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嵌入式复习材料
嵌入式复习材料
（仅供参考如有错误以书为准）
第一章
课堂练习
（1）嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯•诺依曼体系结构或哈佛体系结构，指令系统可
以选用精简指令系统或复杂指令系统。
（对）
（2）低字节数据存放在内存高地址处，高字节数据存放在内存低地址处，称为小端字节顺序存储法。
（错）
（3）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（应用）软件层。
（4）什么是嵌入式系统？
答：
以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
（5）什么是操作系统？
操作系统在“硬件层、中间层、系统软件层、应用软件层”四者中，处于哪两层之间？
答：
操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。
操作系统处于应用软件层和中间层之间。
（6）存储一个32位数0x876165到2000H～2003H四个字节单元中，若以小端模式存储，则2000H存储单元的内容为（C）。
A、0x00B、0x87C、0x65D、0x61
（7）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）。
A、0x21B、0x68C、0x65D、0x02
知识回顾
1简述以下英文缩写的中文含义。
EOS嵌入式操作系统
CISC复杂指令集体系
RISC体系精简指令集
MCU嵌入式微控制器又称为单片机。
EMPU嵌入式微处理器
ARM先进的精简指令系统计算机
SOC嵌入式片上系统
ALU算术逻辑单元
2解释以下术语。
嵌入式系统：
以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
指令流水线：
指令流水线是将一条指令分解成m个子过程，每个子过程的执行时间都一样，则利用此条流水线可将一条指令的执行时间由原来的T缩短为T/m
小端字节顺序存储法：
低字节数据存放在内存低地址，高字节存放在内存高地址处
3嵌入式计算机系统由哪四层组成。
硬件层中间层系统软件层应用软件层
课后习题
1,简述嵌入式系统定义（同上）
6,简述嵌入式计算机系统硬件层的组成和功能
以嵌入式微处理器为中心，包含电源电路、时钟电路和复位电路，其中操作系统和应用程序固化在存储器中。
嵌入式微处理器是嵌入式系统硬件层的核心。
嵌入式微处理器的选择根据具体的应用决定。
10,简述RTOS的定义与特点
操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。
12,冯·诺依曼结构与哈佛结构个有什么特点
冯·诺依曼结构的计算机由CPU和存储器构成，其程序和数据共用一个存储空间，程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置。
哈佛结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。
系统中具有程序的数据总线与地址总线，数据的数据总线与地址总线。
这种分离的程序总线和数据总线可允许在一个机器周期内同时获取指令字（来自程序存储器）和操作数（来自数据存储器），从而提高执行速度。
13,RISC架构与CISC架构相比有哪些优点
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。
14,简述流水线技术的概念（同上）
15,试说明流水线的执行过程
执行取操作数指令译码取指令
16,小端存储法与大端存储法有什么不同对存储数据有什么要求与影响
字长为n位的微处理器，它的虚拟地址范围为0～2n-1。
32位的微处理器，可访问的虚拟地址空间为4GB。
多字节类型的数据，有两种存放方法。
第二章
课堂练习
（1）ARM微处理器共有31个寄存器。
（2）典型的ARM体系结构包含31个（32）位通用寄存器。
（3）ARM9系列微处理器采用（5）级整数流水线
（4）ARM处理器有几种运行模式？
说明每种运行模式的含义。
答：
ARM处理器有7种运行模式:
系统模式、管理员模式、用户模式、中断模式、
快速中断模式、中止模式、未定义模式。
（5）ARM处理器的工作模式有（C）种。
A.5B.6C.7D.8
（6）寄存器R15用作（B）。
A.栈指针寄存器B.程序计数器
C.当前程序状态寄存器D.基地址寄存器
（7）ARM指令集和Thumb指令集分别是（D）位的。
A.8位，16位B.16位，32位C.16位，16位D.32位，16位
（8）ARM寄存器组有（C）个状态寄存器
A、7B、32C、6D、37
（9）寄存器R13除了可以做通用寄存器外，还可以做（C）
A、程序计数器B、链接寄存器
C、栈指针寄存器D、基址寄存器
拓展：
寄存器R14→子程序链接寄存器（链接寄存器）。
（10）ARM指令集是（B）位的。
（ARM（32位）双指令集。
）
A.16B.32C.8D.24
（11）寄存器R15除了可以做通用寄存器外，还可
以做（A）
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
（12）S3C2410A在片上集成了独立的（16）KB指令cache和（16）KB数据cache。
知识回顾
1、ARM9系列微处理器采用几级流水线。
5级流水线
2、ARM微处理器有哪些寄存器？
37个31个通用6个状态寄存器
3、ARM微处理器支持哪些运行模式？
Usrsvcsysfiqirqabtund
用户管理系统快速中断外部中断数据访问中止未定义指令中止
4、解释51单片机的中断。
（略）
课堂练习
（1）何为异常？
ARM920T是如何处理异常事故的?
