嵌入式部分復習題、練習題-含答案

1、復習重點：第1章：ARM和嵌入式系統(tǒng)介紹嵌入式系統(tǒng)的概念ARM嵌入式處理器的版本Cortex系列處理器的組成和特點嵌入式操作系統(tǒng)第2章：ARM體系結(jié)構(gòu)ARM、CM3處理器狀態(tài)：Thumb狀態(tài)和調(diào)試狀態(tài)CM3處理器工作模式：Handler模式和Thread模式代碼特權(quán)分級：特權(quán)級和非特權(quán)（用戶）級CM3內(nèi)部寄存器：r0-r12，r13，r14，r15，狀態(tài)寄存器xPSR存儲器映射機制：大端格式和小端格式數(shù)據(jù)對齊方式：字對齊、半字對齊、非字對齊、非半字對齊異常概念、CM3異常機制特點第3章：Cortex-M3控制器及外圍硬件簡介嵌入式最小系統(tǒng)組成第4章：指令系統(tǒng)和時鐘ARM、Thumb、Thumb

2、-2和CM3指令集的特點和關系STM32時鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理和初始化編程啟動代碼第5章：GPIO實驗、第6章：UART實驗、第9章：中斷實驗第10章：RTC實驗原理和編程第7章：模/數(shù)轉(zhuǎn)換、第8章：定時器實驗原理即可，不考程序一、簡答1. 什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)有哪些應用？2. 什么是嵌入式處理器？嵌入式處理器分為哪幾類？3. 說明使用實時操作系統(tǒng)的必要性。4. 簡要說明ARM Cortex內(nèi)核處理器分為哪幾個系列？各有什么特點？5. ARM Cortex-M3處理器有哪些優(yōu)勢符合嵌入式操作系統(tǒng)的要求？6. 簡述NVIC的初始化步驟。7. 什么是嵌入式處理器？嵌入式處理器分為哪幾類？二、填空

3、1. STM32F103ZET6有 個引腳， KB片內(nèi)FLAM ROM， KB片內(nèi)SRAM。2. Cortex-M3處理器支持兩種特權(quán)分級：特權(quán)級和 。Cortex-M3處理器支持兩種工作模式，： 模式和 模式。3. PSR中，標志位C是 ，Z是 N是 ，V是 。4. CM3內(nèi)部寄存器中，R13的作用是 ，R14的作用是 ，R15的作用是 。5. 經(jīng)典ARM7處理器有 和 兩種狀態(tài)，CM3處理器只有 狀態(tài)。6. Cortex-M3的流水線分3級，分別為 、 、 。7. STM32F10x的 管理著包括Cortex-M3核異常等中斷，其和ARM處理器核的接口緊密相連，可以實現(xiàn) 的中斷處理，并有效

4、地處理遲來中斷。8. Cortex-M3支持的線性地址空間大小為 。9. 復位后，CM3處于 模式， 狀態(tài)，使用 堆棧，特權(quán)級別為 。10. 設STM32的分組方式設為4，則搶占優(yōu)先級的最大值為 。11. ARM字數(shù)據(jù)存儲格式有： 和 。12. CM3處理器的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的編址方式為 ，I/O設備與存儲器的編址方式為 。1. ARM處理器Cortex系列包括Cortex-A系列、 和 ，其中 主要應用于實時控制領域。2. CM3內(nèi)部寄存器中，用于保存堆棧指針的寄存器是 。3. PSR中，標志位C的作用是 。4. Cortex-M3處理器有兩種狀態(tài)： 和調(diào)試狀態(tài)。5. 復位時，代碼執(zhí)行

