西安邮电大学嵌入式资料整理

1、1. 简述冯诺依曼思想计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。将编好的程序送人内存储器中能自动逐条取出指令和执行指令。2. 请简述ARM7体系结构的5个主要特征 冯诺依曼体系结构，RISIC技术精简指令集计算机，三级流水技术， AMBA总线技术，处理器跟踪调试。3. ARM7处理器有哪几种模式 用户模式，系统模式，未定义模式，快中断模式，外部中断模式， 数据访问中止模式，管理模式。4. 简述I/O设备与CPU交换数据有哪几种方式 程序传送方式，中断传送方式，直接存储器存取传送方式（DMA）5.什么是嵌入式系统，有什么特点？嵌入式系

2、统就是嵌入在对象体中的专用计算机系统，它以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，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，或者简述为具有嵌入性的专用计算机系统特点：嵌入式系统与各个行业结合，它是一个技术密集、资金密集、高度分散，不断创新的知识集成系统系统内核小。专用性。 系统精简。 系统软件。（OS）要求具有高实时性。 要走向标准化，需要使用多任务操作系统。本身不具备在其上进行进一步开发的能力。6. 简述ARM7三级流水的工作过程。将一种指令分解为多步，并重叠不同指令的各工作步骤，实现多条指令并行处理，加速运行过程。取码：从存储器中装载一条指令到CP

3、U中，解码：识别解释将要执行的指令，执行：将解码识别的指令进行计算处理并将结果写回寄存器。7. 哈佛结构？与普林斯顿结构有何区别？答：哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问，目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。冯·诺依曼结构，又称为普林斯顿体系结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。取指令和取操作数都在同一总线上，通过分时复用的方式进行；缺点是在高速运行时，不能达到同时取指令和取操作数，从而形成了传输过程的瓶颈。9.MOV

4、指令、LDR LDR伪指令三者的区别。MOV指令是在寄存器间进行数据传送，影响标志位。LDR指令是将存储器中数据按给定地址加载到寄存器中，不影响标志位。LDR伪指令是可以在一个立即数前面加等号，把一个地址写入某寄存器。10.大端存储模式和小端存储模式的含义是什么？ 大端存储模式：对于地址为A的字单元，其中字节的低位字节到高位字节地址顺序为A+3，A+2，A+1，A；对于地址为A的半字单元，其中字节的低位字节到高位字节地址顺序为A+1，A。即数据的低字节存放在高地址中的顺序进行存储小端存储模式：对于地址为A的字单元，其中字节的低位字节到高位字节地址顺序为A ，A+1 ，A+2，A+3；对于地址为

5、A的半字单元，其中字节的低位字节到高位字节地址顺序为A ，A+1。即数据的高字节存放在高地址中的顺序进行存储11.什么是中断？叙述中断处理过程。计算机在执行正常程序过程中，当出现某种异常事件或某种外部请求时，处理器就暂停执行当前的程序，而转去执行对异常事件或某种外部请求的处理操作。当处理完毕后，CPU再返回到被暂停执行的程序，继续执行，这个过程称为中断。中断处理过程一般包括五个步骤：中断请求，中断响应，断点保护，中断处理，中断返回。12.ARM处理器的工作状态分为哪二种？ARM处理器又是怎么定义和标志的？答：ARM处理器的工作状态分为ARM状态和Thumb状态，这两种状态有程序状态字CPSR中

6、T标志位确定，为0时处理器工作在ARM状态，为1时处理器工作在Thumb状态。13. 请列举5种ARM7支持的寻址方式立即数寻址，寄存器寻址，寄存器移位寻址，寄存器间接寻址，基址变址寻址，相对寻址，多寄存器，堆栈寻址14.ARM7的指令集有几种？各自的特点是什么？两种，ARM指令集和Thumb指令集ARM指令集效率高，功能全，每条指令可以根据条件执行，但是代码密度低；Thumb指令集在功能上是ARM指令集的子集，但仍然是32位的处理器，运算能力没有降低。15.嵌入式处理器的性能指标？对嵌入式的影响？答：性能指标主要有主频，处理器字长，数据通路速度，运算速度，高速缓存和处理器的系统架构。主频，执

7、行每条指令的时钟周期数一定，主频越高单位时间内执行的指令越多。处理器字长，处理器内部数据运算的基本位数，反映的是计算精度，以及单次处理数据的总长度；数据通路速度，读取指令数据传输计算数据的速度越高，处理器性能越好。运算速度，用MIPS（每秒执行多少百万条指令）表示，MIPS越大，说明运算速度越快；高速缓存，突破主存访问速度的瓶颈，提高处理器的综合性能。16. 嵌入式处理器的组成 处理器内核，DSP/协处理器，RAM/ROM,处理器内部控制电路， 芯片内部接口电路17. 简述IRQ异常处理过程。 答：IRQ异常处理过程为： （1） 链接寄存器R14_irq保存：被执行指令地址

8、+4； （2）状态寄存器SPSR_irq保存：CPSR寄存器的内容； （3）状态寄存器CPSR的位4:0=0b10010； （4）CPSR位5清0，6位不变； （5）CPSR位7置1； （6）如采用大端配置，则PC=0xffff0018，否则PC=0x00000018。18.当异常产生，处理器进入一个异常程序、退出异常时需进行哪些操作？答：当一个异常出现以后，处理器在处理进入异常和退出异常时会分别执行以下几步操作： 1） 进入异常 （1） 把断点处的下一条指令的地址保存到相应的R14寄存器中。 （2）把状

