第一章1、嵌入式系统的应用范围：军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制。

2、嵌入式系统定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件与硬件可裁剪，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。

（嵌入式的三要素：嵌入型、专用性与计算机系统）。

3、嵌入式系统的特点：1）专用性强；2）实时约束；3）RTOS ；4）高可靠性；5）低功耗；6）专用的开发工具和开发环境；7）系统精简；4、嵌入式系统的组成：（1）处理器：MCU、MPU、DSP、SOC ；（2）外围接口及设备：存储器、通信接口、I/O 接口、输入输出设备、电源等；（3）嵌入式操作系统：windows CE 、UCLinux 、Vxworks 、UC/OS;（4）应用软件：Bootloader5、嵌入式系统的硬件：嵌入式微处理器（MCU、MPU、DSP、SOC ），外围电路，外部设备；嵌入式系统的软件：无操作系统（NOSES ），小型操作系统软件（SOSE）,大型操作系统软件（LOSES ）注：ARM 处理器三大部件：ALU 、控制器、寄存器。

6、嵌入式处理器特点：（1）实时多任务；（2）结构可扩展；（3）很强的存储区保护功能；（4）低功耗；7、DSP 处理器两种工作方式：（1）经过单片机的DSP 可单独构成处理器；（2）作为协处理器，具有单片机功能和数字处理功能；第二章1、IP 核分类：软核、固核、硬核；2、ARM 处理器系列：（1）ARM7 系列（三级流水，thumb 指令集，ARM7TDMI ）;（2）ARM9 系列（DSP 处理能力，ARM920T ）3 ）ARM/OE （增强DSP）4）SecurCone系列（提供解密安全方案）；（5）StrongARM 系列（Zntle 产权）；（6）XScale 系列（In tel产权）；（7）Cortex系列（A:性能密集型；R:要求实时性；M :要求低成本）3、ARM 系列的变量后缀:（1）T: thumb 指令集；（2）D: JTAG 调试器；（3）快速乘法器；（4）E:增强DSP指令；（5）J: Jave加速器4、A RM{X}{Y}{Z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S} —系列号，y—内部存储管理和保护单元，Z—含有高速缓存。

5、CISC（x86）: （1）具有大量的指令和寻址方式（300~500 条）；（2）8/2 原则: 80%的程序只用20% 的指令；（3）大多说程序只使用少量指令就能运行；6、处理器核的性能指标：（1 ）冯诺依曼vs哈佛；（2）CISCvs RISC （3）流水线结构；（4）超标量执行；（5）高速缓存；7、流水线（所有的ARM 处理器）:每个时钟脉冲都接收下一条处理数据的指令，只是不同部分做不同的事情，提高系统处理速度和效率；ARM7 —3 级流水线，PC=LR-；4 ARM9—5 级流水线PC=LR-4*3 ；ARM10—6 级；ARM—8 级；Cortex—8 级；8、4种异常:中断、陷阱、故障、终止；9、ARM处理器的7种工作模式：（1）用户态USR ；（2）快中断FIQ ；（3）中断IRQ ；（4）管理态SVC;（5）终止态ABT ；（6）未定义UND ；（7）系统SYS ；10、 ARM 的两种工作状态：（1）ARM 状态---32 位ARM 指令集，字对齐取指（2）Thumb 状态---16 位Thumb 指令集，半字对齐取指。

11、 ARM 寄存器：37 个寄存器，其中31 个通用寄存器，6 个状态寄存器，寄存器位32 位寄存器。

影子寄存器：是为处理器的不同工作模式配备的专用物理寄存器，在异常模式下，它们将代替用户或者系统模式下使用的部分寄存器。

（1）SP —堆栈指针R13（2）LR—链接寄存器R14（3）PC—程序计数器R15 （当前取指指令地址）状态寄存器：（1）保存ALU 当前操作信息（2）控制允许和禁指中止（3）设置处理器操作模式。

标志位：（1）N—结果为负数，N=1（2）Z—结果为0，Z=1（3）C—加法进位C=1，减法置错位C=0（4）V—带符号溢出，V=1（5）I —1=1禁止IRQ中断（6）F—F=1 禁止FIQ中断（7）T=0 —ARM执行；T=1，Thumb执行。

12、 ARM 存储器数据类型：8 位字节（Java 加速器）；16 位字节（Thumb 处理器）；32 位字节（ARM 处理器）；13. 大端序：高字节—低地址；小端序：高字节—高地址14. ARM的存储体系（1）片内存储器：寄存器，片上cache, FIFO, TCM （可控），片内SRAM（2）片外存储器：主存储器（片外DRAM 、SDRAM ）,外部存储器,后备存储器。

1 5.存储管理单元MMU 的作用：（1 ）虚拟存储空间到物理存储空间的映射（2）存储器保护功能（3）设置虚拟存储空间的缓冲特性。

16. Cache:cache 是位于主存储器和cpu 之间的一块高速存储器（高速可控）统一cache :冯诺伊曼结构中指令和数据存放在一起，统一编址。

分离cache: 哈佛结构中,指令和数据存放各存储体,分开编址。

逻辑cache:cache 放在处理器内核与MMU 之间。

逻辑cache 在序列地址空间存储数据，处理器可以直接通过逻辑cache 访问数据，而无需通过MMU 。

物理cache:cache 放在MMU 和物理存储器之间。

物理cache 使用物理地址存储数据，当处理器访问存储器时，MMU 必须先把虚拟地址转换为物理地址，cache 才能向内核提供数据。

Cache 地址映射方法：直接映射（电路简单效率低），全相联映射（适合小cache），组想联映射。

17. FCSE 快- 速上下文切换扩展：是硬件电路，加快进程切换速度，减小切换开销2 写缓存区改善了cache 的性能18. FIFO-写缓存区（容量很小）：位于处理核与主存之间1当Cpu输出数据时，若总线恰好被占用而无法输出时，那么Cpu 可以把数据写入写缓存区。