5、是 （答特權(quán)級還是用戶級）的。6. Cortex-M3的流水線分3級，分別為 、 、執(zhí)行。7. 存儲器系統(tǒng)有兩種映射機制：小端存儲器系統(tǒng)和 存儲器系統(tǒng)，STM32只能為 存儲器系統(tǒng)。8. STM32具有單獨的位設置或位清除能力，是通過 和 寄存器來實現(xiàn)的。9. TIM6在計數(shù)器溢出/上溢時產(chǎn)生更新事件，只有當更新事件發(fā)生時，自動重裝載寄存器和PSC預分頻寄存器才會將其值傳遞給各自的影子寄存器，這對于產(chǎn)生 信號非常有用。10. 設STM32的分組方式設為6，則子優(yōu)先級的最大值為 。11. Cortex-M3 支持 （答容量）存儲空間。13. 寫出以下嵌入式常見縮寫的中文含義： SoC： CRC：

6、 ADC： JTAG： RISC： DSP： RTOS： MCU： CISC： PWM： RTC： SRAM： UART： GPIO： DMA： WDG： NVIC： 三、選擇1. Cortex-M處理器采用的架構(gòu)是（ ）。A. v4T B. v5TE C. v6 D. v72. 不屬于ARM內(nèi)核主要特點的是（ ）。A. 功耗低B. 功能強大C. 采用RISC結(jié)構(gòu)D. 全部采用哈佛結(jié)構(gòu)3. 以下關于ARM處理器內(nèi)核說法正確的是（ ）。A. 經(jīng)典ARM處理器包括Cortex-M、Cortex-R和Cortex-A三大類B. Cortex-A系列為應用Cortex處理器，主要面向高端應用設計C.

7、Cortex-M系列為面向控制領域的實時嵌入式處理器D. ARM11性能優(yōu)于Cortex-A5,但低于Cortex-A154. 下面是Context-M3處理器的工作模式的是（ ）。A. Thread B. Thumb C. Thumb-2 D. Debug5. 嵌入式系統(tǒng)的最小系統(tǒng)不包含以下哪項（ ）。A. 電源電路B. 時鐘電路C. 復位電路D. 存儲器電路6. 下面哪一種功能單元不屬于I/O接口電路。（ ）A. USB控制器B. UART控制器C. 以太網(wǎng)控制器D. LED7. CM3的NVIC最多可支持（ ）個IRQ中斷A. 127 B. 128 C. 240 D. 2558. 系統(tǒng)控

8、制寄存器 NVIC 和處理器內(nèi)核接口緊密耦合，主要目的是（ ）A. 結(jié)構(gòu)更緊湊，減小芯片的尺寸B. 連接更可靠，減小出錯的概率C. 減小延時，高效處理最近發(fā)生的中斷D. 無所謂，沒有特別的意思，遠一點也沒有關系9. 以下對STM32F10x集成A/D的特性描述正確的是（ ）。A. 供電需求: 2.6V到3.8VB. 輸入范圍：VREF-VINVREF+C. 性能線設備的轉(zhuǎn)換時間：28MHz時為1usD. 訪問線設備的轉(zhuǎn)換時間：56MHz時為1us10. 當輸出模式位MODE1:0=“11”時，最大輸出速度為（ ）。A10MHzB2MHzC50MHzD72MHz11. Handler模式一般使用

9、（ ）。A. MSP B. PSP C. MSP和PSP D. MSP或PSP 12. 對于嵌入式處理器內(nèi)核的分類，以下說法正確的是（ ）。A. 按照字長可分為8位結(jié)構(gòu)和32位結(jié)構(gòu)B. 按照存儲結(jié)構(gòu)可分為RISC和哈佛結(jié)構(gòu)C. 按照體系結(jié)構(gòu)可分為CISC和RISC結(jié)構(gòu)D. 按照指令結(jié)構(gòu)可分為馮.諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)13. STM32F10x采用（ ）位來編輯中斷的優(yōu)先級A. 4 B. 8 C. 16 D. 3214. 以下只有基本定時功能是（ ）。A. TIM1和 TIM8 B. TIM2TIM5 C. TIM6和TIM7 D. 以上都是15. 在ADC的掃描模式中，如果設置了DMA位，在每次

