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嵌入式系统及应用开发复习文档

1、ARM微处理器支持7种运行模式为usr、fiq、irq、svc、abt、sys、und。

2、目前主流的32位嵌入式微处理器芯片有ARM、MIPS和PowerPC等。

3、嵌入式微处理器的体系结构可以采用哈佛结构或冯·诺依曼结构，指令系统可以选用RISC/精减指令集和CISC/复杂指令集。

4、AMBA定义了3组总线AHB/先进高性能总线、ASB/先进系统总线和APB/先进外围总线。

5、S3C2410功耗管理的四种模式分别为正常模式、慢速模式、空闲模式和掉电模式。

6、RS-232C的帧格式由四部分组成，包括：

起始位、、奇偶校验位和。

7、ARM系列微处理器支持的边界对齐格式有：

、和字对齐。

在宿主机上使用编译器软件将嵌入式使用、嵌入式操作系统编译成为可以在目标机上运行代码的过程，称为交叉编译，而采用的编译器称为交叉编译器。

8、一般来说，嵌入式操作系统中的任务具有就绪、运行和阻塞三种基本状态。

9、在S3C2410A中与配置I/O口相关的寄存器包括：

端口控制寄存器、端口数据寄存器、端口上拉寄存器、杂项控制寄存器和外部中断控制寄存器。

10、S3C2410的存储系统地址空间具有8个存储体，每个存储体可达128MB总容量可达1GB。

11、系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次可以分为片级初始化、板级初始化和系统级初始化3个主要环节。

12、按照通常的分类方法，嵌入式软件可以分为系统软件、使用软件、和支撑软件三大类。

13、无操作系统的嵌入式软件采用循环轮转和中断（前后台）两种实现方式。

14、按照响应时间分，EOS可分为实时操作系统和非实时操作系统两大类。

15、从任务管理角度看，嵌入式操作系统可以分为单道程序设计和多道程序设计两种类型。

19、使用gcc命令若想生成警告信息，应该给gcc加参数-Wall。

22、大多数BootLoader都包含启动加载模式和下载模式两种不同的操作模式。

24、在系统总线和外围总线之间，S3C2410A有4个DMA控制器。

25、嵌入式系统支持的内存块大小有以下几种：

段大小为1MB的内存块；大页大小为64KB的内存块；小页大小为4KB的内存块；极小页大小为1KB的内存块。

28、ARM微处理器有种工作模式，它们分为两类、。

其中用户模式属于。

7、非特权模式、特权模式、非特权模式

29、在宿主机上使用编译器软件将嵌入式使用及操作系统编译成为可以在上运行代码的过程，称为，而采用的编译器称为交叉编译器。

目标机、交叉编译

30、ARM7TDMI采用级流水线结构，ARM920TDMI采用级流水线。

3、5

31、采用RS232C实现最简单的双机互联，至少需要如下信号线：

、和GND。

TXD、RXD

33、ARM系列微处理器支持的边界对齐格式有：

、和字对齐。

34、I/O接口编址方式有两种，分别是：

和。

统一编址和独立编址

35、大多数BootLoader都包含和两种不同的操作模式。

启动加载模式、下载模式

36、从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：

、软件和。

硬件、开发平台

37、I/O接口电路数据传送方式有：

、、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。

查询、中断

38、从任务管理角度看，嵌入式操作系统可以分为单道程序设计和两种类型。

多道程序设计

39、系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次可以分为初始化、初始化和初始化3个主要环节。

片级、板级和系统级

41、按照通常的分类方法，嵌入式软件可以分为、、和三大类。

系统软件、使用软件、和支撑软件

43、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、，状态寄存器CPSR的位反映了处理器运行不同指令的当前状态。

