嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)題資料整理

1、精品文檔1. 什么是嵌入式系統(tǒng)？其特點有些什么？答： 嵌入式系統(tǒng)是“以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。 ”特點： 1）是專用的計算機系統(tǒng)，用于特定的任務(wù)；2）資源較少，可以裁減；3)功耗低，體積小，集成度高，成本低;4）使用實時操作系統(tǒng)；5)可靠性要求更高，具有系統(tǒng)測試和可靠性評估體系;6）運行環(huán)境差異大7）大部分程序固化在ROM中；8) 較長的生命周期；9）嵌入式微處理器通常包含專用調(diào)試電路2. 嵌入式系統(tǒng)的 BooTLoader 的功能是什么？答： BootLoader 是系統(tǒng)加電后、操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶應(yīng)用程序運行之前

2、，首先必須運行的一段程序代碼。通過這段程序 , 為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核、運行用戶應(yīng)用程序準備好正確的環(huán)境。（對于嵌入式系統(tǒng)來說，有的使用操作系統(tǒng)，也有的不使用操作系統(tǒng)，但在系統(tǒng)啟動時都必須運行BootLoader ，為系統(tǒng)運行準備好軟硬件環(huán)境。 ）3.目前嵌入式操作系統(tǒng)有哪些？答： 1） C/OS-II 嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核；2） VxWorks 嵌入式實時操作系統(tǒng)； 3） WinCE 操作系統(tǒng)； 4） Linux操作系統(tǒng) ； 5） Symbian 操作系統(tǒng)4.構(gòu)造嵌入式開發(fā)環(huán)境有哪幾種形式？答： 1）交叉開發(fā)環(huán)境 ； 2）軟件模擬環(huán)境； 3) 評估電路板5.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本流程 ?答： 1

3、）系統(tǒng)定義與需求分析；2）系統(tǒng)設(shè)計方案的初步確立；3）初步設(shè)計方案性價比評估與方案評審論證；4）完善初步方案、初步方案實施；5）軟硬件集成測試；6）系統(tǒng)功能性能測試及可靠性測試。6. 什么是可編程片上系統(tǒng)？答：用可編程邏輯技術(shù)把整個系統(tǒng)放到一塊硅片上, 稱作可編程片上系統(tǒng)SOPC它.是一種特殊的嵌入式系統(tǒng)，首先它是 SOC，即由單個芯片實現(xiàn)整個系統(tǒng)的主要邏輯功能，具有一般 SOC基本屬性；其次，它又具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能，是可編程系統(tǒng)，具有可裁剪、可擴充、可升級等靈活的設(shè)計方式。7. 有時要使用 Thumb技術(shù)的原因答：（ Thumb指令集是把32 位的 ARM指令集的一個子集重新編碼后

4、形成的一個特殊的16 位指令集。）在性能和代碼大小之間取得平衡，在需要較低的存儲代碼時采用Thumb 指令系統(tǒng)用Thumb指令編寫最小代碼量的程序（能夠很好的解決代碼長度的問題），卻取得以ARM代碼執(zhí)行的最好性能，可以帶來低功耗, 小體積 , 低成本。8. ARM處理器的工作模式有哪幾種？答： 1）正常用戶模式（usr ）；2）快速中斷模式（fiq ）；3）普通中斷模式（irq ）；4）操作系統(tǒng)保護模式（svc ）或管理模式；5）數(shù)據(jù)訪問中止模式（abt ）；6）處理未定義指令的未定義模式（und）；7）運行特權(quán)級的操作系統(tǒng)任務(wù)的系統(tǒng)模式（sys ）。9. 寄存器 R13， R14， R15

