ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案

1、第1xx嵌入式系统概述(1) 举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。答：键盘、鼠标、扫描仪。(2) 什么叫嵌入式系统？答：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。(3) 什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？答：嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。分为3类：1.注重尺寸、能耗和价格；2关注性能；3关注全部4个需求 性能、尺 寸、能耗和价格。(4) 什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？答：嵌入式操作系统是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上 加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。原因：1提高了系统的可靠性；2.提高了开发效率，缩短了开发周期。3充分

2、发挥了 32位CPU的多任务潜力。第2章ARM7体系结构1. 基础知识(1) ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？答：T:高密度16位Thumb指令集扩展；D:支持片上调试；M : 64位乘 法指令；I： Embedded ICE硬件仿真功能模块。(2) ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？答：3级；冯诺依曼结构。(3) ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？答：ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上； ARM处理器状态体现在不同指令的使用上(4) 分别列举ARM的处理器模式和状态？答：ARM的处理器模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未 定义

3、模式、中断模式、快速模式； ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状 态。(5) PC和LR分别使用哪个寄存器？答：PC:R15 LR:4。(6) R13寄存器的通用功能是什么？答：堆栈指针SR(7) CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态？答：位3128: N、Z、C、V,条件代码标志位；278:保留位；70: I、 F、T、M40，控制标志位。(8) 描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。答：当控制位I置位时，IRQ中断被禁止，否则允许IRQ中断使能；当控制 位F置位时，FIQ中断被禁止，否则允许FIQ中断使能。2. 存储器格式答：无论是大端格式还是小端格式，R2的值与R1 一致；地

4、址0x4000单元的字节：大端：02、小端：08。3处理器异常请描述一下ARM7TDMI产生异常的条件是什么？各种异常会使处理器进入 哪种模式？进入异常时内核有何操作？各种异常的返回指令又是什么？答:【异常】【模式】【返回指令】复位管理无未定义指令 未定义 MOVS PC,R14软件中断 管理 MOVS PC,R14预取指中止 中止 SUBS PC,R14,#4数据中止中止 SUBS PC,R14,#8IRQ 中断 SUBS PC,R14,#4FIQ 快速中断 SUBS PC,R14,#4进入异常时，内核自动做：POLR CPSF相应异常模式下的SPSR设置 CPSF为相应的异常模式、相应异常

5、处理程序的中断入口向量地址-PC第3章ARM7TDMI(-S指令系统1.基础知识(1) ARM7TDMI(-S有几种寻址方式？“ LDR R1,RO,#OxO厲于哪种寻址方式？答：有8种寻址方式：1寄存器寻址2立即寻址3寄存器移位寻址4寄存 器间接寻址5基址寻址6多寄存器寻址7堆栈寻址8相对寻址；“LDR R1,R0,#0x08属于基址寻址。(2) ARM指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？答：16 个；AL。(3) ARM指令中的第2个操作数有哪几种形式？列举 5个8位图立即数。答：1常数表达式(8位图)2.寄存器方式3寄存器移位方式；0x3FC0、0x000000、0、0x000001

6、。LDR/STF指令的偏移形式有哪4种？ LDRB指令和LDRSBt令有何区别？答：1零偏移2前索引偏移3程序相对偏移4后索引偏移；LDRB力口载无 符号字节数据，LDRSB加载有符号字节数据(5) 请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途？答：MOV指令的源操作数是常数或(带偏移量的)寄存器，用于寄存器之 间的数据传送；LDR指令的源操作数是地址，用于存储器到寄存器的数据传 送。(6) CMP指令是如何执行的？写一程序，判断 R1的值是否大于0x30,是则 将R1减去00。答：CMP指令将Rn-operand2,根据结果更新CPSF中的相应条件标志位。CMP R1,0x30SUBHI R

