嵌入式课后答案

第二章（1）S3C2410AAHB总线中连接了哪些控制器？APB总线上连接了哪些部件？答：AHB：存储器控制器；NandFash控制器；中断控制器；LCD控制器；USB主控制器；时钟与电源管理。APB：通用异步收发器；通用I/O端口（GPIO）；定时器/脉冲调制；实时时钟（RTC）；看门狗定时器；A/D转换器与触摸屏；IIC（ItergratedCircuit，内部集成电路）总线接口；SPI（串行外设接口）；MMC/SD/SDIO主控制器；USB设备控制器。（2）S3C2410A中使用的CPU内核是那个公司的产品？什么型号？答：ARM公司的ARM920T内核。（3）S3C2410A的存储器控制器可以支持哪些类型的存储器芯片？答：bank0-bank7支持ROM/SRAM,其中bank6-bank7也支持SDRAM。（4）S3C2410A中LCD控制器使用什么存储器作为显示存储器？答：LCD控制器支持STNLCD显示以及TFTLCD显示，显示缓冲区使用系统存储器（内存），支持专用LCDDMA将显示缓冲区数据传送到LCD控制器缓冲区。（5）4通道DMA支持存储器到存储器的数据传输吗?支持I/O到I/O的数据传输吗？支持I/O到存储器的数据传输吗？答：支持；支持；支持。（6）简述AHB、APB总线的含义。答：AHB是一种片上总线，用于连接时钟频率和高性能的系统模块，支持突发传输、支持刘顺县操作，也支持单个数据传输，所有的时序都以单一时钟的前沿为基准操作。APB也是一种片上总线，为低性能、慢速外设提供了较为简单的接口，不支持流水线操作。（7）S3C2410A主时钟频率最高达到多少MHz？答：266MHz。（8）S3C2410A内有几通道A/D转换器？转换器是多少位的？答：8通道；10位。（9）S3C2410A支持多少个中断源？支持多少个外部中断源？答：55个；24个外部中断源。（10）S3C2410A存储器寻址空间有多大?每个bank空间有多大？支持几个banks？答：1GB;128MB；8个。（11）S3C2410A微处理器支持几种数据总线宽度？bank0和其他banks各支持几种数据总线宽度？答：3种；bank0支持可编程的16/32位数据总线宽度；bank1支持可编程的8/16/32位数据总线宽度。（12）S3C2410A支持存储器与I/O地址统一编址，还是独立编址？答：统一编址。（13）特殊功能寄存器已经集成在S3C2410A片内了，还是需要在片外另加存储器芯片？答：内部。（14）ARM920T核使用了几级流水线结构？答：五级。（15）指令和数据cache是分开的，还是共用的？容量是多少KB？答：分开的；单独的16KB指令cache，单独的16KB数据cache。（16）ARM920T有几种指令集？各有什么特点？答：ARM920T有两种指令集，32位的ARM和16位的Thumb指令集。特点：ARM指令集：所有的指令都是32位固定长度，便于译码和流水线实现，并且在内存中以4字节边界地址对齐保存；只有LOAD-STORE类型的指令才可以访问内存；使用了桶形移位器，可以在一个指令周期内完成移位操作和ALU操作。Thumb指令集：Thumb指令集虽然是一个16位的指令集，但是能够在32位的ARM920T处理器上运行。Thumb指令集执行效率比传统的16位结构的处理器更有效，也比32位结构的处理器有更高的代码密度。Thumb指令集是32位ARM指令集中最常用的指令功能上的一个子集。Thumb指令集有效果相同的32位ARM指令对应。（17）ARM920T有几种操作状态？如何转换？每种状态各有什么特点？答：两种状态，ARM状态，Thumb状态；使用ARM指令集的BX指令，并且BX指令指定寄存器bit[]=1，能够从ARM状态进入Thumb状态。使用Thumb指令集的BX指令指定寄存器的bit[0]=0，能够从Thumb状态进入ARM状态。特点：ARM状态，在这种状态执行32位长度的、字边界对齐的ARM指令。Thumb状态，在这种状态执行16位长度的、半字边界对齐的Thumb指令。简述存储器格式中大端，小端格式有何不同？答：大端格式字寻址使用的地址，是数据最高字节对应的字节地址。