中国海洋大学工程学院含简答程序答案修正版ARM原理及应用复习题Word格式.docx
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由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。
嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。
2.ARMCortex-M3有何特点?
分支预测,哈佛结构,内置嵌套向量中断控制器,支持位绑定操作,支持串行调试,内核支持低功耗模式,高效的Thumb216/32位混合指令集,32位硬件除法和单周期乘法,支持存储器非对齐访问,定义了统一的存储器映射,极高的性价比。
3.简述Cortex-M3系统滴答定时器的功能和作用。
SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SysTick异常。
操作系统和所有使用了时基的系统，都必须要一个硬件定时器来产生需要的“滴答”中断，作为整个系统的时基。
其对操作系统尤其重要。
例如，操作系统可以为多个任务许以不同数目的时间片，确保没有一个任务能霸占系统；
或者把每个定时器周期的某个时间范围赐予特定的任务等，还有操作系统提供的各种定时功能，都与这个滴答定时器有关。
因此，需要一个定时器来产生周期性的中断，而且最好还让用户程序不能随意访问它的寄存器，以维持操作系统“心跳”的节律。
4.STM32共有那几种基本时钟信号？
4种
HSI:
高速内部时钟信号
HSE:
高速外部时钟信号
LSE:
低速外部时钟信号
LSI:
低速内部时钟信号
5.简述嵌套向量中断控制器（NVIC）的主要特性。
支持嵌套和向量中断。
自动保存和恢复处理器状态。
动态改变优先级。
简化的和确定的中断时间，中断延迟大大缩短。
具有43个可屏蔽中断通道。
现低延迟的异常和中断处理。
具有电源管理控制。
具有16个可编程的优先等级。
系统控制寄存器的实现。
6.简述STM32上机调试操作步骤。
（1）启动STM32开发平台程序
（2）编写/改编程序源代码
（3）静态查错无误后，进行编译，避免语法错误和低级失误。
（4）连接硬件烧录程序
（5）观察硬件是否按照预期工作，如非正常工作，优先检查代码中端口/寄存器/变量定义，中断优先级，核心程序代码是否存在错误/漏洞，再检查硬件系统是否有损坏。
（6）根据发现的bug进行debug工作，修改代码，更换/维修硬件系统，直至系统工作正常。
7.简述STM32中USART功能特点。
STM32的USART为通用同步异步收发器，其可以与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。
USART还可以利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。
STM32的USART支持同步单向通信和半双工单线通信。
同时，其也支持LIN（局部互连网），智能卡协议和IrDA（红外数据）SIRENDEC规范，以及调制解调器（CTS/RTS）操作。
STM32还具备多处理器通信能力。
另外，通过多缓冲器配置的DMA方式，还可以实现高速数据通信。
8.简述STM32中SPI功能特点。
串行通信设备接口SPI是工业标准串行协议，通常用于嵌入式系统，将微处理器连接到各种片外传感器，转换器，存储器和控制设备。
SPI可以实现主设备或从设备协议，当配置为主设备时，SPI可以连接16个的从设备，发送数据和接收数据寄存器的宽度可以配置为8位或16位。
作用有读写flash（存有字库，图片等等）芯片，与触摸屏控制器通信，读写sd卡。
9.简述STM32中TIM功能特点。
STM32提供了一个高级控制定时器（TIM1，TIM8）。
TIM1由一个16位的自动装载计数器组成，它由一个可编程预分频器驱动。
TIM1适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度，或者产生输出波形。
使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器，可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。
高级控制定时器TIM1和通用控制定时器TIMx是完全独立的，它们不共享任何资源，因此可以同步操作。
TIM2-TIM5是普通定时器，TIM6和TIM7是基本定时器，其时钟由APB1输出产生。
10.简述STM32中ADC功能特点。
STM32的ADC系统的主要功能特性包括如下几个方面：
ADC开关控制、ADC时钟、ADC通道选择、ADC的转换模式、中断、模拟看门狗、ADC的扫描模式、ADC的注入通道管理、间断模式、ADC的校准模式、ADC的数据对齐、可编程的通道采样时间、外部触发转换、DMA请求、双ADC模式和温度传感器。
11.什么是嵌入式系统？
嵌入式系统一般由哪几部分构成？
嵌入式系统，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”;
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成。
嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象
12.Cortex-M3的处理器有那两种工作模式和状态？
如何进行工作模式和状态的切换?
