ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案文档格式.docx
《ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案文档格式.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(2)ARM7TDMI采用几级流水线?
使用何种存储器编址方式?
3级;
冯·
诺依曼结构。
(3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别?
ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上;
ARM处理器状态体现在不同指令的使用上。
(4)分别列举ARM的处理器模式和状态?
ARM的处理器模式:
用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式;
ARM的处理器状态:
ARM状态、Thumb状态。
(5)PC和LR分别使用哪个寄存器?
PC:
R15;
LR:
R14。
(6)R13寄存器的通用功能是什么?
堆栈指针SP。
(7)CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态?
位31~28:
N、Z、C、V,条件代码标志位;
27~8:
保留位;
7~0:
I、F、T、M4~0,控制标志位。
(8)描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。
当控制位I置位时,IRQ中断被禁止,否则允许IRQ中断使能;
当控制位F置位时,FIQ中断被禁止,否则允许FIQ中断使能。
2.存储器格式
无论是大端格式还是小端格式,R2的值与R1一致;
地址0x4000单元的字节:
大端:
0x12、小端:
0x78。
3.处理器异常
请描述一下ARM7TDMI产生异常的条件是什么?
各种异常会使处理器进入哪种模式?
进入异常时内核有何操作?
各种异常的返回指令又是什么?
【异常】【模式】【返回指令】
复位管理无
未定义指令未定义MOVSPC,R14
软件中断管理MOVSPC,R14
预取指中止中止SUBSPC,R14,#4
数据中止中止SUBSPC,R14,#8
IRQ中断SUBSPC,R14,#4
FIQ快速中断SUBSPC,R14,#4
进入异常时,内核自动做:
PC→LR、CPSR→相应异常模式下的SPSR、设置CPSR为相应的异常模式、相应异常处理程序的中断入口向量地址→PC。
第3章ARM7TDMI(-S)指令系统
(1)ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式?
“LDRR1,[R0,#0x08]”属于哪种寻址方式?
有8种寻址方式:
1.寄存器寻址2.立即寻址3.寄存器移位寻址4.寄存器间接寻址5.基址寻址6.多寄存器寻址7.堆栈寻址8.相对寻址;
“LDRR1,[R0,#0x08]”属于基址寻址。
(2)ARM指令的条件码有多少个?
默认条件码是什么?
16个;
AL。
(3)ARM指令中的第2个操作数有哪几种形式?
列举5个8位图立即数。
1.常数表达式(8位图)2.寄存器方式3.寄存器移位方式;
0x3FC、0、0xF0000000、200、0xF0000001。
(4)LDR/STR指令的偏移形式有哪4种?
LDRB指令和LDRSB指令有何区别?
1.零偏移2.前索引偏移3.程序相对偏移4.后索引偏移;
LDRB:
加载无符号字节数据,LDRSB加载有符号字节数据
(5)请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途?
MOV指令的源操作数是常数或(带偏移量的)寄存器,用于寄存器之间的数据传送;
LDR指令的源操作数是地址,用于存储器到寄存器的数据传送。
(6)CMP指令是如何执行的?
写一程序,判断R1的值是否大于0x30,是则将R1减去0x30。
CMP指令将Rn-operand2,根据结果更新CPSR中的相应条件标志位。
CMPR1,0x30
SUBHIR1,0x30
(7)调用子程序是用B指令还是用BL指令?
请写出返回子程序的指令。
用BL;
MOVPC,R14。
(8)请指出LDR伪指令的用法。
指令格式与LDR加载指令的区别是什么?
用法:
LDR{cond}Rd,=立即数/标号+立即数;
LDR伪指令的源操作数是代表一个常数,LDR加载指令的源操作数代表一个地址。
(9)ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么?
请举例说明。
BX;
;
从ARM状态切换到Thumb状态
CODE32
LDRR0,=Lable+1
BXR0
CODE16
LableMOVR1,#12
从Thumb状态切换到ARM状态
LDRR0,=Lable
LableMOVR1,#10
(10)Thumb状态与ARM状态的寄存器有区别吗?