ARM、Thumb、T

44、嵌入式系统是以为目的、以基础的计算机系统。

嵌入式使用、计算机技术

45、嵌入式系统的开发由于受到限制，通常采用环境。

系统资源开销的、交叉开发

46、嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由和组成的。

宿主机、目标机

47、ARM处理器共有37个寄存器,包括31个和6个。

通用寄存器、状态寄存器

48、ARM微处理器的工作模式中，系统模式并不是通过进入的，它和模式具有完全一样的寄存器。

异常、用户

49、ARM微处理器支持两种指令集：

和_。

ARM指令集、Thumb指令集

50、就是在操作系统内核运行之前运行的一段程序，它类似于PC机中的程序。

Bootloader、BIOS

1、下面哪个系统属于嵌入式系统。

（）

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、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（）。

A、用户模式B、系统模式C、软中断模式D、FIQ模式

3、ARM920T的工作状态包括（）。

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

4、RS232-C串口通信中，表示逻辑1的电平是（）。

A、0vB、3.3vC、＋5v～＋15vD、－5v～－15v

5、ARM汇编语句“ADDR0,R2,R3,LSL#1”的作用是（）。

A.R0=R2+（R3<<1）B.R0=（R2<<1）+R3

C.R3=R0+（R2<<1）D.（R3<<1）=R0+R2

6、I2C协议中有几根线（）

A.1　　B.2   C.3C.4

7、指令“LDMIAR0!

{R1,R2,R3,R4}”的寻址方式为（）。

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

9、RS-232C串行通信总线的电气特性要求总线信号采用（）。

A、正逻辑B、负逻辑C、高电平D、低电平

10、下面哪种操作系统不属于商用操作系统。

（）

A.windowsxpB.LinuxC.VxWorksD.WinCE

11.下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。

（）

A.内核精简B.专用性强C.功能强大D.高实时性

12.下面哪种不属于嵌入式系统的调试方法。

（）

A.模拟调试B.软件调试C.BDM/JTAG调试D.单独调试

13.在嵌入式ARM处理器中，下面哪种中断方式优先级最高。

（）

A.ResetB.数据中止C.FIQD.IRQ

14.NANDFLASH和NORFLASH的说法正确的是。

（）

A.NOR的读速度比NAND稍慢一些B.NAND的写入速度比NOR慢很多

C.NAND的擦除速度远比NOR的慢D.大多数写入操作需要先进行擦除操作

15.下面哪种嵌入式操作系统很少用在手机上。

（）

A.SymbianB.linuxC.WinCED.VxWorks

16、0x17&0x11的运算结果是。

（）

A.0x01B.0x11C.0x17D.0x07

17、以下哪种方式不属于文件系统的格式。

（）

A.FATB.DOSC.NTFSD.EXT

18、下面哪个特点不属于USB设备的特点。

（）

A.串行通信方式B.不可热拨插C.分HOST、DEVICE和HUBD.通信速率比串口快

19、CPSR寄存器中反映处理器状态的位是（）

A.J位　　B.I位   C.F位D.T位

20、下列描述不属于RISC计算机的特点的是（）。

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。

21使用Host-Target联合开发嵌入式使用，（）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

22、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（）。

A、0x21B、0x68C、0x65D、0x02

23、S3C2410处理器的寄存器组有（）个寄存器。

A、7B、32C、6D、37

24、寄存器R15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.堆栈指针寄存器D.基址寄存器

25、S3C2410X处理器为用户进行使用设计提供了支持多主总线的IIC接口。

处理器提供符合IIC协议的设备连接的串行连接线为（）。

A.SCL和RTXB.RTX和RCXC.SCL和SDAD.SDA和RCX

26、下列CPSR寄存器标志位的作用说法错误的是（）。

A.N：

负数B.Z：

零C.C：

进位D.V:

