嵌入式系统习题集.docx
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嵌入式系统习题集
一、填空
1. 嵌入式系统在硬件设计、操作系统的选择、以及软件的设计上都要遵循“面向应用、量体裁衣、够用为度”的原则。
2. 嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件，是控制、辅助系统运行的硬件单元。
3. 试列举三种以上主流的通用处理器：
ARM／StrongARM、MIPS、PowerPC、X86、68K／Coldfire。
4. ARM处理器共有37个寄存器，其中包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。
5. ARM处理器有7种不同的处理器模式，在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。
即在任意一种处理器模式下，可访问的寄存器包括15个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。
6. 寄存器R13在ARM指令中常用作堆栈指针。
R14也称作子程序连接寄存器或连接寄存器LR，当发生中断或异常时，对应的分组寄存器R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值。
7. ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：
ARM指令集（指令长度为32位）和Thumb指令集（指令长度为16位）。
8. 寄存器R15用作程序计数器（PC）。
该寄存器在ARM状态下，位[1:
0]为0，位[31:
2]用于保存PC；在Thumb状态下，位[0]为0，位[31:
1]用于保存PC。
9. 寄存器R16用作CPSR（当前程序状态寄存器），CPSR可在任何运行模式下被访问。
每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为SPSR（备份的程序状态寄存器）。
10. Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集，程序可以直接访问8个通用寄存器（R7～R0）、程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）、连接寄存器（LR）和CPSR。
11. 每一条ARM指令包含的条件码位于指令的最高4（[31:
28]）位，每种条件码可用两个字符表示，可以添加在指令助记符的后面和指令同时使用。
12. 函数的参数传递方法有两种：
R0~R3寄存器和堆栈。
13. 处理器有五种地址空间：
寄存器地址空间、程序存储器地址空间、内部数据存储器地址空间、外部数据存储器地址空间、IO地址空间。
每种处理器有其中的一种或几种地址空间。
14. 试列举三种以上常见的嵌入式操作系统：
Xinu、uC/OS-II、eCOS、LynxOS、pSOS+、QNX、VRTX、Linux、VxWorks、Nucleus、ＷinCE。
15. 某计算机的时钟频率为400MHz，测试该计算机的程序使用4种类型的指令。
每种指令的数量及所需指令时钟数（CPI）如下表所示，则该计算机的指令平均时钟数为1.93；该计算机的运算速度约为207.3MIPS。
指令类型
指令数目（条）
每条指令需时钟数
1
160000
1
2
30000
2
3
24000
4
4
16000
8
16. 某幅图像具有640×480个像素点，若每个像素具有8位的颜色深度，则可表示256种不同的颜色，经5:
1压缩后，其图像数据需占用61440（Byte）的存储空间。
17. 在一个单CPU的计算机系统中，采用可剥夺式（也称抢占式）优先级的进程调度方案，且所有任务可以并行使用I/O设备。
下表列出了三个任务T1、T2、T3的优先级、独立运行时占用CPU和I/O设备的时间。
如果操作系统的开销忽略不计，这三个任务从同时启动到全部结束的总时间为58ms，CPU的空闲时间共有13ms。
任务
优先级
每个任务独立运行时所需的时间
T1
高
对每个任务：
占用CPU10ms，I/O13ms，再占用CPU5ms
T2
中
T3
低
18. RS422标准是平衡式的，传输一个信号用两条线，逻辑信号用两条线的电平差表示，双线传输的主要优点是抗干扰能力增强。
19、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：
处理器、（存储器）、输入/输出和软件，一般软件亦分为（操作系统）和应用软件两个主要部分。
20、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为（嵌入式微控制器），嵌入式DSP，（嵌入式微处理器）以及片上系统。
21、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、（进程间通信）、（内存管理）、I/O资源管理。
22、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为实时操作系统和（分时操作系统），其中实时系统亦可分为（硬实时操作系统）和软实时系统。
23、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（通信），内核的基本服务是（任务调度）。
24、嵌入式开发一般采用（宿主机/目标机方式）方式，其中宿主机一般是指（PC机或者台式机）。
25、哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM920T采用（哈佛体系）的内核架构。
26.ARM7TDMI采用（3）级流水线结构，ARM920TDMI采用（5）级流水线。
27.按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于（分时）操作系统，VxWorks属于（实时嵌入式）操作系统。
28、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（在片可调试），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（嵌入式ICE），支持在线断点和调试。
29．ARM内核有四个功能模块，即______、______、______、______，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。
（T、D、M、I）
30．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））
31．ARM芯片主要封装有______、______、______、______、______、______等形式。
（QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA）
32．ARM微处理器共有______个______位寄存器，其中______个为通用寄存器，______个为状态寄存器。
（37、32、31、6）
33．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）
34．协处理器主要控制：
______、______、______。
（片内的MMU、指令和数据缓存（IDC）、写缓冲（WriteBuffer））
35．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）
