ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲练习题与

1、ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲练习题与答案一、全书练习题第1章：填空题1ARM内核有四个功能模块，即_、_、_、_，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。2ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有_、_。3ARM芯片主要封装有_、_、_、_、_、_等形式。4ARM微处理器共有_个_位寄存器，其中_个为通用寄存器，_个为状态寄存器。5ARM体系结构可用两种方法存储字数据，具体为_、_。6协处理器主要控制：_、_、_。问答题：1简单描述ARM内核的四个功能模块，各自具备什么功能特点？2一个ARM720T内核，基本由哪四部分组成？3通用寄存器包括R0R15，

2、可以分为具体哪三类？4请描述Thumb状态下的寄存器与ARM状态下的寄存器有什么关系？5当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行哪几步操作？第2章：填空题1ARM微处理器在较新的体系结构中支持两种指令集：_、_。2ARM处理器有9种基本寻址方式，分别是：_、_、_、_、_、_、_、_、_。3ARM指令集可以分为6类，分别是：_、_、_、_、_、_。4在ARM的汇编程序中，有如下几种伪指令：_、_、_、_、_。 5汇编语言与C/C+的混合编程通常有以下几种方式：_、_、_。6ARM C/C+编译器支持和产生以下几种格式的文件：_、_、_、_、_。问答题：1一条典型的ARM指令具有什么样的语法格式

3、，并描述各选项意义。2表示递增和递减的满堆栈和空堆栈有哪几种组合，请比较它们的特点。3ARM协处理器指令包括哪3类，请描述它们的功能。4常见的符号定义伪指令，具体有哪几种？5汇编语言程序中常用的符号，需要遵循哪些规则？6可执行映像文件通常由几部分构成，它们有什么特点？第3章：填空题1在线仿真包括3个过程：_、_、_。2目标机上的Angel可以实现的功能为：_、_、_、_、_。3使用Angel开发应用程序包括下面的步骤：_；_；_；_。4当应用程序在特权模式下调用Angel的SWI时，必须保证它的特权模式数据栈为_类型，并且有足够Angel进入SWI时需要的可用空间。5JTAG调试接口的结构由_

4、、_、_及_组成。问答题：1初始化存储器有哪几种方法？2基于Angel的调试系统由哪两部分组成？请详细描述。3使用Angel所需要的资源有哪些，请描述。4使用完整版本的Angel开发应用程序时有什么编程限制？5JTAG测试信号由哪五个信号组成，并分别描述。第4章：填空题1ARM嵌入式系统主要由_、_和_构成。2常用的嵌入式外围设备有_、_和_三类。3总线通常包括_、_和_。4目前流行的嵌入式操作系统主要有：_、_、_和_。5嵌入式操作系统的调试一般包括：_调试和_调试。问答题：1嵌入式Linux与其他嵌入式操作系统相比，有哪些优点和缺点？ 2高频硬件电路设计中电源线、地线的布线需要遵循哪些原则

5、？ 3设计ARM硬件电路板一般有哪些特点和原则？第5章：填空题1电子设备电源系统包括：_电源和_电源。2ARM处理器工作状态主要有_、_和_模式。3IC芯片工作一般供电电压有：_、_、_、_。4布线时，电源线、信号线、地线线宽大小一般为：_。问答题：1软启动状态对ARM处理器有什么作用？2在ARM硬件系统中，最耗电的模块是什么？ 3数字接地与模拟接地一般如何区分开和相连？第6章：填空题1作为高速缓存的存储器主要有_、_和_。2动态RAM有_和_。3ARM有从外部_启动的外启动和从片上_启动的内启动两种启动方式。问答题：1简述SDRAM在ARM系统中的主要作用。2区别ARM外启动方式和内启动方式

6、的不同。第7章：填空题1 Nand-Flash闪存每个块的最大擦写次数是_万次，而Nor的擦写次数是_万次。2MTD核心层分为：_层、_层和_层。3Nor-Flash常用于存放_，而Nand-Flash存放_。问答题：1简述嵌入式设备中程序运行方式。2与SDRAM相比，Flash在ARM系统中的主要作用是什么？3在读写数据速度上，Nor-Flash 与Nand-Flash有什么区别？第8章：填空题1Linux设备可分为_、_和_三种。2GPIO支持_、_和_三种数据传输方式。3GPIO驱动可以以两种方式编译：一种是_，另一种是_。问答题：1Linux系统下字符设备和块设备的主要区别是什么？2L

