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1、嵌入式系统设计考试考题1.在PXA270和Exynos 4412实验系统中，都采用了核心板及母板（主板） 结构，请简述这种结构设计的优点和缺点。答：核心板是一个六层的小板，主板是一个两层的大板。两种板子的特 征以及要求不同：核心板的特征是集成性高，结构复杂，成本相对较 高，要求要可以高速运行。主板的特征是扩展性强，可搭载外围设备， 成本低廉，相对低速。设计成两块板子，让成本高的核心板尽量缩小， 成本低廉，也便于设计以及维修更换，并且让两种板子都发挥了各自的 特性，所以通常设计成两块板。如果设计成一块板子，两种板子的速度 不匹配，设计过程、制作工艺复杂，成本高，出现问题也不好解决，同 时主板扩展
2、性强的特性也不好发挥。但是设计成两块电路板，可能出现 的问题集中在两块板子的连接上，如电路设计，传输信息的方式，速度 （传输时延），准确性等。2. Arm处理器有哪些工作模式和状态答：工作模式：用户模式、系统模式、快速中断模式、中断模式、管理 模式、终止模式、未定义指令模式，从编程的角度看，ARM处理器的工作状态一般有两种，并可以在两种状态 下切换：第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令；第二种为Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。3. ATPCS (ARM-Thumb Produce Call Standard)的主要内容是什么?答：为了使
3、单独编译的C语言和汇编语言之间能够相互调用，必须为子程序间的调用规定一定的 规则。ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。其使用 规则为：1 .子程序通过寄存器R0”R3来传递参数.这时寄存器可以记作：A1A4 , 被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0R3的内容.2 .在子程序中,使用R4R11来保存局部变量.这时寄存器R4R11可以记作: VrV8 .如果在子程序中使用到V1V8的某些寄存器,子程序进入时必须保 存这些寄存器的值,在返回前必须恢复这些寄存器的值,对于子程序中没 有用到的寄存器则不必执行这些操作.在THUMB程序中，通常只能使用寄 存器R4R7来保存
4、局部变量.3 .寄存器R12用作子程序间scratch寄存器,记作ip;在子程序的连接代码 段中经常会有这种使用规则.4 .寄存器R13用作数据栈指针,记做SP,在子程序中寄存器R13不能用做其 他用途.寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等.5 .寄存器R14用作连接寄存器，记作lr ;它用于保存子程序的返回地址， 如果在子程序中保存了返回地址,贝!IR14可用作其它的用途.6 .寄存器R15是程序计数器，记作PC ;它不能用作其他用途.7 . ATPCS中的各寄存器在ARM编译器和汇编器中都是预定义的。4.在嵌入式系统设计中，JTAG的主要作用是什么？答：1用于烧写FLAS
5、H,烧写FLASH的软件有很多种包括jatg. exe fluted flashpgm等等，但是所有这些软件都是通过jtag接口来烧写flash的，由 于pc机上是没有jtag接口的，所以利用并口来传递信息给目标板的jtag 接口。所以就需要并口转jtag接口的电路。2用于调试程序，同时应该注意到jtag接口还可以用来调试程序。而调 试程序（如ARM开发组件中的AXD）为了通过jtag接口去调试目标板上的 程序，同样是使用pc的并口转jtag接口来实现与目标板的通信。这样， 并口转jtag接口的电路就有了两种作用。3仿真器，根据1和2的总结，并口转jtag接口的电路是两种应用的关 键，而这种电
6、路在嵌入式开发中就叫仿真器。并口转jtag接口的电路有 很多种，有简单有复杂的，常见的仿真器有Wigger, EasyJTAG, Multi- ICE等。这些所谓的仿真器的内部电路都是并口转jtag接口，区别只是电 路不同或使用的技术不同而已。二.原理图设计部分在PXA270实验系统中，有四个七段数码管，其中每两个数码管为一 组。两组数码管的地址分别为0x10300000和0x10400000。假定系统的驱 动程序和测试程序都能够正常运行，测试程序的功能是使四个数码管显 示EEEE,请回答如下问题：（1）如果将驱动程序中数码管的地址0x10300000误写为0x10500000,驱动程序的其他
