1、ARM微处理器有7种工作模式,它们分为两类非特权模式、特权模式。
其中用户模式属于非特权模式2、ARM支持两个指令集,ARM核因运行的指令集不同,分别有两个状态ARM 、Thumb,状态寄存器CPSR的T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态3、ARM核有多个寄存器,其部分用于通用寄存器,有小部分作为专用寄存器,R15 寄存器用于存储PC,R13通常用来存储SP 。
ARM处理器有两种总线架构,数据和指令使用同一接口的是诺依曼,数据和指令分开使用不同接口的是哈佛结构4、ARM微处理器复位后,PC的地址通常是0x0 ,初始的工作模式是Supervisor 。
5、ARM微处理器支持虚拟存,它是通过系统控制协处理器CP15 和MMU(存储管理部件)来进行虚拟存的存储和管理。
当系统发生数据异常和指令领取异常时,异常处理程序透过嵌入式操作系统的存管理机制,通过MMU交换物理存和虚拟存的页面,以保证程序正常执行。
6、编译代码时,有两种存储代码和数据的字节顺序,一种是小端对齐,另一种是大端对齐。
7、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种,其中开放源码的工具链是GNU工具链,ARM公司提供的工具链是ADS工具链计算机有CISC和RISC两种类型,以ARM微处理器为核心的计算机属于RISC类型,其指令长度是定长的8、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。
Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX任选六9、Boot Loader在嵌入式系统中主要起什么作用?完成哪些主要的工作?答:Boot Loader是在嵌入式系统复位启动时,操作系统核运行前,执行的一段程序。
通过Boot Loader,初始化硬件设备,建立存和I/O空间映射图,为最终加载操作系统核调整好适当的系统软硬件环境。
10、搭建嵌入式开发环境,连接目标板,一般使用什么通信接口连接?在Windows主机上使用什么软件建立连接?在Linux主机上使用什么软件建立连接?答:RS-232,以太网口、并口在Windows主机上使用超级终端软件,在Linux主机上使用Minicom软件11、嵌入式开发环境主要包括哪些组件?嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境,主要包括●宿主机●目标机(评估电路板)●基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE●运行于宿主机的交叉编译器和器、以及开发工具链或软件开发环境●嵌入式操作系统12、在进行基于ARM核的嵌入式系统软件开发时,调用如下函数:int do_something(int arg1,void *arg2,char arg3,int *arg4)这四个参数通过什么方式从调用程序传入被调函数?根据A TPCS编程规,调用函数和子程序通过R0——R3四个寄存器传递参数,超过四个参数使用堆栈传递。
因此arg1通过R0传入,arg2, 通过R1传入,arg3通过R2传入,arg4通过R3传入13、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。
Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX任选六14、写一条 ARM 指令,完成操作r1 = r2 * 3(4分)ADD R1,R2,R2,LSL #115、初始值R1=23H,R2=0FH执行指令BIC R0,R1,R2,LSL #1后,寄存器R0,R1的值分别是多少?(4分)R0=21H,R1=23H16、说明指令STMIA r12!, {r0-r11}的操作功能。
(4分)将R0-R11十二个寄存器中的32位数据,存储到R12地址指针为起始地址的存中,地址的操作方式是先操作、后增加,并更新地址。
一、填空题(请将答案填入题后括号中):共10小题,每小题2分,满分20分。
1、一般而言,嵌入式系统的构架可以分为4个部分:分别是(处理器)、存储器、输入/输出和软件,一般软件亦分为操作系统相关和(应用软件)两个主要部分。
2、根据嵌入式系统使用的微处理器,可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器,(嵌入式DSP 处理器),(嵌入式微处理器)以及片上系统。
3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序,其基本功能有(进程管理)、进程间通信、(存管理)、I/O资源管理。
4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为(实时操作系统)和分时操作系统,其中实时系统亦可分为(硬实时系统)和软实时系统。
5、核负责管理各个任务,或者为每个任务分配CPU时间,并且负责任务之间的(通信),核的基本服务是(任务切换)。
6、嵌入式开发一般采用(宿主机/目标机方式)方式,其中宿主机一般是指(PC机或者台式机)。
7、哈佛体系结构数据空间和地址空间(分开),ARM7TDMI采用(诺依曼体系)的核架构。
8. ARM7TDMI采用(3)级流水线结构,ARM920TDMI采用(5 )级流水线。
9 .按操作系统的分类可知,Dos操作系统属于顺序执行操作系统,Unix操作系统属于(分时)操作系统,VxWorks属于(实时嵌入式)操作系统。
10、ARM7TDMI中,T表示支持16位Thumb指令集,D表示(在片可调试),M表示嵌乘法器Multiplier,I表示(嵌入式ICE),支持在线断点和调试。
二、选择题(请将答案填入题后括号中):共10小题,每小题2分,满分20分。
1、要使CPU能够正常工作,下列哪个条件不是处理器必须满足的。
