嵌入式习题new

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1、1.什么是嵌入式系统？其特点有些什么？什么是嵌入式系统？其特点有些什么？ 答： 嵌入式系统是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功 耗严格要求的专用计算机系统。 ” 特点：特点：1）是专用的计算机系统，用于特定的任务； 2）资源较少，可以裁减； 3) 功耗低，体积小，集成度高，成本低; 4）使用实时操作系统； 5) 可靠性要求更高，具有系统测试和可靠性评估体系; 6）运行环境差异大 7）大部分程序固化在 ROM 中； 8) 较长的生命周期； 9）嵌入式微处理器通常包含专用调试电路 2.嵌入式系统的嵌入式系统的 BooTLoader 的功能是什么？的功能

2、是什么？ 答：BootLoader 是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序代码。通过这 段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。 （对于嵌入式系统来说，有的使用操作 系统，也有的不使用操作系统，但在系统启动时都必须运行 BootLoader，为系统运行准备好软硬件环境。 ） 3.目前嵌入式操作系统有哪些？目前嵌入式操作系统有哪些？ 答：1）C/OS-II 嵌入式操作系统内核；2）VxWorks 嵌入式实时操作系统；3）WinCE 操作系统；4）Linux 操 作系统 ；5）Symbian 操作系统 4.构造嵌入式开发环境有哪几种形式？

3、构造嵌入式开发环境有哪几种形式？ 答：1）交叉开发环境 ；2）软件模拟环境 ；3)评估电路板 5.嵌入式系统开发的基本流程嵌入式系统开发的基本流程? 答：1）系统定义与需求分析； 2）系统设计方案的初步确立； 3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证； 4）完善初步方案、初步方案实施； 5）软硬件集成测试； 6）系统功能性能测试及可靠性测试。 6.什么是可编程片上系统？什么是可编程片上系统？ 答：用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统 SOPC.它是一种特殊的嵌入式系统，首先 它是 SOC，即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能，具有一般 SOC 基本属性；其次，它又具备

4、软硬件在系 统可编程的功能，是可编程系统，具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。 7.有时要使用有时要使用 Thumb 技术的原因技术的原因 答：（Thumb 指令集是把 32 位的 ARM 指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的 16 位指令集。 ）在性能 和代码大小之间取得平衡，在需要较低的存储代码时采用 Thumb 指令系统用 Thumb 指令编写最小代码量的程序 （能够很好的解决代码长度的问题） ，却取得以 ARM 代码执行的最好性能，可以带来低功耗,小体积,低成本。 8.ARM 处理器的工作模式有哪几种？处理器的工作模式有哪几种？ 答：1）正常用户模式（usr） ； 2）快

5、速中断模式（fiq） ； 3）普通中断模式（irq） ； 4）操作系统保护模式（svc）或 管理模式 ； 5）数据访问中止模式（abt） ； 6）处理未定义指令的未定义模式（und） ； 7）运行特权级的操作系统任务的系统模式（sys） 。 9.寄存器寄存器 R13，R14，R15 的专用功能各是什么？的专用功能各是什么？ 答：1）寄存器 R13 保存堆栈指针 SP；2）寄存器 R14 用作子程序链接寄存器，也称为 LR ，用以保存返回地址； 3）R15（PC）用作程序计数器。 10. 寄存器寄存器 CPSR，SPSR 的功能各是什么？的功能各是什么？ 答：1）CPSR 包含条件码标志、中断禁

6、止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。所有处理器模式下都可 以访问当前的程序状态寄存器 CPSR。 2）在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器程序状态保存寄存器 SPSR。当异常出现时，SPSR 用于保 存 CPSR 的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。 11. ARM 的异常有哪几种，各进入何种工作模式？他们退出各采用什么指令？的异常有哪几种，各进入何种工作模式？他们退出各采用什么指令？ 答：1）复位（Reset）异常（管理模式） ； 2）未定义指令（undefined instruction）异常（未定义模式） ； 3）软件中断（SWI）异常（管理模式） ； 4）指令预

