嵌入式期末复习提纲包含答案.docx
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考试题型：
•1、判断题10分
•2、填空题20分
•3、选择题20分
•4、简答题30分（5个）
•5、应用题20分（3个）
•6、名字解释
复习资料：
•书本
•PPT课件，平时课堂例题。
•平时作业和练习
•考试范围：
1-5章
•其他说明：
•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章，每章一个。
每章重点：
第一章：
1.什么是嵌入式系统？
试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点？
3.嵌入式系统由哪些部分组成？
简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的？
5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译，试说明交叉编译的实现过程。
7．嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：
１．工业控制：
基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。
但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。
２．交通管理：
在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。
３．信息家电：
这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。
即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。
在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。
４．家庭智能管理系统：
水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。
目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。
第二章：
1.嵌入式处理器有哪几类？
简述各类嵌入式处理器的主要特点和应用领域。
（P6）
嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP、嵌入式片上系统。
（1）嵌入式微处理器集成处理器内核，存储管理器高速缓存芯片，存在体积小、重量轻、成本低和可靠性高等特点，其又称为单板机。
（2）嵌入式微控制器是集成了微处理器、存储器和片内外设芯片称为微控制器，片上外设资源丰富适合于控制单片化、体积小、功耗低、成本低等特点。
（3）嵌入式DSP专门用于信号处理的嵌入式芯片，适合执行DSP算法，能够对离散信号进行集化处理，提高速度。
（4）嵌入式片上系统SOC软硬件的无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块，在单个芯片上实整个系统的功能
2.简单说明ARM7TDMI的含义。
（P7）
ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端ARM处理器核。
TDMI的基本含义为：
T：
支持16为压缩指令集Thumb；
D：
支持片上Debug；
M：
内嵌硬件乘法器（Multiplier）
I：
嵌入式ICE，支持片上断点和调试点；
3.选择ARM处理器时需要考虑哪些问题？
（P34-P35）
4.ARM处理器总共有多少个通用寄存器？
这些通用寄存器的组成结构是什么样的?
这些寄存器按其在用户编程中的功能是如何划分的？
特殊寄存器有哪些？
他们的作用分别是什么？
（P39-P40）
ARM微处理器共有37个32位的寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器。
31个通用寄存器根据其编程特点可分为如下几种类型：
a.不分组寄存器R0-R7，为所有模式共享;
b.分组寄存器R8-R12，R8_fiq-R12_fiq，FIQ模式下的寄存器，R8-R12，其它模式共享
c.分组寄存器R13-R14分为6组，用户、系统一组，其他每种模式一组：
R13_通常用作堆栈指针SP，R14_通常用作子程序链接寄存器，当进入子程序时，常用来保存PC的返回值其中，mode为以下几种模式之一：
usr、fiq、irq、svc、abt、und。
d.程序寄存器R15（PC），为所有模式共享
6个状态寄存器：
一个CPSR当前程序状态寄存器，保存当前程序状态。
五个程序状态备份寄存器SPSR（svc,abt,und,irq,frq），只有在异常模式下，才能被访问，各异常模式都拥有属于自己的SPSR，当发生异常时，SPSR用来保存CPSR的值，从异常退出时则可由SPSR来恢复CPSR。
5.CPSR各状态位的作用是什么？
如何进行操作，以改变各状态位？
（P40-P41）
CPSR可在任何运行模式下被访问，它包含条件码标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志位，以及其他一些相关的控制和状态位。
条件码标志位：
N:
当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1表示运算的结果为负数；N=0 表示运算的结果为正数或零；
