嵌入式軟件設計B姜琳穎

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東北大學繼續(xù)教育學院

嵌入式軟件設計試卷（作業(yè)考核線上）B卷

學習中心：院校學號：姓名

（共頁）

總分題號得分一二三四五六七八九十一、選擇題（10小題，每題2分，共20分）

1.（C）不是常規(guī)意義上的嵌入式系統(tǒng)。

A.手機B.MP3C.PC機D.數(shù)碼相機

2.可用作嵌入式操作系統(tǒng)的有（A）

A.Linux（Vxworks，uc/os-II）B.windows2000C.windowsXPD.DOS

3.ARM7TDMI采用（A）級流水線。

A.3B.4C.5D.6

4.若前次運算結(jié)果為負數(shù)，則CPSR的（A）為1

A.NB.ZC.CD.V

5.中斷服務程序的最終一條指令必需是（C）

A.MOVPC,R14B.MOVPC,R14_undC.SUBSPC,R14_fiq,#4D.SUBSPC,R14_irq,#4

6.將R0+0x12地址處的數(shù)據(jù)讀出，裝載到R1中，能實現(xiàn)這個功能的語句是（D）

A.STRR1，[R0，#0x12]C.STRR1，[R0，－#0x12]

B.LDRR1，[R0，#0x12]D.LDRR1，[R0，－#0x12]

7.LPC2210/2212/2214具備外部存儲器接口，通過外部存儲器控制器（EMC）可以擴展4個Bank的存儲器組，每個Bank尋址空間為（B）

課程名稱:嵌入式軟件設計1

A.4MBB.8MBC.16MBD.32MB

8.AHB和VPB外設區(qū)域都是2MB，可各自分派最多（D）個外設。

A.16B.32C.64D.128

9.交織編譯的環(huán)境建立在（A）

A.開發(fā)板上B.目標系統(tǒng)上C.宿主機上D.應用程序上

10.操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不包括（A）

A.數(shù)據(jù)庫B.引導系統(tǒng)C.內(nèi)核D.根文件系統(tǒng)

二、判斷題（10小題，每題1分，共10分）

1.（√）Inte處理器也屬于嵌入式處理器。2.（√）嵌入式系統(tǒng)的軟件一般都需要固化。

3.（×）單片機就是嵌入式系統(tǒng)，它與嵌入式系統(tǒng)沒有區(qū)別。4.（√）把握部分常用ARM指令可以便利ARM程序調(diào)試。

5.（√）ARM指令集具有高效、快速的特點，它是Thumb指令集的子集。6.（√）Thumb指令集具有靈活、小巧的特點，但是代碼密度低。7.（×）LPC2000系列微控制器的片內(nèi)SRAM支持64位的讀寫訪問。。8.（×）晶振輸出的時鐘頻率最大為40MHz9.（√）Linux系統(tǒng)是商用操作系統(tǒng)。

10.（√）Linux系統(tǒng)由內(nèi)核、shell、文件系統(tǒng)和應用程序組成。

三、填空題（10小題，每題2分，共20分）

1.嵌入式系統(tǒng)經(jīng)歷了近30年時間，經(jīng)歷了無操作系統(tǒng)階段，階段，階段，面向Internet階段。

2.嵌入式系統(tǒng)的軟件層次結(jié)構(gòu)包括：硬件抽象層HAL、板級支持包BSP、設備驅(qū)動層、實時操作系統(tǒng)RTOS、、

課程名稱:嵌入式軟件設計2

、操作系統(tǒng)API及應用程序。

3.ARM7有兩種處理器狀態(tài)，分別是ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)。

4.ARM7TDMI采用三級流水線（取指譯碼執(zhí)行）流水線，使用馮·諾依曼（VonNeumann）結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條32位總線存儲器編址方式。

5.調(diào)用子程序是用指令CALL的編號為FNC01指令，子程序返回指令是指令SRET的編號為FNC02。

6.Thumb指令集具有靈活、小巧的特點，卻依舊保持ARM的大多數(shù)性能上的優(yōu)勢，它是ARM指令集的子集。

7.Linux操作系統(tǒng)由內(nèi)核、Shell、文件系統(tǒng)和應用程序四部分組成。

8.LPC2000系列芯片有兩個復位源，外部復位復位和看門狗復位復位。

9.BootBlock映射到片內(nèi)存儲器，F(xiàn)lash映射到片內(nèi)存儲器。

10.大多數(shù)引導系統(tǒng)都包含兩種不同的操作模式：啟動加載模式和下載模式。

四、名詞解釋及簡答題（5小題，每題6分，共30分）

1.嵌入式系統(tǒng)

答：嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，有計算機功能但又不稱之為計算機的設備或器材。它是以應用為中心，軟硬件可裁減的，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。簡單地說，嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應用軟件與硬件于一體，類似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動化、響應速度快等特點，特別適合于要求實時和多任務的體系。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應用軟件系統(tǒng)等組成，它是可獨立工作的“器件〞。嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設備，如掌上PDA、移動計算設備、電視機頂盒、手機上網(wǎng)、數(shù)字電視、多媒體、汽車、微波爐、數(shù)字相機、家庭自動化系統(tǒng)、電梯、空調(diào)、安全系統(tǒng)、自動售貨機、蜂窩式電話、消費電子設備、工業(yè)自動化儀表與醫(yī)療儀器等。

嵌入式系統(tǒng)的硬件部分，包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。嵌入式系統(tǒng)有別于一般的計算機處理系統(tǒng)，它不具備像硬盤那樣大容量的存儲介質(zhì)，而大多使用EPROM、EEPROM或閃存(FlashMemory)作為存儲介質(zhì)。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。應用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為；而操作系統(tǒng)控制著應用程序編程與硬

