嵌入式习题Word格式文档下载.docx
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在实时系统中主要有三个指标来衡量系统的实时性，即响应时间（ResponseTime）、生存时间（SurvivalTime）、吞吐量（Throughput）。
-----1分
响应时间（ResponseTime）：
是计算机识别一个外部事件到作出响应的时间，在控制应用中它是最重要的指标，如果事件不能及时的处理，系统可能就会崩溃。
生存时间（SurvivalTime）：
是数据有效等待时间，在这段时间里数据是有效的。
----1分
吞吐量（Throughput）：
是在一给定时间内（秒），系统可以处理的事件总数。
例如通讯控制器用每秒钟处理的字符数来表示吞吐量，吞吐量是平均响应时间的倒数。
5.简要叙述非占先式调度法与占先式调度法？
非占先式也称作合作型多任务（cooperativemultitasking），各个任务彼此合作共享一个CPU。
中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。
但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用-----3分
当系统响应时间很重要时，要使用占先式内核。
最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。
即当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪态，当前任务的CPU使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。
使用占先式内核时，应用程序应使用可重入型函数，这样在被多个任务同时调用，而不必担心会破坏数据。
-----2分
6..简要叙述ARM处理器的7种运行模式？
ARM微处理器支持7种运行模式，分别为：
用户模式（USR）：
ARM处理器正常程序执行的模式。
快速中断模式（FIQ）：
用于高速数据传输或通道处理用于快速中断服务程序。
当处理器的快速中断请求引脚有效，且CPSR（6位）中F位为0时（开中断），会产生FIQ异常。
-------1分
外部中断模式（IRQ）：
用于通用的中断处理，当处理器的外部中断请求引脚有效，且CPSR（7位）中I位为0时（开中断），会产生IRQ异常。
系统的外设可通过该异常请求中断服务。
---------1分
特权模式或管理员模式（SVE）：
操作系统使用的保护模式。
当执行软件中断SWI指令和复位指令时，就进入管理模式，在对操作系统运行时工作在该模式下。
数据访问中止模式（ABT）：
用于虚拟存储器和存储保护，当存储器数据访问无效时就进入该模式。
若处理器数据访问指令的地址不存在或该地址不允许当前指令访问时，也产生数据中止异常。
--------------1分
未定义指令中止模式（UND）：
用于支持硬件协处理器的软件仿真。
当ARM处理器或协处理器遇到不能处理的指令时，就要产生未定义指令异常。
用户可使用该异常机制进行软件仿真，即用软件来模拟硬件功能，比如浮点运算。
--0.5分
系统模式（SYS）：
运行具有特权的操作系统任务。
与用户模式共用使用寄存器组，但是其使用权限要比在用户模式下高。
--------0.5分
三选择题（每小题2分，共20分）
1、以下说法不正确的是（B）。
A、任务可以有类型说明B、任务可以返回一个数值
C、任务可以有形参变量D、任务是一个无限循环
2下列描述不属于RISC计算机的特点的是（C）。
A．流水线每周期前进一步。
B．更多通用寄存器。
C．指令长度不固定，执行需要多个周期。
D．独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。
3存储一个32位数0x2168465到2000H～2003H四个字节单元中，若以大端模式存储，则2000H存储单元的内容为（D）。
A、0x21B、0x68C、0x65D、0x02
4μCOS-II中对关键代码段由于希望在执行的过程中不被中断干扰，通常采用关中断的方式，以下X86汇编代码正确而且不会改变关中断之前的中断开关状态的是（D）
A.先CLI、执行关键代码、再STI
B.先STI、执行关键代码、再CLI
C.先POPF、CLI、执行关键代码、再PUSHF
D.先PUSHF、CLI、执行关键代码、再POPF。
5RS232-C串口通信中，表示逻辑1的电平是（D）。
A、0vB、3.3vC、＋5v～＋15vD、－5v～－15v