5、的專用功能各是什么？答： 1）寄存器 R13保存堆棧指針SP；2）寄存器 R14 用作子程序鏈接寄存器，也稱為LR ，用以保存返回地址；3）R15（ PC）用作程序計數(shù)器。1歡迎下載精品文檔10. 寄存器 CPSR， SPSR的功能各是什么？答： 1）CPSR包含條件碼標志、中斷禁止位、當前處理器模式以及其它狀態(tài)和控制信息。所有處理器模式下都可以訪問當前的程序狀態(tài)寄存器CPSR。2）在每種異常模式下都有一個對應(yīng)的物理寄存器程序狀態(tài)保存寄存器SPSR。當異常出現(xiàn)時，SPSR用于保存CPSR的狀態(tài)，以便異常返回后恢復(fù)異常發(fā)生時的工作狀態(tài)。11.ARM的異常有哪幾種，各進入何種工作模式？他們退出各采

6、用什么指令？答： 1）復(fù)位（ Reset ）異常（管理模式） ；2）未定義指令（undefined instruction）異常（未定義模式） ；3）軟件中斷（SWI）異常（管理模式） ；4）指令預(yù)取中止（Prefech Abort）異常（中止模式） ；5）數(shù)據(jù)訪問中止（Data Abort）（中止模式）；6）快速中斷請求（FIQ）（ FIQ 模式）；7）外部中斷請求（IRQ）（ IRQ 模式）。異常返回指令：1） SWI，未定義的返回：MOVS PC,R14； 2） IRQ,FIQ, 預(yù)取中止的返回：SUBS PC,R14,#4； 3）數(shù)據(jù)中止返回并重新存?。篠UBS PC,R14,#8異常

7、中斷的優(yōu)先級：復(fù)位（最高優(yōu)先級） ->數(shù)據(jù)異常中止->FIQ-> IRQ-> 預(yù)取指異常中止->SWI->未定義指令（包括缺協(xié)處理器）。12. 什么是小端和大端存儲器組織？答：1) 小端存儲器組織是較高的有效字節(jié)存放在較高的存儲器地址，較低的有效字節(jié)存放在較低的存儲器地址（同同?。?。 2) 大端存儲器組織是較高的有效字節(jié)存放在較低的存儲器地址，較低的有效字節(jié)存放在較高的存儲器地址（正反大）。13.什么是數(shù)據(jù)的邊界對齊？答：默認情況下，ADS編譯器使用的是數(shù)據(jù)類型的自然邊界對其方式。數(shù)據(jù)的自然對其方式是指：如果該數(shù)據(jù)類型是 n 個字節(jié)的，那么該數(shù)據(jù)類型就按n

8、字節(jié)對齊。14. ARM核現(xiàn)在有哪幾種？答： ARM7、 ARM9、 ARM9E、ARM10E,、SecurCore 、 ARM1115. ARM的尋址方式有哪些？各寫一條說明。答： 1）立即尋址（ 1） ADD R0 ， R0， 1/*R0 R01*/（2） ADDR0， R0， 0x3f /*R0 R0 0x3f*/；2）寄存器尋址 （ ADDR0， R1， R2/*R0 R1 R2*/ ）；3）寄存器間接尋址（ 1）、 LDR R0， R1/*R0 R1*/；（ 2） STR R0，R1 /*R1 R0*/ ；4）基址加偏址尋址（1）、 LDR R0， R1 ， 4 ； R0 R1 4

9、；（ 2）、LDR R0，R1 ， 4 ??； R0R1 4 、R1 R14；（ 3）、LDR R0，R1 ， 4； R0R1 、 R1 R1 45）堆棧尋址 （ 1）、 STMFD SP! R1-R7,LR；（ 2）、LDMFD SP! R1-R7,LR ；6）塊拷貝尋址 （ 1）、 LDMIA R0!, R2-R9；（2）、 STMIA R1,R2,R9；7 ）相對尋址16. 在 ARM的立即尋址方式下其立即數(shù)如何在指令編碼中表示？答：在 ARM數(shù)據(jù)處理指令中，當參與操作的第二操作數(shù)為立即數(shù)型時，每個立即數(shù)都是采用一個8 位的常數(shù)循環(huán)右移偶數(shù)位而間接得到。其中循環(huán)右移的位數(shù)由一個4 位二進制