課程名稱:嵌入式軟件設計3

件的交互作用。

2.ARM處理器模式和處理器狀態(tài)

答：ARM處理器模式：ARM微處理器支持7種運行模式，分別為：用戶模式(usr)：ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)。快速中斷模式(fiq)：用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理。外部中斷模式(irq)：用于通用的中斷處理。管理模式(svc)：操作系統(tǒng)使用的保護模式。

數(shù)據(jù)訪問終止模式(abt)：當數(shù)據(jù)或指令預取終止時進入該模式，可用于虛擬存儲及存儲保護。系統(tǒng)模式(sys)：運行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務。

未定義指令中止模式(und)：當未定義的指令執(zhí)行時進入該模式，可用于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真。

ARM處理器狀態(tài)ARM微處理器的工作狀態(tài)一般有兩種，并可在兩種狀態(tài)之間切換：第一種為ARM狀態(tài)，此時處理器執(zhí)行32位的字對齊的ARM指令；其次種為Thumb狀態(tài)，此時處理器執(zhí)行16位的、半字對齊的Thumb指令。在程序的執(zhí)行過程中，微處理器可以隨時在兩種工作狀態(tài)之間切換，并且，處理器工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變并不影響處理器的工作模式和相應寄放器中的內(nèi)容。但ARM微處理器在開始執(zhí)行代碼時，應當處于ARM狀態(tài)。

進入Thumb狀態(tài)：當操作數(shù)寄放器的狀態(tài)位（位0）為1時，可以采用執(zhí)行BX指令的方法，使微處理器從ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)。此外，當處理器處于Thumb狀態(tài)時發(fā)生異常（如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等），則異常處理返回時，自動切換到Thumb狀態(tài)。進入ARM狀態(tài)：當操作數(shù)寄放器的狀態(tài)位為0時，執(zhí)行BX指令時可以使微處理器從Thumb狀態(tài)切換到ARM狀態(tài)。此外，在處理器進行異常處理時，把PC指針放入異常模式鏈接寄放器中，并從異常向量地址開始執(zhí)行程序，也可以使處理器切換到ARM狀態(tài)。

3.ARM7TDMI(-S)有幾種尋址方式？LDRR1，[R0，#0x08]屬于哪種尋址方式？

答：有8種尋址方式：1.寄放器尋址2.馬上尋址3.寄放器移位尋址4.寄放器間接尋址5.基址尋址6.多寄放器尋址7.堆棧尋址8.相對尋址；“LDRR1,[R0,#0x08]〞屬于基址尋址。

課程名稱:嵌入式軟件設計4

4.存儲器映射

答：存儲器本身不具有地址信息，它的地址是由芯片廠商或用戶分派的，給存儲器分派地址的過程就稱為存儲器映射。如圖1.所示。

在完成了存儲器映射后，用戶就可以按地址去訪問對應的存儲單元。

5.Linux系統(tǒng)有什么特點？

答：Linux操作系統(tǒng)在短短的幾年之內(nèi)得到了十分迅猛的發(fā)展，這與Linux具有的良好特性是分不開的。Linux包含了Unix的全部功能和特性。簡單的說，Linux具有以下主要特性：1開放性2多用戶3多任務4良好的用戶界面5設備獨立性

6供了豐富的網(wǎng)絡功能7可靠的系統(tǒng)安全8良好的可移植性

Linux是一種可移植的操作系統(tǒng)，能夠在從微型計算機到大型計算機的任何環(huán)境中和任何平臺上運行。可移植性為運行Linux的不同計算機平臺與其他任何機器進行確鑿而有效的通信提供了手段，不需要另外增加特別的和昂貴的通信接口

五、問答題（2小題，每題10分，共20分）

1.CMP指令的操作是什么？寫一個程序，判斷R1的值是否大于0x30，是則將R1減去0x30。

答：CMP是通過相減來比較兩個操作數(shù)的大小，影響標志位但是不保存結(jié)果。8086的匯編編程如下：datasegmentR1db36Hdataendscodesegment

assumecs:code,ds:data

課程名稱:嵌入式軟件設計5

begin:movax,datamovds,axmoval,R1

cmpal,30H;將R1放入al中，與30H比較jnastop;不大于則轉(zhuǎn)到標號stop處subal,30H;大于或等于，則減去30Hstop:

movax,4c00hint21hcodeendsendbegin

2.Linux系統(tǒng)由哪四部分組成？

Linux主要分為4個部分：內(nèi)核（kernel）、shell、文件結(jié)構(gòu)和實用工具。一、內(nèi)核

內(nèi)核主要作用是運行程序和管理硬件。

內(nèi)核包括幾個主要部分：進程管理、內(nèi)存管理、硬件設備驅(qū)動、文件系統(tǒng)驅(qū)動、網(wǎng)絡管理和其他一些部分。內(nèi)核最重要的部分是內(nèi)存管理和進程管理。二、shell

shell是系統(tǒng)的用戶界面，提供了用戶與內(nèi)核進行交互操作的一種接口。它接收用戶輸入的命令，并把它送入內(nèi)核去執(zhí)行。

shell實際上是一個命令解釋器。目前有如下主要版本的shell。1.Bourneshell：貝爾試驗室開發(fā)。2.BASH：GNU開發(fā)。

3.Kornshell：針對Bourneshell的發(fā)展。4.Cshell：sun公司開發(fā)。

shell中的命令分為內(nèi)部命令和外部命令。前者包含在shell之中，如cd、exit等，查看內(nèi)部命令可用help命令。后者存于文件系統(tǒng)某個目錄下的具體可操作程序，如cp等，查看外部命令的路徑可用which。