嵌入式系统开发与应用教程田泽复习题Word文档下载推荐.doc
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R0,[R1,#8]!
后R0的值为()。
0x2000
0x86
0x2008
0x39
5、寄存器R13除了可以做通用寄存器外,还可以做(
A、程序计数器
B、链接寄存器
C、栈指针寄存器
D、基址寄存器
6、FIQ中断的入口地址是()。
A、0x0000001C
B、0x00000008
C、0x00000018
D、0x00000014
7、ARM指令集和Thumb指令集分别是(
)位的。
8位,16位
16位,32位
16位,16位
32位,16位
8、ARM寄存器组有(
)个寄存器。
A、7
B、32
C、6
D、37
9、若R1=2000H,(2000H)=0x28,(2008H)=0x87,则执行指令LDR
后R0的值为(
0x28
10、和PC机系统相比,下列哪个不是嵌入式系统独具的特点(
)
A、系统内核小
B、专用性强
C、可执行多任务
D、系统精简
11.ARM公司是专门从事(
A、基于RISC技术芯片设计开发
B、ARM芯片生产
C、软件设计
D、ARM芯片销售
12.ARM9系列微处理器是(
A、三级流水线结构
B、四级流水线结构
C、五级流水线结构
D、六级流水线结构
13.所有工作模式下,(
)都指向同一个物理寄存器,即各模式共享
A、R0-R7
B、R0-R12
C、R8-R12
D、R13,R14
14..当异常发生时,寄存器(
)用于保存CPSR的当前值,从异常退出时则可由它来恢复CPSR.
A、SPSR
B、R13
C、R14
D、R15
15.能实现把立即数0X3FF5000保存在R0中的指令是(
A、LDR
R0,
=
0X3FF5000
B、LDR
C、MOV
D、MOV
=0X3FF5000
16.ARM指令LDMIA
RO,{R1,
R2,
R3,R4
}
实现的功能是(
)
A、R1←[R0],R2←[R0+4],R3←[R0+8],R4←[R0+12]
B、R1←[R0],R2←[R0-1],R3←[R0-2],R4←[R0-3]
C、R1←[R0],R2←[R0+1],R3←[R0+2],R4←[R0+3]
D、R1←[R0],R2←[R0-4],R3←[R0-8],R4←[R0-12]
17.(
)伪指令用于定义一个代码段或数据段
A、RLIST
B、DCB
C、MAP
D、AREA
18.在ARM体系结构中,要从主动用户模式(User)切换到超级用户模式(Supervisor),应采用(
)方法。
A、直接修改CPU状态寄存器(CPSR)对应的模式
B、先修改程序状态备份寄存器(SPSR)到对应的模式,再更新CPU状态
C、使用软件中断指令(SWI)
D、让处理器执行未定义指令
三、简答
第一章:
1、什么是嵌入式系统?
与通用计算机系统相比,它有哪些特点?
答:
定义:
以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
特点:
“专用”的计算机系统;
运行环境差异很大;
比通用PC系统资源少得多;
低功耗、体积小、集成度高、成本低;
具有完整的系统测试和可靠性评估体系;
具有较长的生命周期;
需要专用开发工具和方法进行设计;
包含专用调试路;
多科学知识集成系统
2、
嵌入式系统组成结构包括哪几部分?
嵌入式系统组成结构的理解。
嵌入式系统由硬件和软件组成。
嵌入式系统的硬件是以嵌入式微处理器为中心,配置存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口。
嵌入式系统软件包括板级支持包层、实时操作系统层、应用程序接口层和应用程序层四层。
3、
简述嵌入式系统的硬件组成
4、试分析通用操作系统与嵌入式操作系统的异同点,并解释什么是嵌入式实时操作系统。
嵌入式操作系统和嵌入式实时操作系统的概念有哪些不同?
通用操作系统和嵌入式操作系统都对软、硬件资源进行分配和调度以及控制协调等,嵌入式操作系统与通用操作系统的不同之处在于它具有实时性高、可靠性好、可裁剪、体积小等特性。
嵌入式实时操作系统(Real
Time
Embedded
Operating
System)是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统,是嵌入式系统的重要组成部分。
嵌入式操作系统只注重平均性能,对整个系统来说,所有任务的平均响应时间是关键,对单个任务的响应时间不关心。
嵌入式实时操作系统最主要的特性是性能上的“实时性”,也就是说系统的正确性不仅依赖于计算的逻辑结果,也依赖于结果产生的时间。
是一个能够
在指定的或者确定的时间内,完成系统功能以及对外部或内部、同步或异步事件作出响应的系统。
5、
嵌入式操作系统具有哪些基本管理功能?
多任务管理,存储管理,外围资源管理和中断管理。
第二章:
6、
试比较CISC体系结构和RISC体系结构的特点。
ARM为何采用RISC结构?