10、的兩倍表示，如果立即數(shù)記作<immediate> ， 8 位常數(shù)記作 immed_8，4 位的循環(huán)右移值記作 rotate_imm ，有效的立即數(shù)是由一個 8 位的立即數(shù)循環(huán)右移偶數(shù)位得到。因此有效立即數(shù) immediate 可以表示成： <immediate>=immed_8 循環(huán)右移（ 2× rotate_imm ）17. 指令 ADR， ADRL、 LDR、 NOP是如何處理地址值讀入到寄存器中的？答： ADR是將基于PC或者寄存器的地址值讀入到寄存器的,ADR 偽指令通常被替換成一條ADD指令或 SUB指令來實現(xiàn)該ADR指令的功能。而ADRL偽指令與A

11、DR指令的最大不同之處是, 它可以讀取更大范圍內(nèi)的地址, 而且被編。2歡迎下載精品文檔譯器替換成2 條數(shù)據(jù)處理指令。LDR將一個 32 位的立即數(shù)或者一個地址值讀取到寄存器中。大范圍的地址讀取。NOP在匯編時將被替換成ARM中的空操作。18.指令 LDR R1,=0xFFF 是如何將立即數(shù)0xfff讀入到 R1 的？答：由于需要讀取的寄存器的數(shù)據(jù)超過了MOV及 MVN指令可操作的范圍, 編譯器將該常數(shù)放在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，同時用一條基于PC的 LDR指令讀取該常數(shù)。LDR R1， PC， offset_to_LPOOL.LTORG ;聲明數(shù)據(jù)緩沖池LPOOL DCD OxFFF； OxFFF 放在

12、數(shù)據(jù)緩沖池中。19. 如何在 c 語言程序中內(nèi)嵌匯編？答：內(nèi)嵌的匯編指令包括大部分的 ARM指令和 Thumb指令，但是不能直接引用 C 的變量定義，數(shù)據(jù)交換必須通過ATPCS進行。嵌入式匯編在形式上表現(xiàn)為獨立定義的函數(shù)體。20. 如何在匯編語言程序訪問 C 語言的全局變量？答：匯編程序可以通過地址間接訪問在C語言程序中聲明的全局變量。通過使用IMPORT關(guān)鍵詞引人全局變量，并利用 LDR和 STR指令根據(jù)全局變量的地址可以訪問它們。對于不同類型的變量，需要采用不同選項的LDR和 STR指令，如下所示：1） unsigned charLDRB/STRB；2） unsigned short LD

13、RH/STRH；3） unsigned int LDR/STR；4） char LDRSB/STRSB；5） Short LDRSH/STRSH21.在 C 語言程序如何調(diào)用匯編語言程序？答：為了保證程序調(diào)用時參數(shù)的正確傳遞，匯編程序的設(shè)計要遵守ATPCS。在匯編程序中需要使用 EXPORT偽操作來聲明，使得本程序可以被其它程序調(diào)用。同時，在C程序調(diào)用該匯編程序之前需要在C 語言程序中使用 extern關(guān)鍵詞來聲明該匯編程序。22.匯編語言程序調(diào)用C 語言程序？答：為了保證程序調(diào)用時參數(shù)的正確傳遞，匯編程序的設(shè)計要遵守ATPCS。在 C 程序中不需要使用任何關(guān)鍵字來聲明將被匯編語言調(diào)用的C程序

14、，但是在匯編程序調(diào)用該C程序之前需要在匯編語言程序中使用IMPORT偽操作來聲明該 C 程序。在匯編程序中通過BL 指令來調(diào)用子程序。23. 在嵌入式 C 語言程序設(shè)計中為提高程序效率的相關(guān)設(shè)計技巧。答： 1）變量定義； 2）參數(shù)傳遞； 3）循環(huán)條件； 4）以空間換時間； 5）數(shù)學(xué)方法解決問題；6）使用位操作；7）嵌入?yún)R編。24.Linux 操作系統(tǒng)的內(nèi)核、文件系統(tǒng)、編程接口等。P192 P201答： Linux 的內(nèi)核也有很多種，例如普通的Linux 內(nèi)核、 uClinux內(nèi)核、 RTLinux 內(nèi)核等25. 嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的特點。答：廣泛的硬件支持、內(nèi)核高效穩(wěn)定、開放源碼，軟

