ARM嵌入式考试习题.docx
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ARM嵌入式考试习题
第1章：
填空题
1．ARM内核有四个功能模块，即T、D、M、I，可供生产厂商根据不同用户的要求
来配置生产ARM芯片。
2．ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有_存储空间管理单元（MMU）和8KCache片内缓存（提高CPU性能）_。
3．ARM芯片主要封装有FP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA_等形式。
4．ARM微处理器共有37个32位寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器。
5．ARM体系结构可用两种方法存储字数据，具体为大端格式和小端格式。
6．协处理器主要控制：
片内的MMU、指令和数据缓存（IDC）、写缓冲（WriteBuffer）。
问答题：
1．简单描述ARM内核的四个功能模块，各自具备什么功能特点？
1．ARM内核有四个功能模块T、D、M、I，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。
其中T功能模块表示16位Thumb，可以在兼顾性能的同时减少代码尺寸。
M功能模块表示8位乘法器。
D功能模块表示Debug，该内核中放置了用于调试的结构，通常它为一个边界扫描链JTAG，可使CPU进入调试模式，从而可方便地进行断点设置、单步调试。
I功能模块表示EmbeddedICELogic，用于实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分，其中的TAP控制器可接入到边界扫描链。
2．一个ARM720T内核，基本由哪四部分组成？
一个ARM720T内核基本由以下四部分组成。
（1）ARM7TDMICPU核。
该CPU核支持Thumb指令集、核调试、增强的乘法器、JTAG及嵌入式ICE。
它的时钟速率可编程为18MHz、36MHz、49MHz、74MHz。
（2）内存管理单元（MMU）与ARM710核兼容，并增加了对WindowsCE的支持。
该内存管理单元提供了地址转换和一个有64个项的转换旁路缓冲器。
（3）8KB单一指令和数据高速缓冲存储器，以及一个四路相联高速缓冲存储器控制器。
（4）写缓冲器WriteBuffer。
3．通用寄存器包括R0～R15，可以分为具体哪三类？
（1）未分组寄存器R0～R7；
（2）分组寄存器R8～R14；
（3）程序计数器PC（R15）。
4．请描述Thumb状态下的寄存器与ARM状态下的寄存器有什么关系？
（1）Thumb状态下和ARM状态下的R0～R7是相同的。
（2）Thumb状态下和ARM状态下的CPSR和所有的SPSR是相同的。
（3）Thumb状态下的SP对应于ARM状态下的R13。
（4）Thumb状态下的LR对应于ARM状态下的R14。
（5）Thumb状态下的程序计数器对应于ARM状态下的R15。
5．当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行哪几步操作？
（1）将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。
若异常是从ARM状态进入，则LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC＋4或PC＋8，与异常的类型有关）；若异常是从Thumb状态进入，则在LR寄存器中保存当前PC的偏移量，这样，异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。
例如：
在软件中断异常SWI，指令MOVPC，R14_svc总是返回到下一条指令，不管SWI是在ARM状态执行，还是在Thumb状态执行。
（2）将CPSR复制到相应的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，从而跳转到相应的异常处理程序处。
第2章：
填空题
1．ARM微处理器在较新的体系结构中支持两种指令集：
ARM指令集、Thumb指令集。
2．ARM处理器有9种基本寻址方式，分别是：
寄存器寻址、立即寻址、寄存器偏移寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、块拷贝寻址、相对寻址
3．ARM指令集可以分为6类，分别是：
跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器（PSR）传输指令、Load/Store指令、协处理器指令、异常中断产生指令
4．在ARM的汇编程序中，有如下几种伪指令：
符号定义伪指令、数据定义伪指令、汇编控制伪指令、宏指令、其他伪指令
5．汇编语言与C/C++的混合编程通常有以下几种方式：
在C/C＋＋代码中嵌入汇编指令；从汇编程序中访问C程序变量；汇编程序、C/C＋＋程序间的相互调用。
6．ARMC/C++编译器支持和产生以下几种格式的文件：
filename.c源文件、filename.h头文件、filename.o目标文件、filename.s汇编代码文件、filename.lst列表文件
问答题：
1．一条典型的ARM指令具有什么样的语法格式，并描述各选项意义。
一条典型的ARM指令语法格式如下所示：
{}{S},,
其中：
opcode是指令操作符编码；
cond是指令执行的条件编码；
S决定指令的操作是否影响CPSR的值；
Rd是目标寄存器编码；
Rn是包含第1个操作数的寄存器编码；
shifter_operand表示第2个操作数。
2．表示递增和递减的满堆栈和空堆栈有哪几种组合，请比较它们的特点。
有4种类型的堆栈，表示递增和递减的满堆栈和空堆栈的各种组合。
?
