嵌入式 考试题1.docx
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嵌入式考试题1
一、简答题
1.什么是嵌入式系统？
嵌入式系统的特点是什么？
答案:
嵌入式系统的定义：
以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统明显特点：
1.嵌入式系统是一个专用计算机系统，有微处理器，可编程；2、嵌入式系统有明确的应用目的3、嵌入式系统作为机器或设备的组成部分被使用。
嵌入式系统特点：
1、与应用密切相关2、实时性3、复杂的算法4、制造成本5、功耗6、开发和调试7、可靠性8、体积小
2.简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。
答案：
硬件组成：
微处理器、存储器、输入设备、输出设备。
软件组成：
嵌入式应用程序、应用程序接口、嵌入式实时操作系统、板级支持包
3.S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器？
APB总线上连接了那些部件？
答案：
AHB总线上连接的控制器：
LCD控制器，总线控制器，USB主控制器，中断控制器，存储器控制器，NandFlash控制器，时钟与电源管理，ExtMaster。
APB总线上连接的控制器：
通用异步收发器，通用I/O端口，定时器/脉宽调制，实时时钟，看门狗定时器，A/D转换器与触摸屏，IIC总线接口，IIS总线接口，SPI串行外设接口，MMC/SD/SDIO主控制器，USB设备控制器。
4.ARM体系结构支持几种类型的异常，并说明其异常处理模式和优先级状态？
答案：
7种异常，异常种类处理模式优先级
复位管理程序模式最高
数据中止中止模式次之
快速中断请求快速中断请求模式次之
中断请求中断请求模式次之
指令预取中止中止模式次之
未定义指令未定义模式最低
软件中断管理程序模式最低
5.存储器生长堆栈可分为哪几种？
各有什么特点？
答案：
满递减堆栈（特点是栈指针指向堆栈的最后一个已使用的地址，堆栈向存储器地址减小方向生长）、满递增堆栈（特点是指针指向堆栈的最后一个已使用的地址，堆栈向存储器地址增大方向生长）、空递减堆栈（特点是指SP指向堆栈的第一个没有使用的地址，堆栈向存储器地址减小方向生长）、空递增堆栈（特点是指SP指向堆栈的第一个没有使用的地址，堆栈向存储器地址增大方向生长）
6.简述存储器系统层次结构及特点。
答案：
存储系统分为三个层次：
高速缓冲存储器cache，主存储器和辅助存储器构成。
特点：
Cache是一种位于主存储器和嵌入式微处理器内核之间的快速存储器阵列，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据，Cache一般集成在嵌入式微处理器内，可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache，Cache的存储容量大小依不同处理器而定。
主存储器用来存放系统和用户的程序及数据，是嵌入式微处理器能直接访问的存储器。
主存储器包含有ROM和RAM，可以位于微处理器的内部或外部。
辅助存储器通常指硬盘、NANDFlash、CF卡、MMC和SD卡等，用来存放大数据量的程序代码或信息，一般容量较大，但读取速度与主存相比要慢一些。
7.简述I2S总线接口的启动与停止过程。
答案：
启动IIS：
rIISCON|=0x1;While（!
Uart_GetKey（））;
停止：
Delay（10）;rIISCON|=0x0;rDMASKTRIG2=（1<<2）;rIISFCON=0x0;
8.简述ARM系统中的中断处理过程。
答案：
处理过程：
1）将PC的值保存到IRQ方式下的连接寄存器LR中
2）将当前程序状态寄存器CPSR内容保存到IRQ方式下的保留程序状态寄存器SPSR中
3）强制设置程序状态寄存器的方式位和状态为，系统进入IRQ方式ARM状态
4）设置中断禁止位，禁止再次中断
5）设置PC为相应的异常向量
9.ARM微处理器支持哪几种运行模式？
各运行模式有什么特点？
答案：
7种模式，
用户模式：
用于执行大部分应用程序
快速中断模式：
支持数据传送或通道处理
中断模式：
用于一般中断处理
管理程序模式：
是一种操作系统受保护的方式
中止模式：
访问数据或指令预取中止后进入中止方式