7、inux系统的设备驱动功能有哪些？3简述开发GPIO的具体步骤。第9章：填空题1ARM内核支持7种中断，分别是：_、_、_、_、_、_和_。2ARM的主要中断寄存器包括：_、_、_、_等。3ARM硬件中断主要有：_、_、_、_等4种。问答题：1区别ARM几种硬件中断的不同功能。2如何通过合理存放数据提高中断处理速度？第10章：填空题1ARM处理器复位源有_、_、_、_、_和_。2按复位信号是否与时钟信号同步，可分为：_复位和_复位。问答题：1简要叙述复位控制器的功能。2如何确保复位电路的可靠复位？第11章：填空题1常用的A/D转换器有_、_、_、_和_。2速度最快的A/D转换器是_ADC。3A

8、/D转换可分为4个阶段，分别是：_、_、_、_。问答题：1简述各种A/D转换器的应用场合。2列举两种不同工作方式下的D/A转换器。第12章：填空题1黑白LCD每像素2位相当于_级灰度，每像素4位相当于_级灰度；彩色液晶屏LCD每像素8位相当于_级颜色。2按显示方式分，LCD可分为：_、_和_。3一个汉字字模数据为_Bytes，而一个半角字符的字模数据为_Bytes。4液晶像素的两电极是：_电极和_电极。问答题：1LCD驱动程序的复杂程度主要体现在哪些方面？2简述帧缓冲区（Frame-buffer）在LCD显示中的作用。第13章：填空题1常用键盘接口可分为_、_和_，其中PC键盘上常用的是_。2

9、软件实现按键接口设计的方式有：_和_。问答题：1与其他方式相比，行列式键盘有哪些优缺点？2简述键盘扫描的过程。第14章：填空题1从广义的角度来说，数据通信方式可以分为_和_两大类，相应的通信线路分别称为_和_。2串行通信的两种基本工作方式为：_和_。标准异步串行通信（UART）接口有：_、_和_。3UART串行通信接口标准是_，它采用_逻辑来进行电平传输。问答题：1在选择通信方式时，需要考虑哪几个主要方面？2异步串行通信协议规定字符数据的传输规范，总结起来有哪几点？3UART模块部分主要实现什么功能？第15章：填空题1I2C采用两根I/O线是：_和_。2I2C数据传输速率标准模式下为_bps，

10、快速模式下为_bps，高速模式下为_bps。3串行存储器一般具有两种写入方式：_和_。问答题：1简述I2C I/O的主要功能。2I2C的发送和接收是否在主模式或从模式下操作，取决于什么？第16章：填空题1以太网接口电路主要由_和_两大部分构成。2以太网控制器在半双工模式下，支持_协议；在全双工模式下支持_协议。3以太网口的复位包括硬件复位和软件复位，第一次复位必须是_。问答题：1简述RTL8019的发送、接收数据的工作原理。2如何判断网卡芯片是否工作正常？第17章：填空题1USB系统包括_、_和_三部分。2USB从端口包括_和_两大类。3USB1.1支持_bps的传输速率，2.0标准支持_bp

11、s的传输速率。4USB支持_、_、_和_等四种传输模式。5USB驱动程序开发的工具主要有_、_和_。问答题：1简述USB接口设备常用的应用场合。2通过哪些类型的程序可以保证USB接口数据的正确传输？3简述USB的特点。第18章：填空题1每个以太网口上都有一个唯一的_位MAC 地址与之对应。2RARP的主要任务是将_地址转换成对应的_地址。3ARP中的硬件地址长度和逻辑地址长度为_和_bit。问答题：1数据链路层的主要作用是什么？2简述基于ARP和UDP的系统数据发送/接收流程。第19章：填空题1Boot-loadere两种不同的操作模式是_模式和_模式。2Boot-loader通过串口与PC进

12、行传输，传输协议通常是_、_和_协议之一。3Boot-loader目标代码是*. _格式的文件。问答题：1简述ARM Linux内核启动三个阶段的功能。2ARM系统中Boot-loader的主要作用是什么？3Boot-loader的stage1和stage2的作用分别是什么？第20章：填空题1 ARM Linux移植主要工作是把编译生成的_、_和_，并烧写到Flash中。2在PC上编译ARM运行的程序，需要_编译器。3Linux移植类型包括基于_的移值和基于_的移值。4建立ARM编译环境的主要开发工具有_、_和_。问答题：1ARM Linux内核启动的主要工作包括哪些？2简述ARM Linux

