ARM體系結(jié)構(gòu)-測試題-答案-20091029

1、專業(yè)的嵌入式技術(shù)研發(fā)、推廣、培訓、認證機構(gòu)專業(yè)的嵌入式技術(shù)研發(fā)、推廣、培訓、認證機構(gòu)ARM 體系結(jié)構(gòu)ARM 階段測試題答案1、 請簡述 ARM 處理器的特點，至少說出 5 個以上的特點。（5 分）：低功耗；低成本，高性能，RISC 結(jié)構(gòu)；指令定長；支持 Thumb（16 位）/ARM（32 位）雙指令集； 體積??；2、 請寫出 ARM 內(nèi)核和 ARM SoC 處理器的異同，并舉例進行說明。（5 分）內(nèi)核是ARM SoC ARM SoC 都采用ARM SoC 主要是在ARM 內(nèi)核基礎(chǔ)上繼承了Memory Controller GPIO，USB，IIC，LCD 。3、 ARM 內(nèi)核有多少種工作模式

2、？請寫出這些工作模式的英文縮寫（7 分）：ARM 有 7 種工作模式，usr、sys、svc、irq，abt，und、fiq。4、 ARM 內(nèi)核有多少個寄存器，請列舉出這些寄存器的名字和數(shù)量（5 分）ARM 有37 1）R0-R，共8 個2）分組寄存器R8-R1，其中FIQ 模式下有單獨的一組R8-R12 5 6 種模式共用一組R8-R125 ，USR SYS 模式共用一組R13-R1，共2 個，另外5 種模式下各有獨自的一組R13-R1，共10 個（程序計數(shù)器PC 即R15 寄1 （狀態(tài)寄存器CPS5 個備份狀態(tài)寄存器SPS6 ARM 總計37 個寄存器。 5、 ARM 3 個寄存器有特殊功

3、能和作用，請寫出它們的名字和作用（6 分） 序執(zhí)行 BL 前地址。6、 請描述一下 CPSR 寄存器中相關(guān)Bit 的情況和作用。（5 分）（指令進行算術(shù)運算后的結(jié)果是否有進位，借位等I（IRQ異常允許位F（FIQ允許位T ARM/Thumb工作狀態(tài)（處理器工作模式）7、請寫出以下相關(guān)ARM（7分）MOV R0, PC把PC 的值傳送到 R0 寄存器，此時PC 地址為當前指令位置ADD R0, R1, #1把R1 加上1 的結(jié)果給R0寄存器LDRR0, =0 x56000010是偽指令，把0 x56000010 放到R0 寄存器中，采用文字池技術(shù)LDRPC, PC, #4把當前PC 值加4 位置

4、的內(nèi)容賦值給PC，實現(xiàn)絕對跳轉(zhuǎn) MRSR0, CPSR把CPSR的值傳送給R0BLLOOP帶返回地址的跳轉(zhuǎn)指令，把下一條指令給LR 后，跳轉(zhuǎn)到Loop 地址STMFDR13!,R0-R12壓棧指令把R0 到R12 寄存器的值通過R13 棧指針進行壓棧保存同時這個棧是滿遞減方式的棧。8、 什么是立即數(shù)？請簡要描述立即數(shù)在使用時有什么注意要點（2 分），在使用時注意指令32 12 12 8 B，4 位表示譯為的數(shù)，按照把B 循環(huán)右移M*2 位32 0立即數(shù)時，要注意其是否合法。9BL LR 寄存器保存的是什么內(nèi)容？并請簡述原因（3 分）BL 跳轉(zhuǎn)時,LR 中保存的是執(zhí)行BL PC-4。LR 用來在

5、需要返回程序時從LR 中還原程序執(zhí)行的位置繼續(xù)執(zhí)行。10、 請描述一下什么是處理器現(xiàn)場，如何進行保存現(xiàn)場？（5 分）R0-R15，CPSR 這 17 ，程序的執(zhí)行當前狀態(tài)就保存在這些寄存器中， 稱為用處理器寄存器中的值被破壞，所以需要保存原模式下的處理器現(xiàn)場，利用 STM ，把處理器現(xiàn)場對應(yīng)的寄存器保存到棧上，待還原時再出?；謴停Ｊ胶头祷氐刂?。其中保存現(xiàn)場的工作，專業(yè)的嵌入式技術(shù)研發(fā)、推廣、培訓、認證機構(gòu)專業(yè)的嵌入式技術(shù)研發(fā)、推廣、培訓、認證機構(gòu)硬件完成了 CPSR 模式的保存和 PC 返回地址的保存，其他寄存器的保存工作主要依靠軟件壓棧完成， 其中 LR 因為可能被異常處理程序中的BL 跳

