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1、2014年计算机三级考试嵌入式系统开发技术复习大纲（含答案）第一章嵌入式系统概述1. 嵌入式系统的定义答： 1 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。2.嵌入式系统的组成，能画出嵌入式系统的组成框架。 答：嵌入式系统由软件系统和硬件系统两部分组成。嵌入式聲系统嵌入式应用程序嵌入式驱动程序（可选）嵌入式操作系统（可选）嵌入式引导程序（BootLoader）3.单片机是不是嵌入式系统？它与ARM嵌入式系统有何异同? 答：单片 单片机一、低成本，主要应用与工业控制等领域;而 外接大容量存储器，能 4嵌入式系统与通用计
2、 答：通计 术发展方向是处理速度、总线宽度嵌入式系统。一般内置存储器，不4位、8位或16位的数据总线，RM嵌入式系统是32位的数 合多种应用。他硬件电A已运行操作系统以适算机之间的区别。算机系统采用标准化、模块化存储容量的无限提升。而嵌入式系统怎作系统，侧重于运行操据总线，运算速度快,的设计，其技术要求是高速、海量的信息处理，技采用针对性较强的专业化设计，技术要求是满足具体应用，技术发展方向是在保证应用系统的技术要求和可5. 嵌入式处理器的分类答: 1嵌入式微处理器MPU 2嵌入式微控制器MCU 3嵌入式DSP处理器 4嵌入式片上系统SOC 5嵌入式可编程片上系统SOPC6. 嵌入式操作系统的
3、作用是什么？请举出3种常见的操作系统。 答：用于管理存储器分配、中断处理、任务间通信和定时器响应，以及提供多任务处理等功 能。嵌入式操作系统，大大地提高了嵌入式系统硬件工作效率，并为应用软件开发提供了极 大的便利。 3 种常见的操作系统： WinCE、 Vxworks、 uClinux7嵌入式系统开发流程 答:嵌入式系统开发流程一般可分为4个阶段：需求分析阶段、硬件开发阶段、软件开发阶段和程序固化阶段。第二章 ARM 处理器编程基础1.计算机中的两种典型体系结构是什么，各自的特点是什么？冯诺依曼体系和哈佛体系结构冯诺依曼体系：1）数据与指令都存储在同一存储区中，取指令与取数据利用同一数据总线。
4、2）被早期大多数计算机所采用3） ARM7冯诺依曼体系结构简单,但速度较慢。取指不能同时取数据哈佛体系结构： 1）程序存储器与数据存储器分开.2）提供了较大的存储器带宽，各自有自己的总线。3）适合于数字信号处理.4）大多数DSP都是哈佛结构.5）ARM9 是哈佛结构6）取指和取数在同一周期进行，提高速度， 改进哈佛体系结构分成三个存储区：程序、数据、程序和数据共用2.在ARM系列中，ARM7, ARM9分别是什么体系结构。ARM7是冯诺依曼体系结构ARM9是哈佛体系结构3ARM7 处理器， PXA270 处理器分别采用几级流水线；ARM7采用的是3级流水线 PXA270采用的是7级流水线4.
5、ARM 处理器有几种工作状态，各自的特点。工作状态之间如何进行转换，异常响应时， 处理器处于何种状态。答：ARM有两种工作状态： ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令。 Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令. 在程序的执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,并且不影响处理器运行模 式和相应寄存器中的内容。ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态的指令，并可 在两种工作状态之间切换，但ARM微处理器在上电或复位后，应该处于ARM状态。执行BX跳转指令，将操作数的状态位（位0）设置为1时，可以使处理器从ARM状态切换 到 Thumb
6、状态。此外，当处理器处于 Thumb 状态时发生异（如 IRQ、 FIQ、 Undef、 Abort、 SWI等），则异常处理返回时，自动切换到Thumb状态。执行BX跳转指令，将操作数的状态位（位0）设置为0时，可以使处理器从Thumb状态切 换到 ARM 状态。此外，当处理器进行异常处理时,把 PC 指针放入异常模式链接寄存器中,并 从异常向量地址开始执行程序，也可以使处理器切换到ARM状态。THUMB 指令集在功能上只是 ARM 指令集的一个子集,某些功能只能在 ARM 状态下执行,如 CPSR 和协处理器的访问.进行异常响应时，处理器会自动进入ARM状态.即使是一个单纯的 THUMB
7、应用系统,必须加一个汇编的交互头程序,因为系统总是自动从ARM 开始启动5. ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB；6. ARM 处理器数据存储格式有哪几种?各自的特点？能否举例进行说明。答： ARM 存储器有大端格式和小端。大端格式中，字数据的高字节存储在低地址中，而字 数据的低字节则存放在高地址中；小端格式则相反。7. ARM 处理器数据类型包括哪些？各自特点。答：字（Word）：在ARM体系结构中，字的长度为32位，而在8位/16位处理器体系结构 中，字的长度一般为 16 位。半字(Half-Word)：在ARM体系结构中，半字的长度为16位，而在8位/16位处理器 体系结构中字的
8、长度一致。字节(Byte)：在ARM体系结构和8位/16位处理器体系结构中，字的长度均为8位。由于一个字数据占用地址空间中的4个字节的地址，因此其地址总是4的倍数，在二进 制计数中，字数据的地址低2位总为0，称为地址4字节对齐(地址的低两位为0)；同理， 半字需要2字节对齐(地址的最低位为0)8. ARM 处理器一共有几种中工作模式，分别是？那种模式下，专业寄存器最多。ARM处理器一共有7种运行模式，它们分别是：用户模式(user)、快速中断模式(fiq)、外部中断模式(irq)、管理模式(svc)、数据访问中止模式(abt)系统模式(sys)和未定义指令中止模式(und)。9. ARM 处理