答：
正常的程序执行流程发生暂时的停止时，称为异常。
在处理异常之前，当前处理器的状态必须保留，这样，当异常处理完成之后，当前程序可以继续执行。
处理器允许多个异常同时发生，会按固定的优先级对多个异常进行处理
（2）IRQ中断的入口地址是（C）。
A、0x00000000B、0x00000008C、0x00000018D、0x00000014
（3）写出基于ARM920T核的处理器的异常向量
地址异常进入模式
0x0000,0000复位管理模式
0x0000,0004未定义指令未定义模式
0x0000,0008软件中断管理模式
0x0000,000C中止（预取指令）中止模式
0x0000,0010中止（数据）中止模式
0x0000,0014保留保留
0x0000,0018IRQIRQ
0x0000,001CFIQFIQ
（4）在空白处填上中断的类型和中断向量。
ENTRY
BStartup复位中断，0x00
BUndefHandle未定义指令中断，0x04
BSWIHandle软中断，0x08
BPAbtHandle预取中止，0x0C
BDAbtHandle数据中止，0x00000010
NOP;系统保存未用，0x00000014
BIRQHandleIRQ中断，0x18
BFIQHandle快速中断，0x1C
（5）IRQ中断的优先级别是（D）。
A.1B.2C.3D.4
（6）ARM处理器的工作模式有（C）种。
A.5B.6C.7D.8
（7）ARM微处理器的编程模型是指ARM微处理器的基本工作原理和一些与程序设计相关的基本技术细节，ARM编程模型主要有哪五个方面？
主要是指什么内容？
工作状态：
ARM状态、Thumb状态。
存储器格式：
大端、小端格式。
运行模式：
7种运行模式。
寄存器组织：
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。
异常状态：
7种异常。
（8）简述ARM处理器从异常返回的步骤
答：
异常处理完毕后，执行以下操作从异常返回
（1）将链接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。
（2）将SPSR复制回CPSR中。
（3）若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。
（9）基于ARM嵌入式系统设计时，应用程序中的异常如何处理？
答：
设计中，在向量表中的特定位置放置一条跳转指令，当ARM处理器发生异常时，程序计数器PC会被强制设置为对应的异常向量，从而跳转到异常处理程序，当异常处理完成后，返回到主程序继续执行。
多个异常同时发生时，系统根据固定的优先级决定异常的处理顺序。
异常优先级由高到低的排列次序为：
复位、数据中止、FIQ、IRQ、预取指令中止、未定义指令、SWI。
（10）在一个正常的程序流程执行过程中，由内部或外部源产生的一个事件，使正常的程
序产生暂时的停止时，称之为异常。
（）
知识回顾
1.何为异常？
ARM9是如何处理异常的?