6ARM汇编语句“ADDR0,R2,R3,LSL#1”的作用是（A）。
A.R0=R2+（R3<
<
1）B.R0=（R2<
1）+R3
C.R3=R0+（R2<
1）D.（R3<
1）=R0+R2
7IRQ中断的入口地址是（C）。
FIQ的入口地址为0x0000001C
A、0x00000000B、0x00000008C、0x00000018D、0x00000014
8S3C2420XI/O口常用的控制器是（D）。
（1）端口控制寄存器（GPACON-GPHCON）。
（2）端口数据寄存器（GPADAT-GPHDAT）。
（3）外部中断控制寄存器（EXTINTN）。
（4）以上都是。
9实时操作系统中，两个任务并发执行，一个任务要等待其合作伙伴发来信息，或建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被成为（A）。
A.同步B.互斥C.调度D.执行
10和PC系统机相比嵌入式系统不具备以下哪个特点（C）。
A、系统内核小B、专用性强C、可执行多任务D、系统精简
1.嵌入式微处理器一般可分为、、和
四种类型。
2.嵌入式系统体系结构一般具有和两种基本形式。
3.嵌入式存储系统一般由、和组成。
4.嵌入式存储系统具有和两种数据存放格式。
5从编程的角度看，ARM微处理器的一般有和两种工作状态。
6.嵌入式软件的开发一般分为、和三个步骤。
7.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分，它们是进程调度、、
、和。
1.嵌入式微控制器嵌入式数字信号处理器嵌入式微处理器嵌入式片上系统
2.冯洛依曼哈佛
3,高速缓存内存外存
4大端格式小端格式
5ARMTHUMB
6.生成调试固化运行
7.内存管理虚拟文件系统网络接口进程通信
二简答（每题5分，共30分）
1..简要叙述嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。
5分
2.什么是嵌入式实时操作系统？
简单叙述其特点。
实时操作系统就是“在给定的时间内提供某种程度的服务，如果在规定的时间内没有得到结果，那整个的系统就是失败”。
----------3分
对于实时操作系统其首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务，其次才着眼提高计算机系统的使用效率。
-----------2分
3.什么是操作系统的移植？
操作系统的移植是指一个操作系统经过适当修改以后，可以安装在不同类型的微处理器系统上进行运行。
4.简要叙述ARM体系微处理器中控制程序的执行流程方式？
在ARM体系微处理器中通常有3种方式控制程序的执行流程方式。
它们是：
正常顺序执行指令；
---2分通过跳转命令跳转到特定的标号处；
--------1分异常处理。
------------2分
5.简要叙述嵌入式系统的设计步骤？
嵌入式系统设计的重要特点是技术多样化，即实现同一个嵌入式系统可以有许多不同的设计方案选择，而不同的设计方案就意味使用不同的设计和生产技术。
嵌入式系统设计一般步骤：
1）需求分析--------1分2）体系结构设计--------1分3）硬件/软件设计------------1分4）系统集成和系统测试-----------2分
6.嵌入式系统中电源管理器的作用有哪些？
操作系统是通过电源管理器来进行系统的电源管理，提高整个系统的电源效率，并为每一个外围设备模块提供电源管理。
----------2分通过电源管理不仅可以减少目标设备上的电源损耗，而且可以在系统重启、运行、空闲和挂起的电源状态下保存RAM中的文件系统。
----------2分电源管理模块通过软件来控制系统时钟，以降低微处理器的耗电量。
这些方案与ＰＬＬ、时钟控制逻辑、外设的时钟控制以及唤醒信号有关。
-----1分
1、ADDR0，R1，#3属于（A）寻址方式。
A.立即寻址B.多寄存器寻址C.寄存器直接寻址D.相对寻址
2、GET伪指令的含义是（A）
A.包含一个外部文件B.定义程序的入口C.定义一个宏D.声明一个变量
3、存储一个32位数0x876165到2000H～2003H四个字节单元中，若以小端模式存
储，则2000H存储单元的内容为（C）。
A、0x00B、0x87C、0x65D、0x61
4、μCOS-II操作系统不属于（C）。
A、RTOSB、占先式实时操作系统C、非占先式实时操作系统D、嵌入式实时操作系统
5、若R1=2000H，（2000H）=0x86，（2008H）=0x39，则执行指令LDRR0，[R1，＃8]！