借位

28、下面哪个系统不属于嵌入式系统（）

A、MP3播放器B、GPS接收机C、“银河玉衡”核心路由器D、“天河一号”计算机系统

29、在嵌入式系统设计中嵌入式处理器选型是在进行（）时完成。

A、需求分析B、系统集成C、体系结构设计D、软硬件设计

31、关于ARM处理器的异常的描述不正确的是（）。

A、复位属于异常B、除数为零会引起异常C、所有异常都要返回D、外部中断会引起异常

32、嵌入式系统最常用的数据传送方式是（）。

A、查询B、中断C、DMAD、I/O处理机

34、嵌入式操作系统一般通过（）手段来解决代码体积与嵌入式使用多样性的问题。

A、使用可定制的操作系统B、将操作系统分布在多个处理器上运行

C、增大嵌入式设备的存储容量D、使用压缩软件对操作系统进行压缩

35、以下关于嵌入式系统说法正确的是（）

A、以开发为中心B、对实时，成本，功耗要求严格C、软硬件协同D、软件可剪裁

36、以下哪一项属于嵌入式系统不具备的特点（）

A、采用专用处理器B、跨平台可移植C、软硬件协同一体化D、小型化与有限资源

37、嵌入式使用软件的开发阶段不包括（）

A、交叉编译和链接B、开发环境的建立C、联机调试D、使用程序模块加载

38、以下哪一项不属于嵌入式处理器（）

A、PowerPCB、pentiumC、ARMD、MIPS

39、在指令系统的各种寻址方式中，获取操作数最快的方式是（）

A、直接寻址B、立即寻址C、寄存器寻址D、间接寻址

40、ARM微处理器的寄存器在Thumb状态与ARM状态下相同的是（）

A、R8-R12B、R15和CPSRC、R13-R14D、R0-R7

41、以下哪一项不属于ARM异常中断（）

A、复位B、IRQC、条件转移D、.数据终止

42、ARM寄存器组中除了以下哪组寄存器以外所有处理器模式下都可以访问（）

A、SPSRB、R0-R7C、CPSRD、R8-R9

43、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

44、UCOS-II操作系统属于（）

A、顺序执行系统B、占先式实时操作系统C、非占先式实时操作系统D、分时操作系统

45、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

46、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

47、在所有工作模式下，（）都指向同一个物理寄存器，即各模式共享

A、R0-R7B、R0-R12C、R8-R12D、R13，R14

48、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、SPSRB、R13C、R14D、R15

49、能实现把立即数0X3FF5000保存在R0中的指令是（）

A、LDRR0,=0X3FF5000B、LDRR0,0X3FF5000

C、MOVR0,0X3FF5000D、MOVR0,=0X3FF5000

50、ARM指令LDMIAR0,{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]

51、（）伪指令用于定义一个代码段或数据段

A、RLISTB、DCBC、MAPD、AREA

52、在上机实验中，ADS开发环境下，调试程序用（）软件

A、AXDB、DebugC、GccD、Make

54、嵌入式系统开发系统使用的（）方式中，使用仿真头完全取代目标板上的CPU，在不干扰处理器的正常运行情况下，实时检测CPU的内部工作情况。

A、基于JTAG的ICDB、在线仿真器ICEC、背景调试模式BDMD、软件模拟环境

55、在嵌入式Linux开发系统，微机与开发版通过串口连接，主要是用于（）

A、下载使用程序B、下载操作系统映像文件

C、实现BootLoader的人机操作界面D、实现使用程序的人际操作界面

56、指令MSRCPSR_C，R0实现的功能是（）

A、传送R0的内容到CPSR中，更新CPSR

B、传送R0的内容到CPSR中，但仅修改其控制域

C、传送CPSR的内容到R0

D、传送CPSR的控制域内容到R0

62、同CISC相比，下面哪一项不属于RISC处理器的特征（）

A、采用固定长度的指令格式，指令规整、简单、基本寻址方式有2～3种。

B、减少指令数和寻址方式，使控制部件简化，加快执行速度。

C、数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率，同时简化处理器的设计。

D、RISC处理器都采用哈佛结构。

63、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（B）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