· Z:
Z=1 表示运算的结果为零；Z=0表示运算的结果为非零；
·
C:
①加法（包括比较指令CMN）运算结果产生进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。
② 减法（包括比较指令CMP）运算产生借位（无符号数溢出），C=0，否则C=1。
③ 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。
·
V:
①对于加/减法运算指令，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=1表示符号位溢出。
· CPSR的低8位（包括I、F、T和M[4：
0]）称为控制位，当发生异常时这些位可以被改变。
状态寄存器（PSR）中的其余位为保留位，当改变PSR中的条件码标志位或者控制位时，保留位不要被改变，在程序中也不要使用保留位来存储数据。
6.试述ARM处理器对异常中断的响应过程。
ARM处理器对异常中断的响应过程如下所述：
①保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位；
②设置当前程序状态寄存器CPSR中的相应位；
③将寄存器lr_mode设置成返回地址；
④将程序计数器值PC，设置成该异常中断的中断向量地址，跳转到相应异常中断处执行。
7.ARM指令的寻址方式有哪几种？
试分别叙述其各自的特点并举例说明。
（P36-P38）
8.ARM指令系统中对字节、半字、字的存取是如何实现的？
（P37）
Byte:
字节，8位
Halfword：
半字，16位
Word:
字，32位
9.课后习题2-13，2-14要掌握，包括上课讲过的常用指令。
10.采用RISC架构的ARM微处理器一般具有什么特点？
1、体积小、低功耗、低成本、高性能。
2、支持Thumb（16位）/ARNI（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件。
3、大量使用寄存器，指令执行速度更快。
4、大多数数据操作都在寄存器中完成。
5、寻址方式灵活简单，执行效率高。
6、指令长度固定。
11.ARM7和ARM9分别是几级流水线？
流水线的概念以及简述三级流水线分为哪三级？
（P35-P36）
12.简述ARM体系结构的T变种，M变种和E变种。
（P32）
13.ARM处理器支持哪些数据类型，分别是多少位？
Byte:
字节，8位
Halfword：
半字，16位
Word:
字，32位
12.ARM处理器有几种处理器模式？
ARM处理器有哪两种特殊的工作状态？
（P38-P39）
ARM有7种处理器模式。
用户模式：
正常程序运行的工作模式，不能直接从用户模式切换到其它模式
系统模式：
用于支持操作系统的特权任务等，可以直接切换到其它模式
快中断模式：
用于快速中断处理，支持高速数据传输及通道处理，只有在FIQ异常响应时，
才进入此模式。
中断模式：
用于通用中断处理，只有在IRQ异常响应时，才进入此模式。
管理模式：
供操作系统使用的一种保护模式，只有在系统复位和软件中断响应时，才进入
此模式。
中止模式：
用于虚拟内存和/或存储器保护。
未定义模式：
支持软件仿真的硬件协处理器，只有在未定义指令异常响应时，才进入此模式。
15.ARM存储器系统的存储格式分为哪两种？
课本图2-13，2-14要求熟练掌握。
（P43-P44）
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。
16.ARM寻址方式中涉及的指令都要求掌握。
17.ARM指令格式、ARM存储器访问指令、ARM数据处理指令、ARM分支指令，课堂上讲过的都要掌握。
18.试写出ARM汇编语言的语句格式及其注意事项。
（P74）
19.在ARM汇编语言编程中如何进行子程序调用及其返回？
在ARM汇编语言程序中，子程序的调用一般是通过BL指令来实现的。
在程序中，使用指令：
BL子程序名如（BLPRINT_TEXT）即可完成子程序的调用。
该指令在执行时完成如下操作：
将子程序的返回地址存放在连接寄存器LR中，同时将程序计器PC指向子程序的入口点，当子程序执行完毕需要返回调用处时，只需要将存放在LR中的返回地址重新拷贝给程序计数器PC即可。
在调用子程序的同时，也可以完成参数的传递和从子程序回运算的结果，通常可以使用寄存器R0～R3完成。
以下是使用BL指令调用子程序的汇编语言源程序的基本结构：
AREAInit，CODE，READONLY
ENTRY
Start
LDRR0，=0x3FF5000
LDRR1，0xFF
STRR1，[R0]
LDRR0，=0x3FF5008
LDRR1，0x01
STRR1，[R0]
BLPRINT_TEXT
┉┉
PRINT_TEXT
20.什么是内嵌汇编？
它的特点是什么？
第三章：
1.嵌入式系统的硬件有哪几个组成部分？
（P87）
以嵌入式系统处理器为核心，加上存储器，I/O接口电路，必要的附属电路（电源，时钟，复位，中断）以及相应的总线，以及辅助接口组成。
2.试简单描述总线的四周期握手过程。
（P89）
（1）设备一升高它的输出电平来发出查询信号,他告诉设备二应准备好接受数据。
（2）设备二准备好接收数据,升高它的它的输出电平来发出应答信号,这时设备一准备好
发送数据,设备二已准备好接收数据。
（3）一旦看到数据传输完毕,设备二降低它的输出电平表示它已经接受完数据。
（4）
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