ARM課后習(xí)題及答案 百度文庫(kù)

1、 第一章 思考與練習(xí) 1、舉出3個(gè)書(shū)本中未提到的嵌入式系統(tǒng)的例子。 答:紅綠燈控制,數(shù)字空調(diào),機(jī)頂盒 2、什么叫嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系 統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 3、什么叫嵌入式處理器？嵌入式處理器分為哪幾類(lèi)？ 嵌入式處理器是為完成特殊的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的特殊目的的處理器。 嵌入式微處理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU 嵌入式DSP 處理器(Embedded Digital Signal Proc

2、essor, EDSP 嵌入式片上系統(tǒng)(System On Chip 4、什么是嵌入式操作系統(tǒng)？為何要使用嵌入式操作系統(tǒng)？ 是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)后首先執(zhí)行的背景程序，首先，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。其次，提高了開(kāi)發(fā)效率，縮短了開(kāi)發(fā)周期。再次，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)充分發(fā)揮了 32 位 CPU 的多任務(wù)潛力。 第二章 1、嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的生命周期分哪幾個(gè)階段？各自的具體任務(wù)是什么？ 項(xiàng)目的生命周期一般分為識(shí)別需求、提出解決方案、執(zhí)行項(xiàng)目和結(jié)束項(xiàng)目4 個(gè)階段。 識(shí)別需求階段的主要任務(wù)是確認(rèn)需求，分析投資收益比，研究項(xiàng)目的可行性，分析廠商所應(yīng)具備的條件。 提出解決方案階段由各廠商向客戶(hù)

3、提交標(biāo)書(shū)、介紹解決方案。 執(zhí)行項(xiàng)目階段細(xì)化目標(biāo)，制定工作計(jì)劃，協(xié)調(diào)人力和其他資源；定期監(jiān)控進(jìn)展， 分析項(xiàng)目偏差，采取必要措施以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。 結(jié)束項(xiàng)目階段主要包括移交工作成果，幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)商務(wù)目標(biāo)；系統(tǒng)交接給維護(hù)人員；結(jié)清各種款項(xiàng)。 2、為何要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析？嵌入式項(xiàng)目主要有哪些方面的風(fēng)險(xiǎn)？ 在一個(gè)項(xiàng)目中，有許多的因素會(huì)影響到項(xiàng)目進(jìn)行，因此在項(xiàng)目進(jìn)行的初期，在客戶(hù)和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)都還未投入大量資源之前，風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估可以用來(lái)預(yù)估項(xiàng)目進(jìn)行可能會(huì)遭遇的難題。 需求風(fēng)險(xiǎn)；時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)；資金風(fēng)險(xiǎn)；項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn) 3、何謂系統(tǒng)規(guī)范？制定系統(tǒng)規(guī)范的目的是什么？ 規(guī)格制定階段的目的在于將客戶(hù)的需求，由模糊的描述，轉(zhuǎn)換成有意義的量

4、化數(shù)據(jù)。 4、何謂系統(tǒng)規(guī)劃？為何要做系統(tǒng)規(guī)劃 系統(tǒng)規(guī)劃就是擬定一個(gè)開(kāi)發(fā)進(jìn)程，使項(xiàng)目在合理的進(jìn)程范圍中逐漸建構(gòu)完成。其目地是讓客戶(hù)可以進(jìn)一步地掌握系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的進(jìn)程，并確定檢查點(diǎn)，以讓雙方確定項(xiàng)目是否如預(yù)期中的進(jìn)度完成。 5、為什么在項(xiàng)目結(jié)束前需要進(jìn)行項(xiàng)目討論？ 項(xiàng)目的討論一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行的反饋機(jī)制。通過(guò)這一個(gè)程序，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)才可以被記錄 下來(lái)，也就是說(shuō)，這是一個(gè)撰寫(xiě)項(xiàng)目歷 史的過(guò)程。 第三章 1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含義是什么？ 64 位乘法指令（帶M 后綴的）、支持片上調(diào)試（帶D 后綴的）、高密度 16 位的Thumb 指令機(jī)擴(kuò)展（帶T 后綴的）和EmbededICE 觀察點(diǎn)硬件

5、（帶I 后綴的） 2、ARM7TDMI采用幾級(jí)流水線？使用何種存儲(chǔ)器編址方式？ 三級(jí)流水線（取指 譯碼 執(zhí)行）；使用了馮諾依曼（Von Neumann ）結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條32 位總線。 3、ARM處理器模式和ARM處理器狀態(tài)有何區(qū)別？ 處理器模式指的是處理器在執(zhí)行程序時(shí)在不同時(shí)刻所處的不同狀態(tài)，處理器狀態(tài)指的是處理器當(dāng)前所執(zhí)行的指令集。 4、分別列舉ARM的處理器模式和狀態(tài)。 狀態(tài)： ARM 狀態(tài) 32 位，這種狀態(tài)下執(zhí)行的是字方式的ARM 指令 Thumb 狀態(tài) 16 位，這種狀態(tài)下執(zhí)行半字方式的 Thumb 指令 模式： 用戶(hù)模式、快中斷模式、中斷模式、管理模式、 中止模式、未定義