13、三种主要编译开发工具的作用。第21章：填空题1Linux支持多种文件系统，包括：_、_、_和_。2JFFS2在Linux中一种是作为_，另一种是作为_在系统启动后被挂载。3Linux源文件的树形结构可以分为4层：_、_、_和_。4在页面管理中，每个页面上的数据由_和_两部分组成。问答题：1Linux内核源程序的文件按树形结构是如何安排的？2嵌入式操作系统中如何衡量一个文件系统的指标？3选择文件系统时，需考虑Flash存储器的哪些物理特性和使用特点？第22章：填空题1常用的GUI图形开发界面主要有_、_、_、_、_和_。2GUI图像环境开发的库文件需要_和_开发包。3_驱动程序保证ARM系统的L

14、CD屏幕能显示内容。问答题：1简要描述Microwindows的3层分层式设计思想。2在嵌入式系统中对GUI的基本要求是什么？第23章：填空题1TCP/IP协议族包括：_、_、_、_、_和_等协议。2系统在传输应用中三个任务是：_、_和_，任务之间可以切换。3UDP包头由_个域组成，每个域各占用_个字节。4TCP/IP协议大致可分为以下的层次：_、_和_。5TFTP简单文件传输协议基于_传输层协议。问答题：1在什么场合下，选择UDP而非TCP？2UDP与TCP的主要区别是什么？第24章：填空题1音频信号压缩编码的标准主要有_系列、_系列和_系列。2音频编解码中常用的技术包括：_技术、_技术、_

15、技术和_技术。3经采样、编码但未压缩的语音信号（对应G.711编码）为：_。4公式中，代表_。5音频编码方法包括三大类：_、_和_。6传输语音的格式一般有：_和_。7IIS总线传输方式一般有：_、_和_。问答题：1列举一些音频编解码常用的实现方案。2音频编解码系统常用的应用领域有哪些？第25章：填空题1标准VGA显示器接口是_针_型接口，由_、_、_三色模拟信号线和_同步、_同步两个数字信号构成。2CIF图像为_大小格式（像素），QCIF图像为_大小格式（像素）。3YCbCr和YUV是基于_的颜色空间，RGB则是基于_的颜色空间。问答题：1常用的视频监控系统有哪些实现方案？2基于ARM的实时网

16、络嵌入式监控系统有什么优点？3简述使用基于CMOS芯片的优点。第26章：填空题1描述指纹特征点的4种特性有：_、_、_和_。2指纹识别过程主要经过4个步骤：_、_、_和_。3获取指纹图像的主要传感器设备有：_和_。4指纹图像预处理一般要经过_、_、_和_等过程。问答题：1试举几个属于生物识别方面的身份认证技术。2描述指纹特征的总体特征和局部特征之间的区别。 二、全书练习题答案第1章：答案-填空题1T、D、M、I2存储空间管理单元（MMU）和8K Cache片内缓存（提高CPU性能）3QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA437、32、31、65大端格式和小端格式6片内的MMU、

17、指令和数据缓存（IDC）、写缓冲（Write Buffer）答案-问答题1ARM内核有四个功能模块T、D、M、I，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。其中T功能模块表示16位Thumb，可以在兼顾性能的同时减少代码尺寸。M功能模块表示8位乘法器。D功能模块表示Debug，该内核中放置了用于调试的结构，通常它为一个边界扫描链JTAG，可使CPU进入调试模式，从而可方便地进行断点设置、单步调试。 I功能模块表示EmbeddedICE Logic，用于实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分，其中的TAP控制器可接入到边界扫描链。2一个ARM720T内核基本由以下四部分组成。（1）ARM

18、7TDMI CPU核。该CPU核支持Thumb指令集、核调试、增强的乘法器、JTAG及嵌入式ICE。它的时钟速率可编程为18MHz、36MHz、49MHz、74MHz。（2）内存管理单元（MMU）与ARM710核兼容，并增加了对Windows CE的支持。该内存管理单元提供了地址转换和一个有64个项的转换旁路缓冲器。（3）8KB单一指令和数据高速缓冲存储器，以及一个四路相联高速缓冲存储器控制器。（4）写缓冲器Write Buffer。3通用寄存器包括R0R15，可以分为三类：（1）未分组寄存器R0R7；（2）分组寄存器R8R14；（3）程序计数器PC（R15）。4Thumb状态下的寄存器与AR