9、器正常工作时，处于何种工作模式？答：用户模式(user)。9. ARM 处理器共有多少个32 位寄存器，多少个为通用寄存器，多少个状态寄存器。 答：共有 37 个 32 位寄存器，其中 31 个为通用寄存器，可用于累加操作， 6 个为状态寄存 器。10. 在ARM指令中，R13寄存器常用？ R14寄存器被称为？，R15寄存器？ 答：R13常用做堆栈指针，R14被称为子程序连接寄存器或连接寄存器。R15寄存器用于保存程序计数器(PC)。R15 一般不作为通用寄存器使用11. 弄清楚CPSR每一位的含义，例如：条件标志位N,Z,C,V控制位；T标志位条件码标志位：NZCVN： Negative/L
10、ess Than 当用两个补码表示的带符号数进行运算时， N=1 表示运算结果为负； N=0 表示运算结果为正或者 0C： Carry/Borrow/Extend可以有4种方法设置C的值：加法运算(包括反值比较指令CMN)；当运算产生了进位 时(无符号数溢出)，C=1，否则C=0；减法运算(包括比较指令CMP)；当运算产生了借进位时(无符号数溢出)C=1，否则C=0； 对于包含移位操作的非加/减运算指令，C为移出值的最后一位。杜宇其他的非加/减运算指令，C的值通常不改变V： Overflow可以有2种方法设置V的值：对于加/减运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的 带符号数时， V=
11、1 表示符号位溢出。对于其他非加/减运算指令，V的值通常不改变。Q：在ARM v5及以上版本的E系列处理器中，用Q标志位指示增强的DSP运算指令是否发 生溢出。其他版本的处理器，Q标志位无定义。控制位：程序状态寄存器(PSR)的低8位(包括lFT和M【4： 0】)为控制位，当发生异常时， 这些位可以被改变，如果处理器运行特权模式，这些位也可以有程序修改。IF：中断禁止位1=1 :禁止IRQ中断F=0：禁止FIQ中断T 标志位：T标志位反映处理器的运行状态。对于ARM v5及以上版本的T系列处理器中，当该位为1 时，程序运行Thunm状态，否则运行于ARM状态。对于ARM v5及以上版本的非T系
12、列处理器中，当该位为1时，执行吓一跳指令以引起未定 义指令异常；当该为为0时，表示运行于ARM状态。运行模式位M【4:0】M01M2M3M4是模式位，这些决定了处理器的运行模式12. ARM 指令的寻址方式。(1)寄存器寻址；(2)立即寻址；(3)寄存器偏移寻址；(4)寄存器间接寻址；(5)基址变址寻址；(6)多寄存器寻址；(7)堆栈寻址；(8)块拷贝(复制)寻址；(9)相对寻址。13. 掌握ARM指令集，常用指令的使用。跳转指令： B BL 数据处理指令： MOV ADD SUB AND ORR 程序状态寄存器访问指令：MRS MSR加载/存储指令：1) LDR 指令 LDR LDRB LD
13、RH2) STR 指令STR STRB STRH3) 批量数据加载/存储指令 LDM STM14. ARM伪指令(掌握教科书中提到的即可)；汇编语言的编程；C语言编程，混合编程。AREA ENTRY END IMPORT GET(或 INCLUDE)15. ADS集成开发环境的使用第三章 嵌入式硬件开发1.如何进行 ARM 芯片的选型2. 最小系统的组成S3C4510B 最小系统包含处理器电路、电源电路、晶体振荡器电路、复位电路和存储器电路3. PXA270处理器的特点Quick Capture 为成像设备与无线设备提供接口，有助于改进图像质量以及降低产品整体成 本，该项技术包括快速浏览、快速
14、拍照和快速视频拍摄三种操作模式。Speed Step技术可以智能切换空闲、待机和深层睡眠三种低功耗状态，以提高动态电压管理 性能，可在一定程度上缓解目前手持设备普遍存在电池续航能力较弱的现象，在保证 CPU 性能的情况下，最大限度地降低移动设备功耗。Pentiums MMX是一种基于Intel MMXT先进的多媒体指令集MMX技术，使得基于Bulverde 的无线设备在拥有堪与PC相比的多媒体性能同时，能够最大限度减轻系统功耗，另一方面， 也有助于软件开发商提供类似游戏、MPEG4视频文件以及语音识别等应用服务。Intel同时还发表了配合PXA270使用的图形协处理器一一700G多媒体加速器。
15、这颗芯片可 以以每秒30帧，的速度播放MPEG4或WMV的图像，使PXA270的多媒体性能达到极大提升。 第四章 无操作系统的嵌入式软件开发1.无操作系统嵌入式软件开发的流程。主机SDRAM否JTAGRinh週试文艸 带有调试信息餡烧弓程序蓉ADS架咸H发ftfl 生歳冠f* bin Aft-淹用穆序 调试丈件闵（现场携息辰谶）打印燔出、动态流程、静总观塞 实验板F霰仿息输出翅过H-J1AG克接烧写应用觀序bEn应用程序binRS-232串门烧写稈序将应 用程序由 SDRA.M转禳SOKANt 釧 Flash臧用程序无 週试供息bin* 挠写稈序掘RS-232 帛 口H-J I ACj2. 什么是初始化程序？ bootloader的作用。答：初始化程序是系统加电后运行的第一段软件代码。在嵌入式系统中，通常整个系统的加 载启动任务就完全由BootLoader来完成。简单地说，BootLoader就是在操作系统内核运行 之前运行的一段小程序。通过这段小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图 从而将系统的软、硬件