Thumb指令对哪些寄存器的访问受到一定限制?
有区别;
R8~R15。
(11)Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条?
如果两个操作数是有符号数,A是正数,B是正数,和是正数,没有溢出,所以V=0。
如果两个操作数是无符号数,没有进位,所以C=0。
第五章
1、基础知识:
(1)LPC2114可使用的外部晶振频率范围是多少(使用/不使用PLL功能时)?
晶振频率范围:
1~30MHz,若使用PLL或ISP功能为:
10~25MHz。
(2)描述一下LPC2210的PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引脚在芯片复位时分别有什么作用?
并简单说明LPC2000系列ARM7微控制器的复位处理流程。
P0.14的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作,即进入ISP状态。
P1.20的低电平使P1.25~P1.16复位后用作跟踪端口。
P1.26的低电平使P1.31~P1.26复位后用作一个调试端口。
当RESET为低时,BOOT0与BOOT1一同控制引导和内部操作。
引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。
外部复位输入:
当该引脚为低电平时,器件复位,I/O口和外围功能进入默认状态,处理器从地址0开始执行程序。
复位信号是具有迟滞作用的TTL电平。
(3)LPC2000系列ARM7微控制器对向量表有何要求(向量表中的保留字)?
向量表所有数据32位累加和为零(0x00000000~0x0000001C的8个字的机器码累加),才能脱机运行用户程序,这是LPC2114/2124/2212/2214的特性。
(4)如何启动LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能?
相关电路应该如何设计?
(5)LPC2000系列ARM7微控制器片内Flash是多位宽度的接口?
它是通过哪个功能模块来提高Flash的访问速度?
128位,通过存储器加速模块(MAM)来提高Flash的访问速度
(6)若LPC2210的BANK0存储块使用32位总线,访问BANK0时,地址线A1、A0是否有效?
EMC模块中的BLSO~BLS4具有什么功能?
无效,(如果存储器组配置成16位宽,则不需要A0;
8位宽的存储器组需要使用A0。
);
字节定位选择信号。
(7)LPC2000系列ARM7微控制器具有引脚功能复用特性,那么如何设置某个引脚为指定功能?
通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能
(8)设置引脚为GPIO功能时,如何控制某个引脚单独输入/输出?
当前要知道某个引脚当前的输出状态时,是读取IOPIN寄存器还是读取IOSET寄存器?
GPIO方向寄存器,IOPIN。
(9)P0.2和P0.3口是I2C接口,当设置它们为GPIO时,是否需要外接上拉电阻才能输出高电平?
(10)使用SPI主模式时,SSEL引脚是否可以作为GPIO?
若不能,SSEL引脚应如何处理?
不能用作GPIO,SSEL应设这高电平,处于末激活状态。
(11)LPC2114具有几个UART是符合什么标准?
哪一个UART可用作ISP通信?
哪一个UART具有MODEM接口?
UART0,UART1;
UART0用于ISP通信,UART1具有MODEM接口。
(12)LPC2114具有几个32位定时器?
PWM定时器是否可以作通用定时器使用?
两个32位定时器,PWM定时器不能用作通用定时器使用
(13)LPC2000系列ARM7微控制器具有哪两种低耗模式?
如何降低系统的功耗?
2个低功耗模式:
空闲和掉电;
2、计算PLL设置值:
假设有一个基于LPC2114的系统,所使用的晶振为11.0592MHZ石英晶振。
请计算出最大的系统时钟(ccls)频率为多少MHZ?
此时PLL的M值和P值各为多少?