6、模式和系統(tǒng)模式。 5、PC和LR分別使用哪個(gè)寄存器？ 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？ 堆棧 第四章 1、基礎(chǔ)知識(shí) （1）ARM7TDMI(-S有幾種尋址方式？LOR R1，R0，#0 x08屬于哪種尋址方式？ 1. 寄存器尋址；2. 立即尋址；3. 寄存器移位尋址；4. 寄存器間接尋址；5. 基址尋址；6. 多寄存器尋址；7. 堆棧尋址；8. 塊拷貝尋址；9. 相對(duì)尋址；LOR R1，R0，#0 x08屬于基址尋址。 （2）ARM指令的條件碼有多少個(gè)？默認(rèn)條件碼是什么？ 16條， 默認(rèn)條件碼是AL。 （3）ARM指令中第二個(gè)操作數(shù)有哪幾種形式？舉

7、例5個(gè)8位圖立即數(shù)。 (1 立即數(shù)；(2 寄存器；(3 寄存器及移位常數(shù)； 0 x3FC（0 xFF2）、0、0 xF0000000(0 xF024、200(0 xC8、0 xF0000001(0 x1F28。 （4）LDR/STR指令的偏移形式有哪4種？LDRB和LDRSB有何區(qū)別？ (1 零偏移；(2 前索引偏移；(3 程序相對(duì)偏移；(4 后索引偏移。LDRB就是讀出指定地址的數(shù)據(jù)并存入指定寄存器，LDRSB讀出指定地址的數(shù)據(jù)，并高24位用符號(hào)位擴(kuò)展，再存入指定寄存器。 （5）請(qǐng)指出MOV指令與LDR加載指令的區(qū)別及用途。 MOV 將 8 位圖(pattern立即數(shù)或寄存器(operand

8、2傳送到目標(biāo)寄存器(Rd，可用于移位 運(yùn)算等操作。讀取指定地址上的存儲(chǔ)器單元內(nèi)容，執(zhí)行條件AL. （6）CMP指令的操作是什么？寫(xiě)一個(gè)程序，判斷R1的值是否大于0 x30，是則將R1減去0 x30。 CMP 指令將寄存器Rn 的值減去operand2 的值，根據(jù)操作的結(jié)果更新CPSR 中的相應(yīng)條 件標(biāo)志位，以便后面的指令根據(jù)相應(yīng) 的條件標(biāo)志來(lái)判斷是否執(zhí)行。 CMP R1,0 x30 SUBHI R1,R1,0 x30 （7）調(diào)用子程序是用B還是用BL指令？請(qǐng)寫(xiě)出返回子程序的指令？ BL 指令用于子程序調(diào)用。 MOV PC， R14 （8）請(qǐng)指出LDR偽指令的用法。指令格式與LDR加載指令的區(qū)別

9、是什么？ LDR 偽指令用于加載 32 位的立即數(shù)或一個(gè)地址值到指定寄存器。第二個(gè)數(shù)為地址表達(dá)式。 （9）ARM狀態(tài)與Thumb狀態(tài)的切換指令是什么？請(qǐng)舉例說(shuō)明。 BX指令， （10）Thumb狀態(tài)與ARM狀態(tài)的寄存器有區(qū)別嗎？Thumb指令對(duì)哪些寄存器的訪問(wèn)受到一定限制？ Thumb狀態(tài)下不能更新CPSR 中的ALU 狀態(tài)標(biāo)志。，Thumb指令對(duì)R8R15寄存器訪問(wèn)受限。 （11）Thumb指令集的堆棧入棧、出棧指令是哪兩條？ PUSH POP （12）Thumb指令集的BL指令轉(zhuǎn)換范圍為何能達(dá)到4MB？其指令編碼是怎樣的？ Thumb 采用兩條16 位指令組合成22 位半字偏移(符號(hào)擴(kuò)展為

10、32 位，使指令轉(zhuǎn)移范圍為4MB。 2 有符號(hào)和無(wú)符號(hào)加法 下面給出A 和B 的值，您可先手動(dòng)計(jì)算A+B，并預(yù)測(cè)N、Z、V 和 C 標(biāo)志位的值。然后修改程序清單4.1 中R0、R1 的值，將這兩個(gè)值裝載到這兩個(gè)寄存器中(使用LDR 偽指令， 如LDR R0,=0 x FFFF0000，使其執(zhí)行兩個(gè)寄存器的加法操作。調(diào)試程序，每執(zhí)行一次加法 操作就將標(biāo)志位的狀態(tài)記錄下來(lái)，并將所得結(jié)果與您預(yù)先計(jì)算得出的結(jié)果相比較。如果兩個(gè) 操作數(shù)看作是有符號(hào)數(shù)，如何解釋所得標(biāo)志位的狀態(tài)？同樣，如果這兩個(gè)操作數(shù)看作是無(wú)符數(shù)，所得標(biāo)志位又當(dāng)如何理解？ 0 xFFFF000F 0 x7FFFFFFF 67654321