19、M状态下的寄存器有如下关系：（1）Thumb状态下和ARM状态下的R0R7是相同的。（2）Thumb状态下和ARM状态下的CPSR和所有的SPSR是相同的。（3）Thumb状态下的SP对应于ARM状态下的R13。（4）Thumb状态下的LR对应于ARM状态下的R14。（5）Thumb状态下的程序计数器对应于ARM状态下的R15。5当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作。（1）将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。若异常是从ARM状态进入，则LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC4或PC8，与异常的类型有关）；若异常是

20、从Thumb状态进入，则在LR寄存器中保存当前PC的偏移量，这样，异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。例如：在软件中断异常SWI，指令 MOV PC，R14_svc总是返回到下一条指令，不管SWI是在ARM状态执行，还是在Thumb状态执行。（2）将CPSR复制到相应的SPSR中。（3）根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。（4）强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。第2章：答案-填空题1ARM指令集、Thumb指令集2寄存器寻址、立即寻址、寄存器偏移寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、块拷贝寻址、相对寻址3跳转指令

21、、数据处理指令、程序状态寄存器（PSR）传输指令、Load/Store指令、协处理器指令、异常中断产生指令4符号定义伪指令、数据定义伪指令、汇编控制伪指令、宏指令、其他伪指令5在C/C代码中嵌入汇编指令；从汇编程序中访问C程序变量；汇编程序、C/C程序间的相互调用6filename.c源文件、filename.h头文件、filename.o目标文件、filename.s汇编代码文件、filename.lst列表文件答案-问答题1一条典型的ARM指令语法格式如下所示：<opcode><cond>S<Rd>,<Rn>,< shifter_ope

22、rand >其中：opcode是指令操作符编码；cond 是指令执行的条件编码；S决定指令的操作是否影响CPSR的值；Rd是目标寄存器编码；Rn是包含第1个操作数的寄存器编码；shifter_operand 表示第2个操作数。2有4种类型的堆栈，表示递增和递减的满堆栈和空堆栈的各种组合。l 满递增：堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。指令如LDMFA，STMFA等。l 空递增：堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向堆栈上的第一个空地址。指令如LDMEA，STMEA等。l 满递减：堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低

23、地址。指令如LDMFD，STMFD等。l 空递增：堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向堆栈下的第一个空地址。指令如LDMED，STMED等。3ARM协处理器指令包括以下3类：l 用于ARM处理器初始化ARM协处理器的数据处理操作。l 用于ARM处理器的寄存器和ARM协处理器的寄存器间的数据传送操作。l 用于在ARM协处理器的寄存器和内存单元之间传送数据。4常见的符号定义伪指令有如下几种。l 用于定义全局变量的GBLA、GBLL和GBLS。l 用于定义局部变量的LCLA、LCLL和LCLS。l 用于对变量赋值的SETA、SETL、SETS。l 为通用寄存器列表定义名称的RLIST。5汇

24、编语言程序中常用的符号，必须遵循以下的约定。l 符号区分大小写，同名的大、小写符号会被编译器认为是两个不同的符号。l 符号在其作用范围内必须唯一。l 自定义的符号名不能与系统的保留字相同。l 符号名不应与指令或伪指令同名。6可执行映像文件通常由以下几部分构成。l 一个或多个代码段，代码段的属性为只读。l 零个或多个包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。l 零个或多个不包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。第3章：答案-填空题1装载映像文件、程序执行、查看寄存器和内存空间2基本的调试功能、C语言库的支持、通信支持、任务管理功能、异常中断处理3在ARMulator或开发板上开发应用

25、程序；建立严重依赖Angel的应用程序；建立很少依赖Angel的应用程序；生成最终的产品4FD（满且地址递减）5测试访问端口TAP（Test Access Port）控制器、旁路（bypass）寄存器、指令寄存器和数据寄存器、ARM架构处理器答案-问答题1初始化存储器就是设置ARM处理器的某些寄存器，这可以通过两种方法完成：第一种，如果ARM处理器内部有SRAM，则可以建立一个简单的工程，该工程对涉及存储器映射的寄存器初始化；第二种，利用AXD的命令行配置那些寄存器，具体步骤如下：首先在C:下建立文本文件memory_map.txt，该文件设置寄存器的值，其格式为：setmem ADDRESS