满递增：
堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。
指令如LDMFA，STMFA等。
?
空递增：
堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向堆栈上的第一个空地址。
指令如LDMEA，STMEA等。
?
满递减：
堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。
指令如LDMFD，STMFD等。
?
空递增：
堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向堆栈下的第一个空地址。
指令如LDMED，STMED等。
3．ARM协处理器指令包括哪3类，请描述它们的功能。
?
用于ARM处理器初始化ARM协处理器的数据处理操作。
?
用于ARM处理器的寄存器和ARM协处理器的寄存器间的数据传送操作。
?
用于在ARM协处理器的寄存器和内存单元之间传送数据。
4．常见的符号定义伪指令，具体有哪几种？
?
用于定义全局变量的GBLA、GBLL和GBLS。
?
用于定义局部变量的LCLA、LCLL和LCLS。
?
用于对变量赋值的SETA、SETL、SETS。
?
为通用寄存器列表定义名称的RLIST。
5．汇编语言程序中常用的符号，需要遵循哪些规则？
?
符号区分大小写，同名的大、小写符号会被编译器认为是两个不同的符号。
?
符号在其作用范围内必须唯一。
?
自定义的符号名不能与系统的保留字相同。
?
符号名不应与指令或伪指令同名。
6．可执行映像文件通常由几部分构成，它们有什么特点？
?
一个或多个代码段，代码段的属性为只读。
?
零个或多个包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。
?
零个或多个不包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。
第3章：
填空题
1．在线仿真包括3个过程：
装载映像文件、程序执行、查看寄存器和内存空间。
2．目标机上的Angel可以实现的功能为：
基本的调试功能、C语言库的支持、通信支持、任务管理功能、异常中断处理。
3．使用Angel开发应用程序包括下面的步骤：
在ARMulator或开发板上开发应用程序；建立严重依赖Angel的应用程序；建立很少依赖Angel的应用程序；生成最终的产品。
4．当应用程序在特权模式下调用Angel的SWI时，必须保证它的特权模式数据栈为FD（满且地址递减）类型，并且有足够Angel进入SWI时需要的可用空间。
5．JTAG调试接口的结构由测试访问端口TAP（TestAccessPort）控制器、旁路（bypass）寄存器、指令寄存器和数据寄存器、ARM架构处理器组成。
问答题：
1．初始化存储器有哪几种方法？
初始化存储器就是设置ARM处理器的某些寄存器，这可以通过两种方法完成：
第一种，如果ARM处理器内部有SRAM，则可以建立一个简单的工程，该工程对涉及存储器映射的寄存器初始化；第二种，利用AXD的命令行配置那些寄存器，具体步骤如下：
首先在C:
\下建立文本文件memory_map.txt，该文件设置寄存器的值，其格式为：
setmemADDRESS,DATA,SIZE
其中，ADDRESS是寄存器的地址，DATA是该寄存器要设置的值，SIZE是数据宽度，一般为32，可以设置多个寄存器；然后打开AXDDebugger的命令行窗口，执行下面的命令，配置对应的控制寄存器。
>obeyC:
\memory_map.txt
执行完毕后，memory_map.txt中的寄存器就配置完毕，存储器就映射到预定的地址空间了。
2．基于Angel的调试系统由哪两部分组成？
请详细描述。
基于Angel的调试系统由下面两部分组成，这两部分之间通过一定的通信信道连接起来，通常使用的信道是串行口。
?
位于主机上的调试器（debugger）。
它接受用户命令，将其发送到目标机上的Angel，使其执行一定的操作，并将目标机上Angel返回的数据以一定的格式显示用户。
ARM公司提供的各调试器都支持Angel。
对于其他的调试器，如果它支持Angel所使用的调试协议ADP，则也可以支持Angel。
?