小端格式字寻址使用的地址，是数据最字节对应的字节地址。19、ARM920T支持哪几种数据类型？答：字，32位；半字，16位；字节，8位。20、ARM920T支持哪几种操作方式？答：ARM920T支持7种操作方式，用户、快速中断请求、中断请求、管理程序、终止、系统、未定义。21、特权方式包含哪几种操作方式？答：快速中断请求、中断请求、管理程序、终止、系统、未定义。22、ARM状态下不同的操作方式分别可以使用那些寄存器？Thumb状态下不同的操作方式分别可以使用那些寄存器？答：ARM状态下SystemandUser：r0到r14，r15（PC）FIQ：r0到r7，r8-fiq到r14-fiq，r15（PC）Supervisor：r0到r12，r13-svc，r14-svc，r15（PC）Abort：r0到r12，r13-abt，r14-abt，r15（PC）IRQ：r0到r12，r13-irq，r14-irq，r15（PC）Undefined：r0到r12，r13-und，r14-und，r15（PC）Thumb状态下SystemandUser：r0到r7，ＳＰ，ＳＲ，ＰＣ；FIQ：r0到ｒ7，SP-fiq，LR-fiq，PC；Supervisor：r0到r7，SP-svc，LR-svc，PC;23、简述LR，PC、SPSR、CPSR和SP寄存器的用法？•答：LR：寄存器r14用作子程序连接寄存器。当一条分支并且连接指令（BL）被执行时，寄存器r14收到r15的一个拷贝。在其他时间，r14能被看作通用寄存器。PC：在ARM状态下，r15的bit[1：0]是无定义且必须被忽略的，而r15的bit[31：2]含有程序计数值。在Thumb状态下，r15的bit[0]是无定义且必须被忽略的，而r15的bit[31：1]含有程序计数值。CPSR和SPSR与ARM状态下的CPSR和SPSR是相同的；SP映射到ARM状态下的r1324、什么叫高寄存器组？低寄存器组？答：Thumb状态下，寄存器r0到r7称为低寄存器组，寄存器r8到r15称为高寄存器组。25、简述程序状态器的格式和为一位的含义？答：程序状态寄存器格式有bit[31:28]条件码标志，bit[31]N负于或低于bit[30]Z零bit[29]C进位/溢位/扩展bit[28]v溢出bit[27:8]保留bit[7:0]控制位bit[7]IRQ禁止bit[6]FIQ禁止bit[5]状态位bit[4:0]方式位第八章1对于PWM定时器，简要回答以下问题：（1）、S3C2410A片内有几个定时器？几个能够进行脉宽调制？答：内有5个16位的定时器；定时器0~3能够进行脉宽调制。(2)定时器长度为16位还是32位？答：定时器长度为16位。(3)定时器用到S3C2410A芯片哪些引脚？这些引脚的I/O端口中如何认定义？使用到哪几个I/O端寄存器？答：①引脚：TOUT0—TOUT3②这些引脚的I/O端口中定义如下表：GPBCON位描述GPB3[7：6]00=输入01=输出10=TOUT311=保留GPB2[5：4]00=输入01=输出10=TOUT211=保留GPB1[3：2]00=输入01=输出10=TOUT111=保留GPB0[1：0]00=输入01=输出10=TOUT011=保留③用到的I/O端寄存器：端口B寄存器组的引脚配置寄存器GPBCON（4）在每个定时器内部（也称一个定时器通道），有几个寄存器？每个寄存器有哪些用途？答：除定时器4外，定时器0~3中每个定时器内部都有5个寄存器：①定时计数缓冲器寄存器TCNTBn，用于保存定时器计数初值。TCNTBn值的不同，决定了输出信号TOUTn频率的不同。②定时器比较缓冲寄存器TCMPBn，用于保存定时器比较初值。TCMPBn的值，被用作脉宽调制，即在输出信号TOUTn频率不变时，对每个输出脉冲低电平、高电平占用的时间调制，也称输出信号占空比的调制。③定时器计数寄存器TCNTn，是内部寄存器，也称为减法计数器、倒计数器或递减计数器。定时器的计数操作在TCNTn中执行。④定时器比较寄存器TCMPn，是内部寄存器。在计数过程中，一旦TCNTn的值与TCMPn的值相等，计数器输出TOUTn电平由低变高。⑤定时器计数观察寄存器TCNTOn。