（同上）
2.写出基于ARM9微处理器核的异常向量。
（同上）
3.简述异常的响应过程。
预存下条指令地址保存状态位设置运行模式位
进入异常处理程序处理完返回主程序
4.FIQ异常的入口地址是（A）。
A、0x0000001CB、0x00000008C、0x00000018D、0x00000014
课堂练习
1.LDRR2，[R3,#128]的寻址方式是（C）。
A.寄存器寻址B.寄存器移位
C.变址寻址D.间接寻址
2.S3C2410的处理器对内存的访问只能通Load/Store指令来实现。
（对）
3.假设R1=0x31，R2=0x2则执行指令ADDR0,R1,R2LSL#2后，R0的值是（C）
计算过程：
R0=R1+R2*4=0x31+0x08=0x39
A.0x33B.0x34C.0x39D.0x38
4.若R1=2000H，（2000H）=0x28，（2008H）=0x87，则执行指令LDRR0，[R1，＃8]后R0的值为（D）。
LDRR0，[R1，＃8]R0←【R1+8】R0为数据不是地址
A.0x2000B.0x28C.0x2008D.0x87
5.若R1=2000H，（2000H）=0x86，（2008H）=0x39，则执行指令LDRR0，[R1，＃8]！
后R0的值为（C）。
LDRR0，[R1，＃8]R0←【R1+8】R0为地址不是数据
A.0x2000B.0x86C.0x2008D.0x39
6.ARM汇编语句“ADDR0,R2,R3LSL#1”的作用是（A）。
A.R0=R2+（R3<<1）B.R0=（R2<<1）+R3
C.R3=R0+（R2<<1）D.（R3<<1）=R0+R2
7、ADDR0，R1，#3属于（A）寻址方式。
A.立即寻址B.多寄存器寻址C.寄存器直接寻址D.相对寻址
知识回顾
1、简述英文缩写的中文含义
AMBA先进的微控制器总线架构
AHB先进高性能总线
ASB先进系统总线
APB先进外围总线
JTAG联合测试行动小组
ISP在系统编程
2、STRR1,[R0,#-2]是哪种寻址方式？
变址寻址
3、数据从存储器传送到寄存器称为（加载）指令。
指令助记符是（LDR）。
4、数据从寄存器传送到存储器称为（储存）指令。
指令助记符是（STR）。
课后习题
1简述ARM微处理器的特点
1.支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集。
2.采用5级流水线技术；
3.带有指令Cache（16KB）数据Cache（16KB）
在ARM状态下指令长度是32位，
在Thumb状态下是16位。
4.支持大端和小端数据存储格式；
5.支持Byte（字节，8位）、Halfword（半字，16位）和Word（字，32位）三种数据类型
6.支持7种运行模式（用户、快中断、中断、管理、终止、系统和未定义）。
7.采用存储器映像I/O的方式，即把I/O端口地址作为特殊的存储器地址。
8.具有协处理器接口。
ARM允许接16个协处理器
9.电源电压低，可工作在3V以下。
14ARM支持哪几种运行模式？
各运行状态有什么特点
Usr用户ARM微处理器正常程序执行模式
svc管理操作系统使用的保护模式
sys系统运行具有特权的操作系统任务
fiq快速中断用于高速数据传输或通道处理
irq外部中断用于通用的中断处理
abt数据访问中止当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储
und未定义指令中止当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协调处理器的软件仿真
15ARM有几种工作状态？
各工作状态有什么特点？
ARM处理器有32位ARM和16位Thumb两种工作状态
在32位ARM状态下执行字对齐的ARM指令，
在16位Thumb状态下执行半字对齐的Thumb指令
ARM处理器在两种工作状态之间可以切换，切换不影响处理器的模式或寄存器的内容
20ARM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
异常类型地址优先级
复位0x0000,00001（最高）
未定义指令0x0000,00046（最低）
软件中断（SWI）0x0000,00086（最低）
指令预取中止0x0000,000C5
数据中止0x0000,00102
IRQ（外部中断请求）0x0000,00184
FIQ（快速中断请求）0x0000,001C3
22简述ARM异常的处理操作过程。