10、EOC后，DMA控制器把規(guī)則組通道的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳輸?shù)剑?）中。ASRAMBFlashCADC_JDRx寄存器DADC_CR116. 下列哪項不是ADC轉(zhuǎn)換器的主要技術指標（ ）。A. 分辨率 B. 頻率C. 轉(zhuǎn)換速率 D. 量化誤差17. Cortex-M3的提供的流水線是（ ）。A. 2級 B. 3級 C. 5級 D. 8級18. 嵌入式系統(tǒng)是一類特殊的計算機系統(tǒng)，下列產(chǎn)品中不屬于嵌入式系統(tǒng)的是（ ）。A.電飯煲 B. 路由器 C. 巨型機 D. POS機19. 已知內(nèi)存0x中的內(nèi)容為0x33, 0x中的內(nèi)容為0x22, 0x中的內(nèi)容為0x11, 0x中的內(nèi)容為0x00,則ARM在大端模式下地

11、址0x所指示的一個字為（ ）。A. 0xB. 0xC. 0xD. 0x20. STM32提供了三種不同的時鐘源，其都可被用來驅(qū)動系統(tǒng)時鐘SYSCLK，下列時鐘源哪個不是（ ）。AHSI時鐘BHSE時鐘CPLL時鐘DHLI時鐘21. 當STM32復位后， （ ）將被選為系統(tǒng)時鐘。A. HSIB. LSE C. LSI D. HSE22. RTC本質(zhì)為一個計數(shù)器，其可編程計數(shù)單元為（ ）位。A. 8 B. 16 C. 32 D. 6423.關于中斷嵌套說法正確的是（ ）。A. 只要響應優(yōu)先級不一樣就有可能發(fā)生中斷嵌套B. 只要搶占式優(yōu)先級不一樣就有可能發(fā)生中斷嵌套C. 只有搶占式優(yōu)先級和響應優(yōu)先級

12、都不一樣才有可能發(fā)生中斷嵌套D. 以上說法都不對24. （ ）寄存器的目的就是用來允許對GPIO寄存器進行原子的讀/修改操作A. GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR B. GPIOx_CRL和GPIOx_CRHC. GPIOx_BSRR和GPIOx_LCKR D. GPIOx_IDR和GPIOx_ODR25. 嵌入式系統(tǒng)是一類特殊的計算機系統(tǒng)，下列產(chǎn)品中不屬于嵌入式系統(tǒng)的是（ ）。A.電飯煲 B. 路由器 C. 巨型機 D. POS機26. 不屬于ARM內(nèi)核主要特點的是（ ）。A. 功耗低B. 功能強大C. 采用RISC結(jié)構(gòu)D. 全部采用哈佛結(jié)構(gòu)27. 對于嵌入式處理器說法正確的是（ ）

13、。A. ARM處理器采用CISC和RISC相結(jié)合的結(jié)構(gòu)B. 嵌入式處理器都采用哈佛結(jié)構(gòu)C. ARM處理器具有耗電省、功能強、成本低等特點D. ARM處理器內(nèi)部的總線標準是PCI Express28. 已知內(nèi)存0x中的內(nèi)容為0x33, 0x中的內(nèi)容為0x31, 0x中的內(nèi)容為0x30, 0x中的內(nèi)容為0x32,則ARM在大端模式下地址0x所指示的一個字為（ ）。A. 0xB. 0xC. 0xD. 0x29. 下面哪一種功能單元不屬于I/O接口電路。（ ）A. USB控制器B. UART控制器C. 以太網(wǎng)控制器D. LED30. Handler模式一般使用（ ）。A. MSP B. PSP C.

