率)如何標(biāo)記？單調(diào)周期操作采用加載/存儲指令結(jié)構(gòu)固定32位指令 地址指令格式 指令流水線技術(shù) 的三種工作狀態(tài)，(1) ARM 狀態(tài)：32位，ARM狀態(tài)下執(zhí)行字對準(zhǔn)的 32位ARM指令；(2) Thumb狀態(tài)：16位，Thumb狀態(tài)下執(zhí)行半字對準(zhǔn)的 16位Thu

5、mb指令。在Thumb-2 狀態(tài)下，內(nèi)核兼有16位和32位指令(3) 調(diào)試狀態(tài)：停機(jī)調(diào)試時(shí)， *cortex-M3只有Thumb-2狀態(tài)和調(diào)試狀態(tài)ARM 7種功能模式：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)5、6、7、處理器的當(dāng)前狀態(tài)寄存器 CPSR勺T位可標(biāo)志出兩種狀態(tài)。當(dāng)T位為0時(shí)是 ARM犬態(tài)，為1時(shí)是Thumb犬態(tài)。用戶模式：正常用戶模式，程序正常執(zhí)行模式。FIQ模式：處理快速中斷，支持高速數(shù)據(jù)傳送或通道處理。IRQ模式：處理普通中斷。SVC模式：操作系統(tǒng)保護(hù)模式，處理軟件中斷。 中止模式：處理存儲器故障，實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器和存儲器保護(hù)。未定義模式：處理未定義的指令陷阱，支持硬件協(xié)處理

6、器的軟件仿真。 系統(tǒng)模式：運(yùn)行特權(quán)操作系統(tǒng)任務(wù)。ARM共有37個(gè)寄存器，包括 31個(gè)通用寄存器(含 PC)和6個(gè)狀態(tài)寄存器 7個(gè)異常中斷：復(fù)位異常 reset。數(shù)據(jù)訪問中止異常 DABT快速中斷異常 FIQ外部中斷異常IRQ 指令預(yù)取中止異常FABT7)軟件中斷異常SWI和未定義的指令異常(1)(2)(3)(4)(5)ARM對異常中斷的響應(yīng)過程：(1)(2)(3)(4)(6、 保存處理器當(dāng)前狀態(tài)、中斷屏蔽位以及各條件標(biāo)志位； 設(shè)置當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器 CPSR中的相應(yīng)位； 將寄存器lr_mode設(shè)置成返回地址；將程序計(jì)數(shù)器值 PC，設(shè)置成該異常中斷的中斷向量地址，跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)異常中斷處執(zhí)行。9、大

7、端模式：32位的高字節(jié)存放在低地址中，低字節(jié)存放在高地址中10、 小端模式(系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn))：32位的高字節(jié)存放在高地址中，低字節(jié)存放在低地址中。11、簡述ARM的內(nèi)部寄存器R13 R14 R15的主要功能和作用：第三章1、ARMR13、R14 R15都可以被ARMi理器當(dāng)作通用寄存器和尋址訪問； 但在ARM 處理器系統(tǒng)中R13也用作堆棧指針，R14用作鏈接寄存器，R15用作取指指針寄 存器。指令的尋址方式：立即數(shù)尋址：在立即數(shù)尋址方式下， 操作數(shù)本身直接在指令中給出，去除指令也就獲得了操作數(shù)，這個(gè)操作數(shù)也稱為立即數(shù)。1)2)3)4)5)6)7)8)9)寄存器尋址：在寄存器尋址方式下，寄存器的值

8、即為操作數(shù)。 這種尋址方式，由于直接和寄存器交換數(shù)據(jù)，其執(zhí)行效率較高。寄存器移位尋址：寄存器移位尋址的操作數(shù)由寄存器的數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)移位而得到； 移位的方式在指令中以助記符的形式給出，而移位的位數(shù)可用立即數(shù)或寄存器尋址方式表示。寄存器間接尋址：寄存器中的值為操作數(shù)的物理地址，這樣的尋址方式稱為寄存器間接尋址。實(shí)際的操作數(shù)存放在存儲器中，其地址由寄存器給出?；纷冎穼ぶ罚簩⒓拇嫫鳎ǚQ為基址寄存器）的值與指令中給出的偏移地址量相加， 所得的結(jié)果作為操作數(shù)的物理地址，這樣的尋址方式稱為基址變址尋址。相對尋址：相對尋址同基址變址尋址相似，區(qū)別只是將程序計(jì)數(shù)器 存器，指令中的標(biāo)記作為地址偏移量。多寄存器尋

