嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)-復(fù)習(xí)提綱

PAGEPAGE6嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題第1章嵌入式系統(tǒng)概論1、 什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入到對(duì)象體系中的專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。2、 嵌入式系統(tǒng)的3個(gè)基本特點(diǎn)？嵌入性、專用性、計(jì)算機(jī)3、 什么是嵌入式處理器，嵌入式處理器可以分為幾大類？嵌入式處理器是為了完成特殊的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的特殊目的的處理器。分為嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP處理器、嵌入式片上系統(tǒng)（SOC）。4、 什么是嵌入式操作系統(tǒng)和？有何特點(diǎn)？列出常見(jiàn)的幾種嵌入式操作系統(tǒng)及特點(diǎn)。5、試比較說(shuō)明JATG工具和ISP工具的異同點(diǎn)？6、從硬件系統(tǒng)來(lái)看，嵌入式系統(tǒng)由哪幾部分組成？畫(huà)出簡(jiǎn)圖。第2章ARM7體系結(jié)構(gòu)1、什么是RISC指令系統(tǒng)？什么是CISC指令系統(tǒng)？RISC是精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)的縮寫(xiě)。CISC是復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)的縮寫(xiě)。2、ARM與ARM公司有什么區(qū)別？舉出2個(gè)以上的ARM公司當(dāng)前應(yīng)用比較多的ARM處理器核？ARM7系列、ARM9系列、ARM10系列、ARM11系列、intel的Xscale系列和MPCore系列。3、 ARM7TDMI中的T、D、S、I分別表示什么含義？T：支持高密度16位的Thumb指令集D：支持片上調(diào)試S：ARM7TDMI的可綜合（synthesizable）版本（軟核）I：支持EmbededICE觀察硬件M：支持64位乘法4、 ARM7TDMI處理器采用什么樣的體系結(jié)構(gòu)，其可尋址地址空間多大？ARM處理器使用馮.諾依曼結(jié)構(gòu)使用單個(gè)平面的232個(gè)8位字節(jié)地址空間。地址空間可以看作是包含230個(gè)32位字，或231個(gè)16位半字。5、 ARM7TDMI與ARM9處理器采用幾級(jí)流水線處理，使用何種存儲(chǔ)器編址方式？ARM7TDMI處理器采用三級(jí)流水線。ARM處理器將存儲(chǔ)器看做是一個(gè)從0開(kāi)始的線性遞增的字節(jié)集合。6、 ARM處理器有幾種模式和ARM處理器狀態(tài)有什么區(qū)別？各種工作模式下分別有什么特點(diǎn)?RM處理器模式指用戶模式、快中斷模式、中斷模式、管理模式、中止模式、未定義模式和系統(tǒng)模式。ARM處理器狀態(tài)指ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)ARM兩種處理器狀態(tài)下均有上述7種模式。7、 ARM7TDMI內(nèi)部寄存器特點(diǎn)？總共有多少個(gè)寄存器，這些寄存器按其在用戶編程中的功能是如何劃分的?分別為31個(gè)通用32位寄存器和6個(gè)狀態(tài)寄存器。它們不能在同一使勁同時(shí)被訪問(wèn)，對(duì)其的訪問(wèn)取決于處理器狀態(tài)和處理器模式。8、存儲(chǔ)器的字與半字，大端與小端的區(qū)別，地址0x2000，存儲(chǔ)0x12345678，則0x2001單元的內(nèi)容是什么？9、ARM的異常中斷包含哪些類型？它們的優(yōu)先級(jí)順序是怎樣？試述ARM處理器對(duì)異常中斷的響應(yīng)過(guò)程。10、計(jì)算機(jī)中的兩種典型體系結(jié)構(gòu)是什么，各自的特點(diǎn)是什么？用圖說(shuō)明馮.諾依曼體系和哈佛體系的區(qū)別。