嵌入式处理器课程复习参考习题3含答案.docx

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嵌入式处理器课程复习参考习题3含答案

一、判断

1.嵌入式系统是看不见的计算机系统，其开发环境和运行环境一致。

（）

2.PC机可包含在嵌入式系统中。

（）

3.通常嵌入式系统是一个通用的计算平台，其软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。

（）

4.嵌入式硬件系统的多样性不仅表现在嵌入式CPU的多样性、而且具有相同微处理器的硬件系统可能

会有多种不同的外围电路。

（）

5.嵌入式硬件系统的核心是嵌入式微处理器，其主要体系架构有SPARC、Pentium、Itanium等。

（）

6.AMBA总线是片内总线，包括高速总线AHB和低速总线APB。

（）

7.NandFlash是一种FlashMemory它既可以做主存也可做外存使用。

（）

8.NorFlash是一种FlashMemory它既可以做主存也可做外存使用。

（）

9.在ARMCPU模式中System模式与User模式的运行环境一样，但是它可以不受任何限制地访问任何

资源。

（）

10.在ARMCPU模式中除User模式外，其它模式都被称为特权模式，User模式可直接改变CPU的模式。

（）

11.ARM处理器主要有两种工作状态：

ARM和Thumb，ARM和Thumb之间状态的切换将影响CPU的

模式或寄存器的内容。

（）

12.ARM是32位嵌入式处理器，并可以进入16位运行模式,可支持大、小端数据格式（）

13.X86CPU的异常向量与ARMCPU的异常向量的区别是：

在X86平台上，当有异常发生时CPU是到指定的向量地址读取要执行的程序的地址。

而ARMCPU是到向量地址的地方读取指令，也就是ARM的向量地址处存放的是一条指令（一般是一条跳转指令）。

（）

14.存储器映射编址是指I/O端口的地址与内存地址统一编址，即I/O单元与内存单元在同一地址空间。

其优点是可采用丰富的内存操作指令访问I/O单元、无需单独的I/O地址译码电路、无需专用的I/O

指令。

（）

15.ARM的中断处理方式与X86是一致的，当中断发生时CPU是到指定的向量地址读取要执行的程序的

地址。

（）

16.AMBA中APB是低速总线，并可支持多个主单元。

（）

17.在ARM的数据处理指令中使用立即数#0x101是合法的。

（）

18.在CPSR中ARM处理器采用5位二进制位来表示处理器模式。

（）

19.STRSB是带符号字节存储指令。

（）

20.程序中可以通过MSR指令直接修改CPSR中的T位来实现ARM/Thumb状态的切换。

（）

21.在C语言中可以通过关键字asm嵌入多条汇编语句。

（）

22.交叉调试可以直接调试不同指令集的程序，不需要通过外部通信的方式来控制被调试程序。

（）

23.ARM处理器的Thumb指令集是32位ARM指令集的一个子集，在执行前，通过芯片上的逻辑块，扩展

为标准的32位ARM指令来运行。

（）

24.ARM处理器是典型的CISC体系。

（）

25.嵌入式软件一般情况下调试器和被调试程序运行在相同的计算机上。

（）

26.ARM处理器有37个寄存器，9种运行模式。

（）

27.如果ARM处理器运行在User模式下，则程序不能访问有些受保护的资源，但能通过异常的形式来改

变CPU的当前运行模式。

（）

28.异常和外部中断不能够引起ARM处理器工作模式的改变。

（）

29.CPSR寄存器在所有的处理器模式下都是可以读/写的。

（）

30.MIPS是一种很流行的RISC处理器。

（）

31.交叉调试时，调试器和被调试程序运行在不同的计算机上。

（）

二、单选或多选题

1.嵌入式系统的特点是（）

（A）嵌入式系统通常是形式多样、面向特定应用的软硬件综合体；

（B）嵌入式系统得到多种类型的处理器和处理器体系结构的支持；

（C）嵌入式系统通常极其关注成本；

（D）嵌入式系统有实时性和可靠性的要求；

（E）嵌入式系统使用的操作系统一般是适应多种处理器、可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入

式操作系统;