36．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）
37．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）
38．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）
39．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）
40．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）
41．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）
42．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）
43．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）
44．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_____类型，并且有足够Angel进入SWI时需要的可用空间。
（FD（满且地址递减））
45．JTAG调试接口的结构由____、______、______及______组成。
（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）
46．ARM嵌入式系统主要由______、______和______构成。
（嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式软件系统）
47．常用的嵌入式外围设备有______、______和______三类。
（存储设备、通信设备、显示设备）
48．总线通常包括______、______和______。
（数据总线、地址总线、控制总线）
49．目前流行的嵌入式操作系统主要有：
______、______、_____和_____。
（Vxwork、WinCE、Linux、pSOS）
50．嵌入式操作系统的调试一般包括：
_________调试和_________调试。
（操作系统、应用程序）
51．电子设备电源系统包括：
______电源和______电源。
（交流、直流）
52．ARM处理器工作状态主要有______、______和______模式。
（运行、睡眠、空闲）
53．IC芯片工作一般供电电压有：
______、______、______、______。
（5V、3.3V、2.5V、1.8V）
54．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）
55．作为高速缓存的存储器主要有______、______和______。
（SRAM、DRAM、FlashROM）
56．动态RAM有______和______。
（SDRAM、DDR）
57．ARM有从外部______启动的外启动和从片上______启动的内启动两种启动方式。
（SDRAM、ROM）
58．Nand-Flash闪存每个块的最大擦写次数是______万次，而Nor的擦写次数是______万次。
（100、10）
59．MTD核心层分为：
______层、______层和______层。
（用户模块接口、MTD抽象、MTD设备驱动模块）
60．Nor-Flash常用于存放______，而Nand-Flash存放______。
（系统代码、用户信息）
61．Linux设备可分为______、______和______三种。
（字符设备、块设备、网络设备）
62．GPIO支持______、______和______三种数据传输方式。
（中断、查询、DMA）
63．GPIO驱动可以以两种方式编译：
一种是______，另一种是______。
（静态编译进内核、编译成模块动态加载）
64．ARM内核支持7种中断，分别是：
_____、_____、_____、_____、______、______和______。
（复位、未定义指令、软件中断、指令预取中止、数据中止、外部中断请求、快速中断请求）
65．ARM的主要中断寄存器包括：
______、______、______、______等。
（中断挂起寄存器、中断屏蔽寄存器、中断优先级寄存器、中断偏移寄存器）
66．ARM硬件中断主要有：
______、______、______、______等4种。
（定时器中断、串口输入/输出中断、接口中断、链路中断）
67．ARM处理器复位源有______、______、______、______、______和______。
（上电复位、外部硬复位、内部硬复位、JTAG复位、外部软件复位、内部软件复位）
68．按复位信号是否与时钟信号同步，可分为：
______复位和______复位。
（同步、异步）
69．常用的A/D转换器有______、______、______、______和______。
（积分型、逐次逼近型、并行比较型、∑-△型、流水线型）
70．速度最快的A/D转换器是______ADC。
（并行比较型）
71．A/D转换可分为4个阶段，分别是：
______、______、______、______。
（采样、保持、量化、编码）
72．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。
（4、16、256）
73．按显示方式分，LCD可分为：
______、______和______。
（段位式LCD、字符式LCD、点阵式LCD）
74．一个汉字字模数据为______Bytes，而一个半角字符的字模数据为______Bytes。
（32、16）
75．液晶像素的两电极是：
______电极和______电极。
（行、列）
76．常用键盘接口可分为______、______和______，其中PC键盘上常用的是______。
（独立式按键接口、行列式接口、专用芯片式接口，行列式接口）
77．软件实现按键接口设计的方式有：
______和______。
（中断、查询）
78．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______。
（并行通信、串行通信；并行总线、串行总线）
79．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______。
（异步串行通信、同步串行通信；RS-232C、RS-422、RS-485）
80．UART串行通信接口标准是__________，它采用_______逻辑来进行电平传输。
（RS-232C、负）
81．I2C采用两根I/O线是：
______和______。
（SCL串行时钟线、SDA串行数据线）
82．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。
（100K、100K、3.4M）
83．串行存储器一般具有两种写入方式：
______和______。
（字节写入方式、页写入方式）
84．以太网接口电路主要由______和______两大部分构成。
（MAC控制器、物理层接口）
85．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。
（CSMA/CD、IEEE802.3MAC控制层）
86．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______。
（硬件复位）
87．USB系统包括______、______和______三部分。