后R0的值为（D）。
A.0x2000B.0x86C.0x2008D.0x39
6、寄存器R13除了可以做通用寄存器外，还可以做（C）。
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
7、FIQ中断的入口地址是（A）。
A、0x0000001CB、0x00000008C、0x00000018D、0x00000014
8、ARM指令集和Thumb指令集分别是（D）位的。
A.8位，16位B.16位，32位C.16位，16位D.32位，16位
9、ARM寄存器组有（D）个寄存器。
A、7B、32C、6D、37
10、若R1=2000H，（2000H）=0x28，（2008H）=0x87，则执行指令LDRR0，[R1，＃8]！
A.0x2000B.0x28C.0x2008D.0x87
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，其中大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冯诺依曼，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微处理器支持虚拟内存，它是通过系统控制协处理器CP15和MMU（存储管理部件）来进行虚拟内存的存储和管理。
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内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面，以保证程序正常执行。
6、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对齐，另一种是打断对齐
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
5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链接器、以及开发工具链或软件开发环境
●嵌入式操作系统
1.以下异常类型优先级别最高的是（）
A．IRQ异常B．数据终止异常C．FRQ异常D．复位异常
2.ARM映像文件转换工具是（）
A．ArmccB．fromELFC．ArmlinkD．armar
3.LDR R2，[R3，＃8]指令的寻址方式是（）
A．立即寻址B．后变址寻址C．前变址寻址D．自动变址寻址
4.MOVR0，＃10指令执行后，R0的内容为（）
A．不变B．0010HC．000AHD．0000H
5.进行裸机开发时，我们使用的开发环境是（）
A．PBB．RVDSC.ADSD.WindosCE
6．下面（）特性不符合嵌入式操作系统特点。
A．不可定制B.实时性C.微型化D.易移植
7.在中断服务汇编语言程序中，至少应有一条（）
A．传送指令B．转移指令C．加法指令D．中断返回指令
8.下面哪条指令产生WR信号（）
A．STR R0，[R1，＃4]B．MOVR0，R1
C．LDR R0，[R1，＃4]D．ADD R0，R1，R2
9.S3CEV40的程序中有一个文件ev40boot.cs，其中cs为（ ）的简称。
A．COSB．CounterStrikeC．CableShipD．CommandScript
10.Elliod实验箱中，下载eboot.nb0文件时，所用的通信端口是（）。
A．串口B．并口C．JTAG口D．网口
1.（ ）所有Thumb指令是无条件执行的
2.（ ）Thumb指令集是16位的，而ARM指令集是8位的，Thumb有更高的代码密度
3.（）嵌入式就是ARM
4.（ ）只要是32位的数都可作立即数
5.（ ）ARM9采用的是哈弗结构，即数据和指令分开存储
1.嵌入式处理器有哪些特点？
2.描述异常进入和退出的过程？
D，B，C，B，C；
A，D，A，B，C
二、判断题（每空2分，共10分）
F，F，F，F，T：
三、问答题（共40分）
1.
（1）面向特定应用
（2）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术等和各个行业的具体应用相结合后的产物。
（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用对处理器的选择面前更具有竞争力。
（4）嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。
（5）通常，嵌入式系统本身不具备自开发能力.