64、在ARMLinux体系中，用来处理外设中断的异常模式是（）

A、软件中断（SWI）B、未定义的指令异常C、中断请求（IRQ）D、中止中断请求

69、通常所说的32位微处理器是指（）

A、地址总线的宽度为32位B、处理的数据长度只能为32位

C、CPU字长为32位D、通用寄存器数目为32个

70、以下叙述中正确的是（）

A、宿主机与目标机之间只需要建立逻辑连接即可

B、在嵌入式系统中，调试器与被调试程序一般位于同一台机器上

C、在嵌入式系统开发中，通常采用的是交叉编译器

D、宿主机与目标机之间的通信方式只有串口和并口两种

71、对ARM处理器说法不正确的是（）。

A、小体积、低功耗、低成本、高性能

B、支持Thumb（16位）/ARM（2位）双指令集

C、只有Load/Store指令可以访问存储器

D、寻址方式多而复杂

72、如果BootLoader、内核、启动参数以及其他的系统映像四部分在固态存储设备上分别独立存放，则其存储结构的分配顺序应当是：

（）。

A、文件系统、内核、启动参数、Bootloader

B、启动参数、Bootloader、内核、文件系统

C、Bootloader、内核、启动参数、文件系统

D、Bootloader、启动参数、内核、文件系统

专业名词解释

RTOS实时操作系统SOC片上系统RSIC精减指令集

CSIC复杂指令集kernel内核Scheduler调度

GUI图形用户界面AHB先进的高性能总线

APB先进的外围总线UART通用异步收发器/通用异步串口

说明：

标红色表示没错，未标红色表示错

1、BootLoader的片级初始化阶段主要完成微处理器以外的其他硬件设备的初始化。

2、嵌入式软件具有规模较小、开发难度大、高实时性和高可靠性等特点。

5、嵌入式Linux操作系统属于单体内核系统。

6、VxWorks采用是一种分层结构的嵌入式操作系统。

7、采用单道程序设计的操作系统在任何时候只能有一个程序在运行。

9、BootLoader与主机通信通常采用并行通信。

10、大多数BootLoader都分为stage1和stage2两大部分。

11、vivi是WinCE的Bootloader.

