周国运版ARM9第三、四章题解

1、ARM9 第三章习题解答第一章1. 嵌入式系统：“以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，适用于应 用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统”。2. 嵌入式系统与通用PC机的区别：1、通用计算机 沿着“高运算速度、高存储量” 方向发展，因此，通用微处理器是沿着以 Intel 公司产品为主导的 8086、 80286、 80386、 80486、 Pentium 、 Pentium II 、 Pentium III 、 Pentium 4 的路线发展，其主频从几 MHz发展到现在的3GHz字长从8位发展到64位，内存从几十KB到现在的GB存 储容量从从几十KB到现

2、在的数百GB2. 嵌入式系统 根据应用的要求，沿着“体积小、低功耗、高可靠”方向发展，对 运算速度、存储容量没有统一要求。三要素：嵌入、专用、计算机。3. 嵌入式系统有哪些部分组成：粗略划分：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作 系统（可选）、嵌入式应用软件 稍细划分：嵌入式处理器、外围设备、驱动程序、嵌 入式操作系统、应用接口、嵌入式应用软件4. 嵌入式系统特点：嵌入式系统是面向具体应用的产品嵌入式系统软件、硬件 生命周期都比较长，有继承性需要软硬件开发工具和系统软件需要应用专家参 与开发嵌入式系统分散而不可垄断。5. 嵌入式系统分类： 按表现形式（硬件范畴） ：芯片级嵌入 （含程序和算法的处

3、理器、 单片机 ） ；模块级嵌入（系统中的某个核心模块）；系统级嵌入（系统中的电路板） 按实时性要求（软件范畴）：非实时系统（PDA ;软实时系统（消费类产品）； 硬实时系统（导引头等工业和军工系统）6. 嵌入式微处理器（MPU :就是和通用计算机的处理器对应的 CPU可以认为是 “增强型”通用微处理器。嵌入式微控制器（MCU :就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中，芯片内部集成 ROM/EPROMRAM总线，总线逻辑、定时/ 计数器、Watchdog I/O、串行口、A/D等各种必要功能和外设。嵌入式片上系统（SOC : 是追求产品系统最大包容的集成器件。绝大多数系统构件都在一个系

4、统芯片内部。 嵌入式可编程片上系统（SOPC :是用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上。 嵌入式DSP是专门用于信号处理方面的处理器，在系统结构和指令算法方面进行了 特殊设计，具有很高的编译效率和指令执行速度。第二章1. ARM是Advanee RISC Machine的缩写，既可以认为是一个公司的名字，也可以 认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。2. 在ARM9TDMI“9TDM”的含义：9 :采用版本为9的ARM微处理器T :支持16为 压缩指令集Thumb称为T变种具D：支持片上Debug称为D变种M：内嵌硬件乘 法器Multiplier ，称为M变种I :嵌入式

5、ICE，支持片上断点和调试，称为I变种。3. ARM9两种工作状态：ARM犬态，处理器执行32位的字对齐的ARM指令；Thumb犬 态：处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令。7种工作模式：用户模式（usr）、 快速中断模式（ fiq ）、外部中断模式（ irq ）、管理模式（ svc） 、中止模式（ abt）、 未定义模式（und）、系统模式（sys ）。特权模式：除usr之外的其它的六种工作 模式都是持权模式。异常模式：除 usr 和 sys 之外的其它的五种工作模式都是持权 模式。4. ARM9寄存器分成哪几类？各类有哪些寄存器？寄存器LR有什么用途？分两类： 31 个通用寄存器和

6、6 个状态寄存器。6.ARM9异常响应过程（进入异常）执行哪些操作。保存返回地址、保存当前状态寄存器 CPSR勺内容、设置当前状态寄存器CPSR 中的相应位、转去执行中断处理程序。1、ARM指令中的第二操作数 “ operand2有哪些具体形式? 解：有三种：寄存器、寄存器移位、 8 位位图立即数。2、对于 ARM 的变址寻址方式，有基地址和偏移地址两部分组成。 （ 1 ）基地址可以是哪些 寄存器?（ 2）偏移地址可以有哪些形式?（ 3）总地址的计算方法有哪些?（ 4）变址寻址应用 于哪些指令?解： （ 1 ）基地址可以是通用寄存器 R0-R15 中的任意一个。（ 2）偏移地址可以有三种形式：

7、 12位立即数、寄存器、寄存器移位。（ 3）总地址的计算方法有三种：前变址（前索引） 、后变址（后索引） 、自动变址。-前变址偏移：即先使用偏移传送数据；不修改基地址。女口： LDRRd , Rn, #m-后变址偏移：即先传送数据；后使用偏移修改基地址。如： STR Rd， Rn ， #m-自动变址：即先使用偏移传送数据；再用偏移修改基地址。如： LDR Rd， Rn， #m !（4）变址寻址有 4 条指令： LDR 、 STR、 LDM 、 STM3、编写程序，将存储器从 域。0x400000 开始的 200 个字节的数据，传送到 0x400800 开始的区解：MOVR0，#0x400000