位于目标机上的Angel调试监控程序。
它接受主机上调试器传来的命令，返回相应的数据。
通常Angel有两个版本：
完整版本包含所有的Angel功能，主要可以用于调试应用系统；最小版本包含一些有限的功能，可以包含在最终的产品中。
3．使用Angel所需要的资源有哪些，请描述。
?
系统资源。
Angel使用的系统资源包括可配置的系统资源和不可配置的系统资源。
可配置的系统资源包括一个ARM程序的SWI号和一个Thumb程序的SWI号；不可配置的资源包括两条未定义的ARM指令和一条未定义的Thumb指令。
?
ROM和RAM资源。
Angel需要使用ROM来保存其代码，使用RAM来保存其数据。
当需要下载一个新版本的Angel时，还需要使用额外的RAM资源。
?
异常中断向量。
Angel通过初始化系统的异常中断向量表来安装自己，从而使得Angel有机会接管系统的控制权，来完成相应的功能。
?
FIQ及IRQ异常中断。
Angel需要使用下面的异常中断来实现主机和目标机之间的通信功能。
推荐使用IRQ异常中断。
?
FIQ异常中断；
?
IRQ异常中断；
?
同时使用FIQ异常中断和IRQ异常中断。
?
数据栈。
Angel需要使用自己的特权模式的数据栈。
如果用户应用程序需要调用Angel功能，则用户需要建立自己的数据栈。
4．使用完整版本的Angel开发应用程序时有什么编程限制？
在使用完整版本的Angel开发应用程序时，由于Angel需要一定的资源，给程序设计带来了一定的限制。
这些限制包括：
?
Angel需要使用自己的处理器特权模式下的数据栈，因此在Angel和实时操作系统RTOS一起使用时，必须确保在Angel运行时，RTOS不会切换处理器的模式。
否则可能造成死机。
?
用户应用程序尽量避免使用SWI0x123456以及SWI0xab。
这两个SWI异常中断号保留给Angel使用。
Angel使用它们来实现目标程序中C语言运行时库的semihosting请求。
?
如果用户应用程序中使用了SWI，则在退出SWI时必须将各寄存器的值还原成进入SWI时的值。
?
如果应用程序中需要使用未定义的指令异常中断，必须注意Angel使用了未定义的指令异常中断。
5．JTAG测试信号由哪五个信号组成，并分别描述。
JTAG测试信号由下面五个信号组成，分别描述如下。
?
TRST：
测试复位输入信号，测试接口初始化。
?
TCK：
测试时钟，在TCK时钟的同步作用下，通过TDI和TDO引脚串行移入/移出数据或指令；同时，也为测试访问端口TAP控制器的状态机提供时钟。
?
TMS：
测试模式选择信号，控制测试接口状态机的操作。
?
TDI：
测试数据输入线，其串行输入数据至边界扫描寄存器或指令寄存器（由TAP控制器的当前状态及已保存在指令寄存器中的指令来控制）。
?
TDO：
测试数据输出线，把从边界扫描链采样的数据传播至串行测试电路中的下一个芯片。
第4章：
填空题
1．ARM嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式软件系统构成。
2．常用的嵌入式外围设备有存储设备、通信设备、显示设备三类。
3．总线通常包括数据总线、地址总线、控制总线。
4．目前流行的嵌入式操作系统主要有：
Vxwork、WinCE、Linux、pSOS。
5．嵌入式操作系统的调试一般包括：
操作系统调试和应用程序调试。
问答题：
1．嵌入式Linux与其他嵌入式操作系统相比，有哪些优点和缺点？
嵌入式Linux作为嵌入式操作系统，与其他嵌入式操作系统相比，优点有：
开放源代码、免费、开发周期短等；缺点是实时性较差。
2．高频硬件电路设计中电源线、地线的布线需要遵循哪些原则？
在高频电路设计中，首先要注意电源的质量与分配，其次要注意信号线的分布和地线的布线，布线时最好使电源线、地线的走线方向与数据线的走线方向一致。
3．设计ARM硬件电路板一般有哪些特点和原则？
（1）新型的和适合应用场合的ARM提高系统的程序效率；
（2）低功耗器件和贴片封装，降低功耗和提高抗干扰；
（3）通用型平台，减小开发成本和开发周期；
（4）充分利用富余端口，有利于产品的升级；
（5）单芯片解决方案；
（6）LED方便调试。
第5章：
填空题
1．电子设备电源系统包括：
交流、直流电源。
2．ARM处理器工作状态主要有运行、睡眠、空闲模式。
3．IC芯片工作一般供电电压有：
5V、3.3V、2.5V、1.8V。
4．布线时，电源线、信号线、地线线宽大小一般为：
地线、电源线、信号线。
问答题：
1．软启动状态对ARM处理器有什么作用？