系统模式：
是一种操作系统特权级的用户方式
未定义模式：
当一条未定义指令被执行时进入的模式
10.当PCLK=66.5MHz时，选择不同的时钟分频（1/2、1/4、1/8、1/16）输入，分别计算定时器最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间。
掌握方法
下面以时钟分频为1/2时为例子：
（见书上P275-P276页例题）必须先知道分辨率和最大定时区间的定义
答案：
最小分辨率：
定时器输入时钟的频率=PCLK/{prescaler值+1}/{divider值}
=66.5/{0+1}/{2}=33.2500（MHz）
一个计数脉冲的时间=1/33.2500（MHz）=0.0300（us）
最大分辨率：
定时器输入时钟的频率=PCLK/{prescaler值+1}/{divider值}
=66.5/{255+1}/{2}=129.8828（MHz）
一个计数脉冲的时间=1/129.8828MHz）=7.6992（us）
最大定时区间：
由于TCNTBn=65535，计数到0共65536个计数脉冲，
所以65536*7.6992（us）=0.5045（sec）
11.分析如图所示I2S总线时序图，说明其操作过程。
答案：
12.S3C2410A与UAD1341通过I2S总线接口连接，试述音频数据传送过程。
答案：
传输过程：
处理器通过IIS总线接口，控制音频数据在S3C2410A内存与UDA1341TS之间传送。
连接在UDA1341TS上的麦克风信号在UDA1341TS内部经过A/D转换器等，转换成二进制数，串行通过DATAO引脚送到S3C2410A的IIS模块，在IIS模块中数据转换成并行数据，然后使用通常存取方式或DMA存取方式，将并行数据保存在内存中；而内存中要输出的音频数据，使用通常存取方式或DMA存取方式，将数据并行传送到IIS模块，在IIS模块中转换成串行数据，串行通过DATAI引脚送到UDA1341TS，在片内经过D/A转换器等，变成模拟信号，经过驱动器等，驱动扬声器。
13.简述LCD控制器组成及数据流描述。
答案：
组成：
REGBANK寄存器组，一个专用DMA即LCDCDMA，像素数据传输VIDPRCS，定时产生器TIMEGEN，三星专用定时控制逻辑单元，视频多路开关VIDEOMUX.
数据流描述：
在LCDCDMA中有FIFO存储器，当FIFO为空或部分空，LCDCDMA请求从帧存储器（也称帧缓冲区）装入数据。
装入数据使用突发（burst）存储器传送方式，每一次突发请求，连续从存储器取4个字，即16字节数据。
在总线传输期间，不允许总线主设备权转让给别的总线主设备。
当传送请求由总线仲裁器接收时，4个连续的字数据由系统存储器的帧缓冲区传送到LCDCDMA内的FIFO。
全部FIFO大小为28个字，分别由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH组成。
使用FIFOL和FIFOH，用来支持双扫描显示模式。
在单扫描显示模式，仅有FIFO中的1个，即FIFOH能够被使用。
14.以下是S3C2410A的串口逻辑方框图，试分析其组成和工作原理。
答案：
组成：
一个波特率发生器，一个发送器，一个接收器，一个控制单元。
工作原理：
在FIFO方式，要发送的数据先写入FIFO寄存器，然后复制到发送移位器，通过发送数据引脚TxDn移位输出；而接收数据从接收数据引脚RxDn输入并移位，然后从接收移位器复制到FIFO寄存器。
在非FIFO方式，要发送的数据先写入发送保持寄存器，然后复制到发送移位器，通过TxDn引脚移位输出；要接收的数据通过RxDn引脚输入并移位，然后从移位器复制到接收保持寄存器。
二、程序分析。
给以下程序主要过程加注释，幷写出程序功能
1.汇编程序：
IsrIRQ
subsp,sp,#4；//sp=sp-4
stmfdsp！
，｛r8－r9｝
ldrr9，＝INTOFFSET
ldrr9，[r9]；//将r9内容作为地址，读该单元数据，送r9
ldrr8，＝HandleEINT0；//装入HandleEINT0数据到r8
addr8，r8，r9，lsl#2；//r8=r8+r9<<2;
ldrr8,[r8]；//将r8内容作为地址，读该单元数据，送r8
strr8，[sp,#8］；//r8数据写入sp+8作地址的存储器中，不回写
ldmfdsp!