7、1,0x30(7) 调用子程序是用B指令还是用BL指令？请写出返回子程序的指令。答：用 BL； MOV PC,4。(8) 请指出LDR伪指令的用法。指令格式与LDR加载指令的区别是什么？答：用法：LDRco nd Rd,立即数/标号+立即数；LDR伪指令的源操作数是 代表一个常数，LDR加载指令的源操作数代表一个地址。(9) ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么？请举例说明。答：BX;从ARM状态切换到Thumb状态CODE32LDR R0,=Lable+1BX R0CODE16Lable MOV R1,#12;从Thumb状态切换到 ARM状态CODE16LDR R0,=LableBX

8、 R0CODE32Lable MOV R1,#10(10) Thumb状态与ARM状态的寄存器有区别吗？ Thumb指令对哪些寄存器 的访问受到一定限制？答：有区别；R85。(11) Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？答: PUSH POF。(12) Thumb指令集的BL指令转移范围为何能达到士 4MB其指令编码是怎样的？答：BL指令事实上是两条指令，其编码为：11110地址偏移高11位卜 11111地址偏移低11位，地址编码22位，再左移一位(半字对齐),23位地址 寻址8MB,即卩士4MB2有符号和无符号加法答：(1)OxFFFFOOOF (A)+ 0X0000FFF1(B)

9、(0x00000000)NZCV=0110如果两个操作数是有符号数，A是负数，B是正数，和是0,没有溢出，所 以V0。如果两个操作数是无符号数，和是 0,有进位，所以C1。(2)0x7FFFFFFF (A)+ 0x02345678(B)(0x82345677)NZCV=1001如果两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是负数，有溢出，所 以V1。如果两个操作数是无符号数，没有进位，所以C0。67654321(A)+23110000(B)(0X0568F421)NZCV=0000如果两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是正数，没有溢出， 所以V0。如果两个操作数是无符号数，没有进位

10、，所以C0。第五章1、基础知识：(1) LPC2114可使用的外部晶振频率范围是多少(使用/不使用PLL功能 时)？晶振频率范围：130 MHz若使用PLL或ISP功能为：1025MHz。(2) 描述一下 LPC2210的 PO4、P10、P16、BOOT1和BOOT0引脚在芯片复位时分别有什么作用？并简单说明 LPC2000系列ARM7微控制器的复位处理流程。P0.14的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作，即进入ISP状态。P1.20的低电平使P1.25- P1.16复位后用作跟踪端口。P1.26的低电平使P1.31P1.26复位后用作一个调试端口。当RESET为低时，BOOT0

11、与BOOT1 一同控制引导和内部操作。引脚的内 部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。夕卜部复位输入：当该引脚为低电平时，器件复位，I/O 口和外围功能进入默 认状态，处理器从地址0开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的TTL电平。(3) LPC2000系列ARM7微控制器对向量表有何要求(向量表中的保留 字)?向量表所有数据 32位累加和为零(0x000000000x0000001C的8个字的 机器码累加)，才能脱机运行用户程序，这是 LPC2114/2124/2212/2214的特性。(4) 如何启动LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能？相关电路应该如 何设计？(5) LPC200

12、0系列ARM7微控制器片内Flash是多位宽度的接口？它是通 过哪个功能模块来提高Flash的访问速度？128位,通过存储器加速模块(MAM )来提高Flash的访问速度(6) 若LPC2210的BANK0存储块使用32位总线，访问BANK0时，地址线1、A0是否有效？ EMC模块中的BLSOBLS具有什么功能？无效,（如果存储器组配置成16位宽，则不需要A0; 8位宽的存储器组需 要使用A0。）；字节定位选择信号。（7）LPC2000系列ARM7微控制器具有引脚功能复用特性，那么如何设置 某个引脚为指定功能？通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能（8）设置引脚为GPIO功能时，