关于工作模式
Cortex-M3处理器支持2种工作模式：
线程模式和处理模式。
在复位时处理器进入“线程模式”，异常返回时也会进入该模式。
出现异常模式时处理器进入“处理模式”。
关于工作状态
Coretx-M3处理器有2种工作状态。
Thumb状态：
这是16位和32位“半字对齐”的Thumb和Thumb-2指令的执行状态。
调试状态：
处理器停止并进行调试，进入该状态。
13.简述STM32的不同复用功能的重映射功能。
IO口可以有多种用途，比如可以作为普通的输入输出口使用，也可以作为PWM通道使用，还有DAC通道等，但需要相应的配置。
14.简述STM32中I2C功能特点。
I2C（芯片间）总线接口连接微控制器和串行I2C总线。
它提供多主机功能，控制所有I2C总线特定的时序、协议、仲裁和定时。
支持标准和快速两种模式，同时与SMBus2.0兼容。
I2C模块有多种用途，包括CRC码的生成和校验、SMBus（系统管理总线—SystemManagementBus）和PMBus（电源管理总线—PowerManagementBus）。
15.STM32高级定时器有哪些功能？
高级定时器TIM1适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度，或者产生输出波形。
16.如何设置STM32的串口的波特率。
使用Usart1_Init（void）中的函数USART1->
BRR=取整【（晶振频率）/（需设置的波特率）】函数即可。
17.Cortex-M3的存储空间可以分为哪几个部分，每一部分的地址范围是怎样的？
内核设备：
0xE0000000-0xE00FFFFF
片上设备：
0x40000000-0x5FFFFFFF
SRAM:
0x20000000-0x3FFFFFFF
Flash：
0x00000000-0x1FFFFFFF
18.STM32的GPIO的配置模式有那几种？
如何进行配置模式的配置？
8种
（1）GPIO_Mode_AIN模拟输入
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING浮空输入
（3）GPIO_Mode_IPD下拉输入
（4）GPIO_Mode_IPU上拉输入
（5）GPIO_Mode_Out_OD开漏输出
（6）GPIO_Mode_Out_PP推挽输出
（7）GPIO_Mode_AF_OD复用开漏输出
（8）GPIO_Mode_AF_PP复用推挽输出
三、编程题（完整程序）
1.编制一个循环点亮LED灯的程序。
有4个发光二极管，它们的公共极（阳极）接+5V，阴极通过限流电阻分别于PB12、PB13、PB14、PB15，每次控制其中某个LED灯点亮1S后，转到下一个LED灯亮，循环不止。
#include“main.h”
charflag=0，sec=0，sec1=0；
unsignedshortled_dat[4]={1<
<
12，1<
13，1<
14，1<
15};
charled_num=0;
intmain（void）
{
SysTick_Init（）;
Led_Init（）;
While
（1）
SysTick_Proc（）;
Led_Proc（）;
}
voidSysTick_Init（void）
SysTick->
LOAD=1E6;
CTRL=1;
voidSysTick_Proc（void）
if（SysTick->
CTRL&
1<
16）
Sec+=1;
if（（sec&
0xf）>
9）
sec+=6;
voidLed_Init（void）
RCC->
APB2ENR|=1<
3;
GPIOB->
CRH&
=0x0000ffff;
CRH|=0x33330000;
VoidLed_Proc（void）
if（sec!
=sec1）
sec1=sec;
GPIOB->
BSRR=0xf000;
//灭所有LED灯
BRR=led_dat[led_num];
//亮所有LED灯
if（flag）
{
if（++led_num==4）
led_num=0;
else
if（led_num--==0）
led_num=3;
2.编制一个LED数码管测试程序。
数码管采用共阳极接+3.3V，阴极通过限流电阻分别于PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7，数码管的段与I/O口连接的对应关系是a->
PA0,b->
PA1,c->
PA2,d->
PA3,e->
PAA4,f->
PA5,g-PA6,dp->
PA7,试编程在数码管实现数字0~9循环显示，每个数字显示1秒。
#include“main.h”
unsignedshortled_dat[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
GPIOA->
=0x00000000;
CRH|=0x33333333;
GPIOA->
//灭所有LED数码管
//亮所有LED数码管
if（++led_num==10）
led_num=9;
3.编制一个使用STM32的USART1与PC机实现串行通讯，串行口使用1位起始位、8位数据位、无校验位和1停止位，波特率位9600bps。
编程实现接收PC机发送的数据后回传给PC机
VoidUsart1_Init（void）
RCC->
2;
14;
CRH&
=0xfffff00f;
CRH|=0x000004b0;
USART1->
BRR=0x0045;
//波特率设置
CR1|=1<
13;
charUsart1_Txd（chardata）
DR=data;
while（！
（USART1->
SR&
7））;
returndata;
charUsart1_Rxd（void）
if（USART1->
5）
returnUSART1->
DR;
elsereturn0;
voidmain（void）
Usart1_Init（）;
while
（1）{};
4.编制一个使用STM32的USART2与PC机实现串行通讯，串行口使用1位起始位、8位数据位、无校验位和1停止位，波特率位19200。
编程实现接收PC机发送的数据（大写字母）后转换为小写字母回传给PC机。
voidUsart2_Init（void）
CRL&
CRL|=0x00000bb0;
USART2->
BRR=416;
USART2->
charUsart2_Txd（chardata）
charUsart2_Rxd（void）
if（USART2->
returnUSART2->
charx;
Usart2_Init（）;
while
（1）
{
if（USART2->
x=USART2->
DR=X+0x20;
}
5.编制一个使用STM32定时器的TIM1的PWM功能，实现产生周期为5ms，占空比位70%的PWM矩形波。
（系统晶振为8MHz）
voidTim1_Init（void）
11;
=0xfffffff0;
CRH|=0x0000000b;
TIM1->
PSC=4000;
ARR=10;
//周期=ARR*0.5ms
CCMR1|=0x60;
CCER|=1;
CCR1=7;
//占空比=CCR1/ARR=70%
BDTR=1<
15;
CR1=1;
while
（1）{};
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