，{r8-r9,pc}；//将sp指向的存储器单元的数据，装入r8-r9和pc的寄存器中
程序实现的功能：
中断响应进入中断和中断返回的过程
2.C语言程序段
rGPFCON|=2<<0|2<<4;//设置GPF0、GPF2为EINT0、EINT2的功能
rGPGCON|=2<<6|2<<22;//设置GPG3、GPG11为EINT11、EINT19的功能
rINTMOD=0;//中断模式寄存器设置为0，所有中断均为IRQ类型
rEXTINT0|=4<<0|4<<8;//设置EINT0、EINT2为上升沿触发
rEXTINT1|=4<<12;//设置EINT11为上升沿触发
rEXTINT2|=4<<12;//设置EINT19为上升沿触发
//
rINTMSK&=~（1<<0|1<<2|1<<5）;
//EINT0、EINT2、EINT8_23对应屏蔽位置0，允许服务
程序实现的功能：
中断的初始化程序
3.C语言程序段
voidTest_Touchpanel（void）
{
rADCDLY=50000;//ADC开始或区间延时
rADCCON=（1<<14）+（ADCPRS<<6）;//A/D转换器预分频值允许，-//A/D转换器预分频值为ADCPRS
rADCTSC=0xd3;//等待中断模式,通常ADC转换,XP上拉允许,nXPON输出时1，
//XP与AIN[7]连接,XMON输出是0，XM=高阻,nYPON输出是1，
//YP与AIN[5]连接，YMON输出是1，YM=GND
pISR_ADC=（int）AdcTsAuto;
rINTMSK=~BIT_ADC;//中断屏蔽寄存器中，不屏蔽INT_ADC
rINTSUBMSK=~（BIT_SUB_TC）;//不屏蔽子中断INT_TC
Uart_Getch（）;
rINTSUBMSK|=BIT_SUB_TC;//屏蔽子中断INT_TC
rINTMSK|=BIT_ADC;//中断屏蔽寄存器中，屏蔽INT_ADC
}
程序实现的功能：
分别X/Y位置转换测试程序
4.汇编语言
ldrr0,=REFRESH//把刷新控制寄存器的值装入到r0
ldrr3,[r0]//r3=rREFRESH,从r0的地址读值装入r3中
movr1,r3//把r3值送r1中
orrr1,r1,#BIT_SELFREFRESH//把刷新控制寄存器的自动刷新位置为1
strr1,[r0]//读r1的数据存入r0中
movr1,#16;waituntilself-refreshisissued.maynotbeneeded.
0subsr1,r1,#1//r1=r1-1
bne%B0//
四、设计与编程（每题10分，共20分）
1.设计程序，写出实现LED1~LED4轮流闪烁的主程序代码。
已知FCLK=400M，不考虑分频函数，FCLK:
HCLK:
PCLK按1:
2:
4计算，使用端口GPB0、1、2、3为LED控制端口，低电平点亮。
GPBCON功能描述
配置端口B引脚端，使用位[21:
0]，分别对端口B的11个引脚端进行配置。
00：
输入；01：
输出；10：
第2功能；11：
保留
程序代码：
intMain（intargc,char**argv）
{
inti;
U8key;
U32mpll_val=0;
intdata;
mpll_val=（92<<12）|（1<<4）|
（1）;
ChangeMPllValue（（mpll_val>>12）&0xff,（mpll_val>>4）&0x3f,mpll_val&3）;
ChangeClockDivider（key,12）;
MMU_DisableICache（）;
MMU_DisableDCache（）;
rGPBCON=0x;
data[0]=0x0e;
data[1]=0x0d;
data[2]=0x0b;
data[3]=0x07;
while
（1）
{
Inti=0;
for（i=0;i<=3;i++）
{
rGPBDAT=（data[i]<<0）;
dely（120）;
}
}
return0;
}
2.根据NandFlash控制器工作原理，试在图中画出S3C2410A的NandFlash控制器与K9F2808U0C芯片的连接关系，并简单描述其操作过程。
答案：
连接图在课本189页
操作过程：
首先，通过特殊功能寄存器NFCONF进行NandFlash配置；其次要写NandFlash命令到NFCMD寄存器，之后送NandFlash地址到NFADDR寄存器；然后通过检查NFSTAT寄存器状态，读写数据。
每次读操作前或写操作后，都应该检查R/nB信号。
3.S3C2410A的LCD控制器初始化程序主要包括配置LCD引脚用到的GPIO；设置LCDCON寄存器参数等。
试配置C端口、D端口的相关引脚为LCD功能引脚。
写出端口配置初始化程序。
#defineMVAL（13）
#defineMVAL_USED（0）
#defineM5D（n）（（n）&0x1fffff）
#defineMODE_STN_4BIT（0X1004）
#defineLCD_XSIZE_STN（320）
#defineLCD_YSIZE_STN（240）