软启动时，处理器被复位，但是SDRAM里面的内容仍旧保持。
2．在ARM硬件系统中，最耗电的模块是什么？
显示设备的耗电最多，如TFTLCD/LED。
3．数字接地与模拟接地一般如何区分开和相连？
系统中的模拟电源一般由数字电源产生，可以通过：
（1）数字电源与模拟电源，以及数字地与模拟地之间加铁氧体磁珠或电感构成无源滤波电路；
（2）采用多路稳压器的方法将模拟地和数字地连接。
第6章：
填空题
1．作为高速缓存的存储器主要有SRAM、DRAM、FlashROM。
2．动态RAM有SDRAM、DDR。
3．ARM有从外部SDRAM启动的外启动和从片上_ROM_启动的内启动两种启动方式。
问答题：
1．简述SDRAM在ARM系统中的主要作用。
SDRAM具有高速、大容量等优点，是一种具有同步接口的高速动态随机存储器，在ARM系统中主要用作程序的运行空间、数据及堆栈区。
2．区别ARM外启动方式和内启动方式的不同。
外启动方式下，ARM从外部程序存储器取指令执行；内启动时，ARM运行片上ROM中固化的启动程序。
第7章：
填空题
1．Nand-Flash闪存每个块的最大擦写次数是100万次，而Nor的擦写次数是10万次。
2．MTD核心层分为：
用户模块接口、MTD抽象、MTD设备驱动模块。
3．Nor-Flash常用于存放_系统代码，而Nand-Flash存放_用户信息。
问答题：
1．简述嵌入式设备中程序运行方式。
嵌入式设备中程序运行方式有两种：
一种是将程序加载到SDRAM中运行，另一种是程序直接在其所在的ROM/Flash存储器中运行
2．与SDRAM相比，Flash在ARM系统中的主要作用是什么？
Flash存储器常当作硬盘使用，而SDRAM则类似内存，Flash用于存放程序代码、常量表，以及一些在系统掉电后需要保存的用户数据等
3．在读写数据速度上，Nor-Flash与Nand-Flash有什么区别？
Nor-Flash的读取速度比Nand-Flash快；Nand-Flash的写入速度和擦除速度比Nor-Flash快
第8章：
填空题
1．Linux设备可分为______、______和______三种。
2．GPIO支持______、______和______三种数据传输方式。
3．GPIO驱动可以以两种方式编译：
一种是______，另一种是______。
问答题：
1．Linux系统下字符设备和块设备的主要区别是什么？
2．Linux系统的设备驱动功能有哪些？
3．简述开发GPIO的具体步骤。
第9章：
填空题
1．ARM内核支持7种中断，分别是：
_____、_____、_____、_____、______、______和______。
2．ARM的主要中断寄存器包括：
______、______、______、______等。
3．ARM硬件中断主要有：
______、______、______、______等4种。
问答题：
1．区别ARM几种硬件中断的不同功能。
2．如何通过合理存放数据提高中断处理速度？
第10章：
填空题
1．ARM处理器复位源有______、______、______、______、______和______。
2．按复位信号是否与时钟信号同步，可分为：
______复位和______复位。
问答题：
1．简要叙述复位控制器的功能。
2．如何确保复位电路的可靠复位？
第11章：
填空题
1．常用的A/D转换器有______、______、______、______和______。
2．速度最快的A/D转换器是______ADC。
3．A/D转换可分为4个阶段，分别是：
______、______、______、______。
问答题：
1．简述各种A/D转换器的应用场合。
2．列举两种不同工作方式下的D/A转换器。
第12章：
填空题
1．黑白LCD每像素2位相当于______级灰度，每像素4位相当于______级灰度；彩色液晶屏LCD每像素8位
相当于______级颜色。
2．按显示方式分，LCD可分为：
______、______和______。
3．一个汉字字模数据为______Bytes，而一个半角字符的字模数据为______Bytes。
4．液晶像素的两电极是：
______电极和______电极。
问答题：
1．LCD驱动程序的复杂程度主要体现在哪些方面？
2．简述帧缓冲区（Frame-buffer）在LCD显示中的作用。
第13章：
填空题
1．常用键盘接口可分为______、______和______，其中PC键盘上常用的是______。
2．软件实现按键接口设计的方式有：
______和______。
问答题：
