ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案解析

1、WORD格式.整理版第1章嵌入式系统概述(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

2、，缩短了开发周期。3.充分发挥了 32位CPU勺多任务潜力。第2章ARM7体系结构1.基础知识(1) ARM7TDM中的T、D Ml的含义是什么?答：T:高密度16位Thumby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) ARM7TDM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。分别列举ARM勺处理器模式和状态？答：ARM勺处理器模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未

3、定义模式、中断模式、快速模式；ARM勺处理器状态：ARM状态、Thumb状态。(5) PC和LR分别使用哪个寄存器?答：PC:R15 LR:R14(6) R13寄存器的通用功能是什么？答：堆栈指针SPoCPSR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；地址0x4000

4、单元的字节：大端：0x12、小端：0x78。3. 处理器异常请描述一下ARM7TDM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：PSLR CPSP相应异常模式下的 SPSR设置CPSR为相应的异常模式、相应异常处理程序的中断入

5、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,R0,#0x08 ”属于哪种寻址方式？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；“ LDRR1,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；ALo(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；0x3FC 0、0xF0000000

6、200、 0xF0000001。LDR/STR指令的偏移形式有哪4种？ LDRB旨令和LDRSB旨令有何区别？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加载无符号字节数据，LDRSB加载有符号字节数据(5) 请指出MOV旨令与LDR加载指令的区别及用途？答：MOV旨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0x30 o答：CMP旨令将Rn-operand2，根据结果更新CPSF中的相应条件标志位。CM

7、P R1,0x30SUBHI R1,0x30(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,R14(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：LDRc ond 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犬态的切换指令是什么？请举例说明。答：BX;从ARM犬态切换到Thumb犬态CODE32LDR RO,=Lable+1BX R0CODE16Lable MOV R1,#12;从Thumb犬态切换到ARM犬态CODE1

8、6LDR R0,=LableBX R0CODE32Lable MOV R1,#10(10) Thumb状态与ARM犬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；R8R15(11) Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？答：PUSH POP(12) Thumb指令集的BL指令转移范围为何能达到土 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、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 即土 4MB2.有符号和无符号加法答：(1)0xFFFF000F (A)

9、+ 0x0000FFF1(B)(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V=0 如果两个操作数是无符号数，和是 0,有进位，所以C=1。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V=1如果两个操作数是无符号数，没有进位，所以C=067654321(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V=0如果两个操作

10、数是无符号数，没有进位，所以C=0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PO.14、P1.20、P1.26、B00T1和BOOTC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P1.25P1.16 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

11、。当RESET为低时，BOOT0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。外部复位输入：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

12、计？(5) LPC2000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寸，地址线A1、A0是否有效？EMC模块中的BLS0BLS4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 o )；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)

13、 设置引脚为GPIO功能时，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 o(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GPIO, 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MODE接口？UART0, UART1 UART

14、C用于 ISP 通信，UART1 具有 MODE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，PWMe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的系统，所使用的晶振为 11.0592MHZ石英晶振。请计算出最大的 系统时钟（eels ）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（435（2）当程

15、序已固化到片内该为（2）。00）种存影射模式。1Flash，向量表保存在011040x00000000起始处，则 MAP 1:0的值应11（3） LPC2000系列APM7微控制器eeq重影射的目标起始地址为（），共有（ ）个字。0x00000000，80x40000000，80x00000000，160X7FFFE000, 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=0x00000000;PINSELI = （PINSEL1 &0XFFFFFFFC）|0X01 ；/ 设置 I/O 连接，PO.16 设置为 EINTOEXT

16、MODE =0X0；/ 设置EINT0为电平触发模式EXTPOLAR=0X00 /设置EINT0为低电平触发EXTWAKE =0X0； /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AREA Examplel,CODE,READONLY ;声明代码段 ExamplelENTRY;标识程序入口CODE32;声明32位ARM旨令START MOV R0 , #0;设置参数MOV R1,#10LOOPBLADD_SUB;调用子程序ADD_SUBB

17、LOOP;跳转到LOOPADD_SUBADDS R0,R0, R1;R0=R0+R1MOV PC,LR;子程序返回END;文件结束程序清单4.2读取SMI立即数T_bit EQU0X20SWI_Ha ndlerSTMFDSP! , R0_R3, R12, LR;现场保护MRSR0,SPSR;读取SPSRSTMEDSP! , R0;保存SPSRTST1R0,#T_bit;测试T标志位LDRNEHR0,LR, #_2;右是Thumb指令，读取指令码（16位）BICNER0,R0, #0xFF00;取得Thumb指令的8位立即数LDREQR0,LR, #_4;若是ARM指令，读取指令码（32位）BI

18、CEQR0,R0, #0Xff000000;取得ARM旨令的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ENABLE_IRQMRS R0 , CPSRBIC R0 , RO, #0x80MSR CPSR_C, R0MOV PC, LR程序清单4.4禁能IRQ中断DISABLE_IRQMRS R0 CPSRORR R0 , R0, #0x80MSR CPSR_C, R0MOV PC, LR程序清单4.5堆栈指令初始化INTSTACKWOV R0 , 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MSR CPSR_C , #0xD2LDR SP , Stacklrq程序清单4.6小范围地址的加载ADR R0 ，DISP_TAB;加载转换表地