在计数过程中，如果希望读出TCNTn的值，只能通过读出TCNTOn实现，不能直接读出TCNTn的值。(5).解释以下寄存器的用途：TCNTB0、TCMPB0、TCNT0、TCMP0、TCNTO0。答：TCNTB0:定时器计数缓冲寄存器，程序可读写，用于保存定时器计数初值。TCMPB0：定时器比较缓冲寄存器，程序可读写，用于保存定时器比较初值。TCNT0：定时器计数寄存器，是内部寄存器，程序不可读写。TCMP0：定时器比较寄存器，是内部寄存器，程序不可读写。TCNTO0：定时器计数观察寄存器，程序可读写。（6）定时器4与定时器1有哪些区别？定时器0与定时器1有哪些区别？答：①定时器4没有TCMPB4和TCMP4，不能进行脉宽调制，只能对TCNTB4设置不同的值，改变输出信号的频率，它是一个内部定时器，没有PWM功能，输出信号不连接到S3C2410A引脚。其它均与定时器1相同。②定时器0有一个死区发生器，能够用于对大电流设备进行控制。其它均与定时器1相同（7）为什么要进行手动更新？如何进行手动更新？答：因为TCNTn和TCMPn的初值，必须由用户（程序）事先设定，在这种情况下，通过设定定时器控制寄存器TCON中某一定时器的手动更新位为1，初值从TCNTBn、TCMPBn、装到TCNTn、TCMPn。手动更新的方法：在定时器控制寄存器TCON中，设置对应定时器的手动更新位为1，之后定时器自动将TCNTBn和TCMPBn值送TCNTn和TCMPn。(8)对于PWM定时器，为什么要进行自动重装？自动重装在什么时间进行了哪些操作？答：在手动更新允许时，将这个初值送到定时器计数寄存器TCNTn，在其中进行递减计数操作。当自动重装允许时，一次计数结束（TCNTn递减计数达到0时），自动将TCNTBn的值装到TCNTn。如果TCNTBn被读，读出值不能指示计数器当前计数状态，而是下一次定时要使用的重装值。当TCNTn的值计数达到0时，如果允许自动重装，则TCNTBn、TCMPBn的数值分别装到TCNTn、TCMPn中，开始下一次定时操作。如果禁止自动重装，则不发生重装操作，定时器停止。（11）、如何调节输出信号TOUT0的占空比？或者说在TOUT0的频率不变的情况下，如何调节才能使每一个脉冲的低电平时间变长，高电平时间变短？如何调节才能时每一个脉冲的低电平时间变短，高电平时间变长？答：TCMPBn的值越小，TOUTn输出高电平的时间越短，输出低电平的时间越长；而TCMPBn的值越大，TOUTn输出高电平的时间越长，输出低电平的时间越短。(12)允许在计数过程中设置下一次定时用到的参数吗？答：允许在计数过程中设置下一次定时用到的参数，在计数过程中，可以给TCNTBn和TCMPBn装入一个新的值用于下一次定时。（14）在什么场合定时器要使用死区？如何设置死区长度？答：使用PWM对大电流设备进行控制时，常常用到死区功能。死区功能能在切断一个开关设备和接通另一个开关设备之间，允许插入一个时间间隙。在这个时间间隙，禁止两个开关设备同时被接通，即使接通非常短的时间也不允许。死区长度：TCFG0[23:16]这8位确定死区长度。死区长度中1个单位时间，等于定时器0的1个单位时间。(15).如何选择一个定时器产生DMA请求或中断请求？答：通过编程先送出计数值到TCNTBn，送出比较值（脉宽调制值）到TCMPBn。定时器在每段指定时间后（一次定时结束）能够产生DMA请求信号。定时器保持DMA请求信号nDMA_REQ为低，直到定时器收到响应信号nDMA_ACK为止。如果允许自动重装，当TCNTn计数达到0时，进行重装，同时产生中断请求或DMA请求。（16）如何设置预分频值？答：预分频值的选择在看门狗定时器的控制器WTCON中被指定。合法的预分频值的范围从0到255.８位预分频器是可编程的，根据保存在定时器配置寄存器TCFG0中的预分频值，对PCLK分频。prescalerl1[15:8]这8位确定定时器2、3、4的预分频值；prescalerl0[7:0]这8位确定定时器0与1的预分频值。(18).