《嵌入式部分课后题答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式部分课后题答案（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date嵌入式部分课后题答案嵌入式复习资料嵌入式复习资料第一章嵌入式系统概述：1、什么是嵌入式系统？是简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。P3嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。3、是比较嵌入式系统与通用PC的区别。P3（1）嵌入式系
2、统是专用的计算机系统，而PC是通用的计算机系统。（2）技术要求不同，通用PC追求高速、海量的数据运算；嵌入式要求对象体系的智能化控制。（3）发展方向不同，PC追求总线速度的不断提升，存储容量不断扩大；嵌入式追求特定对象系统的智能性，嵌入式，专用性。4、嵌入式体统有哪些部分组成？简单说明各部分的功能与作用。P6（1）硬件层是整个核心控制模块（由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他I/O接口以及电源组成），嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心，在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路（RAM和ROM等），这就构成了一个嵌入式核心控制模块，操作系统和应用程序都可以
3、固化在ROM中。（2）中间层把系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。一般包括硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）和板级支持包（Board Support Package，BSP）。（3）软件层由实时操作系统（Real Time Operating System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphical User Interfaces，GUI）、网络组件组成。（4）功能层是面向被控对象和用户的，当需要用户操作是往往需要提供一个友好的人际界面。5、嵌入式系统是怎么分类的？P7按照嵌入式微处理器的位数分类（4位、8位、16位、
4、32位、64位）；按照是实时性分类（硬实时系统式之系统对响应时间有严格的要求；软实时系统是对响应时间有一定要求）；按照嵌入式软件结构分类（循环轮询系统、前后台系统、多任务系统）；按照应用领域分类。6什么是多任务系统？多任务系统的特点些？P9 应用的场合：对于较复杂的嵌入式系统而言，存在许多互不相关的过程需要计算机同时处理，在这种情况下就需要采用多任务系统。多任务系统的软件是由多个任务、多个中断服务程序以及嵌入式操作系统组成。任务是顺序执行的，并行性通过操作系统完成。特点：（1）每个任务都是一个无限循环的程序，等待特定的输入，从而机型相应的处理。（2）这种程序模型将系统成分相对简单、相互合作的模
5、块。（3）不同的任务共享同一个CPU和其他硬件，嵌入式操作系统对这些共享资源进行管理。（4）多个顺序机型的任务在宏观上是并行执行的，每个任务都运行在自己独立的CPU上。第二章嵌入式处理器1嵌入式处理器有哪几类？简述各类嵌入式处理器的主要特点和应用领域。P16嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP、嵌入式片上系统。(1)嵌入式微处理器集成处理器内核，存储管理器高速缓存芯片，存在体积小、重量轻、成本低和可靠性高等特点，其又称为单板机。（2）嵌入式微控制器是集成了微处理器、存储器和片内外设芯片称为微控制器，片上外设资源丰富适合于控制单片化、体积小、功耗低、成本低等特点。（3）嵌入式DSP专门用
6、于信号处理的嵌入式芯片，适合执行DSP算法，能够对离散信号进行集化处理，提高速度。（4）嵌入式片上系统SOC软硬件的无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块，在单个芯片上实整个系统的功能。4、ARM体系结构版本的命名规则有哪些？简单说明ARM7 TDMI的含义。P28/ARMv/n/varants/x/varcant/内核、体系结构、变量、/ /排除/ /例如：ARMv4xM 是指ARM内核v4版本排除M变种ARMv5TxM 是指ARM内核v5体系支持T变种排除M变种6、ARM处理器的工作模式有几种？各种工作模式下分别有什么特点？P37用户：程序正常执行模式FIQ：支持高速数据传输或通
7、道处理IRQ：通用中断处理管理：操作系统保护模式，用于处理软中断中止：用于处理存储器故障，虚拟存储器或存储器保护，处理存储器的故障未定义：支持硬件协处理器的仿真处理未定义的指令陷阱系统：运行特权操作系统任务未免出现用户模式不可靠。7、ARM处理器总共有多少个通用寄存器？这些寄存器按其在用户编程中的功能是如何划分的？P38ARM处理器共有37个寄存器，31个通用寄存器，含程序计数器PC，6个状态寄存器。r0r7为普通寄存器r8r12普通寄存器允许快速中断r13通常用作堆栈指针SP，指向栈顶r14通常用作子程序链接寄存器LR也用于中断临时存放PC值，PCLR CPSRSPSRr15程序计数器通常被