7、取中止（Prefech Abort）异常（中止模式） ； 5）数据访问中止（Data Abort） （中止模式） ； 6）快速中断请求（FIQ） （FIQ 模式） ； 7）外部中断请求（IRQ） （IRQ 模式） 。 异常返回指令：1）SWI，未定义的返回：MOVS PC,R14；2）IRQ,FIQ,预取中止的返回：SUBS PC,R14,#4；3）数据中止返回并重新存取：SUBS PC,R14,#8 异常中断的优先级：复位（最高优先级）- 数据异常中止-FIQ - IRQ-预取指异常中止-SWI-未 定义指令（包括缺协处理器） 。 12. 什么是小端和大端存储器组织？什么是小端和大端存储器组

8、织？ 答：1)小端存储器组织是较高的有效字节存放在较高的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址 （同同小） 。 2) 大端存储器组织是较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存 储器地址（正反大） 。 13. 什么是数据的边界对齐？什么是数据的边界对齐？ 答：默认情况下，ADS 编译器使用的是数据类型的自然边界对其方式。数据的自然对其方式是指：如果该数据类 型是 n 个字节的，那么该数据类型就按 n 字节对齐。 14. ARM 核现在有哪几种？核现在有哪几种？ 答：ARM7、 ARM9、ARM9E 、ARM10E,、SecurCore 、ARM11 15. A

9、RM 的寻址方式有哪些？各写一条说明。的寻址方式有哪些？各写一条说明。 答：1）立即寻址立即寻址 （1） ADD R0，R0，1/*R0R01*/ （2）ADDR0，R0，0 x3f /*R0R00 x3f*/； 2）寄存器寻址寄存器寻址（ADDR0，R1，R2 /*R0R1R2*/） ； 3）寄存器间接寻址寄存器间接寻址 （1） 、LDR R0，R1/*R0R1*/； （2）STR R0，R1/*R1R0*/； 4）基址加偏址寻址基址加偏址寻址（1） 、LDR R0，R1，4；R0R14； （2） 、LDR R0，R1，4！；R0R14、R1R14； （3） 、LDR R0，R1 ，4；R0

10、R1、R1R14 5）堆栈寻址堆栈寻址（1） 、 STMFD SP! R1-R7,LR； （2） 、LDMFD SP! R1-R7,LR； 6）块拷贝寻址块拷贝寻址（1） 、LDMIA R0!, R2-R9；（2） 、STMIA R1,R2,R9； 7）相对寻址相对寻址 16. 在在 ARM 的立即寻址方式下其立即数如何在指令编码中表示？的立即寻址方式下其立即数如何在指令编码中表示？ 答：在 ARM 数据处理指令中，当参与操作的第二操作数为立即数型时，每个立即数都是采用一个 8 位的常数循 环右移偶数位而间接得到。其中循环右移的位数由一个 4 位二进制的两倍表示，如果立即数记作，8 位常数记作

11、 immed_8，4 位的循环右移值记作 rotate_imm，有效的立即数是由一个 8 位的立即数循环右移偶数位 得到。因此有效立即数 immediate 可以表示成：=immed_8 循环右移（2rotate_imm） 17. 指令指令 ADR，ADRL、LDR、NOP 是如何处理地址值读入到寄存器中的？是如何处理地址值读入到寄存器中的？ 答：ADR 是将基于 PC 或者寄存器的地址值读入到寄存器的,ADR 伪指令通常被替换成一条 ADD 指令或 SUB 指令来实现该 ADR 指令的功能。而 ADRL 伪指令与 ADR 指令的最大不同之处是,它可以读取更大范围内的地址,而 且被编译器替换成