26、,DATA,SIZE其中，ADDRESS是寄存器的地址，DATA是该寄存器要设置的值，SIZE是数据宽度，一般为32，可以设置多个寄存器；然后打开AXD Debugger的命令行窗口，执行下面的命令，配置对应的控制寄存器。>obey C:memory_map.txt执行完毕后，memory_map.txt中的寄存器就配置完毕，存储器就映射到预定的地址空间了。2基于Angel的调试系统由下面两部分组成，这两部分之间通过一定的通信信道连接起来，通常使用的信道是串行口。l 位于主机上的调试器（debugger）。它接受用户命令，将其发送到目标机上的Angel，使其执行一定的操作，并将目标机上A

27、ngel返回的数据以一定的格式显示用户。ARM公司提供的各调试器都支持Angel。对于其他的调试器，如果它支持Angel所使用的调试协议ADP，则也可以支持Angel。l 位于目标机上的Angel调试监控程序。它接受主机上调试器传来的命令，返回相应的数据。通常Angel有两个版本：完整版本包含所有的Angel功能，主要可以用于调试应用系统；最小版本包含一些有限的功能，可以包含在最终的产品中。3使用Angel所需要的资源包括：l 系统资源。Angel使用的系统资源包括可配置的系统资源和不可配置的系统资源。可配置的系统资源包括一个ARM程序的SWI号和一个Thumb程序的SWI号；不可配置的资源包

28、括两条未定义的ARM指令和一条未定义的Thumb指令。l ROM和RAM资源。Angel需要使用ROM来保存其代码，使用RAM来保存其数据。当需要下载一个新版本的Angel时，还需要使用额外的RAM资源。l 异常中断向量。Angel通过初始化系统的异常中断向量表来安装自己，从而使得Angel有机会接管系统的控制权，来完成相应的功能。l FIQ及IRQ异常中断。Angel需要使用下面的异常中断来实现主机和目标机之间的通信功能。推荐使用IRQ异常中断。u FIQ异常中断；u IRQ异常中断；u 同时使用FIQ异常中断和IRQ异常中断。l 数据栈。Angel需要使用自己的特权模式的数据栈。如果用户应

29、用程序需要调用Angel功能，则用户需要建立自己的数据栈。4在使用完整版本的Angel开发应用程序时，由于Angel需要一定的资源，给程序设计带来了一定的限制。这些限制包括：l Angel需要使用自己的处理器特权模式下的数据栈，因此在Angel和实时操作系统RTOS一起使用时，必须确保在Angel运行时，RTOS不会切换处理器的模式。否则可能造成死机。l 用户应用程序尽量避免使用SWI 0x123456以及SWI 0xab。这两个SWI异常中断号保留给Angel使用。Angel使用它们来实现目标程序中C语言运行时库的semihosting请求。l 如果用户应用程序中使用了SWI，则在退出SWI

30、时必须将各寄存器的值还原成进入SWI时的值。l 如果应用程序中需要使用未定义的指令异常中断，必须注意Angel使用了未定义的指令异常中断。5JTAG测试信号由下面五个信号组成，分别描述如下。l TRST：测试复位输入信号，测试接口初始化。l TCK：测试时钟，在TCK时钟的同步作用下，通过TDI和TDO引脚串行移入/移出数据或指令；同时，也为测试访问端口TAP控制器的状态机提供时钟。l TMS：测试模式选择信号，控制测试接口状态机的操作。l TDI：测试数据输入线，其串行输入数据至边界扫描寄存器或指令寄存器（由TAP控制器的当前状态及已保存在指令寄存器中的指令来控制）。l TDO：测试数据输出

31、线，把从边界扫描链采样的数据传播至串行测试电路中的下一个芯片。第4章：答案-填空题1嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式软件系统2存储设备、通信设备、显示设备3数据总线、地址总线、控制总线4Vxwork、WinCE、Linux、pSOS5操作系统、应用程序答案-问答题1嵌入式Linux作为嵌入式操作系统，与其他嵌入式操作系统相比，优点有：开放源代码、免费、开发周期短等；缺点是实时性较差。2在高频电路设计中，首先要注意电源的质量与分配，其次要注意信号线的分布和地线的布线，布线时最好使电源线、地线的走线方向与数据线的走线方向一致。3（1）新型的和适合应用场合的ARM提高系统的程序效率；（2）低功耗器