12、Blob是一款用于Intel公司推出的Xscale架构的CPU引导程序。

13、Linux不可以与MS-DOS、OS/2、Windows等其他操作系统共存于同一台机器上。

14、Linux与其他操作系统的区别在于Linux是一种开放、免费的操作系统。

21、处于就绪状态的任务只能切换到运行状态

22、嵌入式软件具有规模较小、开发难度大、高实时性和高可靠性等特点。

23、嵌入式Linux操作系统属于单体内核系统。

24、利用gcc命令可同时编译并连接C和C++源程序。

25、中止异常是为了支持数据传输或者中断处理而设计的。

26、ARM指令为32位的长度，Thumb指令为16位长度。

27、ARM微处理器采用RISC指令集，使用大量的寄存器。

28、所有的ARM指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行，从而提高指令的执行效率。

29、R13在Thumb指令中常用作堆栈指针，但这只是一种习惯用法，用户也可使用其他的寄存器作为堆栈指针。

30、

指令MOVR0,R2,LSL#3；执行前，各寄存器的值如下，请写出指令执行后，各寄存器的值。

答：

指令执行后，各寄存器的值为：

2、简述嵌入式系统的组成。

答：

嵌入式系统通常由包含有嵌入式处理器、嵌入式操作系统、使用软件和外围设备接口的嵌入式计算机系统和执行装置（被控对象）组成。

嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，可以分为硬件层、中间层、系统软件层和使用软件层。

执行装置接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。

3、ARM微处理器的运行模式有哪几种，请列举并说明。

答：

ARM微处理器的运行模式有7种，分别为：

（1）用户模式（User，usr）：

正常程序执行时，ARM处理器所处的状态。

（2）快速中断模式（FIQ，fiq）：

用于快速数据传输和通道处理。

（3）外部中断模式（IRQ，irq）：

用于通常的中断处理。

（4）特权模式（Supervisor，sve）：

供操作系统使用的一种保护模式。

（5）数据访问中止模式（Abort，abt）：

当数据或指令预取终止时进入该模式，用于虚拟存储及存储保护。

（6）未定义指令终止模式（Undefined，und）：

用于支持硬件协处理器软件仿真。

（7）系统模式（System，sys）：

用于运行特权级的操作系统任务。

4、请简述ARM微处理器的用户模式和特权模式，以及用户模式向特权模式的转换。

答：

（1）除了用户模式之外的其他6种处理器模式称为特权模式.特权模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意地进行处理器模式的切换。

（2）特权模式中，除系统模式外，其他5种模式又称为异常模式。

大多数的用户程序运行在用户模式下，此时，使用程序不能够访问一些受操作系统保护的系统资源，使用程序也不能直接进行处理器模式的切换。

（3）用户模式下，当需要进行处理器模式切换时，使用程序可以产生异常处理，在异常处理中进行处理器模式的切换。

5、请简述ARM微处理器两种工作状态集的切换操作及方法。

答：

ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态的指令，并可在两种工作状态之间切换：

（1）在开始执行代码时，处于ARM状态；

（2）当操作数寄存器的状态位（位0）为1时，可以采用执行BX指令的方法，使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态；

（3）当处理器处于Thumb状态时发生异常（如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等），则异常处理返回时，自动切换到Thumb状态；

（4）当操作数寄存器的状态位（位0）为0时，执行BX指令（状态跳转）时可以使微处理器从Thumb状态切换到ARM状态。

在处理器进行异常处理时，把PC指针放入异常模式链接寄存器中，并从异常向量地址开始执行程序，也可以使处理器切换到ARM状态。

6、简述嵌入式系统的一般定义和基本特征

答：

定义：

嵌入式系统（EmbeddedSystem）是以使用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

基本特征：

（1）专用性:

采用专用的嵌入式处理器，功能算法的专用性；

（2）小型化与有限资源:

资源约束和空间约束与专用性；

（3）系统软硬件设计的协同一体化：

硬件与软件的协同设计和使用软件与操作系统的一体化设计开发。

7、试描述异常发生时的响应的过程。

答：

当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作：

①将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR。

②将CPSR状态传送到相应的SPSR中。

③根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。

④强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，跳转到相应的异常处理程序。

还可以设置中断禁止位，以禁止中断发生。

9、简述“满递增”、“满递减”堆栈的特点。

列举1-2个指令。

答：

满递增堆栈：

堆栈指针指向最后压入的数据，且上低地址向高地址生成，例如指令LDMFA、STMFA等。

满递减堆栈：

堆栈指针指向最后压入的数据，且由高地址向低地址生成，例如指令LDMFD、STMFD等。

10、简述“空递增”、“空递减”堆栈的特点。

列举1-2个指令。

答：

空递增堆栈：

堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置，且由低地址向高地址生成，例如LDMEA、STMEA等。

空递减堆栈：

堆栈指针指向下一个要放入数据的空位置，且由高地址向低地址生成，例如指令LDMED、STMED等。

12、简述RISC（精简指令集计算机）的特点。

答：

在RISC中，优先选取使用频率最高的、很有用但不复杂的指令，避免使用复杂指令；固定指令长度，减少指令格式和寻址方式种类；指令之间各字段的划分比较一致，各字段的功能也比较规整；采用Load/Store指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行；增加CPU中通用寄存器数量，算术逻辑运算指令的操作数都在通用寄存器中存取；大部分指令控制在一个或小于一个机器周期内完成；以硬布线控制逻辑为主，不用或少用微码控制；采用高级语言编程，重视编译优化工作，以减少程序执行时间。

13、简述ARM的小端格式，试举例说明。

（大端格式如何存储数据）

答：

低字节数据存放在内存低地址处，高字