11、(A + 0 x0000FFF1 + 0 x02345678 + 23110000 (B 結(jié)果： ( ( ( 3 數(shù)據(jù)訪問(wèn) 把下面的 C 代碼轉(zhuǎn)換成匯編代碼。數(shù)組 a 和b 分別存放在以 0 x4000 和 0 x5000 為起始 地址的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，類(lèi)型為long(即32 位。把編寫(xiě)的匯編語(yǔ)言進(jìn)行編譯連接，并進(jìn)行調(diào)試。 for (i=0; i8; i+ ai = b7-i; 第五章 1、基礎(chǔ)知識(shí)： （1）LPC2114可使用的外部晶振頻率范圍是多少（使用/不使用PLL功能時(shí)）？ 晶振頻率范圍：130 MHz，若使用PLL 或ISP 功能為：1025MHz。 （2）描述一下LPC2210的PO.1

12、4、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引腳在芯片復(fù)位時(shí)分別有什么作用？并簡(jiǎn)單說(shuō)明LPC2000系列ARM7微控制器的復(fù)位處理流程。 P0.14 的低電平強(qiáng)制片內(nèi)引導(dǎo)裝載程序復(fù)位后控制器件的操作，即進(jìn)入ISP 狀態(tài)。 P1.20 的低電平使 P1.25P1.16 復(fù)位后用作跟蹤端口。 P1.26 的低電平使 P1.31P1.26 復(fù)位后用作一個(gè)調(diào)試端口。 當(dāng)RESET 為低時(shí)，BOOT0 與BOOT1 一同控制引導(dǎo)和內(nèi)部操作。引腳的內(nèi)部上拉確保了引腳未連接時(shí)呈現(xiàn)高電平。 外部復(fù)位輸入：當(dāng)該引腳為低電平時(shí)，器件復(fù)位，I/O口和外圍功能進(jìn)入默認(rèn)狀態(tài)，處理器從地址0 開(kāi)始執(zhí)行程序。復(fù)位信號(hào)

13、是具有遲滯 作用的TTL 電平。 （3）LPC2000系列ARM7微控制器對(duì)向量表有何要求（向量表中的保留字）？ 向量表所有數(shù)據(jù)32 位累加和為零(0 x000000000 x0000001C 的8 個(gè)字的機(jī)器碼累加，才能脫機(jī)運(yùn)行用戶(hù)程序，這是LPC2114/2124/2212/2214 的特性。 （4）如何啟動(dòng)LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能？相關(guān)電路應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？ （5）LPC2000系列ARM7微控制器片內(nèi)Flash是多位寬度的接口？它是通過(guò)哪個(gè)功能模塊來(lái)提高Flash的訪問(wèn)速度？ 128位, 通過(guò)存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）來(lái)提高Flash的訪問(wèn)速度 （6）若LPC2210的

14、BANK0存儲(chǔ)塊使用32位總線，訪問(wèn)BANK0時(shí)，地址線A1、A0是否有效？EMC模塊中的BLSOBLS4具有什么功能？ 無(wú)效,( 如果存儲(chǔ)器組配置成 16 位寬,則不需要 A0；8 位寬的存儲(chǔ)器組需要使用 A0 。；字節(jié)定位選擇信號(hào)。 （7）LPC2000系列ARM7微控制器具有引腳功能復(fù)用特性，那么如何設(shè)置某個(gè)引腳為指定功能？ 通過(guò)引腳功能選擇寄存器的設(shè)定來(lái)設(shè)置某個(gè)引腳為指定功能 （8）設(shè)置引腳為GPIO功能時(shí)，如何控制某個(gè)引腳單獨(dú)輸入/輸出？當(dāng)前要知道某個(gè)引腳當(dāng)前的輸出狀態(tài)時(shí)，是讀取IOPIN寄存器還是讀取IOSET寄存器？ GPIO方向寄存器，IOPIN。 （9）P0.2和P0.3口是