8、LDRR1 ，=0x400800MOVR7，#200LPLDRBR2，R0，#1STRBR2，R1，#1SUBSR7，R7，#1BNELPHEREBHERE3、编写程序，将存储器从0x400000 开始的 200 个字数据，传送到 0x400800 开始的区域，并且将它们相加，将其和存放在最后面。解：MOVR0， #0x400000LDRR1 ， =0x400800MOVR7， #200MOVR3， #0MOVR4， #0LPLDRR2， R0 ， #4STRR2， R1 ， #4ADDSR3， R3， R2ADCR4， R4， #0SUBSR7， R7， #1BNELPSTRR3， R1 ，

9、 #4STRR4， R1HERE B HERE 4、编写程序，比较存储器中 0x400000 和 0x400004 两无符号字数据的大小，并且将比较结果存于 0x400008 的字中， 若两数相等其结果记为0，若前者大于后者其结果记为1，若前者小于后者其结果记为 -1。解：MOVR0，#0x400000LDRR1，R0，#4；取第 1 个数LDRR2，R0，#4；取第 2 个数CMPR1，R2；两个数相比较MOVHIR1，# 1；R1 大MOVLOR1 ，# -1；R1 小MOVEQ R1 ，# 0；两个数相等STRR1，R05、存储器从0x400000开始的100 个单元中存放着 ASCII

10、 码，编写程序，将其所有的小写字母转换成大写字母，对其它的 ASCII 码不做变换。解：MOVR0，#0x400000MOVR1，#0LPLDRBR2，R0,R1CMPR2，#0x61BLONEXTCMPR2，#0x7B;0x7A 为 zSUBLOR2， R2， #0x20STRBLOR2， R0,R1NEXTADDR1，R1，#1CMPR1，#100BNELP6、编写一程序，查找存储器从 0x400000 开始的 100 个字中为 0 的数目，将其结果存到 0x400190 中。解：MOVMOVMOVR0，#0x400000R7，#100R1，#0；控制循环变量；存 0 的数目LPLDRR2

11、，R0 ，#4；取数CMPR2，#0；比较为 0ADDEQR1，R1，#1；为 0 加 1SUBSR7，R7，#1；修改控制变量BNELPSTRR1，R0；保存 0 的数目HEREB HERE7、编写一程序，存储器中从 0x400200 开始有一个 64 位数。（1）将取反，再存回原处； （2）求其补码，存放到 0x400208 处 。解：LDR LDR LDR EOR STR ADDS STR LDR EOR STR ADC STRR0，=0x400200 R2，=0xFFFFFFFFR1，R0R1，R1，R2R1，R0 R1，R1，#1R1， R0 ，#8R1， R0 ，#4 R1，R1，

12、R2R1， R0 ，#4R1，R1，#0；取低 32 位数；取反；存低 32 位反码；又加 1 为求补；存低 32 位补码；取高 32 位数；取反；存高 32 位反码；高 32 位求补；存高 32 位补码R1，R0，#128、编写一ARM 汇编程序段，实现1+2+100的运算。解：MOVR2，#100MOVR1，#0LOOPADDR1，R1，R2； R1 中为累加和SUBSR2，R2，#1； R2 控制循环BNELOOP4、相对偏移变址方式 以 PC 值为基地址，以偏移量为变地址（由编译器计算） ， PC 值加偏移为访问地址做 数据传送。不修改基地址（PC）值。实际是以PC值为基地址、立即数为

13、变址的前变址方式。格式：LDR/STRRd， LABEL （标号）例如：STRR1， LABEL1LDRR2， LABEL2ARM9 第四章习题解答11、编写一程序，用查询的方式，对 S3C2410X 的 A/D 转换器的第 0 通道连续 进行100次A/D转换，然后将其结果求平均值。设f pclk=50MHz。（注意：A/D转换 器有独立的模拟信号输入引脚 AIN0-AIN7 ）解：（ 1 ）计算预分频值由于A/D转换器的最高输入时钟为2.5MHz，取为1MHz，贝U预分频值+1 = 50M/1M = 50所以 预分频值 = 49（2）程序如下：#define rADCCON(*(volat

14、ile unsigned *)0x58000000)#define rADCDAT0(*(volatile unsigned *)0x5800000c)#define pref49#define ch0int adc(int chan) rADCCON=(114)|(pref6)|(ch3)|1/设置预分频、通道、启动转换while(rADCCON&0x8000=0);/查询转换结束否return rADCDAT0&0x3ff;/读取并返回转换结果main(void) int i,val=0;for(i=0;i100;i+)val + = adc(ch); val / = 100;14、编写一