9、址：在多寄存器尋址方式中，一條指令可實(shí)現(xiàn)一組寄存器值的傳送。連續(xù)的寄存器間用“-”連接，否則用“，”分隔。塊復(fù)制尋址：塊復(fù)制尋址可實(shí)現(xiàn)連續(xù)地址數(shù)據(jù)從存儲器的某一位置復(fù)制到另一位 置。堆棧尋址：堆棧尋址用于數(shù)據(jù)棧與寄存器組之間批量數(shù)據(jù)傳輸。堆棧是一種后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)寫入和讀出內(nèi)存的順序不同，適用堆棧尋址可以很好地解決這個(gè)問題。ARM指令普遍采用PC作為基址寄第四章1嵌入式系統(tǒng)中常用的C語言語句：P121第六章*r 比 0 4LA it X階膽 #舍 丸討這也卩郵珞1、嵌入式的最小系統(tǒng)：Q存轉(zhuǎn)理卑氓 可亠罔泠許鼻擊向電H 丸茍城.鑰低也劃崔円*p黑 -、 忒7 戲.理舟蛇（ fit ff

10、億2、UART串行通信的過程：UART首先將接收至啲州亍數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)來傳輸。鞘息幀從一個(gè)低隹起始位開始，后面 是個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)可用的奇偶位和一個(gè)或幾個(gè)高位停企位。接收器發(fā)現(xiàn)開始位時(shí)它就知道 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備發(fā)送，井嘗試與發(fā)送器時(shí)鐘頻率同步。如果選擇了奇偶，UAR蹴在數(shù)據(jù)位后面加上 奇偶位.奇偶位可用來幫助惜誤校驗(yàn).在接收過程中，UART從消息幀中去掉起始位彌結(jié)束位，對進(jìn)來的字節(jié)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，井將數(shù) 據(jù)字節(jié)從串行轉(zhuǎn)換成并行，UART也產(chǎn)生額外的信號來指示發(fā)送和接收的狀態(tài)。例如，如果產(chǎn) 生一個(gè)奇偶錯(cuò)誤，UART置位奇偶標(biāo)志。第七章1、敘述嵌入式系統(tǒng) Boot Loader概念、 功能和兩個(gè)階段（即：

11、 stagel和stage2）的啟動步 驟：（1）概念：Boot Loader是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。 _（ 2）功能：通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，操作系統(tǒng)內(nèi)而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。(3兩個(gè)階段：stage1通常包括以下步驟：硬件設(shè)備初始化為加載Boot Loader的stage2準(zhǔn)備RAM空間 拷貝Boot Loader的stage2到RAM空間中 設(shè)置好堆棧 跳轉(zhuǎn)到stage2的C入口點(diǎn)stage2通常包括以下步驟：初始化本階段要使用到的硬件設(shè)備檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射(memory map)將k

12、ernel映像和根文件系統(tǒng)映像從flash上讀到RAM空間中 為內(nèi)核設(shè)置啟動參數(shù) 調(diào)用內(nèi)核2、S3C44B0X中具有哪幾個(gè)定時(shí)器？分別有哪些功能特性？6個(gè)16位定時(shí)器：都可以工作在中斷或DMA模式。定時(shí)器0、1、2、3、4有PWM功能，定時(shí)器5只是一個(gè)內(nèi)部定時(shí) 器而無輸出引腳。PWM定時(shí)器特性為：6個(gè)基于DMA或中斷操作的16位定時(shí)器3個(gè)8位預(yù)分頻器，2個(gè)5位除法器和1個(gè)4位除法器。輸出波形可編程的功率控制器(PWM)自動重裝或短脈沖模式( On e-shot Pulse Mode)死區(qū)發(fā)生器1個(gè)看門狗定時(shí)器，看門狗定時(shí)器具有以下特性： 帶中斷請求的普通間隔定時(shí)器模式 當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)值達(dá)到 0時(shí)

13、，內(nèi)部復(fù)位信號被激活128MCLK周期S3C44B0X 中功耗管理的 5正常模式： 低速模式： 空閑模式：停止模式：3、S3C44B0X中功耗管理的5種模式是什么?種模式： 正常運(yùn)行模式； 不加PLL的低時(shí)鐘頻率模式； 只停止CPU的時(shí)鐘； 停止所有的時(shí)鐘；LCD的SL空閑模式：SL空閑模式的進(jìn)入將導(dǎo)致LCD控制器開始工作。此時(shí)，CPU和除LCD控制器 外的所有外設(shè)都停止工作。4、寫出S3C44B0X的UART1的初始化設(shè)置程序代碼。UART初始化程序：static int whichUart=0;void Uart_ln it(i nt mclk,i nt baud)int i;-If(mclk=0) mclk=MCLK; rUFC0N1=0x0