14、MSP和PSP D. MSP或PSP31. 基于ARM內(nèi)核的嵌入式芯片中包含定時/計數(shù)組件，下面列出的哪一項不屬于定時/計數(shù)組件？（ ）A. ADCB. TimerC. RTCD. WDT32. 嵌入式系統(tǒng)的最小系統(tǒng)不包含以下哪項（ ）。A. 嵌入式處理器B. 電源電路C. 時鐘電路D. 調(diào)試電路33. 當輸出模式位MODE1:0=“10”時，最大輸出速度為（ ）。A10MHzB2MHzC50MHzD72MHz34. ADC轉(zhuǎn)換過程不含哪項（ ）。A. 采樣 B. 量化 C. 編碼 D. 逆采樣35. 以下只有基本定時功能是（ ）。A. TIM1和 TIM8 B. TIM2TIM5 C. TI

15、M6和TIM7 D. 以上都是36. 所有的GPIO引腳有一個內(nèi)部微弱的上拉和下拉，當它們被配置為（ ）時可以是激活的或者非激活的。A. 輸入 B. 輸出C. 推挽 D. 開漏37. 以下關于ARM處理器工作狀態(tài)說法錯誤的是（ ）。A. 工作狀態(tài)包括ARM狀態(tài)、Thumb及Thumb-2狀態(tài)和調(diào)試狀態(tài)三種B. ARM狀態(tài)既支持16位指令寬度也支持32位指令寬度C. Thumb狀態(tài)或Thumb-2狀態(tài)下代碼密度大于ARM狀態(tài)，占用存儲空間較小D. ARM處理器復位后總處于ARM狀態(tài)38. 典型的嵌入式系統(tǒng)硬件由嵌入式最小硬件系統(tǒng)及相關的通道或接口組成，若一個嵌入式系統(tǒng)需要完成模擬量輸入功能，該功

16、能由下面列出的嵌入式系統(tǒng)的哪個通道實現(xiàn)？（ ） A. 前向通道B. 后向通道C. 人機交互通道D. 相互互連通道39. 下列哪項不是ADC轉(zhuǎn)換器的主要技術指標（ ）。A. 分辨率 B. 頻率C. 轉(zhuǎn)換速率 D. 量化誤差40. Cortex-M3的提供的流水線是（ ）。A. 2級 B. 3級 C. 5級 D. 8級41. STM32F10x提供了三種不同的時鐘源，其都可被用來驅(qū)動系統(tǒng)時鐘SYSCLK，下列時鐘源哪個不是（ ）。AHSI時鐘BHSE時鐘CPLL時鐘DLSI時鐘42. 以下（ ）不可以選擇為RTC的時鐘源。A. HSE時鐘的128分頻B. LSE時鐘 C. LSI時鐘 D. HSI

17、時鐘43. 當STM32復位后， （ ）將被選為系統(tǒng)時鐘。A. HSI B. HSE C. LSI D. LSE 四、判斷1. CM3不支持ARM指令。（ ）2. Thumb-2狀態(tài)支持16位和32位指令混合編碼。 （ ）3. ARM處理器的存儲器堆棧分為向上增長和向下增長兩種。 （ ）4. 高端寄存器可以被所有的32位指令訪問，也可以被16位指令訪問。 （ ）5. APB1外設為高速外設，總線時鐘最大72MHz。 （ ）6. 從用戶級到特權(quán)級的唯一途徑就是異常。（ ）7. CM3處理器支持的存儲器格式有大端格式和小端格式。（ ）8. 嵌套向量中斷控制器只負責優(yōu)先級的分配與管理，中斷的使能和禁

18、止和它無關。（ ）9. CM3支持8位中斷優(yōu)先級，因此支持256級搶占（即中斷嵌套）。 （ ）10. 從某種意義上說，異常就是中斷。 （ ）11. STM32F10x的所有中斷都可以關閉。12. 只有搶占式優(yōu)先級和響應優(yōu)先級都不一樣才有可能發(fā)生中斷嵌套。 ）13. 中斷的優(yōu)先級和它在中斷向量表里的位置沒有關系。 （ ）14. STM32F103x的串口既可以工作在異步模式下，也可工作在同步模式下。 （ ）15. STM32F103x的串口既可以工作在全雙工模式下，也可工作在半雙工模式下。 （ ）16. 由A/D的有限分辨率而引起的誤差稱為量化誤差。 （ ）17. STM32F10x的每個中斷的

