嵌入式系统考点

2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室1第一章作业1、什么是嵌入式系统？嵌入式系统主要的特点是什么？2、列举出一些你所知道的嵌入式系统，分析一下它们的特点。2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室2第二章作业2、撰写你所熟悉的嵌入式系统（例：MP3播放器，IC卡电表、水表、气表等）的需求分析和规格说明，并完成体系结构设计2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室3第三章作业1、嵌入式处理器分为那三类？其各自的特点是什么？2、什么是边界对齐？什么是大小端格式？3、ARM处理器有哪几种工作状态？其各自特点是什么？4、ARM处理器有哪几种工作模式？其各自特点是什么？5、具体描述ARM处理器的各种异常。2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室4第四章作业1、S3C44B0x与Flash芯片SST39VF160的接口设计（只考虑读操作，时钟频率为50MHz）2、（选做题）S3C44B0x与SDRAM芯片HY57V641620HG(L)T的接口设计（时钟频率为50MHz）2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室5第五章作业1、画出RS232C用于双机互连的连线示意图；然后写出其利用硬件握手进行发送和接收数据的工作过程（任选一对硬件握手线）。2、分析USB批量传输流程图，请根据该图用文字叙述其工作过程（包括每一个分支并说明分支出现的原因）。2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室6第六章作业1、采用定时器定时中断方式设计跑马灯（8个LED）控制系统（LED部分硬件电路及接口程序），要求不能与书上相同。2、采用UART设计一个串行发送程序（DMA方式），要求发送字符串“0~9a~zA~Z”。3、（选做）用Protel画出UART接口（RS232）电路原理图。2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室7第一章嵌入式系统概论嵌入式系统的定义以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统嵌入式系统的体系结构开发角度：硬件、软件、开发平台层次结构：应用层、操作系统层、板级支持包、硬件层2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室8第一章嵌入式系统概论（续）嵌入式系统的特点面向特定应用、设计高效、综合性强生命周期长、程序固化需要独立的开发系统嵌入式系统的应用2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室9第二章嵌入式系统设计方法嵌入式系统的设计方法传统设计方法传统设计方法与软硬件协同设计方法的区别软硬件统一描述嵌入式系统的设计过程需求分析——用户的需求规格说明——做什么体系结构设计——如何做构件设计、系统集成、测试2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室10第三章嵌入式处理器嵌入式处理器特点硬件结构——哈佛结构和冯·诺伊曼结构I/O端口（复用）、功率消耗（低）、可靠性（高）分类EMPU——在通用微处理器的基础上做了增强MCU——整个计算机集成到一块芯片中DSP——高效乘累加运算、高效数据存取、硬件重复循环、确定性操作2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室11第三章嵌入式处理器（续）ARM微处理器工作状态：ARM状态和Thumb状态、状态切换工作模式

User-用户模式、System-系统模式

FIQ-快速中断模式、IRQ-外部中断模式

Supervisor-管理模式、Abort-数据访问终止模式、Undefined-未定义指令中止模式特权模式和异常模式、模式切换寄存器组织：R0~R12、R13、R14、PC、CPSR处理器异常：FIQ、IRQ、ABORT、SoftwareInterrupt、UndefinedInstruction2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室12第三章嵌入式处理器（续）ARM指令集寻址方式立即寻址寄存器寻址、寄存器间接寻址基址变址寻址多寄存器寻址相对寻址、堆栈寻址基本指令指令条件执行出现的简单指令（例子指令）2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室13第四章存储系统存储器概述常用的几种存储器存储器组织S3C44B0x的存储分配存储器时序数字信号的三种状态、时序转换、建立/保持时间存储器时序存储器接口SRAM接口、Flash接口（读）2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室14第五章总线技术总线基本概念定义——在多于两个模块（设备、子系统）之间传送信息的公共通路功能——信息共享和交换组成——物理介质和协议分类片总线、系统总线（内总线）、通信总线（外总线）主从结构（单主设备、多主设备）、对等结构按距离分类总线标准——机械、电气、引脚、协议2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室15第五章总线技术（续）PCI总线体系架构多总线架构特点和适应范围部分信号名——能够看懂后面的时序图AD[31:0]、C/BE[3:0]#Frame#、IRDY#、TRDY#总线操作读写操作2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室16第五章总线技术（续）RS232C/485DB9引脚定义TXD和RXD、DTR和DSR、RTS和CTS帧格式起始位、数据位、校验位和停止位双机互联无硬件握手有硬件握手RS485的基本特点多点传输、距离远2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室17第六章I/O接口电路基本概念I/O接口电路的基本组成、编址方式、数据传送方式中断控制器、DMA控制器中断过程、中断向量表、DMA传输过程硬件设计GPIO（键盘、LED）、定时计数器、UART部件设计分析程序2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室18嵌入式系统软件编程流程GPIO编程（针对数字量信号应用）1、找到外设连接的端口（A--H）2、确定端口功能（INPUTOUTPUT还是第三功能）3、写端口初始化的控制字GPXCON4、数据输入/输出通过数据缓冲器完成GPXDAT例子：如图所示要求D1-D8做跑马灯程序。2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室19外部中断程序的设计1、根据电路确定使用外部中断端口2、初始化端口功能3、中断的初始化

中断模式中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器清除中断屏蔽器外部中断源触发中断请求模式开中断屏蔽器中断向量初始化

中断服务程序编写2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室20串口通信程序设计1、根据需要选择串口端口2、初始化端口功能3、串口初始化波特率数据帧格式发送和接收中断控制voiduart_init(void) //UART初始化{UBRDIV0=BRD; //19200bps

ULCON0=0x03; //帧长度8位，停止位1位，无校验

UCON0=0x004; //发送中断/查询允许}2023/3/1©国防科技大学计算机学院601室21定时器的应用程序设计主时钟频率MC