（同上）
25ARM有几种基本寻址方式
寄存器寻址立即寻址寄存器移位寻址寄存器间接寻址
变址寻址相对寻址堆栈寻址快复制寻址多寄存器寻址
33ARM指令集包含哪些类型的指令
存储器访问指令数据处理指令跳转指令协调理器指令杂项指令伪指令
44简述ARMI/O口的结构特点
ARM处理器内核一般都没有I/O的部件和模块，ARM处理器中的I/O可通过AMBA总线来扩充。
ARM采用了存储器映像I/O的方式，即把I/O端口地址作为特殊的存储器地址。
第三章
课堂练习
1、S3C2410A有多少KB数据cache（B）
A、8B、16C、32D、64
2、S3C2410A有几通道UART（C）3通道UART/2通道SPI
A、1B、2C、3D、4
3、S3C2410A有多少通道外部中断源（B）
A、14B、24C、32D、34
4、S3C2410A有多少I/O口（C）
A、84B、100C、117D、124
5、将时钟（OM[3：
2]=00）、复位（IMP811S）电路接到S3C2410A的引脚上。
用5V电源稳压产生S3C2410A工作电压3.3V。
画出电原理图。
知识回顾
1、简述英文缩写的中文含义
FBGA:
塑料球栅阵列封装
MMU:
内存管理单元
LCD:
液晶显示屏
STN:
灰屏（伪彩）
TFT:
彩屏（真彩）
DMA：
直接存储器访问
UART:
通用异步接收/发送装置
USB:
通用串行总线
PWM:
脉冲宽度调制
PLL:
锁相环
2、存储器哪个地址空间，起始地址可调整，地址空间大小可编程？
7个bank（bank0～bank6）的起始地址固定
bank7的起始地址可调整。
bank6和bank7的大小可编程。
3、s3c2410A内核电压是1.8V，芯片的最高工作频率是266MHz。
（错）
解释：
内核电压：
1.8V，最高工作频率200MHz
2.0V，最高工作频率266MHz
4、s3c2410A有多少I/O口、数据线、地址线？
1）117条I/O口线：
GPN[116:
0]
2）地址总线：
ADDR[26:
0]
B14ADDR0/GPA0
3）数据总线：
DATA[31:
0]
B8DATA0
4）控制总线：
多
知识回顾
1、如设GPB0为输出端口，如何设置PBCON？
GPB10~GPB0PBCON为01
2、当OM[3:
2]引脚都接地时，MPLL和UPLL的时钟来自（外部晶体振荡器）。
OM[3:
2]=00MPLL和UPLL的时钟均选择外部晶体振荡器
OM[3:
2]=0lMPLL时钟选外部晶体振荡器；UPLL选外部时钟源；
OM[3:
2]=10MPLL时钟选外部时钟源；UPLL选外部晶体振荡器；
OM[3:
2]=11MPLL和UPLL的时钟均选外部时钟源。
3、s3c2410A是（低）电平复位。
4、s3c2410A的八类端口各是多少位的？
S3C2410AI/O口分为端口A～端口H（8类口）
端口A（GPA）：
1个23位输出口
端口B、H：
2个11位I/O口
端口C、端口D、端口E、端口G：
4个16位I/O口
端口F：
1个8位I/O口
课后练习
6.简述S3C2410A时钟电路的特点（OM3（T13）OM2（U14））
主时钟可由外部时钟源提供，也可由外部晶体振荡器提供，通过OM[3:
2]引脚选择。
10按功能分析S3C2410A的端口AI/O口的配置情况
18简述S3C2410A中断控制器的特殊寄存器功能
1、端口控制寄存器（GPACON～GPHCON）
2、端口数据寄存器（GPADAT～GPHDAT）
3、端口上拉寄存器（GPBUP～GPHUP）
第四,五章
知识回顾
1、计算机系统的存储器被分成哪些层次?
2、cache能减少（内存）平均访问时间。
3、ARM9使用I/O口必须设置端口（控制）寄存器和端口（数据）寄存器。
4、简述MMU的作用？
MMU完成虚拟（逻辑）地址到物理地址的转换。
这个转换过程称为内存映射。
知识回顾
1、什么是内存映射?
MMU完成虚拟（逻辑）地址到物理地址的转换。
这个转换过程称为内存映射（地址映射）。
2、存储容量1G大小的U盘，可以存储多少字节数据。
它的物理地址空间是从0x00000000到（0x3FFFFFFF）。
1GB=
3、Flash根据结构的不同分成（NOR）Flash和（NAND）Flash。
哪种擦写次数多、体积小，U盘选用（NAND）Flash。
4、Am29LV160D存储容量是8位
（2）MB。
注：
2M×8Bit/1M×16Bit
知识回顾
1、程序代码在什么存储器中运行?