15、I2C接口，當(dāng)設(shè)置它們?yōu)镚PIO時(shí)，是否需要外接上拉電阻才能輸出高電平？ （10）使用SPI主模式時(shí)，SSEL引腳是否可以作為GPIO？若不能，SSEL引腳應(yīng)如何處理？ 不能用作GPIO，SSEL應(yīng)設(shè)這高電平，處于末激活狀態(tài)。 （11）LPC2114具有幾個(gè)UART是符合什么標(biāo)準(zhǔn)？哪一個(gè)UART可用作ISP通信？哪一個(gè)UART具有MODEM接口？ UART0，UART1；UART0用于ISP通信，UART1具有MODEM接口。 （12）LPC2114具有幾個(gè)32位定時(shí)器？PWM定時(shí)器是否可以作通用定時(shí)器使用？ 兩個(gè)32位定時(shí)器，PWM定時(shí)器不能用作通用定時(shí)器使用 （13）LPC2000系列AR

16、M7微控制器具有哪兩種低耗模式？如何降低系統(tǒng)的功耗？ 2 個(gè)低功耗模式：空閑和掉電； 2、計(jì)算PLL設(shè)置值： 假設(shè)有一個(gè)基于LPC2114的系統(tǒng)，所使用的晶振為11.0592MHZ石英晶振。 請(qǐng)計(jì)算出最大的系統(tǒng)時(shí)鐘（ccls）頻率為多少M(fèi)HZ？此時(shí)PLL的M值和P值各為多少？請(qǐng)列出計(jì)算公式，并編寫(xiě)設(shè)置PLL的程序段。 3、存儲(chǔ)器重影射： （1）LPC2210具有（ 4 ）種存影射模式。 3 5 1 4 （2）當(dāng)程序已固化到片內(nèi)Flash，向量表保存在0 x00000000起始處，則MAP1:0的值應(yīng)該為（ 2 ）。 00 01 10 11 （3）LPC2000系列APM7微控制器ccq重影射的

17、目標(biāo)起始地址為（ ），共有（ ）個(gè)字。 0 x00000000，8 0 x40000000，8 0 x00000000，16 0 x7 FFFE000，8 4、外部中斷喚醒掉電設(shè)計(jì)： 以下代碼是初始化外部中斷0，用它來(lái)喚醒掉電的LPC2114，請(qǐng)?zhí)羁铡?PINSEL0=0 x00000000； PINSELI = (PINSEL1&0XFFFFFFFC|0X01； /設(shè)置I/O連接，PO.16設(shè)置為EINTO EXTMODE =0X00； /設(shè)置EINT0為電平觸發(fā)模式 EXTPOLAR=0X00； /設(shè)置EINT0為低電平觸發(fā) EXTWAKE =0X01； /允許外部中斷0喚醒掉電的CPU

18、EXTINT=0 x0F； /清除外部中斷標(biāo)識(shí) 第四章 程序清單4.1寄存器相加 ；文件名：TESTI.S ；功能：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)寄存器相加 ；說(shuō)明：使用ARMulate軟件仿真調(diào)試 AREA Examplel,CODE,READONLY ；聲明代碼段Examplel ENTRY ；標(biāo)識(shí)程序入口 CODE32 ；聲明32位ARM指令 START MOV R0，#0 ；設(shè)置參數(shù) MOV R1，#10 LOOP BL ADD_SUB ；調(diào)用子程序ADD_SUB B LOOP ；跳轉(zhuǎn)到LOOP ADD_SUB ADDS R0，R0，R1 ；R0=R0+R1 MOV PC，LR ；子程序返回 END ；文件

19、結(jié)束 程序清單4.2 讀取SMI立即數(shù) T_bit EQU 0X20 SWI_Handler STMFD SP！，R0_R3，R12，LR ；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) MRS R0，SPSR ；讀取SPSR STMED SP！，R0 ；保存SPSR TST R0，#T_bit ；測(cè)試T標(biāo)志位 LDRNEH R0，LR，#_2 ；若是Thumb指令，讀取指令碼（16位） BICNE R0，R0,，#0 xFF00 ；取得Thumb指令的8位立即數(shù) LDREQ R0，LR，#_4 ；若是ARM指令，讀取指令碼（32位） BICEQ R0，R0，#0Xff000000 ；取得ARM指令的24位立即數(shù) LDMFD S

20、P！， R0_R3，R12，PC ；SWI異常中斷返回 程序清單4.3使用IRQ中斷 ENABLE_IRQ MRS R0，CPSR BIC R0，R0，#0 x80 MSR CPSR_C，R0 MOV PC，LR 程序清單4.4禁能IRQ中斷 DISABLE_IRQ MRS R0 CPSR ORR R0，R0，#0 x80 MSR CPSR_C，R0 MOV PC，LR 程序清單4.5堆棧指令初始化 INTSTACK WOV R0，LR ；保存返回地址 ；設(shè)置管理模式堆棧 MSR CPSR_C，#0 xD3 LDR SP，stacksvc ；設(shè)置中斷模式堆棧 MSR CPSR_C，#0 xD2 LDR SP，Stacklrq 程序清單4