比较:
CISC指令集设计的主要趋势是增加指令集的复杂度。
而复杂指令集的高性能是以宝贵、有限的芯片面积为代价的。
RISC的中心思想是精简指令集的复杂度、简化指令实现的硬件设计,硬件只执行很有限的最常用的那部分指令,大部分复杂的操作则由简单指令合成。
RISC思想大幅度提高了计算机性能价格比。
采用RISC原因:
(1)Load/store体系结构
(2)固定的32位指令
(3)地址指令格式
7、分别以ARM7TDMI和ARM9TDMI为例,介绍3级流水线和5级流水线的执行过程,并进行相应的比较。
3级流水线分为:
取指,译码和执行。
5级流水线分为:
取指、译码、执行、缓冲\数据、回写。
它们的区别在于3级流水执行级中的寄存器读在5级流水的译码级中处理。
3级流水执行级中的寄存器写在5级流水的回写级中处理。
5级流水中的第4级缓冲\数据表示如果需要则访问数据存储器,否则只是简单地缓冲一个时钟周期。
3级流水采用冯诺依曼结构,不能同时访问指令存储器和数据存储器;
5级流水采用哈佛结构,指令存储器与数据存储器分开,可以同时访问。
8、ARM微处理器支持哪几种工作模式?
各个工作模式有什么特点?
共支持7中工作模式:
用户模式,系统模式,快速中断(FIQ)模式,普通中断(IRQ)模式,管理(SVC)模式,中止模式和未定义模式。
用户模式:
ARM处理器正常的程序执行状态。
快速中断模式(FIQ):
用于高速数据传输或通道处理。
普通中断模式(IRQ):
用于通用的中断处理。
管理模式(SVC):
操作系统使用的保护模式。
中止模式:
当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。
系统模式:
运行具有特权的操作系统任务。
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。
9ARM处理器共有多少个寄存器?
这些寄存器在用户编程中的功能是如何划分的?
ARM状态下的通用寄存器可分为哪几类?
ARM处理器共有37个寄存器,其中31个为通用寄存器,其余6个为状态寄存器。
通用寄存器可分为未分组寄存器R0-R7,分组寄存器R8-R14和程序计数器R15。
10简述ARM状态下分组寄存器R13,R14,R15的特殊功能及R15的使用注意事项。
寄存器R13通常用做堆栈指针SP;
寄存器R14用作子程序链接寄存器LR;
寄存器R15被用作程序计数器PC。
R15值的改变将引起程序执行顺序的变化,这有可能引起程序执行中出现一些不可预料的结果,因此,对R15的使用一定要慎重。
ARM处理器采用多级流水线技术,因此保存在R15的地址并不是当前指令的地址。
11、简述ARM处理对异常中断的相应过程。
(1)将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR中
,实现对处理器当前状态、中断屏蔽位、各条件标志位的保存。
(2)设置当前状态寄存器CPSR中的相应位设置工作模式控制位,使处理器进入相应的执行模式
设置中断标志位,禁止IRQ中断
当进入RESET或FIQ模式时,还要禁止FIQ中断
(3)将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新的异常工作模式的R14
,使异常处理程序执行完后能正确返回原程序。
(4)给程序计数器(PC)强制赋值,根据中断向量地址跳转
去执行中断处理程序。
12.如果FIQ、IRQ和第3个异常(不是复位)同时发生,ARM应如何处理?
如果第3个异常是数据中止,处理器将在进入数据中止处理程序后立即进入FIQ处理程序。
数据中止将“记”在返回路径中,当FIQ处理程序返回时进行处理。
如果第3个异常不是数据中止,将立即进入FIQ处理程序。
当FIQ和IRQ两者都完成时,程序返回到产生第3个异常的指令并进行相应处理。
14什么是ARM异常中断向量表?
它有何作用?
存储在什么地方?
中断向量表中指定了各异常中断与其处理程序的对应关系。
在ARM体系中,异常中断向量表大小为32字节,每个异常中断占据4个字节。
ARM异常向量表通常以存储器的低端0x0为起始地址,大多数ARM处理器核也支持将异常向量表存放在以0xFFFF0000为起始地址的32字节空间中。
每个异常中断对应的中断向量表的4个字节的空间中存放一个跳转指令或者一个向PC寄存器中赋值的数据访问指令LDR。
通过这两种指令,程序将跳转到相应的异常中断处理程序处执行。
15.简述ARM的存储器层次。
1)寄存器组——存储器层次的顶层,访问时间几个ns
2)片上RAM——具有和片上寄存器组同级的读/写速度
3)片上Cache——访问时间10ns,2级片外Cache访问时间几十ns
4)主存储器——访问时间50ns
5)硬盘——访问时间几十ms
16.大端存储法与小端存储法有什么不同?
对存储数据有什么要求与影响?
小端:
较高的有效字节存放在较高的的存储器地址,较低的有效字节存放在较低的存储器地址。
大端:
较高的有效字节存放在较低的存储器地址,较低的有效字节存放在较高的存储器地址。
第三章:
17、
ARM处理器如何进入和退出Thumb指令模式?
用汇编语言实现ARM状态和Thumb状态互相的切换。
进入Thumb模式:
有2种方法。
一种是执行一条交换转移指令BX,将指令中的目标地址寄存器的最低位置1,并将其他位的值放入程序计数器PC,则可以进入Thumb指令。
另一种方法是利用异常返回,也可把微处理器从ARM模式转换为Thumb模式。
退出Th