当总线上没有比写缓存区优先级更高的掌控者时，写缓存区可以通过总线将数据写入内存2.19. 哈佛结构在ARM 中的具体实现方式：1.程序指令和数据分别存储，分开编址；23.哈佛结构的数据Cache 和指令Cache 是分开的，各有一套地址和数据总线，使取指和取数据同时进行。

20. 筒形移位寄存器；ARM 处理器内部有筒形移位寄存器，可以进行移位操作。

21. 看门狗定时器WDG:引导嵌入式微处理器脱离死锁工作状态。

22. 边界对准：指处理器一次性的或者周期性的读写内存的起始地址。

提高数据传输速度，加快访问速度，简化了编译器设计，优化了程序代码。

23. AMBA总线：AHB-高性能片上总线；APB-先进外围片上总线16.I/O 地址空间编址方法：1）独立编址法（8086 ），需要设置I/O 指令；2）统一编址法（ARM ）（3）混合编址第三章19. ARM 的指令集包括六类指令：分支指令，数据处理指令，状态寄存器存取指令，数据存取指令，协处理器指令，异常处理指令。

3. ARM 指令集和Thumb 指令集具有两个共同点，一是他们都有较多的寄存器，可以用于多种用途；而是对存储的访问只能通过Load/store 指令进行。

4. 正交指令集具有如下特征（1）指令集中的绝大多数指令长度相同（2）指令的操作码和操作数寻址字段的长度相对稳定。

（3）在寻址字段中，所有寄存器的寻址都可以替换。

5. ARM 处理器有三个指令集：32 位的ARM 指令集，16 位的Thumb 指令集和8 位的Jazelle 指令集。

6. 多寄存器传送指令的优点：在数据块操作，上下文切换，栈操作方面比单寄存器传送指令效率更高，但缺点是增加了中断延迟。

7. 简述ARM 进入异常时处理器的响应，退出异常时需要执行哪些操作，处理器响应（1）将CPSR 的内容保存到将要执行的异常中断模式的SPSR 中（2）设置当前程序状态寄存器CPSR 中的模式字段位（3 ）将异常发生时程序的下一条指令地址保存到新的异常模式的R14 寄存器中（4）强制对程序计数器赋值，使程序从异常所对应的向量地址开始执行中断服务子程序。

退出异常时操作如下：（1）所有修改过的用户寄存器必须从处理程序的保护栈中恢复（2）恢复被中断程序在被中断时刻的CPSR 寄存器（3）返回到发生异常中断的指令位置或者异常中断的下一条指令处执行。

（4）清除CPSR 中的中断禁止标志位。

8. ARM 指令集有何特点（1）ARM 指令集都是32 位的（2）ARM 指令集都采用Load-store 架构（3）所有指令都可以条件执行9. 简述ARM 指令有几种寻址方式寄存器寻址，立即数寻址，寄存器移位寻址，寄存器间接寻址，基址寻址，多寄存器寻址，栈寻址，块拷贝寻址，相对寻址。

17. 处理器进入管理模式（1）保存指令地址（2）SPSR_mode=CPS R2）设置CPSR （模式，中断，状态）（3）R14=PC （保存返回地址）（4）PC=异常入口地址11 . ARM从异常中断返回过程：（1）从SPSR恢复CPSR（2）从LR恢复PC（3）出栈20. 汇编方法：（1 ）内嵌汇编（2）汇编和C 变量回访（3）汇编和C 相互调用第四章10. 嵌入式系统常用的半导体存储器：1）ROM: 容量小，只读，非易失——用作BootLoader 载体；2）SRAM ：容量较大，储存密度低，读写快；3）DRAM ：密度高，读写快，成本低，2ms 刷新一次；4）SDRAM ：密度高，容量8~512MB，R/M 与CPU 一致，成本低，——用作外部存储器；5）Flash ：大容量，中低密度，集成度高，成本低，速度快——用作外部存储器。

2、存储器的性能指标：易失性、只读性、位容量、速度、功耗、可靠性、价格。

3、Nor Flash 和Nand Flash 的技术特点：共同特点——先擦除Nor Flash ：1）32M 以下，可擦写10 万次；2）以“字节”为单位；3）可以做到芯片内执行；4）读取速度快；5）与处理器总线连接Nand Flash ：1）32M 以下，可擦写100 万次；2）以“页”为单位；3）不能芯片内执行；4）写速度快；5）I/O 连接方式；4、1八2总线：1 ）同步串行总线；2）连接MCU和外设ADC，LED等；3）双向两线结构；4）适合近距离非常性数据通信；5）主从、多主分布通信网络。

SPI 总线：1）同步串行接口；2）连接MCU 和外设；3）4 线；4）主从分布式通信网络；CAN 总线： 1 ）串行现场总线；2）应用与汽车电子；3）CAN 控制器集成在SOC内部；20.UART 的主要功能有：（1）可进行传输波特率设定（2）将接收到的串行数据变换为主机内部的并行数据（3）把机内并行数据转换为输出串行数据（4）设定数据传输的帧格式（5）对输入输出的串行数据流进行奇偶校验处理，以及进行数据收发，缓冲处理等。