15、件豐富、優(yōu)秀的開發(fā)工具、完善的網(wǎng)絡(luò)通信和文件管理機制，26.Windows CE 操作系統(tǒng)及其特點。答： Windows CE是一個 32 位、多任務(wù)、多線程的操作系統(tǒng)，其開放式的設(shè)計結(jié)構(gòu)適用于各種各樣的設(shè)備，其主要特點：一、 CE是一種壓縮并可升級的軟件系統(tǒng)，即使在小內(nèi)存條件下，也能提供較高的性能。二、 CE具有便于攜帶的優(yōu)點，可以運行于多種微處理器上三、 CE擁有很好的電源管理系統(tǒng)，能延長移動設(shè)備的電池壽命四、 CE支持標準的通訊系統(tǒng)，可以非常方便地訪問Internet，發(fā)送和接受電子郵件，瀏覽萬維網(wǎng)。程序解釋。3歡迎下載精品文檔AREA COPYBS,CODE,READONLY；定義一個

16、代碼段ENTRY；程序入口LDR RO,=SRC；取得原數(shù)據(jù)表的表頭LDR R1,=DST；取得目標數(shù)據(jù)表的表頭MOV R2,#20； R4 作為循環(huán)控制BCOPYMOVS R3,R2,LSR,#3； R3=R2 <<3 邏輯右移3 位BEQ CWORD；若 Z=1, 跳轉(zhuǎn)到 CWORDOCOPYLDMIA R0!,R4-R11；加載 R0 指向的地址上的多字數(shù)據(jù)，保存到R4R11中， R0 值更新STMIA R1!,R4-R11；將 R4-R11 的數(shù)據(jù)存儲到R1 指向的地址上，R1值更新SUBS R3,R3,#1； R3=R3-1BNE OCOPY；若 Z=0, 跳轉(zhuǎn)到 OCO

17、PYCWORDAND R2,R2,#7； R2=R2&7BEQ STOP；若 Z=1，跳轉(zhuǎn)到STOPWCOPYLDR R3,R0,#4；將 R3 中的字數(shù)據(jù)讀入以R0 為地址的存儲器中，并將新地址R0+4 寫入 R1STR R3,R1,#4；將 R3 中的字數(shù)據(jù)寫入以R1為地址的存儲器中，并將新地址R1+4 寫入 R1SUBS R2,R2,#1； R2=R2-1BNE WCOPY；若 Z=0, 跳轉(zhuǎn)到 WCOPYSTOP在程序中常常需要根據(jù)一定的參數(shù)選擇執(zhí)行不同的子程序。跳轉(zhuǎn)表中存放的是各子函數(shù)的地址，選擇不同的子程序的參數(shù)是該子程序在跳轉(zhuǎn)表中的偏移量。在本例中R3 寄存器中存放的是跳

18、轉(zhuǎn)表的基地址（首選地址，其中存放的是第一個子程序的地址） 。R0 寄存器的值用于選擇不同的子程序；當R0 為 0 時，選擇的是子程序DoAdd；當 R0 為 1 時，選擇的是子程序 DoSub。在 ADS編譯環(huán)境程序如下：AREA Jump， CODE， READONLY ；設(shè)置本程序的名稱及屬性NUM EQU 2；跳轉(zhuǎn)表中的子程序個數(shù)ENTRY；程序執(zhí)行的入口點StartMOV R0,#0；設(shè)置 3 個參數(shù)， R0選擇調(diào)用哪個子程序MOVR1,#3； R1 為子程序要用的參數(shù)MOVR2,#2； R2 為子程序要用的參數(shù)BLFunc；調(diào)用子程序 Func，進行算術(shù)運算StopMOV R0 ,#0x18；本條與下條指令的作用是參數(shù)傳遞LDRR1,=&20026SWI0x123456；將 CPU的控制權(quán)交給調(diào)試器FuncCMP R0， #NUM；判斷 R0 是否在有效范圍之內(nèi)MOVHS PC， LR；如果超出范圍則程序返回ADRR3， JTable；讀取跳轉(zhuǎn)表的基地址