15、程序，使用外部中断 EINT0 ，用中断方式对端口 C 做数据输入。（注 意对中断系统和相关引脚进行初始化）提示： C 语言指向特定地址的方法：（1）#define rGPCDAT （*（volatile unsigned *）0x56000024）（2）int *rGPCDAT=0x56000024;（3）int *rGPCDAT; rGPCDAT=0x56000024;用第一种方法为好。#include #define rGPCCON #define rGPCDAT #define rGPFCON #define rSRCPND #define rINTMSK #define rINTPN

16、D #define rEXTINT0/(*(volatile unsigned *)0x56000020) (*(volatile unsigned *)0x56000024) (*(volatile unsigned *)0x56000050) (*(volatile unsigned *)0x4a000000) (*(volatile unsigned *)0x4a000008) (*(volatile unsigned *)0x4a000010) (*(volatile unsigned *)0x56000088) #define pISR_EINT0 (*(volatile unsig

17、ned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x48) / void gpio_test(void)/设置 C 口为输入/上位置 F 口的第 0 位为中断输入/清除外中断 0 请求标志/开外中断 0 的屏蔽Uart_Printf( “ GPIO C Input tne”st );rGPCCON = 0x00;rGPFCON = rGPFCON & (0x03) | 0x02;rSRCPND &= 0x01;rINTMSK &= 0x01;/设置中断向量pISR_EINT0 = (int)Eint0Int;Uart_Printf( “ Press the EINT0/1 buttons o

18、r Pressn” );Uart_Getch( );/等待按键退出/屏蔽外中断 0/读取 C 口输入的数据 /显示读入的数据 /清除外中断 0 请求标志 /清除外中断 0 服务标志rINTMSK |= 0x01; static void _irq Eint0Int(void) int dd;dd = rGPCDAT & 0xffff;Uart_Printf(Test GPIO C dd = %dn”,dd); rSRCPND |= 0x01;rINTPND |= 0x01;16、编写一程序，使用timerO产生并输出频率为1OKHz、占空比为1/2的方波。 设 f pclk=50MHz 。（注

19、意对 timer0 和相关引脚初始化） 解：（1 ）计算预分频值、分频值、计数值 三者总值 = 5OM/1OK = 5OOO 取计数值为100、分频值为1/2,则预分频值 +1 = （5OOO/1OO）*1/2 = 25 预分频值 = 25-1 = 24 = 0x18（2）计算比较寄存器初值 已知计数初值为 100，方波的占空比为 1/2，则：比较寄存器初值 = 100*1/2 = 50(3) 程序如下：#include #define rGPBCON#define rTCFG0#define rTCFG1#define rTCON#define rTCNTB0#define rTCMPB0/

20、GPB 口配置寄存器/定时器配置寄存器 0 /定时器配置寄存器 1 /定时器寄存器/定时器 0计数初值寄存器 /定时器 0比较初值寄存器(*(volatile unsigned *)0x56000010)(*(volatile unsigned *)0x51000000)(*(volatile unsigned *)0x51000004)(*(volatile unsigned *)0x51000008) (*(volatile unsigned *)0x5100000C)(*(volatile unsigned *)0x51000010)void Timer0_ test (void)var

21、iable0 = 0;variable1 = 0;variable2 = 0; variable3 = 0;variable4 = 0;Uart_Printf(nTest Timer0!n);rGPBCON = rGPHCON & (0x03) | (0x02); /设置 GPB0 为 T0 输出rTCFG0 = rTCFG0 & (0xffffff) | 0x000018; rTCFG1 =rTCFG1 & (0xf) | 0x0;/死区宽度 =0, T0 预分频为 0x18 /设置 T0 分频值为 1/2，其它不变rTCNTB0 =100;/设置 T0 计数初值rTCMPB00x18;/设

22、置 T0 比较初值rTCON = rTCON & (0xff) | 0x0a;/自动重装、手动装载 T0rTCON = rTCON & (0xffffff) | 0x599901; /自动重装、启动 T0程序如下：#definerUBRDIV2(*(unsigned int*)0x50008028)#definerULCON2(*(unsigned int*)0x50008000)#definerUCON2(*(unsigned int*)0x50008004)#definerUFCON2(*(unsigned int*)0x50008008)#definerURXH(*(unsigned int*)0x50008024)#definerUTXH(*(unsigned int*)0x50008028)#defineGPHCON#define#definerINTMSK#definerINTSUBMSK#definepISR_UART2#defineBIT_RXD216#defineBIT_TXD217#defineBIR_ERR218#defineBIT_UART211519、编写一程序，使用S3C2410的UART2进行串行数据收发，传输200字节数 据，要求用脉冲请求中断的方式、使用收 /发 FIFO， 8 个数据位、 1 个停止位、不校 验，波特率为1