6、轉(zhuǎn)指令修改，所以一般都需要軟件壓棧再保存。11、請描述一下什么是小尾端Littler-Endian 存儲格式，如何編程確定處理器的存儲格式 分小尾：低地址存低字，高地址存高字節(jié)。測試按字節(jié)打印int 型的 0 x12345678，如是小尾端，則先打78.（通過 union 的方式也可以實現(xiàn)測試是否是小尾端）12、請寫出一條完整的ARM軟件中斷指令，并簡要描述其作用（2 分）SWI 0 x1SWI 使程序的執(zhí)行流跳轉(zhuǎn)到異常向量表地址是軟中斷的中斷。一般 SWI 統(tǒng)調(diào)用。13、 請描述一下 ARM 體系中異常向量表的概念。（7 分）0 x0 32 8 1 7 個表項7 7 5 B 指令，或者LDR

7、 PC，PC, #? 的方式都可以實現(xiàn)此類跳轉(zhuǎn)。14 分軟中斷：0 x8。15、 請寫出發(fā)生異常后，在進行異常響應(yīng)時，硬件完成了哪些工作？（5 分）（1硬件自動保存程序的返回地址到要切換的工作模式下的LR （2硬件自動保存到要切換的工作模式下的SPSR 3）修改CPSR 4）映射相應(yīng)模式下的寄存器（）置PC 跳轉(zhuǎn)到要進入的異常向量表的入口地址。ARM SOC 編程開發(fā)16、請寫出一個ARM程序生成的bin文件映像中包含哪些內(nèi)容？（3 分）ARM 生成的bin ：RO,RW 注意 ZI 段一般都不在 bin 文件中占用存儲空間。17、請寫出完整編譯生成bin 文件的命令行：使用文件為 start

8、.smain.c(5分)armasm start.s o start.o armcc c main.c o armlink start.o main.o first start.o o main.axf fromelf bin main.axf o main.bin18armlink 3 （3 分）-first 始首先執(zhí)行；-ro-base RO 段采用的內(nèi)部加載基址；-rw-base RW 地址。19ARM 處理器上進行一次中斷處理和中斷異常處理的差異（3 分）應(yīng)Pending 在進入中斷處理程序一開始就清除。20、 請寫出從中斷異常進行返回時，軟件編程要處理的事項和注意要點（2 分）LR

9、PC 同時）21S3C2440 開發(fā)板實驗過程中進行串口初始化的流程和要點（5 分）時鐘頻率設(shè)置MPL，PCLK 的設(shè)置，串口數(shù)據(jù)位8 位，停止位1 根據(jù)PCLK 代入公式進行計算等22、請詳細描述我們在S3C2440 開發(fā)板實驗過程中進行按鍵中斷觸發(fā)的流程和要點（8 分） SVC 和IRQ 模式下的SP 棧指針設(shè)置IO 管腳復用設(shè)置，設(shè)置按鈕的觸發(fā)模式（下降沿觸發(fā)，管腳中斷模式使能，中斷掩碼寄存器屏蔽位打開，清除PND 寄存器中的pending 位，打開CPSR-I 位；23、請說明S3C2440處理器，關(guān)于 memory map 的情況（5 分）2440 memory 8 bank，ban

10、k 128Mbank ， 1G 用來存放SROM 器件bank7 用來存放SDRAM 器件。24、請詳細描述 bootloader 啟動代碼的設(shè)計流程，并說明你目前所實現(xiàn)的bootloader 已經(jīng)完成功能有哪些，實現(xiàn)中遇到了哪些困難和bug問題？ （5分）bootloader 的設(shè)計流程：硬件的初始（1）初始化看門狗（2）關(guān)中斷（3）設(shè)置處理器時鐘（4）初始化SDRAM 器初始化串實現(xiàn)shell 命令解釋器功能提供通過串口的下載功能download 和執(zhí)行功能go要求能夠講的出你自己實現(xiàn) bootloader 過程中遇到的實際問題和解決辦法這個很重要25、請說明以下代碼中可能存在的3 個bug，并給出解決辦法（3 分）#define UART_BASE0 x50000000#define UTRSTAT0*(volatile unsigned int *) UART_BASE+0 x10 #define UTXH0*(volatile unsigned int *) UART_BASE+0 x20int main（void）if( UTRSTAT0 & 0 x4 = 0 x4 ) UTXH0 = a;return 0;(1) UART_BASE+0 x10 應(yīng)該加上括號的優(yōu)先級比 = (3) if 應(yīng)該改為while( !(UTRSTAT0 & 0 x4) )附