嵌入式技术基础与实践习题参考答案.docx

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嵌入式技术基础与实践习题参考答案

单片机习题参考答案

第1章概述习题参考答案

1．嵌入式系统的基本含义是什么？

为什么说单片机是典型的嵌入式系统？

答：

即MCU的含义是：

在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。

大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。

MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。

因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。

简述嵌入式系统的特点以及应用领域。

答：

嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。

一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。

3．比较MCU与CPU的区别与联系。

答：

CPU是一个单独的PC处理器。

而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。

所以可以这么说，MCU是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU紧紧是一个处理器而已。

4．举例说明嵌入式系统在日常生活中的应用。

答：

日常数码产品：

手机，MP3，U盘，相机等。

日常工业类：

冰箱，空调，微波炉，汽车等。

5．C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。

答：

相比底端汇编，更简单易学；与高级语言如（C++，C#，java等）相比，执行效率高，编译后的编码体积小，而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码；对位的操纵能力很强。

6．阅读光盘中【第01章（概述）阅读资料】中的“嵌入式C语言工程简明规范”，用一页纸给出嵌入式C语言工程简明规范的要点。

答：

此规范主要针对单片机编程语言和08编译器而言，包括命名、注释、编码规范性等内容。

建议在一个工程或者一个项目中尽量遵循相同的代码规范，而不是说你只能拥有一个代码规范。

（1）命名规则：

命名清晰明了，有明确含义，使用完整单词或约定俗成的缩写。

通常，较短的单词可通过去掉元音字母形成缩写；较长的单词可取单词的头几个字母形成缩写。

即

"见名知意"；命名风格要自始至终保持一致；命名中若使用特殊约定或缩写，要有注释说明；为了代码复用，命名中应避免适用与具体项目相关的前缀；应使用英语命名。

（2）注释：

注释基本原则就是有助于对程序的阅读理解，说明程序在"做什么"，解释代码的目的、功能和采用的方法。

一般情况源程序有效注释量在30％左右。

注释语言必须准确、易懂、简洁。

边写代码边注释，修改代码同时修改相应的注释，不再有用的注释要删除。

汇编和C中都用"//"，取消";"不使用段注释"/**/"（调试时可用）。

使用文件注释必须说明文件名、项目名称、函数功能、创建人、创建日期、版本信息等相关信息。

修改文件代码时，应在文件注释中记录修改日期、修改人员，并简要说明此次修改的目的。

所有修改记录必须保持完整。

文件注释放在文件顶端，用"/*……*/"格式包含。

注释文本每行缩进4个空格；每个注释文本分项名称应对齐。

函数头部注释应包括函数名称、函数功能、入口参数、出口参数等内容。

如有必要还可增加作者、创建日期、修改记录（备注）等相关项目。

函数头部注释放在每个函数的顶端，用"/*……*/"的格式包含。

其中函数名称应简写为FunctionName（），不加入、出口参数等信息。

代码注释应与被注释的代码紧邻，放在其上方或右方，不可放在下面。

如放于上方则需与其上面的代码用空行隔开。

一般少量注释应该添加在被注释语句的行尾，一个函数内的多个注释左对齐；较多注释则应加在上方且注释行与被注释的语句左对齐。

通常，分支语句（条件分支、循环语句等）必须编写注释。

其程序块结束行"｝"的右方应加表明该程序块结束的标记"endof……",尤其在多重嵌套时。

同一类型的标识符应集中定义，并在定义之前一行对其共性加以统一注释。

对单个标识符的注释加在定义语句的行尾。

全局变量一定要有详细的注释，包括其功能、取值范围、哪些函数或过程存取它以及存取时的注意事项等。

注释用"//…//"的格式。

（3）编码规范性：

代码的每一级均往右缩进4个空格的位置；不使用Tab键，建议使用空格代替tab键，这样代码打印不回造成错乱；相对独立的程序块之间要加空行；括号内侧（即左括号后面和右括号前面）不加空格，多重括号间不加空格。

如：

SetName（GetFunc（））；

函数形参之间应该有且只有一个空格（形参逗号后面加空格），如：

CallFunction（para1,para2,para3），而CallFunction（para1,para2,para3）不符合要求；

操作符前后均加一个空格，如：

nSum=nNunm1+nNum2。

而nSum=nNunm1+nNum2则不符合要求；单目操作符，如"!

"、"~"、"++"、"-"、"&"（地址运算符）等，后面不加空格，如：

i++，pName=&name，bRes=!

（x<10）；if、elseif、else、for、while语句无论其执行体是一条语句还是多条语句都必须加花括号，且左右花括号各独占一行；Switch语句必须包含default分支；一个函数不要超过80行代码。

第2章FreescaleS08微控制器习题参考答案

1．给出AW60存储器映像的简要说明。

答：

所谓存储器映像，是指地址$0000~$FFFF这个64KB空间，哪些地址被何种存储器所占用，或者说AW60的RAM、Flash、I/O映像寄存器各使用$0000~$FFFF这个64KB空间中的哪些地址。