32、件和贴片封装，降低功耗和提高抗干扰；（3）通用型平台，减小开发成本和开发周期；（4）充分利用富余端口，有利于产品的升级；（5）单芯片解决方案；（6）LED方便调试。第5章：答案-填空题1交流、直流2运行、睡眠、空闲35V、3.3V、2.5V、1.8V4地线、电源线、信号线答案-问答题1软启动时，处理器被复位，但是SDRAM 里面的内容仍旧保持。2显示设备的耗电最多，如TFT LCD/LED。3系统中的模拟电源一般由数字电源产生，可以通过：（1）数字电源与模拟电源，以及数字地与模拟地之间加铁氧体磁珠或电感构成无源滤波电路；（2）采用多路稳压器的方法将模拟地和数字地连接。第6章：答案-填空题1SR

33、AM、DRAM、Flash ROM2SDRAM、DDR3SDRAM、ROM答案-问答题1SDRAM 具有高速、大容量等优点，是一种具有同步接口的高速动态随机存储器，在ARM系统中主要用作程序的运行空间、数据及堆栈区。2外启动方式下，ARM从外部程序存储器取指令执行；内启动时，ARM运行片上ROM中固化的启动程序。第7章：答案-填空题1100、102用户模块接口、MTD抽象、MTD设备驱动模块3系统代码、用户信息答案-问答题1嵌入式设备中程序运行方式有两种：一种是将程序加载到SDRAM中运行，另一种是程序直接在其所在的ROM/Flash存储器中运行。2Flash存储器常当作硬盘使用，而SDRAM

34、则类似内存，Flash用于存放程序代码、常量表，以及一些在系统掉电后需要保存的用户数据等。3Nor-Flash的读取速度比Nand-Flash快； Nand-Flash的写入速度和擦除速度比Nor-Flash快。第8章：答案-填空题1字符设备、块设备、网络设备2中断、查询、DMA 3静态编译进内核、编译成模块动态加载答案-问答题1主要区别是：在对字符设备发出读/写请求时，实际的硬件I/O就紧接着发生了。块设备则利用一块系统内存作为缓冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求时，就返回请求的数据；如果不能，就调用请求函数来进行实际的I/O操作。2设备驱动的功能有：l 对设备初始化和释放；l 把数

35、据从内核传送到硬件和从硬件读取数据；l 读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据；l 检测和处理设备出现的错误。3具体步骤是：l 模块化驱动程序；l 在内核空间申请和释放内存；l 分配字符设备主设备号和子设备号；l 在内核空间注册与注销；l 在内核空间提供系统调用函数。第9章：答案-填空题1复位、未定义指令、软件中断、指令预取中止、数据中止、外部中断请求、快速中断请求2中断挂起寄存器、中断屏蔽寄存器、中断优先级寄存器、中断偏移寄存器3定时器中断、串口输入/输出中断、接口中断、链路中断答案-问答题1它们的区别如下：l 定时器中断模块主要是为操作系统提供时钟基准；l 串口输入和输出

36、中断模块主要给用户提供接口，方便程序的下载与调试；l 接口中断模块负责每2ms与总线上其他板卡通信一次；l 链路中断模块也是每隔一段时间处理一次链路的数据，它的任务最重。2将中断处理尽可能搬到内部RAM或SDRAM。中断处理函数代码放在Flash中，数据放在SDRAM 中。通过改变编译配置，将所有的中断处理函数都拷贝到ARM内部RAM或者SDRAM中。第10章：答案-填空题1上电复位、外部硬复位、内部硬复位、JTAG 复位、外部软件复位、内部软件复位2同步、异步答案-问答题1复位控制器的功能是确定复位原因，同步复位模块，并且复位相应片内的逻辑模块。2一方面复位低电平时间足够长（20ms以上），

