南工大嵌入式系统参考复习题

ARM嵌入式系统设计参考复习题（2017-11）主要知识点：第1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”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。2.嵌入式系统有哪些部分组成？一般由硬件层，中间层（HAL或BSP）和软件层组成。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3.嵌入式系统特点：①系统内核小②专用性强③系统精简④高实时性。4.嵌入式处理器的分类：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/EPROM、RAM、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DSP处理器（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。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统芯片内部。第二章1.ARM：是AdvanceRISCMachine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中“9TDMI”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，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ICE，支持片上断点和调试，称为I变种。3.ARMCortex-A8处理器的三种工作状态：ARM状态，处理器执行32位的字对齐的ARM指令；Thumb状态：处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令和ThumbEE状态：执行16位的半字对齐的Thumb指令集变种。8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）和监控模式（mon）。特权模式：除usr之外的其它的7种工作模式都是特权模式。异常模式：除usr和sys之外的其它的6种工作模式都是持权模式。4.ARMA8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：33个通用寄存器和7个状态寄存器。33个通用寄存器：R0～R15；R13_svc、R14_svc；R13_abt、R14_abt；R13_und、R14_und；R13_irq、R14_irq；R8_fiq-R14_fiq、R13_mon、R14_mon；。7个状态寄存器：CPSR；SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq和SPSR_mon。LR（R14）：也称作子程序链接寄存器或链接寄存器LR，当执行BL子程序调用指令时，R14中得到R15（程序计数器PC）的备份。其他情况下，R14用作通用寄存器。与之类似，当发生中断或异常时，对应的分组寄存器R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt、R14_und和R14_mon用来保存R15的返回值。各位是意义：N：正负号/大小标志位0表示：正数/大于；1表示：负数/小于Z：零标志位0表示：结果不为零；1表示：结果为零C：进位/借位/移出位0表示：未进位/借位/移出0；1表示：进位/未借位/移出1V：溢出标志位0表示：结果未溢出；1表示：结果溢出I、I和F：irq和fiq中断允许和禁止控制位，＝1禁止irq或fiq中断＝0允许irq或fiq中断。T：控制(标志)位——反映处理器的运行状态T=1时，程序运行于Thumb状态，T=0时，程序运行于ARM状态。TM：控制位——决定了处理器的运行模式模式TM[4:0]用户10000快中断10001中断10010管理10011中止10111未定义11011系统11111监控10110异常响应过程（进入异常）执行哪些操作。①保存返回地址、②保存当前状态寄存器CPSR的内容、③设置当前状态寄存器CPSR中的相应位、④转去执行中断处理程序。第三章指令中的第二操作数“operand2”有哪些具体形式：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，有基地址和偏倚地址两部分组成。（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？怎么表示？（4）变址寻址应用于哪些指令？（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：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：（4）前变址（前索引）：先基址+偏址，生成操作数地址，做指令指定的操作。如：LDRRd，[Rn,#m]后变址模式(修改基址寄存器)：①基址寄存器不加偏移作为操作数地址。②完成指令操作后，用(基址+偏移)的值修改基址寄存器。如：LDRRd，[Rn]，#m自动变址模式(修改基址寄存器)：①先基址+偏移，生成操作数地址，做指令指定的操作。②然后自动修改基址寄存器。如：LDRRd，[Rn，#m]!（5）有4条指令：LDR、STR、LDM、STM（6）3．ARM有寻址方式：立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、块拷贝寻址、相对寻址（7）4.ARM伪指令：ADR：小范围