13、如何控制某个引脚单独输入/输出？当前要 知道某个引脚当前的输出状态时，是读取 IOPIN寄存器还是读取IOSET寄存器?GPIO方向寄存器，IOPIN。（9）P0.2和P0.3 口是I2C接口，当设置它们为 GPIO时，是否需要外接上 拉电阻才能输出高电平？（10） 使用SPI主模式时，SSEL引脚是否可以作为GPIO？若不能，SSEL引 脚应如何处理？不能用作GPIQ SSEL应设这高电平，处于末激活状态。（11）LPC2114具有几个UART是符合什么标准？哪一个 UART可用作ISP 通信？哪一个 UART具有MODEM接口？UART0 UART1; UART0用于 ISP通信，UART

14、1 具有 MODEM 接口。（12）LPC2114具有几个32位定时器？ PWM定时器是否可以作通用定时器 使用？两个32位定时器，PWM定时器不能用作通用定时器使用（13）LPC2000系列ARM7微控制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的 功耗？2个低功耗模式：空闲和掉电；2、计算PLL设置值：假设有一个基于LPC2114勺系统，所使用的晶振为11.0592MHZ石英晶振。 请计算出最大的系统时钟（cels）频率为多少MHZ?此时PLL的M值和P值各 为多少？请列出计算公式，并编写设置 PLL的程序段。3、存储器重影射：（1）LPC2210具有（4 ）种存影射模式。3514（2）当程序已固

15、化到片内Flash，向量表保存在0x00000000起始处，则MAP 1:0的值应该为（2）。000110 11（3）LPC2000系列APM7微控制器ccq重影射的目标起始地址为（），共有（）个字。 0x00000000，8 0x40000000，8 0x00000000，16 0X7FFFE000, 84、外部中断唤醒掉电设计：以下代码是初始化外部中断 0,用它来唤醒掉电的LPC2114请填空。PINSEL0=0x00000000PINSELI = （PINSEL1 &0XFFFFFFFC）|0X01 设置 I/O 连接，PO.16设置为 EINTOEXTMODE =0X00/设置EINT

16、0为电平触发模式EXTPOLAR=0X00 /设置EINT0为低电平触发EXTWAKE =0X01 /允许外部中断0唤醒掉电的CPUEXTINT=0x0F/清除外部中断标识第四章程序清单4.1寄存器相加;文件名：TESTI.S;功能：实现两个寄存器相加;说明：使用ARMulate软件仿真调试AREAExamplel,CODE,READONL YENTR YCODE32STARTMOVRO, #0MOV R1, #10LOOPBLADD_SUBADD_SUBBLOOPADD_SUBADDSR0, R0, R1MOVPC, LREND程序清单4.2读取SMI立即数T_bit EQU0X20SWI_

17、Ha ndlerSTMFD SP , R0_R3 R12, LR；声明代码段Examplel;标识程序入口;声明32位ARM指令;设置参数;调用子程序;跳转到LOOP;R0=R0+R1;子程序返回；文件结束;现场保护;读取SPSRMRSR0, SPSRSTMEDSP , RO;保存SPSRTSTRO, #T_bit;测试T标志位LDRNEH（16 位）RO, LR #_2;若是Thumb指令，读取指令码BICNERO, RO, #OxFFOO;取得Thumb指令的8位立即数LDREQ（32 位）RO, LR, #_4;若是ARM指令，读取指令码BICEQRO, RO, #OXffOOOOOO;

18、取得ARM指令的24位立即数LDMFDSP , R0_R3 R12,PQ ; SWI异常中断返回程序清单4.3使用IRQ中断ENABLEIRQMRS RO, CPSRBIC RO, RO, #0x80MSR CPSR_C ROMOV PC, LR程序清单4.4禁能IRQ中断DISABLE_IRQMRS RO CPSRORR RO, RO, #Ox8OMSR CPSR_C ROMOVPC, LR程序清单4.5堆栈指令初始化INTSTACKWOVRO, LR;保存返回地址;设置管理模式堆栈MSR CPSR_C #0xD3LDR SP stacksvc;设置中断模式堆栈MSRCPSR_C #0xD2LDRSP, Stacklrq程序清单4.6小范围地址的加载ADRR0, DI