( D )(A) 处理器的编译器能够产生可重入代码(B)在程序中可以找开或者关闭中断(C) 处理器支持中断,并且能产生定时中断(D)有大量的存储空间2、下面哪种操作系统最方便移植到嵌入式设备中。
( D )(A) DOS (B)unix (C) Windows xp (D)linux3、下面哪个选项不是SUB设备的特点。
( B )(A) 串行通信方式(B)不可热拨插(C) 分HOST、DEVICE和HUB (D)通信速率比RS232快4、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上。
( C )(A) Symbian (B)WinCE (C) uc/os (D)linux5、以下哪项关于SRAM和DRAM的区别是不对。
( A )(A) SRAM比DRAM慢(B)SRAM比DRAM耗电多(C) DRAM存储密度比SRAM高得多(D)DRM需要周期性刷新6、uc/os操作系统不包含以下哪几种状态。
( C )(A) 运行(B)挂起 (C) 退出(D)休眠7、0x07&0x11的运算结果是。
( A )(A) 0x01 (B)0x11 (C) 0x17 (D)0x078、以下哪种方式不是uc/os操作系统中任务之间通信方式。
( C )(A) 信号量(B)消息队列 (C) (D)9、以下哪种方式不是文件系统的格式。
( B )(A) FAT (B)DOS (C) NTFS (D)Ext10、在将uc/os操作系统移植到ARM处理器上时,以下哪些文件不需要修改。
( A )(A) OS_CORE.C (B)include.h (C) OS_CPU.H (D)OSTaskInit三、判断题:共5小题,每小题2分,满分10分。
1、所有的电子设备都属于嵌入式设备。
( F )2、诺依曼体系将被哈佛总线所取代。
( F )3、嵌入式linux操作系统属于免费的操作系统。
( T )4、移植操作系统时需要修改操作系统中与处理器直接相关的程序。
( T )5、USB2.0的最大通信速率为12M/S。
( F )四、简答题:共2小题,每小题10分,满分20分。
1、根据嵌入式系统的特点,写出嵌入式系统的定义。
以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统2、试分析实时操作系统的工作状态特点及相互之间的转换。
运行:获得CPU的控制权;就绪:进入任务等待队列,通过调度中转为运行状态;挂起:任务发生阻塞,称出任务等待队列,等待系统实时事件的发生而被唤醒,从而转为就绪或者运行;休眠:任务完成或者错误等原因被清除的任务,也可以认为是系统中不存在的任务。
多任务五、分析计算题:共2小题,每小题10分,满分20分。
1、试写抢占式和非抢占式的区别。
执行的过程中对中断处理方式不一样,抢先式:某一中断执行完成后,如果有更高优先级的任务处于就绪状态,将执行更高优先级任务,而非抢占式不一样,一个任务只有主动放弃CPU 的控制权,其它任务才能够获得CPU的控制权。
2、从嵌入式系统底层到上层应用软件,试分析嵌入式计算系统的组成主要分为哪几个部分,并写出各部分所完成的功能。
(1)硬件层;(2)中间层(嵌入式系统初始化,硬件相关的驱动程序);(3)软件层(操作系统、文件系统、GUI,网络及通用组件);(4)功能层。
六、专业名词解释(写出以下英文简写对应的中文名称):共5小题,每小题2分,满分10分。
(1)RTOS (2)CISC (3)Kernel (4)Scheduler (5)non-preemptive (1)RTOS(实时操作系统);(2)CISC(复杂指令集);(3)Kernel(核) (4)Scheduler(调度)(5)non-preemptive(非抢先式)1. 请简述嵌入式系统的设计过程。
嵌入式系统得设计过程:(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2. 简述ARM处理器的工作状态。
ARM处理器的工作状态:(1)ARM状态:32位,ARM状态下执行字对准的32位ARM指令;(2)Thumb状态:16位,Thumb状态下执行半字对准的16位Thumb指令。
在Thumb状态下,程序计数器PC使用位1选择另一个半字。
3. 简述ARM处理器的7种运行模式及各自的用途。
ARM处理器的7种运行模式:(1)用户模式:正常用户模式,程序正常执行模式。
(2)FIQ模式:处理快速中断,支持高速数据传送或通道处理。
(3)IRQ模式:处理普通中断。
(4)SVC模式:操作系统保护模式,处理软件中断。
(5)中止模式:处理存储器故障,实现虚拟存储器和存储器保护。
(6)未定义模式:处理未定义的指令陷阱,支持硬件协处理器的软件仿真。
(7)系统模式:运行特权操作系统任务。
4. 简述BLX、SWI、STM、LDM、MOV、MVN的含义。
BLX: 带和状态切换的跳转指令SWI: 软件中断指令STM: 批量存字写入指令LDM: 加载多个寄存器指令MOV: 数据传送指令MVN: 数据取反传送指令5.请解释下列程序中的各条指令:.equ x, 45 /*定义变量x,并赋值为45 */.equ y, 64 /*定义变量y,并赋值为64*/.equ stack_top, 0x1000 /*定义栈顶0x1000*/.global_start /*声明全局变量*/.text /*将操作符开始的代码编译到代码段*/_start: /*程序代码开始标志*/mov sp, #stack_top /*定义堆栈位置*/mov r0, #x /*x的值放入r0*/str r0, [sp] /*r0的值保存到堆栈*/mov r0, #y /*y的值放入r0*/ldr r1, [sp] /*取堆栈中的数到r1*/add r0, r0, r1 /*将r0中的数和r1中的数相加的结构放入r0*/str r0, [sp] /*r0的值保存到堆栈*/stop:b stop /*程序结束,进入死循环*/.end5、S3C44B0X中具有哪几个定时器?分别有哪些功能特性?6个16位定时器:都可以工作在中断或DMA模式。