19、優(yōu)先級不可以相同。（ ）18. Cortex-M3系列處理器支持所有的Thumb-2指令集。 （ ）19. ARM的堆棧操作規(guī)則為先進后出。 （ ）20. 在任何時候，MSP和PSP只有一個是可見的，由r13指示。 （ ）21. 當處理器在Handler模式下，代碼一定是特權(quán)的。 （ ）22. 每個I/O端口位可以自由的編程，盡管I/O端口寄存器必須以32位字的方式訪問。 （ ）23. Thumb-2狀態(tài)僅支持32位指令編碼。 （ ）24. 處理器狀態(tài)寄存器有3個，分別為：APSR，IPSR，EPSR。 （ ）25. 在STM32F10x支持4位中斷優(yōu)先級，向量中斷控制器管理下，可將中斷分為5

20、組。（ ）26. STM32F10x的USART可以利用分數(shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波特率選擇。（ ）27. STM32F10x內(nèi)部的RTC有日、月、年、星期等日歷功能。 （ ）五、程序分析RCC初始化程序、NVIC初始化程序、GPIO實驗、USART實驗、RTC實驗、啟動代碼參考答案：一、簡答1. 什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)有哪些應用？嵌入式系統(tǒng)定義：以應用為中心、以計算機技術為基礎，軟、硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應用：工業(yè)控制、軍事、通信、醫(yī)療、安防、汽車電子和消費類產(chǎn)品等領域。2. 說明實時操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點優(yōu)點：在嵌

21、入式實時操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā)實時應用程序使程序的設計和擴展變得容易，不需要大的改動就可以增加新的功能。通過將應用程序分割成若干獨立的任務模塊，使應用程序的設計過程大為簡化；而且對實時性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的處理。通過有效的系統(tǒng)服務，嵌入式實時操作系統(tǒng)使得系統(tǒng)資源得到更好的利用。缺點：使用嵌入式實時操作系統(tǒng)還需要額外的ROM/RAM開銷，25%的CPU額外負荷，以及內(nèi)核的費用。 3. 說明使用實時操作系統(tǒng)的必要性。使用實時操作系統(tǒng)主要有以下幾個因素：嵌入式實時操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性；提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期；嵌入式實時操作系統(tǒng)充分發(fā)揮了32位CPU的多任務潛力。 4. 簡要說

22、明ARM Cortex內(nèi)核處理器分為哪幾個系列？各有什么特點？ARM Cortex內(nèi)核處理器分為Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M三個系列，它們的特點如下：Cortex-A系列：面向復雜的尖端應用程序，用于運行開放的復雜操作系統(tǒng)，強調(diào)高性能與合理的功耗；Cortex-R系列：針對實時系統(tǒng)的嵌入式處理器，著重于在各種功耗敏感型應用中提供具有高確定性的實時行為；Cortex-M系列：針對價格敏感應用領域的嵌入式處理器，應用于深度嵌入的單片機風格的系統(tǒng)中。5. ARM Cortex-M3處理器有哪些優(yōu)勢符合嵌入式操作系統(tǒng)的要求？1）需要較少的代碼量，從而使RTOS可以在板載內(nèi)存中運行；2）快速中斷響應可減少上下文切換開銷；3）提供信號量支持；4）支持RTOS內(nèi)核的特權(quán)狀態(tài)操作；5）處理模式使用單獨的堆棧指針，以便簡化內(nèi)存管理；6）睡眠模式可使功耗降至最低；7）具有節(jié)拍定時器。6. 簡述NVIC的初始化步驟。NVIC的初始化步驟主要分為以下三步：1）設置分組方式2）確定中斷源的搶占優(yōu)先級和子優(yōu)先級，并寫入優(yōu)先級寄存器3）使能對應中斷源7. 什