9、态寄存器CPSR的值复制到相应的SPSR寄存器中，以保存断点处的状态。 （3）根据异常模式，把CPSR寄存器的模式位M4:0设置成对应的值。 （4）自动使PC指向相关的异常向量，从该向量地址处取一条指令进行执行。 2） 退出异常 （1）将 保存在R14寄存器的值再回送到PC中。 （2）再将SPSR寄存器的值送回到CPSR寄存器中。 （3）对中断禁止位标志进行清除。实验代码：流水灯实验#include "config.h" const uint32 LEDS8 = 0xFF << 18

10、; /P125:18控制 LED1LED8，低电平点亮 const uint32 KEY = 1 << 16; /P0.16连接KEY1 const uint32 DISP_TAB10 = 0x01, 0x02, 0x04, 0x08,0x10,0x20,0x40,0x80, 0xff, 0xff; const uint32 DISP_TAB210 = 0x80 , 0x40, 0x20, 0x10, 0x08,0x04, 0x02,0x01, 0xff, 0xff; void DelayNS(uint32 dly) uint32 i; for(; dly>0; dly-)

11、for(i=0; i<5000; i+); int main(void) uint8 i; PINSEL0 = 0x00; / P015:0 用作GPIO PINSEL1 = 0x00; / P031:16 用作GPIO PINSEL2 = PINSEL2 & (0x08); / P125:16连接GPIO IO1DIR = LEDS8; / 设置P125:18为输出口，控制LED7:0 while(1) if(IO0PIN&KEY)!=0) / 测试KEY 按键 for(i=0; i<8; i+) IO1CLR = DISP_TABi<<18; Del

12、ayNS(50); IO1SET = 0xffffffff; DelayNS(10); if(IO0PIN&KEY)=0) / 测试KEY 按键 for(i=0; i<8; i+) IO1CLR = DISP_TAB2i<<18; DelayNS(50); IO1SET = 0xffffffff; DelayNS(10); return(0); 按键控制蜂鸣器#include "config.h" #define BEEPCON 1<<7 / P0.7引脚控制B1，低电平蜂鸣 #define KEY1 1<<16 / 定义按

13、键 int main(void) uint32 i; PINSEL0 = 0x00000000; / 设置管脚P015:0连接GPIO PINSEL1 = 0x00000000; / 设置管脚P31:16连接GPIO IO0DIR = BEEPCON; / 设置Beep控制口为输出，其它I/O 为输入 while(1) if( ( IO0PIN & KEY1 ) != 0 ) IO0SET = BEEPCON; else IO0CLR = BEEPCON; for(i=0; i<1000; i+); / 软件延时 return(0); 加减法运算加法AREA Example1,C

14、ODE,READONLY ; 声明代码段 Example1ENTRY ; 标识程序入口CODE32 ; 声明 32 位 ARM 指令START LDR R11, =Data1 ; R11 <=address( Data1)LDR R0, R11 ; R0 <= Data1LDR R11, =Data2 ; R11 <=address( Data2)LDR R1, R11 ; R0 <= Data2ADD R2, R1, R0 减法是SUB R2, R1, R0LDR R11, =Data3 ; R11 <=address( Data3)STR R2,R11 ; R

15、1 <= R2，即设置 COUNT 为 0 HALT B HALTData1 DCD 0x12345678Data2 DCD 0x87654321Data3 DCD 0x00END定时器中断使用定时器 0 实现 1 秒定时，控制蜂鸣器蜂鸣。采用中断方式实现定时控制。void _irq IRQ_Timer0 (void)if (IO0SET & BEEP) = 0)IO0SET = BEEP; /* 关闭 BEEP */elseIO0CLR = BEEP;T0IR = 0x01; /* 清除中断标志 */VICVectAddr = 0x00; /* 通知 VIC 中断处理结束 */

16、int main (void)PINSEL1 = 0x00000000; /* 设置管脚连接 GPIO */IO0DIR = BEEP; /* 设置 BEEP 控制口输出 */IRQEnable(); /* IRQ 中断使能 */* 定时器 0 初始化 */T0TC = 0; /* 定时器设置为 0 */T0PR = 0; /* 时钟不分频 */T0MCR = 0x03; /* 设置 T0MR0 匹配后复位 T0TC，并产生中断标志 */T0MR0 = Fpclk; /* 1 秒钟定时；系统中已定义 Fpclk = 11059200 */T0TCR = 0x01; /* 启动定时器 */* 设

17、置定时器 0 中断 IRQ */VICIntSelect = 0x00; /* 所有中断通道设置为 IRQ 中断 */VICVectCntl0 = 0x20 | 0x04; /* 设置定时器 0 中断通道分配最高优先级 */VICVectAddr0 = (uint32)IRQ_Timer0; /* 设置中断服务程序地址 */VICIntEnable = 1 << 0x04; /* 使能定时器 0 中断 */while (1);return 0;外部中断#include "config.h"#define BEEPCON 1<<7 / P0.7 引脚控

18、制 Beep，低电平蜂鸣#define LED1 1<<18 / P1.18 引脚控制 LED1，低电灯亮void DelayNS(uint32 dly) uint32 i;for(; dly>0; dly-)for(i=0; i<5000; i+);void _irq IRQ_Eint0(void)if (IO0SET & BEEPCON) = 0 ) / 反转 BEEPCON 管教输出状态IO0SET = BEEPCON;elseIO0CLR = BEEPCON;while ( (EXTINT &0x01) != 0 )EXTINT = 0x01; / 清除 EINT0 中断标志VICVectAddr = 0x00; / 通知 VIC 中断处理结束int main(void)int x;PINSEL0 = 0x00000000; / 设置管脚连接 GPIOPINSEL1 = 0x00000001; / 设置管脚 P0.16 为 EINT0IO0DIR = BEEPCON; / 设置 P0.7