1．与其他方式相比，行列式键盘有哪些优缺点？
2．简述键盘扫描的过程。
第14章：
填空题
1．从广义的角度来说，数据通信方式可以分为______和______两大类，相应的通信线路分别称为______
和______。
2．串行通信的两种基本工作方式为：
______和______。
标准异步串行通信（UART）接口有：
______、
______和______。
3．UART串行通信接口标准是__________，它采用_______逻辑来进行电平传输。
问答题：
1．在选择通信方式时，需要考虑哪几个主要方面？
2．异步串行通信协议规定字符数据的传输规范，总结起来有哪几点？
3．UART模块部分主要实现什么功能？
第15章：
填空题
1．I2C采用两根I/O线是：
______和______。
2．I2C数据传输速率标准模式下为_____bps，快速模式下为_____bps，高速模式下为______bps。
3．串行存储器一般具有两种写入方式：
______和______。
问答题：
1．简述I2CI/O的主要功能。
2．I2C的发送和接收是否在主模式或从模式下操作，取决于什么？
第16章：
填空题
1．以太网接口电路主要由______和______两大部分构成。
2．以太网控制器在半双工模式下，支持______协议；在全双工模式下支持______协议。
3．以太网口的复位包括硬件复位和软件复位，第一次复位必须是______。
问答题：
1．简述RTL8019的发送、接收数据的工作原理。
2．如何判断网卡芯片是否工作正常？
第17章：
填空题
1．USB系统包括______、______和______三部分。
2．USB从端口包括______和______两大类。
3．USB1.1支持______bps的传输速率，2.0标准支持______bps的传输速率。
4．USB支持______、______、______和______等四种传输模式。
5．USB驱动程序开发的工具主要有______、______和______。
问答题：
1．简述USB接口设备常用的应用场合。
2．通过哪些类型的程序可以保证USB接口数据的正确传输？
3．简述USB的特点。
第18章：
填空题
1．每个以太网口上都有一个唯一的______位MAC地址与之对应。
2．RARP的主要任务是将______地址转换成对应的______地址。
3．ARP中的硬件地址长度和逻辑地址长度为_____和______bit。
问答题：
1．数据链路层的主要作用是什么？
2．简述基于ARP和UDP的系统数据发送/接收流程。
第19章：
填空题
1．Boot-loadere两种不同的操作模式是______模式和______模式。
2．Boot-loader通过串口与PC进行传输，传输协议通常是______、_____和_____协议之一。
3．Boot-loader目标代码是*.______格式的文件。
问答题：
1．简述ARMLinux内核启动三个阶段的功能。
2．ARM系统中Boot-loader的主要作用是什么？
3．Boot-loader的stage1和stage2的作用分别是什么？
第20章：
填空题
1．ARMLinux移植主要工作是把编译生成的______、______和______，并烧写到Flash中。
2．在PC上编译ARM运行的程序，需要______编译器。
3．Linux移植类型包括基于______的移值和基于______的移值。
4．建立ARM编译环境的主要开发工具有______、______和______。
问答题：
1．ARMLinux内核启动的主要工作包括哪些？
2．简述ARMLinux三种主要编译开发工具的作用。
第21章：
填空题
1．Linux支持多种文件系统，包括：
______、______、______和______。
2．JFFS2在Linux中一种是作为______，另一种是作为______在系统启动后被挂载。
3．Linux源文件的树形结构可以分为4层：
______、______、______和______。
4．在页面管理中，每个页面上的数据由______和______两部分组成。
问答题：
1．Linux内核源程序的文件按树形结构是如何安排的？
2．嵌入式操作系统中如何衡量一个文件系统的指标？
3．选择文件系统时，需考虑Flash存储器的哪些物理特性和使用特点？
第22章：
填空题
1．常用的GUI图形开发界面主要有______、______、______、______、______和______。
2．GU
升级会员 