12、 2 条数据处理指令。LDR 将一个 32 位的立即数或者一个地址值读取到寄存器中。大范围的地 址读取。NOP 在汇编时将被替换成 ARM 中的空操作。 18. 指令指令 LDR R1,=0 xFFF 是如何将立即数是如何将立即数 0 xfff 读入到读入到 R1 的？的？ 答：由于需要读取的寄存器的数据超过了 MOV 及 MVN 指令可操作的范围,编译器将该常数放在数据缓冲区中， 同时用一条基于 PC 的 LDR 指令读取该常数。 LDR R1，PC，offset_to_LPOOL. . LTORG ;声明数据缓冲池 LPOOL DCD OxFFF； OxFFF 放在数据缓冲池中。 19.

13、如何在如何在 c 语言程序中内嵌汇编？语言程序中内嵌汇编？ 答：内嵌的汇编指令包括大部分的 ARM 指令和 Thumb 指令，但是不能直接引用 C 的变量定义，数据交换必须 通过 ATPCS 进行。嵌入式汇编在形式上表现为独立定义的函数体。 20. 如何在汇编语言程序访问如何在汇编语言程序访问 C 语言的全局变量？语言的全局变量？ 答：汇编程序可以通过地址间接访问在 C 语言程序中声明的全局变量。通过使用 IMPORT 关键词引人全局变量， 并利用 LDR 和 STR 指令根据全局变量的地址可以访问它们。 对于不同类型的变量，需要采用不同选项的 LDR 和 STR 指令，如下所示： 1）uns

14、igned charLDRB/STRB； 2）unsigned shortLDRH/STRH； 3）unsigned intLDR/STR； 4）char LDRSB/STRSB； 5）ShortLDRSH/STRSH 21. 在在 C 语言程序如何调用汇编语言程序？语言程序如何调用汇编语言程序？ 答：为了保证程序调用时参数的正确传递，汇编程序的设计要遵守 ATPCS。在汇编程序中需要使用 EXPORT 伪 操作来声明，使得本程序可以被其它程序调用。同时，在 C 程序调用该汇编程序之前需要在 C 语言程序中使用 extern 关键词来声明该汇编程序。 22. 汇编语言程序调用汇编语言程序调用

15、C 语言程序？语言程序？ 答：为了保证程序调用时参数的正确传递，汇编程序的设计要遵守 ATPCS。在 C 程序中不需要使用任何关键字 来声明将被汇编语言调用的 C 程序，但是在汇编程序调用该 C 程序之前需要在汇编语言程序中使用 IMPORT 伪 操作来声明该 C 程序。在汇编程序中通过 BL 指令来调用子程序。 23. 在嵌入式在嵌入式 C 语言程序设计中为提高程序效率的相关设计技巧。语言程序设计中为提高程序效率的相关设计技巧。 答：1）变量定义；2）参数传递；3）循环条件；4）以空间换时间；5）数学方法解决问题；6）使用位操作； 7）嵌入汇编。 24.Linux 操作系统的内核、文件系统、

16、编程接口等。操作系统的内核、文件系统、编程接口等。P192 P201 答：Linux 的内核也有很多种，例如普通的 Linux 内核、uClinux 内核、RTLinux 内核等 25.嵌入式嵌入式 Linux 操作系统的特点。操作系统的特点。 答：广泛的硬件支持、内核高效稳定、开放源码，软件丰富、优秀的开发工具、完善的网络通信和文件管理机制， 26.Windows CE 操作系统及其特点。操作系统及其特点。 答：Windows CE 是一个 32 位、多任务、多线程的操作系统，其开放式的设计结构适用于各种各样的设备，其主 要特点： 一、CE 是一种压缩并可升级的软件系统，即使在小内存条件下，也能提供较高的性能。 二、CE 具有便于携带的优点，可以运行于多种微处理器上 三、CE 拥有很好的电源管理系统，能延长移动设备的电池寿命 四、CE 支持标准的通讯系统，可以非常方便地访问 Internet，发送和接受电子邮件，浏览万维网。