在ARM系列中，ARM7，ARM9分別是什么體系結(jié)構(gòu)。11、請(qǐng)分別說(shuō)明向量中斷和非向量中斷的各自的含義。第三章ARM7指令系統(tǒng)1、 ARM7TDMI有幾種尋址方式？舉例說(shuō)明。寄存器尋址、立即尋址、寄存器移位尋址、寄存器間接尋址、基址尋址、多寄存器尋址、堆棧尋址、相對(duì)尋址。2、 ARM7的內(nèi)部寄存器R13、R14、R15的主要功能和作用？R13：堆棧指針，用于保存堆棧的出入口處地址、保存待使用寄存器的內(nèi)容R14：連接寄存器，當(dāng)使用BL指令調(diào)用子程序時(shí)，返回地址將自動(dòng)存入14中；當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，將R14對(duì)應(yīng)的異常模式版本設(shè)置為異常返回地址；其他時(shí)候作為通用寄存器。R15：程序寄存器，總是指向正在“取指”的指令3、ARM7TDMI支持哪幾種指令集，各有什么特點(diǎn)？支持ARM指令集和Thumb指令集兩種。ARM指令集：指令32位，效率高，代碼密度低，所有ARM指令都是可以有條件執(zhí)行的。Thumb指令集：指令16位，代碼密度較高，Thumb指令僅有一條指令具備條件執(zhí)行功能。保持ARM的大多數(shù)性能上的優(yōu)勢(shì)，是ARM指令集的子集。4、閱讀代碼，說(shuō)明常用的指令功能。第四章LPC2100硬件結(jié)構(gòu)1、 簡(jiǎn)要說(shuō)明一下LPC2000系列器件片內(nèi)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)？片內(nèi)存儲(chǔ)器分為片內(nèi)Flash和片內(nèi)靜態(tài)RAM。片內(nèi)Flash通過(guò)128位寬度的總線與ARM內(nèi)核相連，具有很高的速度，特有的存儲(chǔ)器加速功能，可以將程序直接放在Flash上運(yùn)行。SRAM支持8位、16位和32位的讀寫(xiě)訪問(wèn)。2、 為什么要進(jìn)行存儲(chǔ)器重映射？存儲(chǔ)器重映射是為了實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)塊和異常向量表地址的固定。重映射引導(dǎo)塊，有利于用戶調(diào)用其中的某些程序，增加代碼的可移植性；異常向量表重映射為了能讓ARM內(nèi)核通過(guò)訪問(wèn)0x0000～0x003F地址訪問(wèn)到其他存儲(chǔ)區(qū)域的向量表。3、 LPC2000系列ARM7微控制器對(duì)向量表有什么要求（向量表中的保留字）？向量表中有一個(gè)空隙以確保軟件能與不同的ARM結(jié)構(gòu)兼容；表中異常入口地址處放置的是跳轉(zhuǎn)指令，已轉(zhuǎn)向中斷子程序。FIQ地址要放在向量表的最后；4、 根據(jù)ARM7系統(tǒng)中斷向量控制器（VIC）內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，試說(shuō)明VIC的功能特點(diǎn)。FIQ、IRQ有什么不同？向量IRQ和非向量IRQ有什么不同？什么是VIC通道？IRQ中斷如何實(shí)現(xiàn)中斷的優(yōu)先級(jí)配置？相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？FIQ是快速中斷，具有最高優(yōu)先級(jí)，中斷處理轉(zhuǎn)入FIQ模式；IRQ是普通中斷，優(yōu)先級(jí)低于FIQ，中斷處理轉(zhuǎn)入IRQ模式。向量IRQ支持16個(gè)向量IRQ中斷，16個(gè)優(yōu)先級(jí)，能為每個(gè)中斷源設(shè)置服務(wù)程序地址；非向量IRQ支持一個(gè)非向量IRQ中斷，所有中斷都共用一個(gè)相同的服務(wù)程序入口地址。5、 LPC2103芯片共有幾個(gè)外接中斷輸入？它們是FIQ，還是IRQ？共有4個(gè)外接中斷輸入，它們既可以是IFQ也可以是IRQ。6、 LPC2103芯片常用的開(kāi)發(fā)工具有哪幾個(gè)？ADS、IAR、JATG、ISP7、 什么是嵌入式處理器的最小系統(tǒng)？最小系統(tǒng)是指提供嵌入式處理器運(yùn)行所必須的條件的電路與嵌入式處理器共同構(gòu)成的系統(tǒng)。