#defineSCR_XSIZE_STN（LCD_XSIZE_STN*2）
#defineSCR_YSIZE_STN（LCD_YSIZE_STN*2）
#defineHOZVAL_STN（SCR_XSIZE_STN/4-1）
#defineLINEVAL_STN（LCD_YSIZE_STN-1）
#defineWLH_STN（0）
#defineWDLY_STN（0）
#defineLINEBLANK_GRAY（13&0xff）
#defineCLKVAL_STN_GRAY（10）
#defineBIT_LCD（0x1<<16）
ExternU32（*frameBuffer4Bit）[SCR_XSIZE_STN/8];
//配置LCD控制器引脚用到的GPIO
rGPCUP=0xffffffff;
rGPCCON=0xaaaaaaaa;
rGPDUP=0xffffffff;
rGPDCON=0xaaaaaaaa;
//设置LCD控制器特殊功能寄存器参数
rLCDCON1=（CLKVAL_STN_GRAY<<8）|\（MVAL_USED<<7）|（1<<5）|（2<<1）|0;
rLCDCON2=（0<<24）|（LINEVAL_STN<<14）|（0<<6）|（0<<0）;
rLCDCON3=（WDLY_STN<<19）|（HOZVAL_STN<<8）|\（LINEBLANK_GRAY）;
rLCDCON4=（MVAL<<8）|（WLH_STN<<0）;
rLCDCON5=0;
rLCDSADDR1=（（（U32）frameBuffer4Bit>>22）<<21）|\M5D（（U32）frameBuffer4Bit>>1）;
rLCDSADDR2=M5D（（（U32）frameBuffer4Bit+\（SCR_XSIZE_STN*LCD_YSIZE_STN/2））>>1）;
rLCDSADDR3=（（（SCR_XSIZE_STN-LCD_XSIZE_STN）/4）<<11）|\（LCD_XSIZE_STN/4）;
rDITHMODE=0x0；
4.用S3C2410A或S3C2440的串口1实现串口通信。
试设计不带流量控制的简单收发程序，包括初始化程序，发送程序和接收程序。
所用寄存器描述如下：
ULCONn位
描述
[6]
0：
正常模式；1：
红外模式
[5:
3]
0xx：
无奇偶校验；100：
奇校验101：
偶校验
110：
强制奇偶校验／校验1；111：
强制奇偶校验／校验0
[2]
0：
每帧1个停止位；1：
每帧2个停止位
[1:
0]
00：
5位；01：
6位；10：
7位；11：
8位
UCONn的位功能
位
描述
波特率时钟选择
[10]
0：
使用PCLK，1：
使用UEXTCLK
发送中断请求类型选择
[9]
0：
脉冲；1：
电平
接收中断请求类型选择
[8]
0：
脉冲；1：
电平
Rx超时中断使能控制
[7]
0：
禁止；1：
使能
接收错误状态中断使能控制
[6]
0：
禁止；1：
使能
回送模式选择
[5]
0：
正常模式；1：
回送模式
发送模式选择
[3:
2]
00：
禁止；01：
中断请求或查询模式；
接收模式选择
[1:
0]
00：
禁止；01：
中断请求或查询模式；
UMCONn的位功能
位
描述
AFC使能
[4]
0：
禁止；1：
使能
请求发送
[0]
0：
RTS无效；1：
RTS有效
等等
已定义宏如下：
#defineWrUTXH0（ch）（*（volatileunsignedchar*）0x）=（unsignedchar）（ch）
#defineRdURXH0（）（*（volatileunsignedchar*）0x）
程序设计（要求加注释）：
书上308页类似对比着写就行了
5.使用S3C2410A的A/D转换器进行模拟信号到数字信号的转换。
写出初始化函数和读取转换结果的函数。
ADCDAT0位名
位
描述
XPDATA（正常ADC）
[9:
0]
X位置的转换数据值（包括正常A/D转换的数据值）。
取值范围：
0～3FF
定义与A／D转换相关的寄存器
#definerADCCON（*（volatileunsigned*）0x）//ADC控制寄存器
#definerADCTSC（*（volatileunsigned*）0x）//ADC触摸屏控制寄存器
#definerADCDLY（*（volatileunsigned*）0x）//ADC启动或间隔延时寄存器
#definerADCDAT0（*（volatileunsigned*）0xc）//ADC转换数据寄存器0
#definerADCDAT1（*（volati1eunsigned*）0x）//ADC转换数据寄存器
程序设计（要求加注释）：
6.S3C2440的bank6使用32位数据总线与SDRAM芯片HY57V连接，每片SDRAM为32MB存储空间，16位数据线。
试画出二者之间的连接电路图。
在下图中SDRAM芯片引脚引出线上标出连接到S3C2440芯片上的对应引脚名称。
简单描述工作原理：
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