37、保证ARM可靠复位；另一方面保证复位电路稳定性良好，防止ARM 误复位。第11章：答案-填空题1积分型、逐次逼近型、并行比较型、-型、流水线型2并行比较型3采样、保持、量化、编码答案-问答题1积分型A/D转换器主要应用于低速、精密测量等领域；逐次逼近型A/D转换器适用于中速率而分辨率要求较高的场合；并行比较A/D转换器适用于速度要求特别高的领域，如视频A/D转换；-型调制型A/D转换器主要应用于高精度数据采集系统，特别是数字音响系统、多媒体、地震勘探仪器、声纳等电子测量等领域；流水线型A/D转换器主要应用于对频域特性要求较高的通信系统，对噪声、带宽和瞬态速度等时域特性要求较高的CCD成像系统，

38、以及对时域和频域特性都要求较高的数据采集系统。2直接D/A转换器直接将输入的数字信号转换为输出的模拟信号；而间接D/A转换器是先将输入的数字信号转换为某种中间量，然后再将这种中间量转换成为输出的模拟量。第12章：答案-填空题14、16、2562段位式LCD、字符式LCD、点阵式LCD332、164行、列答案-问答题1对内体现在内部RAM 的大小、译码电路的复杂程度、内部的时序及电源电路等；对外体现在驱动行和列端口的多少、与ARM的接口功能等。2用户可以将Frame-buffer看成是显示内存的一个映像，直接进行读写操作，而写操作可以立即反映在屏幕上，方便地实现视频显示。第13章：答案-填空题1

39、独立式按键接口、行列式接口、专用芯片式接口，行列式接口2中断、查询答案-问答题1行列式按键接口的优点是相对于独立接口方式可以节省很多I/O资源，相对于专用芯片键盘可以节省成本而且更为灵活。缺点是需要用软件处理消抖、重键等。它常用于按键数量较多，又不想使用专用键盘芯片的场合。2键盘扫描的过程是将列线逐列置成低电平，然后读取行线状态，直到行线中出现低电平，可知那一列是低电平，然后将行线与列线的状态装入键码寄存器，进行按键译码，得到按下的按键的相应编码，完成按键扫描。第14章：答案-填空题1并行通信、串行通信；并行总线、串行总线2异步串行通信、同步串行通信；RS-232C、RS-422、RS-485

40、3RS-232C、负答案-问答题1一般情况下，在选择通信方式时，需要考虑以下几个主要方面。l 通信速率。标准通信接口都有相应的最大通信速率，即相应信道容量的最大值。l 通信距离。通信速率和通信距离两个物理参量互相依存，互相制约。适当地减小通信速率，可以在一定程度上增加通信的距离；相应的，在允许一定的误码率条件下，可以提高相应的通信速率。l 抗干扰能力。为保证一定的通信速率和一定的通信距离，需要相应的通信媒介和比较好的抗干扰能力，以降低误码率。在通信中，除了物理的抗干扰能力外，一般采用信道编码的方式来提高系统的抗干扰能力，从而保证信号的可靠性传输。2异步串行通信协议规定字符数据的传输规范，包括：

41、l 起始位。通信线上没有数据被传送时处于逻辑“1”状态，当发送设备要发送一个字符数据时，首选发送一个逻辑“0”信号，这个逻辑低电平就是起始位。起始位通过通信线传向接收机，接收设备检测到这个低电平后，就开始准备接收数据位信号。起始位所起的作用就是使设备同步，通信双方必须在传送数据位前一致同步。l 数据位。当接收设备收到起始位后，开始接收数据位。数据位的个数可以是59位，PC机中经常采用78位数据传送。在字符传送过程中，数据位从最低有效位开始传送，依次在接收设备中被转换为并行数据。l 奇偶校验位。数据位发送完毕后，为了保证数据的可靠性传输，常传送奇偶校验位。奇偶校验用于有限差错检测。如果选择偶校验

42、，则数据位和奇偶位的逻辑“1”的个数必须为偶数；相反，如果是奇校验，则逻辑“1”的个数为奇数。l 停止位。在奇偶位或者数据位（当无奇偶校验时）之后发送停止位。停止位是一个字符数据的结束，可以是12位的低电平，接收设备收到停止位后，通信线路便恢复逻辑“1”状态，直到下一个字符数据的起始位到来。l 波特率设置。通信线路上传送的所有位信号都保持一致的信号持续时间，每一位的宽度都由数据的码元传送速率确定，而码元速率是单位时间内传送码元的多少，即波特率。3UART模块部分主要实现计算机主机与ARM之间的数据传输。第15章：答案-填空题1SCL串行时钟线、SDA串行数据线2100K、100K、3.4M3字