8、 嵌入式處理器的最小系統(tǒng)包含那些基本電路？最小系統(tǒng)包含時(shí)鐘系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、復(fù)位及其配置系統(tǒng)、存儲(chǔ)器系統(tǒng)（可選）、調(diào)試測(cè)試系統(tǒng)（可選）?；倦娐钒ǎ耗┘?jí)電源電路、前級(jí)電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、程序存儲(chǔ)器（可選）、調(diào)試接口電路（可選）。9、 什么是引導(dǎo)程序？什么是啟動(dòng)程序？?jī)烧哂惺裁磪^(qū)別？引導(dǎo)程序是ARM微處理器在上電或復(fù)位后首先運(yùn)行BootBlock中的一段代碼；啟動(dòng)程序是在運(yùn)行引導(dǎo)程序后，正式運(yùn)行用戶main函數(shù)之前，還需要運(yùn)行一段代碼引導(dǎo)程序由芯片廠商固化在芯片中，功能包括：判斷運(yùn)行哪個(gè)存儲(chǔ)器上的程序、檢查用戶代碼是否有效、判斷芯片是否被加密、芯片的在應(yīng)用編程(IAP)以及在系統(tǒng)編程功能(ISP)。啟動(dòng)程序由用戶添加，功能包括：向量表定義、堆棧初始化、系統(tǒng)變量初始化、中斷系統(tǒng)初始化、I/O初始化、外圍初始化，地址重映射等操作。10、試說(shuō)明LPC2103芯片內(nèi)部都具有那些外設(shè)接口，及其特點(diǎn)？11、試說(shuō)明LPC2103外部模塊的編程步驟。12、簡(jiǎn)要描述LPC2103芯片內(nèi)部GPIO的功能特點(diǎn)？相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？可以獨(dú)立控制每個(gè)GPIO口的方向；可以獨(dú)立設(shè)置每個(gè)GPIO的輸出狀態(tài)；所有GPIO口在復(fù)位后默認(rèn)位輸入狀態(tài)。13、試說(shuō)明LPC2103芯片的引腳設(shè)置寄存器PINSEL0、PINSEL1的具體功能？PINSEL0控制引腳P0.0~P0.15的連接狀態(tài)，每?jī)晌豢刂埔粋€(gè)引腳。PINSEL1控制引腳P0.16~P0.31的連接狀態(tài)，每?jī)晌豢刂埔粋€(gè)引腳。PINSEL2控制P1端口和P2端口。14、試說(shuō)明LPC2103芯片的存儲(chǔ)器映射的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？試簡(jiǎn)述P106圖4.6的存儲(chǔ)映射。(1)0GB向上為128KB或256KB的片內(nèi)非易失性存儲(chǔ)器；（2）1GB向上為16KB片內(nèi)靜態(tài)RAM；（3）2GB向下為BootBlock重映射；（4）3.5GB向上為VPB外設(shè)；（5）4GB向下為AHB外設(shè) 。15、試說(shuō)明LPC2103芯片內(nèi)部定時(shí)器的功能特點(diǎn)？用定時(shí)器0實(shí)現(xiàn)每隔1s使LED1閃爍1次。相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？各含有一個(gè)可編程32位預(yù)分頻器；具有4路捕獲通道，當(dāng)輸入信號(hào)跳變時(shí)可取得定時(shí)器的瞬時(shí)值，也可選擇使捕獲事件產(chǎn)生中斷。有4個(gè)32位匹配寄存器，匹配時(shí)動(dòng)作有3種：定時(shí)器繼續(xù)工作，可選擇產(chǎn)生中斷；停止定時(shí)器，可選擇中斷；復(fù)位定時(shí)器，可選擇中斷有4個(gè)對(duì)應(yīng)于匹配寄存器的外部輸出，匹配時(shí)輸出有4種：設(shè)置為低電平；設(shè)置為高電平；翻轉(zhuǎn)；無(wú)動(dòng)作。16、請(qǐng)說(shuō)明LPC2103處理器的看門(mén)狗工作過(guò)程，編程應(yīng)用方法。相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？17、如何啟動(dòng)LPC2103ARM7微控制器的ISP功能？