2.异常的进入：
（1）将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。
（2）将CPSR复制到相应的SPSR中。
（3）根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位即CPSR[4:
0]。
（4）根据异常向量中断表，将异常向量地址赋给PC，从而跳转到相应的异常处理程序处。
异常的返回：
（1）由连接寄存器LR恢复PC，返回发生异常中断的指令的下一条指令处执行。
（2）将SPSR复制回CPSR中。
（3）若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除
1、嵌入式系统是以应用中心，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、在嵌入式系统设计过程中，需求分析包括：
功能性需求分析和非功能性需求分析。
3、ARM字数据存储格式有：
大端格式和小端格式。
4、总线按照传输关系分类可分为：
主从结构和对等结构。
5、RS-232C的帧格式由四部分组成，包括：
起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。
6、USB低速设备应该在D-线上接一个上拉电阻，全速设备应该在D+线上接一个上拉电阻。
7、I/O接口电路数据传送方式有：
查询、中断、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。
8、实时系统的关键问题是保证系统的实时性；
实时操作系统就是指具有实时性、能支持实时系统工作的操作系统。
9、实时操作系统的评价指标有：
任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小内存开销和最大中断禁止时间。
10、Bootloader主要功能是系统初始化、加载和运行内核程序。
评分标准：
每空1分
得分
二、单选题（共10小题，每小题2分，共20分）
1、下面哪个系统属于嵌入式系统。
（D）
A、“天河一号”计算机系统B、联想T400笔记本计算机
C、联想S10上网本D、联想OPhone手机
2、软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（B）。
A、软硬件分开描述B、软硬件统一描述
C、协同测试D、协同验证
3、下面关于哈佛结构描述正确的是（A）。
A、程序存储空间与数据存储空间分离B、存储空间与IO空间分离
C、程序存储空间与数据存储空间合并D、存储空间与IO空间合并
4、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（A）。
A、用户模式B、系统模式C、软中断模式D、FIQ模式
5、ARM7TDMI的工作状态包括（D）。
A、测试状态和运行状态B、挂起状态和就绪状态
C、就绪状态和运行状态D、ARM状态和Thumb状态
6、指令“LDMIAR0!
{R1,R2,R3,R4}”的寻址方式为（C）。
A、立即寻址B、寄存器间接寻址
C、多寄存器寻址D、堆栈寻址
7、USB接口移动硬盘最合适的传输类型为（B）。
A、控制传输B、批量传输C、中断传输D、等时传输
8、下面哪一种功能单元不属于I/O接口电路。
A、USB控制器B、UART控制器
C、以太网控制器D、LED
9、下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。
（B）
A、Red-hatLinuxB、µ
CLinuxC、UbuntuLinuxD、SUSELinux
10、使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（B）不是必须的。
A、宿主机B、银河麒麟操作系统
C、目标机D、交叉编译器
每小题2分
三、简答题（共6小题，每小题5分，共30分）
1、简述嵌入式处理器的特点（列出五个特点以上）。
答：
低档处理器多采用哈佛结构，高档处理器多采用冯·
诺伊曼结构；
品种规格系列化；
对实时多任务有很强的支持能力；
可靠性高、功耗低、集成度高、性价比高。
（每个特点1分）
2、什么是CMOS电平？
有何特点？
发送端：
高电平>
0.9Vdd，低电平<
0.1Vdd；
（2分）
接收端：
0.7Vdd，低电平<
0.3Vdd。
特点：
噪声容限大，负载能力强。
（1分）
3、什么是信号的建立时间？
什么是信号的保持时间？
建立时间：
在时钟信号边沿到来之前，数据信号必须提前一段时间保持稳定有效。
（2.5分）
保持时间：
在时钟信号边沿到来之后，数据信号必须在随后的一段时间内保持稳定有效。
4、什么是非抢先式实时操作系统？
有何优缺点？
它的实时性如何决定？
对于基于优先级的实时操作系统而言，非抢先式实时操作系统是指某个任务运行后，就把CPU控制权完全交给了该任务，直到它主动将CPU控制权还回来。
优点：
实时性比不使用实时操作系统的好，程序设计相对简单，可调用不可重入函数（任务间不嵌套）。
缺点：
如果最长任务的执行时间不能确定，系统的实时性就不能确定。
实时性：
取决于最长任务的执行时间。
5、简述优先级倒置产生的条件、现象以及解决方案。
条件：
基于优先级抢先式的任务调度、资源共享。
现象：
低优先级任务L和高优先级任务H共享资源，在任务L占有共享资源之后，任务H就绪，但这时任务H必须等待任务L完成对共享资源的操作。
在任务L完成对共享资源的操作之前，任务M也已就绪并将抢先任务L运行。
在任务M运行时，系统中具有最高优先级的任务H仍然保持挂起状态。
（3分）
解决方案：
优先级继承、优先级顶置。
（1分
1、从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：
硬件、软件和开发平台。
2、嵌入式系统的设计过程包括：
需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。
3、ARM系列微处理器支持的边界对齐格式有：
字节对齐、半字对齐和字对
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