简单地说，就是$0000~$FFFF这个64KB空间是如何分配的。

2．AW60的引脚主要分为哪几类？

简要说明主要引脚的功能。

答：

（1）电源类信号引脚

（2）复位信号引脚

（3）主要功能模块引脚。

比如定时器，IRQ中断等。

（4）其他，比如背景调试BKGD引脚

主要引脚：

AW60最小系统连接的I/O口，以及各具体功能I/O口。

3．嵌入式系统中RAM和Flash作用分别是什么？

答：

一般来说RAM这个区域安排用户数据（主要是全局变量）和堆栈空间；Flash

要用于存储程序、常数、中断向量等。

4．给出AW60的硬件最小系统。

答：

AW60芯片的硬件最小系统包括电源及其滤波电路、复位电路、晶振电路及PLL滤

波电路、写入器接口电路。

5．指出下列指令中的源操作数和目的操作数的寻址方式。

（1）MOV#$80,$80

（2）MOV$80,$A0

（3）MOV$80,X+（4）MOVX+,$80

（5）LDA$80,X

答：

（1）立即寻址，直接寻址

（2）直接寻址，直接寻址

（3）直接寻址，无偏移量变址、变址加1寻址方式

（4）无偏移量变址、变址加1寻址方式,直接寻址

（5）直接寻址，无偏移量变址、变址加1寻址方式

6．说明跳转指令BRA和JMP的差别。

答：

BRA是无条件相对转移指令，转移范围是前127字节、后128字节。

而JMP则是

绝对地址跳转指令。

7．哪些指令影响堆栈指针？

如何影响？

答：

PSH,PUL。

前者是向堆栈中放入，指针减1，向上移；而PUL刚好相反，指针加

1，向下移。

8．说明芯片初始化时堆栈指针的初始化方法。

答：

SP是指向下一个栈地址的16位寄存器，堆栈指针SP采用递减的结构，即进栈

SP减1，出栈时SP加1。

初始化时，SP的初值为$00FF（前置符号$表示十六进制数）。

栈指针复位指令（RSP）可将SP的低8位置为$FF，而不影响高8位。

9．写出主要汇编伪指令？

答：

变量定义（变量声明）

数字常数与字符串常数定义

常数赋值与文本替代符伪指令

指令存储定位伪指令

文件包含伪指令

宏定义和宏调用伪指令

定义存储区域伪指令

具体细节请参照2.7.2节

10．编写一段延时1000个指令周期的延时子程序。

答：

DL1000；

MOVR7#248

DJNZR7$

MOVR7#250

DJNZR74

RET

第3章第一个样例程序及工程组织习题参考答案

1．什么叫通用I/O口？

答：

所谓通用I/O，也记为GPIO（GeneralPurposeI/O），即基本的输入/输出，有时也称并行I/O，或普通I/O，它是I/O的最基本形式。

2．什么叫上拉电阻与下拉电阻？

它们的作用是什么？

如何选择上拉电阻与下拉电阻的阻值？

哪些情况下使用上拉电阻?

哪些情况下使用下拉电阻?

答：

通俗地说，若MCU的某个引脚通过一个电阻接到电源（Vcc）上，这个电阻被称为“上拉电阻”。

与之相对应，若MCU的某个引脚通过一个电阻接到地（GND）上，则相应的电阻被称为“下拉电阻”；他们使得悬空的芯片引脚被上拉电阻或下拉电阻初始化为高电平或低电平；根据实际情况，上拉电阻与下拉电阻可以取值在1KΩ～10KΩ之间，其阻值大小与静态电流及系统功耗相关；当某个引脚需要初始化成高电平时可以通过上拉电阻接电源，当某个引脚要初始化低电平时可以通过下拉电阻接地。

3．什么是OC输出？

为什么OC输出的I/O口一定要上拉？

答:

OC输出,即开漏输出，即集电极开路。

只有接了上拉电阻，才能输出高低电平，否则只能输出低电平了。

4．为什么在无操作系统的嵌入式系统软件主程序中使用无限循环？

答：

由于程序都是顺序执行的。

如果不使用无限循环，程序执行一遍代码，就不能在接受其他的任务操作了。

在嵌入式系统中，这是致命的，如果一个嵌入式产品每次只能使用一次或只接受一次任务，那是无法想象的。

但是使用了无限循环，就可以不停地监听任务，并执行。

5．找出样例子工程的机器码文件，解释S19文件的含义。

答：

源文件经编译、连接后可获得目标码文件（.S19文件），它是FreescaleMCU的机器码文件，通过写入程序可将机器码下载到目标MCU内的Flash存储器，也可以通过光盘中苏州大学嵌入式系统研发中心开发的独立写入软件SD-Programmer-S08读出写入到Flash的S19的内容，观察实际写入到Flash的内容是否和S19的内容相同。

该程序也可以擦写Flash。

目标代码文件是以S记录格式表示的机器码文件。

S记录格式是Freescale公司的十六进制目标代码文件，它将目标程序和数据以ASCII码格式表示，可直接显示和打印。

目标文件由若干行S记录构成，每行S记录可以用CR/LF/NUL结尾。

一行S记录由五部分组成，具体细节请参考书中3.4.4。

6．举例给出CW环境C语言工程文件的组织结构图。

答：

以下是控制小灯闪烁的CW环境C语言工程文件的组织结构图

7．分析Project.prm文件的功能。

答：

Project.prm文件主要实现了芯片的RAM和ROM的定义，初始化RAM中的变量。

初始化堆栈的大小。

定义复位向量，即应用程序的默认入口。

还包含了启动代码，是硬件复位后的函数入口。

8．如何查看一个文件.LST文件，举例分析一个LST文件。

答：

利用FreescaleCodewarrior打开控制小灯闪烁工程文件，通过edit-standardsettings-target–compilerforHC08-option-output-generateListingFile点击确定编译连接可以生成.LST文件。

然后在该工程的bin文件夹中可以找.LST文件，通过FreescaleCodewarrio