SDRAM存取速度大大高于Flash
系统启动，CPU从0x0处读取启动代码，完成系统初始化，程序代码调入SDRAM中运行
2、液晶分为哪几类？
笔记本电脑使用哪种液晶屏？
TFT型LCD响应快、显示品质好，适用于大型动画显示，应用于笔记本电脑、液晶电视等
TN（TwistNematic，扭转向列）型、
STN（SuperTwistedNematic，超扭曲向列）型
TFT（ThinFilmTransistor，薄膜晶体管）型。
3、LCD所使用的透射式光源是（电致发光（EL））。
4、S3C2410A为什么使用两片HY57V561620？
HY57V561620为16位数据宽度，单片容量为32MB，选用两片。
HY57V561620并联构建32位的64MB的SDRAM空间。
课后习题
4章
5、简述嵌入式系统内存段,大页，小页，极小页，域的含义
段1MB大页64KB小页4KB极小页1KB域为段,大页，小页的集合
6、嵌入式系统中I/O操作被映射成储存器操作的含义
10、简述NORFlash与NANDFlash的区别
NANDFlash最大擦写次数是一百万次，存储容量:
64M字节
NORFlash的擦写次数是十万次存储容量:
2M×8Bit/1M×16Bit
典型的NANDFlash块尺寸要比NOR型闪存小8倍
18简述SDRAM特点同上
5章
1、分析双向GPIO端口（D0）的功能逻辑图（5.1.1），简述其工作原理
并行I/O口（GPIO），可通过软件编程改变输入/输出方向。
PORT：
数据寄存器DDR：
DataDirectionRegister数据方向寄存器。
DDR设置端口方向。
DDR输出Q为1，GPIO端口输出；DDR的输出Q为0，GPIO端口为入。
22、简述LCD的显示原理
LCD（液晶显示器）的分子晶体为液态形式。
当电流通过液晶层时，分子晶体按照电流的流向排列；无电流彼此平行排列。
在彩色LCD中，每个像素由3个液晶栅格构成。
每个栅格前都有红、绿、蓝色过滤片，光线由过滤片变成红、蓝、绿色，利用三原色的原理组合出不同的色彩
32简述电阻触摸屏的机构与工作原理
触摸屏附着在显示器的表面，根据触摸点在显示屏上对应坐标点的显示内容或图形符号，进行相应的操作，触摸屏最上层的外表面是经过硬化处理、光滑防刮的塑料层，内表面是一层导电层。
基层为一层玻璃或薄膜，内表面涂有导电层。
在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开绝缘。
在工作面的两条边线上各涂一条银胶（电极）。
一端加5V电压，一端加0V。
在此工作面两端形成均匀连续的电压触摸屏幕时，相互绝缘的导电层在触摸点处接触，因顶层接通X轴方向的5V均匀电压场，使得底层的电压由零变为非零，将得到的电压值与5V相比，得到触摸点的X轴坐标。
电阻式触摸屏有四线式和五线式。
四线式触摸屏有4根引出线：
X＋、X－，Y＋、Y－；分别连到触摸屏的X
电极对和Y电极对上。
屏触摸寿命小于100万次。
五线式触摸屏引出5根线。
X、Y工作面采用分时加电。
屏触摸寿命达3500万次。
透光率和清晰度更高，几乎没有色彩失真。
注意：
电阻触摸屏的外层采用塑胶，太用力或使用锐器触摸会划伤触摸屏，导致触摸屏
报废。
第六章
知识回顾
1、触摸屏分为哪几类，嵌入式系统常用的是哪一类?
压力式电阻式电容式红外线表面声波最常用的是电阻式
2、四线式、五线式触摸屏哪一个更好，为什么？
五线式触摸屏引出5根线。
X、Y工作面采用分时加电。
屏触摸寿命达3500万次。
透光率和清晰度更高，几乎没有色彩失真。
3、485通信采用双绞线的好处是什么？
可以防止共模和差分干扰
4、MAX487芯片将S3C2410芯片输出的（TTL电平）信号转换为（差分）信号在485总线上传输。
注：
发送端：
驱动器将TTL电平转换成差分信号输出；
接收端：
接收器将差分信号变成TTL电平。
接收器：
能够检测低达200
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