解释下列名词术语：PWM：脉宽调制定时器手动更新：TCNTn和TCMPn的初值，必须由用户程序事先设置，在这种情况下，通过设置定时器寄存器TCON中某一个定时器的手动更新位为1，初值从TCNTBn、TCMPBn装入到TCNTn、TCMPn。自动重装：当TCNTn计数达到0时，进行重装，同时产生中断请求或DMA请求，再开始下一次定时。如果不允许自动重装，则定时器停止。预分频：8为分频器是可编程的，根据保存在定时器配置寄存器TCFG0中的预分频值，对PCLK分频。时钟分频：定时器配置寄存器TCFG1为每个定时器选择时钟分频信号（1/2、1/4、1/8、1/16）或选择TCLK0、TCLK1。死区：死区功能在切断一个开关设备和接通另一个开关设备之间，允许插入一个时间间隙。在这个时间间隙，禁止两个开关设备同时被接通，即使接通非常短的时间也不允许。双缓冲：PWM计时器有双缓冲功能，有两个缓冲器。再不停止当前计数操作的情况下，允许你下一次定时操作将要使用的重装值。定时器最小分辨率：输入到定时器计数器寄存器TCNTn的一个计数脉冲的时间。当预分频指=0时，一个计数脉冲的时间最短。最大定时区间：在最大分辨率的情况下，当TCNTBn设置为65535时，定时器所需时间。输出电平控制：反相器设定为off或on，其输出信号TOUTn的波形高低电平正好相反第九章1、对于S3C2410A片内的UART，简要回答以下问题：(1)、S3C2410A片内的UART，提供了几通道的异步串行I/O？它们的引脚信号有哪些不同？答：提供了3个独立的异步串行通道。通道0和通道1带有nRTS0、nCTS0、nRTS1和nCTS1,而通道3没有。(3)串行数据一帧格式中起始位、停止位、校验位的值，是由程序产生的还是由UART自动产生的？答：串行数据一帧格式中起始位、停止位、校验位的值，是由程序产生的。（4）数据发送会产生错误吗？数据接受会产生那些错误？溢出错误与帧错误有何区别？答：数据发送会产生错误；数据接收会产生溢出错误和帧错误；溢出错误：指示接收器收到的旧数据还没有被读走，新收到的数据覆盖了这个旧数据；帧错误：指示收到的数据没有合法的停止位。（5）.解释接收FIFO触发电平的含义、发送FIFO触发电平的含义。答：接收FIFO触发电平：接收数据达到接收FIFO的触发电平，就产生中断。当FIFO中数据个数没有达到接收FIFO的触发电平，并且在3个字的时间内没有收到任何数据，产生接收超时中断（DMA方式）。发送FIFO触发电平：发送数据达到发送FIFO的触发电平，就产生中断。（6）简述FIFO方式与非FIFO方式的区别。答：在FIFO方式，每个缓冲区寄存器的全部16字节用作FIFO寄存器。在非FIFO方式，仅仅每个缓冲区寄存器中的1字节用作保持寄存器。在非FIFO方式，要发送的数据先写入发送保持寄存器，然后复制到发送移位器，通过TxDn引脚移位输出；要接收的数据通过RxDn引脚输入并移位，然后从移位器复制到接收保持寄存器。（8）.错误中断（溢出错误和帧错误）在允许接收FIFO方式时，当错误一出现，马上产生中断请求吗?还是在接收FIFO中有错误的字符被读出时，才产生中断请求？答：错误中断在允许接收FIFO方式时，当错误一出现，只有当有错误的字符被读出时，才产生中断请求。（9）UART支持DMA方式吗？支持查询方式吗？UTRSTATn寄存器的用途有哪些？答：支持DMA方式、查询方式；UTRSTATn寄存器的用途有：当bit2为0时，表示发送器不空，当bit2为1时表示发送缓冲区寄存器和移位器为空。当bit1为0时，发送缓冲去寄存器不空，当bit1为1时，发送缓冲去寄存器空。当bit0为0时，接收缓冲区数据为空，当bit0为1时，接收缓冲区寄存器有已接接收数据。（10）.如果知道波特率，如何计算UBRDIVn寄存器的分频系数？答：UBRDIVn寄存器的分频系数由下式确定：UBRDIVn=(int)((PCLK/(bps*16)－1)（11）、红外方式的编码器、解码器是在S3C2410A片内的UART中，还是需要在S3C2410A片外另接？答：S3C2410UART接口电路中包含了编码器和解码器。第十章（3）简述LCD控制器组成及数据流描述。LCD控制器包括：REGBBANK，LCDCDMA，TMEGEN，ＬＰＣ定时控制逻辑单元，VIDPRCS以及VIDEOM