相關(guān)電路應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？18、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？19、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？相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？20、外部中斷應(yīng)用示例。外部中斷輸入編程實(shí)現(xiàn)按鍵中斷，使LED2實(shí)現(xiàn)滅/亮(按一次來(lái)，再按一次亮)。相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？21、SPI接口有什么特點(diǎn)？主從SPI設(shè)備的連接原理圖、SPI接口的應(yīng)用示例（主模式的應(yīng)用示例）。22、I2C接口模塊的特點(diǎn)是什么？與I2C器件24C23、UART接口模塊的特點(diǎn)是什么？UART0的典型應(yīng)用方法。UART0中斷應(yīng)用方法。相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？24、A/D接口模塊的特點(diǎn)及編程使用方法（查詢方式）。相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？25、什么是PWM？PWM編程應(yīng)用示例。相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？26、RTC模塊的編程使用方法（設(shè)置時(shí)間、讀取時(shí)間）。相關(guān)的寄存器有哪幾個(gè)？【嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】1、位運(yùn)算。（1）一個(gè)32位數(shù)y，將其中的b9b8二位（最低位為b0），分別設(shè)置為00、10的方法（其它位保持不變，下同）。（2）一個(gè)32位數(shù)y，將其中的bnbn-1二位（最低位為b0，n為變量），分別設(shè)置為00、10、01的方法。（3）一個(gè)32位數(shù)y，將其中的bnbn-1二位（最低位為b0，n為變量），設(shè)置為x1x0的方法(x1x0是一個(gè)二位數(shù))。（3）一個(gè)32位數(shù)y，將其中的bi位（最低位為b0，i為變量），設(shè)置為0或1的方法。2、指向函數(shù)的指針、指向函數(shù)的指針的調(diào)用方法。同時(shí)參見(jiàn)UART中斷、EINT中斷、定時(shí)器中斷應(yīng)用部分。

嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)模擬試題一、填空（10空，10分）1、嵌入式系統(tǒng)的組織架構(gòu)是、、、所組成的。.2、馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)之一是系統(tǒng)內(nèi)部都存儲(chǔ)在統(tǒng)一存儲(chǔ)器中，而哈佛結(jié)構(gòu)則是4、ADDRO，Rl，#3屬于立即尋址方式。5、ARM指令集和Thumb指令集分別是和位的。6、操作系統(tǒng)是聯(lián)接硬件與應(yīng)用程序的系統(tǒng)程序，其基本功能有進(jìn)程管理、（）、（）、I/O資源管理。二、選擇填空（15題，30分）l、以下說(shuō)法不正確的是(B)。A、任務(wù)可以有類型說(shuō)明 B、任務(wù)可以返回一個(gè)數(shù)值C、任務(wù)可以有形參變量 D、任務(wù)是一個(gè)無(wú)限循環(huán)2、下列描述不屬丁RISC計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)的是(C)。A、流水線每周期前進(jìn)一步。B、更多通用寄存器。C、指令長(zhǎng)度不固定，執(zhí)行需要多個(gè)周期。D.獨(dú)立的Load和Store指令完成數(shù)據(jù)存寄存器和外翻；存儲(chǔ)器之問(wèn)的傳輸。3、存儲(chǔ)一個(gè)32位數(shù)0x2168465到2000H~2003H