8、用作程序计数器PC。（PC中存放下一条将要执行的指令地址）8CPSR各状态位的作用是什么？如何进行操作，以改变各状态位？P39N、Z、C、V、Q是条件码标志，I、F、T、M【4:0】是控制位。I：置1则禁止IRQ中断；F：置1则禁止FIQ中断；T：对于ARM体系结构v4以上版本，T=0指示ARM执行，T=1指示Thumb执行：对已ARM体系结构v5以上版本，T=0指示ARM执行，T=1指示下一条指令引起未定义的指令异常。N=1结果为负数，结果为0则 Z=1，C进位位，V溢出位，Q指示增强型DSP指令中是否出现溢出或饱和，I=1禁止IRQ中断，F=1禁止FIQ中断，T=0指示ARM执行T=1指示
9、Thumb执行，M【4:0】模式位决定处理器的工作模式。9，试述ARM处理器对异常中断的影响。P41r14-=return linkSPSR-=CPSRCPSR【4:0】=exception mode number4位到0位进入异常模式CPSR【5】=0 使处理器在ARM状态下执行CPSR【7】=1 禁止新的IRQ中断If=reset or FIQ thenCPSR6=1 禁止新的FIQ中断PC=exception cector address 完成后进入异常向量地址10.如何从异常中断处理程序中返回？需要注意哪些问题？（可不看）进入中断的逆过程。11ARM指令的寻址方式有几种？试分别叙述其各
10、自的特点并举例说明。P44（1）寄存器寻址 ：指令地址码给出寄存器的编号，寄存器中的内容作为操作数。（2）立即寻址、指令操作码后的地址码是立即数，即操作数本身。（3）寄存器移位寻址、是ARM指令集特有的寻址方式。（4）寄存器间接寻址、指令地址码给出寄存器的编号，寄存器为地址指针，存放操作数的有效地址。（5）基址寻址、基址寻址是讲基址寄存器的 内容与指令中给出的维系量相加，形成操作数有效地址。（6）多寄存器寻址 一次可以传送多个寄存器的值（7）堆栈寻址 按照特定顺序进行存取的存取区。（8） 块拷贝寻址（9）相对寻址12、ARM指令系统中对字节、半字、字的存取是如何实现的？字节（B）半字（H）字(
11、W)另附：1、哈佛结构和冯诺依曼结构体系的区别。哈佛体系：指令与数据分开，有两个独立存储器模块，有两条独立总线（数据、地址）。冯诺依曼：程序指令存储器和数据存储器合二为一的存储结构，程序指令的存储地址与数据存储地址指向同一存储器的不同位置2大端地址和小端地址的区别。小端存储：低字节存放在低地址；大端存储：低字节存放在高地址3、SIMIA R9！（R0,R1，R5）IA：传送之后地址+1 IB：传送之前地址+1DA：传送之后地址-1 DB：传送之前地址-1 第四章BootLoader与设备驱动1、驱动层软件可以分为哪三种类型？P118板级初始化程序、与系统软件相关的驱动程序、与应用软件相关的驱动
12、程序。2、什么是bootloader？为什么说bootloader是依赖于目标硬件实现的？P119Bootloader是系统加电后首先运行的一段程序代码，其目的是将系统的软硬件环境带到一个合适的状态。每种嵌入式微处理器体系结构都有不同的Bootloader，Bootloader还依赖于具体的嵌入式板级硬件设备的配置，所以依赖于目标硬件实现。3、硬件抽象层一班实现哪些功能？P135硬件抽象层的目的是为了将硬件抽象化，通过程序来控制CPU、I/O存储器等硬件的操作，从而使得系统的十倍驱动程序与硬件无关，在功能上，抽象层一般应实现相关硬件的初始化、数据的I/O操作、硬件十倍的配置操作等。4、设计板级
13、支持包的主要目的是什么？它实现的主要功能有哪些？为驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包。第三章嵌入式硬件平台1、嵌入式系统的硬件有哪几个组成部分？P86以嵌入式系统处理器为核心，加上存储器，I/O接口电路，必要的附属电路（电源，时钟，复位，中断）以及相应的总线，以及辅助接口组成。（1） 请简单描述总线的四周期握手过程。P88（1）设备一升高它的输出电平来发出查询信号,他告诉设备二应准备好接受数据。（2）设备二准备好接收数据,升高它的它的输出电平来发出应答信号,这时设备一准备好发送数据,设备二已准备好接收数据。（3）一旦看到数据传输完毕,设备二降低它的输出电平表示它已经接受完数据。（4）看到设
14、备二的应答信号变低,设备降低它的输出电平。3、什么是DMA?DMA主要用来完成哪种总线操作？P90直接存储器访问（Direct Memery-Access，DMA）是允许读/写不由CPU控制的总线操作。专用硬件来完成外设与存储器之间的高速数据传输。除CPU以外的操作外设和存储器的读写操作。4、请画图说明分级存储器的体统结构。P935、RAM存储器有哪几种？他们的特点分别是什么？分别适用哪些场合？P94P96答：静态RAM，特点：价高，容量小，功耗低，稳定性要求高的场合。动态RAM，特点：电路简单，价低，容量大，稳定性低，如果系统的随机存储器的容量不是很大一般采用SRAM，反之DRAM。对于特别
15、高速的应用，使用SRAM。如果嵌入式系统对功耗敏感，可使用SRAM。6、ROM存储器有哪几种？他们的特点分别是什么？P96（1）可编程ROM，只可编程一次。（2）紫外线可擦可编程ROM，该类ROM可以通过紫外线擦出后重复编程。（3）电可擦除可编程ROM，用户以字节为单位多次用电擦除和改写存储内容。12、嵌入式处理器的复位电路有哪几种？P114（1）阻容复位电路（2）手动复位电路（3）专用复位电路（4）看门狗电路（5）软件复位13、嵌入式处理器的时钟电路有哪几种形式？分别有什么特点？P113（1）RC时钟（2）石英晶体（3）石英振荡器（4）锁相倍频时钟14、简述嵌入式系统中的中断子系统实现的功能。P117（1）实现终端返回（2）能够实现优先