（USB互连、USB从端口、USB主端口）
88．USB从端口包括______和______两大类。
（USB集线器、功能设备）
89．USB1.1支持______bps的传输速率，2.0标准支持______bps的传输速率。
（1.5~12、120~240）
90．USB支持______、______、______和______等四种传输模式。
（同步、中断、控制、批量）
91．USB驱动程序开发的工具主要有______、______和______。
（Windiver、MicrosoftDDK、DriverStudio）
92．每个以太网口上都有一个唯一的______位MAC地址与之对应。
（48）
93．RARP的主要任务是将______地址转换成对应的______地址。
（MAC、IP）
94．ARP中的硬件地址长度和逻辑地址长度为_____和______bit。
（8、8）
95．Boot-loadere两种不同的操作模式是______模式和______模式。
（启动加载、下载）
96．Boot-loader通过串口与PC进行传输，传输协议通常是______、_____和_____协议之一。
（xmodem、ymodem、zmodem）
97．Boot-loader目标代码是*.______格式的文件。
（bin）
98．ARMLinux移植主要工作是把编译生成的______、______和______，并烧写到Flash中。
（Boot-loader、KernelImage、RootFile）
99．在PC上编译ARM运行的程序，需要______编译器。
（交叉）
100．Linux移植类型包括基于______的移值和基于______的移值。
（处理器、平台）
101．建立ARM编译环境的主要开发工具有______、______和______。
（binutils、gcc、glibc）
102．Linux支持多种文件系统，包括：
______、______、______和______。
（Romfs、Cramfs、JFFS、JFFS2）
103．JFFS2在Linux中一种是作为______，另一种是作为______在系统启动后被挂载。
（根文件系统、普通文件系统）
104．Linux源文件的树形结构可以分为4层：
______、______、______和______。
（用户层、内核层、底层驱动、硬件驱动）
105．在页面管理中，每个页面上的数据由______和______两部分组成。
（页头、页数据）
106．常用的GUI图形开发界面主要有______、______、______、______、______和______。
（XWindow、MicroWindows、OpenGUI、Qt/Embedded、MiniGUI、PicoGUI）
107．GUI图像环境开发的库文件需要______和______开发包。
（EmbeddedLinuxGUIToolkit、DevelopmentKit）
108．______驱动程序保证ARM系统的LCD屏幕能显示内容。
（Frame-buffer）
109．TCP/IP协议族包括：
______、______、______、______、______和______等协议。
（TCP、UDP、ICMP、IGMP、Telnet、FTP）
110．系统在传输应用中三个任务是：
______、______和______，任务之间可以切换。
（网卡接收任务、TCP任务、UDP任务）
111．UDP包头由______个域组成，每个域各占用______个字节。
（4、2）
112．TCP/IP协议大致可分为以下的层次：
______、______和______。
（应用层、TCP/IP协议层、网卡驱动）
113．TFTP简单文件传输协议基于______传输层协议。
（UDP）
114．音频信号压缩编码的标准主要有______系列、______系列和______系列。
（G.7xx、MPEG-x、AC-x）
115．音频编解码中常用的技术包括：
______技术、______技术、______技术和______技术。
（AD/DA转换、压缩编码、数字信号处理、信道编码/调制）
116．经采样、编码但未压缩的语音信号（对应G.711编码）为：
______。
（PCM）
117．公式中，代表______。
（采样率）
118．音频编码方法包括三大类：
______、______和______。
（波形编码、参数编码、混合编码）
119．传输语音的格式一般有：
______和______。
（IIS总线格式、MSB-Justified格式）
120．IIS总线传输方式一般有：
______、______和______。
（正常传输模式、DMA传输模式、发送/接收模式）
121．标准VGA显示器接口是______针______型接口，由______、______、______三色模拟信号线和______同步、______同步两个数字信号构成。
（5、D、R、G、B、行、场）
122．CIF图像为______大小格式（像素），QCIF图像为______大小格式（像素）。
（352×288、176×144）
123．YCbCr和YUV是基于______的颜色空间，RGB则是基于______的颜色空间。
（亮度与色差、红绿蓝三基色）
124．描述指纹特征点的4种特性有：
______、______、______和______。
（位置、方向、分类、脊线）
125．指纹识别过程主要经过4个步骤：
______、______、______和______。
（指纹图像的获取、指纹图像的预处理、指纹特征的提取、指纹特征匹配）
126．获取指纹图像的主要传感器设备有：
______和______。
（光学取像设备、电容传感器）
127．指纹图像预处理一般要经过______、______、______和______等过程。
（图像增强、计算方向图、二值化、细化）
128、ARM处理器中断有两种处理模式，分别为快速中断模式和外部中断模式。
129、嵌入式系统中按照总线的传送的信息类型，可以分为数据总线、地址总线和控制总线
130、数据与指令都存储在存储器中是冯诺依曼体系结构的主要特点。
ARM一般采用的是哈佛体系结构。
131、ARM微处理器有7种工作模式，它们分为两类非特权模式、特权模式。
其中用户模式属于非特权模式
132、ARM支持两个指令集，ARM核因运行的指令集不同，分别有两个状态ARM、Thumb，状态寄存器CPSR的T位反映了处理器运行不同指令的当前状态
133、ARM核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄存器，R15寄存器用于存储PC，R13通常用来存储SP
134、ARM微处理器复位后，PC的地址通常是0x0，初始的工作模式是Supervisor。
135、ARM微处理器支持虚拟内存，它是通过系统控制协处理器CP15和MMU（存储管理部件）来进行虚拟内存的存储和管理。
当系统发生数据异常和
指令领取异常时，异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面，以保证程序正常执行。
136、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对齐，另一种是打断对齐
137、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是GNU工具链，ARM公司提供的工具链是ADS工具链
138、计算机有CISC和RISC两种类型，以ARM微处
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