（F）嵌入式系统开发不需要专门工具和特殊方法。

2.精简指令集系统RISC（ReducedInstructionSetComputer）的特点是（）

（A）减少代码尺寸，增加指令的执行周期数

（B）简单的寻址模式，仅允许LOAD和STORE指令存取内存，其它所有的操作都基于寄存器到寄存器

（C）具有较多的寄存器

（D）由硬件完成部分软件功能，硬件复杂性增加，芯片成本高

3.嵌入式微处理器降低功耗的技术包括如下方面：

（）

（A）提高工作电压

（B）提供不同的时钟频率：

通过软件设置

（C）关闭暂时不使用的功能块

（D）提供功耗管理机制

4.8.ARMCPU在FIQ模式下使用的寄存器集合是（）

（A）PC,R14_fiqtoR8_fiq,R7toR0，CPSR,SPSR_fiq

（B）PC,R14toR8,R7toR0，CPSR,SPSR_fiq

（C）PC,R14_fiqtoR8_fiq,R7_fiqtoR0_fiq，CPSR,SPSR_fiq

（D）PC,R14toR8,R7toR0，CPSR

5.在ARM微处理器的AMBA总线结构中，AHB由（）组成。

（A）主单元（B）从单元（C）仲裁器（D）译码器（E）APB桥

6.在ARM微处理器的AMBA总线结构中，APB桥具有以下（）功能。

（A）AHB的从单元（B）仲裁器（C）译码器（D）APB中主单元

7.ARM有7种处理器模式和37个寄存器，所有模式共用的寄存器是（）

（A）R0-R7

（B）R8-R13

（C）R14

8.嵌入式处理器的特点有（）

（A）体积小

（B）集成度高

（C）可靠性低

（D）功耗低

（E）抗电磁干扰能力强

9.ARM处理器的数据类型有（）

（A）字节型数据

（B）半字数据类型

（C）字数据类型

（D）双字数据类型

10.下列ARM处理器的寄存器中，有对应影子寄存器的寄存器是（）

（A）R0，R1

（B）R0，R8

（C）R8，R9

（D）R8，R13

（E）R9，R3

11.在基于嵌入式操作系统的应用系统中，其初始化工作通常包括（）

（A）板级初始化

（B）系统初始化

（C）创建所有应用任务所需资源

（D）应用初始化

（E）创建Idle任务

12.ARM7系列内核采用了三级流水线的内核结构，其中PC指向（

（A）正在被预取的指令

（B）正在执行的指令

（C）正被译码的指令

（D）正处于写回阶段的指令

13.以下（）不属于ARM处理器工作模式。

）。

（A）未定义模式

（B）中断模式

（C）超级模式

（D）管理模式

14.在CPSR中，条件位N=0表示（

）。

（A）结果为负

（C）结果为0

（B）结果为正

（D）结果不为0

15.对于数据加载指令LDRR0,[R1],#4以下说法正确的是（

）。

（A）前变址回写

（C）后变址回写

（B）前变址不回写

（D）后变址不回写

16.满递减堆栈FD中LDMFD等价于（

）。

（A）LDMED

（B）LDMIA

（C）LDMDB

（）LDMIB

17.CMN与ADDS两条指令的不同之处在于（

）。

（A）CMN指令的运算结果没有影响CPSR的值

（B）CMN指令的运算结果影响CPSR的Z位，而ADDS的运算结果同时影响Z位和C位

（C）CMN指令是进行的减法运算，而ADDS是进行的加法运算

（D）CMN指令的运算结果不需要保存到目标寄存器中

18.64位乘法指令UMULL

R1,R2,R3,R4表示两个32位的无符号数相乘，乘积结果的高32位和低

32位分别存放到两个相应的寄存器中。

其中R1中存放的数据为（

（A）被乘数

（B）乘数

（C）乘积结果的高32位

（D）乘积结果的低32位

19.在编译时，ARM小范围地址读取伪指令ADR被编译器替换成（

（A）一条ADD指令或者一条SUB指令

（B）两条ADD指令或者两条SUB指令

（C）一条SUB指令和一条MOV指令

（D）一条ADD指令和一条NOP指令

20.程序运行中被动态分配的内存段，分配在（

）中。

）。

）。

（A）代码段

（B）数据段

（C）栈

（D）堆

三、简答

1.ARMCPU有哪几种异常模式？

比较System模式与User模式的异同

答：

ARM处理器有5种异常工作模式：

异常模式（FIQ）：

快速中断处理，用于支持高速数据传送或通道处理

异常模式（IRQ）：

用于一般中断处理

异常模式（Supervisor）：

特权模式，用于系统初始化或操作系统功能

异常模式（Abort）：

存储器保护异常处理

异常模式（Undefined）：

未定义指令异常处理

系统模式和用户模式均属于正常（非异常）工作模式，只不过系统模式也是一种特权模式，可以

访问系统中的所有资源。

2.ARMCPU有多少个栈寄存器？

与CPU模式的关系如何？

ARMCPU有6个栈寄存器，分别位于ARM处理器的6个寄存器分组中。

其中每种异常模式各有1

个堆栈寄存器，而系统模式和用户模式使用相同的堆栈寄存器。

3.广义上讲，ARM处理器的异常包括几种情况？

ARM处理器的异常包括以下几种情况：

·

·

·

外部中断：

由于CPU外部的原因而改变程序执行流程的过程，属于异步事件，又称为硬件中断，

可以被屏蔽。

软件中断（又称自陷）：

表示通过处理器所拥有的软件指令、可预期地使处理器正在执行的程序

的执行流程发生变化，以执行特定的程序。

自陷是显式的事件，需要无条件地执行。

典型的自陷

指令如Motorola68000系列中的Trap指令、ARM中的SWI指令和Intel80x86中的INT指令。

异常：

由CPU内部的原因（比如遇到非法指令）或外部的原因（比如访存的错误）引起的事件。

4.何为可重入函数？

如果要使程序具有可重入性，在程序设计中应注意哪些问题？

答：

可重入函数是指函数可以被多个任务/线程调用。

要使程序具有可重入性，在程序设计中应注意：

如果使用全局变量、static变量，则应通过一定

的互斥机制如关中断、信号量P/V操作等对其加以保护。

5.在允许中断嵌套的情况下，如何使中断服务程序具有可重入性？

在允许中断嵌套的情况下，为了使中断服务程序具有可重入性，需要采取特殊步骤防止系统状态

的丢失。

比如在进入中断派发程序之后和调用用户级中断服务例程之前，保存LR_irq及SPSR_irq

的内容，以及在BL指令调用用户ISR之前切换至系统模式，以保证LR_irq的内容不被嵌套的中

断响应过程破坏。