请列出计算公式,并编写设置PLL的程序段。
3、存储器重影射:
(1)LPC2210具有(4)种存影射模式。
①3②5③1④4
(2)当程序已固化到片内Flash,向量表保存在0x00000000起始处,则MAP〔1:
0〕的值应该为
(2)。
①00②01③10④11
(3)LPC2000系列APM7微控制器ccq重影射的目标起始地址为(),共有()个字。
①0x00000000,8②0x40000000,8
③0x00000000,16④0x7FFFE000,8
4、外部中断唤醒掉电设计:
以下代码是初始化外部中断0,用它来唤醒掉电的LPC2114,请填空。
PINSEL0=0x00000000;
PINSELI=(PINSEL1&
0XFFFFFFFC)|0X01;
//设置I/O连接,PO.16设置为EINTO
EXTMODE=0X00;
//设置EINT0为电平触发模式
EXTPOLAR=0X00;
//设置EINT0为低电平触发
EXTWAKE=0X01;
//允许外部中断0唤醒掉电的CPU
EXTINT=0x0F;
//清除外部中断标识
第四章
程序清单4.1寄存器相加
;
文件名:
TESTI.S
功能:
实现两个寄存器相加
说明:
使用ARMulate软件仿真调试
AREAExamplel,CODE,READONLY;
声明代码段Examplel
ENTRY;
标识程序入口
CODE32;
声明32位ARM指令
STARTMOVR0,#0;
设置参数
MOVR1,#10
LOOPBLADD_SUB;
调用子程序ADD_SUB
BLOOP;
跳转到LOOP
ADD_SUB
ADDSR0,R0,R1;
R0=R0+R1
MOVPC,LR;
子程序返回
END;
文件结束
程序清单4.2读取SMI立即数
T_bitEQU0X20
SWI_Handler
STMFDSP!
,{R0_R3,R12,LR};
现场保护
MRSR0,SPSR;
读取SPSR
STMEDSP!
,{R0};
保存SPSR
TSTR0,#T_bit;
测试T标志位
LDRNEHR0,[LR,#_2];
若是Thumb指令,读取指令码(16位)
BICNER0,R0,,#0xFF00;
取得Thumb指令的8位立即数
LDREQR0,[LR,#_4];
若是ARM指令,读取指令码(32位)
BICEQR0,R0,#0Xff000000;
取得ARM指令的24位立即数
……
LDMFDSP!
,{R0_R3,R12,PC};
SWI异常中断返回
程序清单4.3使用IRQ中断
ENABLE_IRQ
MRSR0,CPSR
BICR0,R0,#0x80
MSRCPSR_C,R0
MOVPC,LR
程序清单4.4禁能IRQ中断
DISABLE_IRQ
MRSR0CPSR
ORRR0,R0,#0x80
程序清单4.5堆栈指令初始化
INTSTACK
WOVR0,LR;
保存返回地址
设置管理模式堆栈
MSRCPSR_C,#0xD3
LDRSP,stacksvc
设置中断模式堆栈
MSRCPSR_C,#0xD2
LDRSP,Stacklrq
程序清单4.6小范围地址的加载
ADRR0,DISP_TAB;
加载转换表地址
LDRBR1,[R0,R2];
使用R2作为参数,进行查表
DISP_TAB
DCB0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90
程序清单4.7中等范围地址的加载
ADRLR,RETURNI
ADRLR1,Thumb_sub+1
BXR1
RETURNI
CODE16
Thumb_sub
程序清单4.8加载32位立即数
LDRR0,=IOPIN;
加载GPIO的寄存器IOPIN的地址
LDRR1,[R0];
读取IOPIN寄存器的值
LDRR0,=IOSET
LDRR1,=0x00500500
STRR1,[R0];
IOSET=0x00500500
程序清单4.9软件延时
DELAYI
NOP
SUBSR1,R1,#1
BNEDELAYI
程序清单4.10ARM到Thumb的状态切换
TEST8.S
使用BX指令切换处理器状态
AREAExample8,CODE,READONLY
ENTRY
ARM_CODEADRR0,THUMB_CODE+1
BXR0;
跳转并切换处理器状态
THUMB_CODE
MOVR0,#10;
R0=10
MOVR1,#20;
R1=20
ADDR0,R1;
B
END