7、内容不变，执行测试程序会出现 什么现象（2）答：EEEE移了一组数码管。（3）如果将驱动程序中数码管的地址0x10300000误写为0xl03000A0,驱动程序的其他内容不变，执行测试程序会出现什么现象(4)答：程序正常运行。(5)由于系统的需要，与数码管对应的两组地址0x10300000和0x10400000,需要修改为0x04300000和0x04400000,其原理图应当做如何修改(6)答:将B_CS4和和CS5的连线交换。三.Arm 1：作模式及汇编部分(10分)在下面的程序注释中，qij表示问题编号，ie(04) , je (04) o请回答如下问题：L q00, q01所在行的指
8、令执行的是什么操作如果系统在IRQ使能的情况下，有IRQ发生的话，系统能够正常运行吗？答：所执行的是中断操作；不能。2: qll Q13所在行的指令执行的是什么操作arm是什么工作模式？答：初始化R0,此时处于管理模式。2： q21 q24所在行的指令执行后，arm处于什么工作模式？答：处于用户模式。3：执行完q31行的指令后，arm是什么模式？答：向量中断模式。4：执行完q41行的指令后,R0=?答：RO = OxlFAREA INIT, CODE, READONLYENTRYBRESET_HANDIERUNDEFINED_HANDIERBUNDEFINED_HANDIERBSWI_HAND
9、IERPREFETCH_HANDIERBPREFETCH_HANDIERABORT_HANDIERBABORT_HANDIERNOPIRQ_HANDIER;qOOBIRQ_HANDIER;qOlFIQ_HANDIERBFIQ_HANDIERSWI_HANDIERMOVPC, LRRESET_HANDIERMOVRO, #0x000001F0;qllLDRRI, =0xF0000000;ql2STRRO, RI;ql3 mov rl3,#3MOVR14,#4MRSRO, CPSR;q21BICRO, RO, ttOxlf；q22ORRRO, RO, #0x10；q23MSRCPSR_c, RO；
10、q24movrl3,ttlMOVR14, #2MRSRO, CPSRBICRO, RO, ttOxlfORRRO, RO, #0x12MSRCPSR_c, RO;q31ADDR13,R13,R14MOVR0,R13ADDPC, PC, #0x8ADDRO, RO, #0x7ADDRO, RO, #0x6ADDRO, RO, #0x5ADDRO, RO, #0x4ADDRO, RO, #0x3;q41ADDRO, RO, #0x2ADD RO, RO, 80x1STOPSTOPEND四.驱动程序部分(20分)Exynos 4412嵌入式系统的Keypad结构和编号如图1所示。第四题图1在Keyp
11、ad驱动程序中，扫描键码的程序如下：for(i=0;i 0)for(k=0;k4;k+) if (value = tmpk) value = j+(i*4);if(value != 0x00) goto stop_poll：)j+；)stop_poll:1.试结合驱动程序fpga_keypad.4口测试程序g2_1671(11651.(?,说明测试程序是怎样获取按键的编号的。答：首先，驱动程序将存储键盘输入数据的缓冲区清空。按下按钮 后，测试程序将按下按钮的返回的数据存入缓冲区。驱动程序中，程 序对键盘输入数据缓冲区中的数据逐个对比，当对比发现当前对比的 存储空间存在数据时，通过行列值计算，得
12、出按键的编号。2 .请说明当有13号键按下时，驱动程序扫描按键并获取键号的过程。 答：按下13号键时，测试程序将按键数据存入缓冲区。测试程序将 C0L1开始，将每行所对应缓冲区数值与空值比较。ROWK R0W2对应缓 冲区数值为空值，R0W3非空值。则依次将9、10、11、12号键COL值对 应的数值(0x01、0x02、0x04、0x08)分别与R0W3缓冲区数值比较，到 扫描到9号键对应数值时，判断0x01与R0W3缓冲区数值相等，通过当 前行列值的计算，得出按键号。3 .由于系统设计的需要，如果希望Keypad编号顺时针旋转270 ,如图 2所示。请问如何设计程序，达到扫描键盘的目的？(用文字说明实现 原理，并写出具体程序)答：用数值13减去将原程序得出的Keypad编号即可。for(i=0;i 0)for(k=0;k4;k+) if (value = tmpk)value = 13-j-(i*4);if (value != 0x00) goto stop_j)oll;)H+；)第四题图2