43、节写入方式、页写入方式答案-问答题1串行时钟SCL用于产生器件所有数据发送或接收的时钟；串行数据/地址SDA用于传送地址和所有数据的发送或接收。2取决于I2C芯片是否必须启动数据的传输还是仅仅被寻址。第16章：答案-填空题1MAC控制器、物理层接口2CSMA/CD、IEEE802.3 MAC控制层3硬件复位答案-问答题1在收到由主机发来的数据报后（从目的地址域到数据域），侦听网络线路。如果线路忙，就等到线路空闲为止，否则，立即发送该数据帧。（1）发送过程中，首先添加以太网帧头（包括先导字段和帧开始标志），然后生成CRC校验码，最后将此数据帧发送到以太网上。（2）接收过程时，将从以太网收到的数据

44、帧在经过解码、去帧头和地址检验等步骤后缓存在片内。在通过CRC校验后，根据初始化配置情况，通知RTL8019收到了数据帧，最后，以某种传输模式传到ARM的存储区中。2一是看状态指示LED是否有闪烁，二是用专业软件Sniffer监听到网卡是否不断发送数据包。第17章：答案-填空题1USB互连、USB从端口、USB主端口2USB集线器、功能设备31.512、1202404同步、中断、控制、批量5Windiver、Microsoft DDK、DriverStudio答案-问答题1USB控制器的端口适用于不同类型的设备，例如图像、打印机、海量存储器和通信设备。2USB接口数据的正确传输依靠以下三个部分

45、。（1）从设备中的固件程序；（2）上位机中的驱动程序；（3）上位机中的应用程序。3USB的显著特点有：（1）高速数据传送；（2）高自由度连接/拓扑结构；（3）带电插拔/即插即用；（4）内置电源供给；（5）支持多种传输模式。第18章：答案-填空题1482MAC、IP38、8答案-问答题1数据链路层把上层数据封装成带有目的MAC地址的帧发出，并接收目的MAC地址的数据帧，然后拆封以太网报头再发往上层协议。2系统首先初始化网络及串口设备，当有数据从以太网传过来时，ARM对数据报进行分析，如果是ARP数据包，则转入ARP处理程序；如果是IP数据包且传输层使用UDP，端口正确，则认为数据报正确，数据解包

46、后，将数据部分通过端口输出。反之，如果收到数据，则将数据按照UDP格式打包，送入以太网控制芯片，由其将数据输出到以太网中。第19章：答案-填空题1启动加载、下载2xmodem、ymodem、zmodem3bin答案-问答题1第一阶段主要是进行CPU和体系结构的检查、CPU本身的初始化，以及页表的建立等。初始化是从内核入口Entry开始到start_kernel前结束。第二阶段主要是对系统中的一些基础设施进行初始化。 最后是更高层次的初始化，如根设备和外部设备的初始化。2Boot-loader的作用与PC 的BIOS 类似，通过Boot-loader可以完成对ARM主要部件如CPU、SDRAM、

47、Flash、串行口的初始化，同时下载文件到硬件板，对Flash 进行擦除与编程。3stage1主要完成：硬件设备初始化；为stage2准备RAM空间；拷贝stage2到RAM空间中；设置好堆栈；跳转到stage2的入口。stage2主要完成：初始化硬件设备；检测系统内存映射；将kernel映像和根文件系统映像从Flash上读到RAM；为内核设置启动参数；调用内核。第20章：答案-填空题1Boot-loader、Kernel Image、Root File2交叉3处理器、平台4binutils、gcc、glibc答案-问答题1完成Linux体系结构的初始化，内部中断、外部中断、软中断的初始化，以

48、及与进程有关的初始化（计时器初始化、控制台初始化、内存模块初始化）。2二进制文件处理工具binutils主要应用于移植调试操作系统初期的辅助开发；编译工具gcc用于编译内核代码；glibc用于链接和运行库文件。第21章：答案-填空题1Romfs、Cramfs、JFFS、JFFS22根文件系统、普通文件系统3用户层、内核层、底层驱动、硬件驱动4页头、页数据答案-问答题1（1）arch子目录是所有和体系结构相关的核心代码；（2）include子目录是编译核心所需要的大部分头文件；（3）init目录包含kernel初始化代码；（4）mm目录是所有独立于CPU体系结构的内存管理代码；（5）kernel目录实现了大多数Linux系统的内核函数；（6）drivers目录