河南理工大学嵌入式系统试题.docx
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河南理工大学嵌入式系统试题
河南理工大学嵌入式系统试题
河南理工大学ManUtd-ManUtd学年第ManUtd学期
专业班级:
姓名:
学号:
…………………………密………………………………封………………………………线…………………………
《嵌入式系统》试卷(A卷)
考试方式:
ManUtd本试卷考试分数占学生总评成绩的ManUtd%
总分
题号
一
二
三
四
五
核分人
得分
复查总分总复查人
得分
评卷人
(本题10分)一、填空
1.中止异常类型包括____________中止和________中止。
2.Bootloader的正常工作模式是_____________模式。
3.ARM微处理器复位后,PC的地址通常是_______,初始的工作模式是____________。
4.若R1=1000H,(1000H)=0x74,(1008H)=0x49,则执行指令LDRR0,[R1,#8]!
后R0的值为______________。
5.“嵌入性”、“专用性”与________是嵌入式系统的三个基本要素。
6.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______________,其中实时系统亦可分为_____________和软实时系统。
7.ARM存储系统中,若要求字对齐,则字数据地址的低两位必须为______。
得分
评卷人
(本题40分)二、选择
1.在上机实验中,ADS开发环境下,调试软件用_____软件。
A.AXDB.DebugC.GccD.Make
2.、假设R1=0x31,R2=0x2则执行指令ADDR0,R1,R2LSL#1后,R0的值是____。
A.0x34B.0x35C.0x36D.0x37
3.实际的嵌入式系统对实时性的要求各不相同,其中______属硬实时应用。
A.手机B.自动售货机C.汽车发动机/刹车控制D.PDA
4.下面属于嵌入式系统的是__________
A.“天河”计算机系统B.联想上网本C.联想笔记本电脑D.IPhone5
5.下列ARM指令中,可用于满递增堆栈操作的是____
A.STMDAB.STMIAC.STMDBD.STMIB
6.Thumb指令中唯一的有条件执行指令是______
A.BB.BLC.BXD.BLX
7.ATPCS定义了寄存器组中的_________作为参数传递和结果返回寄存器。
A.R0,R1,R2,R3B.R4,R5,R6,R7
C.R8,R9,R10,R11D.以上三个都可以
8.下列哪条指令是错误的____
A.ADDR0,R0,#0x3fB.MOVR0,#0x3ff
C.LDRR0,[R1]D.MOVR1,R0,LSL#3
9.同CISC相比,下面不属于RISC处理器的特征的是___
A、采用固定长度的指令格式,指令规整、简单、基本寻址方式有2~3种。
B、减少指令数和寻址方式,使控制部件简化,加快执行速度。
C、数据处理指令只对寄存器进行操作,只有加载/存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率,同时简化处理器的设计。
D、RISC处理器都采用哈佛结构
10.Bootloade程序其中关键的初始化部分使用的编程语言是_______
A.ARM汇编语言B.Thumb汇编语言C.C语言D.汇编语言和C语言都可以
11.LDR R2,[R3,#8]指令的寻址方式是_________.
A.立即寻址B.后变址寻址C.前变址寻址D.自动变址寻址
12.下面能产生WR信号的指令是______
A.STR R0,[R1,#4]B.MOVR0,R1
C.LDR R0,[R1,#4]D.ADD R0,R1,R2
13.存储一个32位数据0x1286365到1000H~1003H四个存储单元中,若以大端格式存储,则1000H存储单元的内容为_______。
A.0x01B.0x12C.0x50D.0x65
14.在进行ARM硬件实验时,连接好仿真器和串口线后,打开超级终端进行设置,等到超级终端上显示出________.字样时,认为串口配置成功。
A.viviB.vivi>C.vivi=>D.vivi<=
15.下列叙述错误的是_________
A.满递增堆栈表示堆栈指针指向最后压入的数据,且由低地址向高地址生成.
B.只有跳转指令可以根据CPSR中条件码的状态有条件的执行.
C.指令ADDR0,R1,R2的执行效果是将寄存器R1和R2的内容相加,其结果存放在寄存器R0中
D.直接向寄存器R15写入跳转地址值,可以实现程序的跳转。
16.ARM系统进行仿真,调试的接口电路是________
A.JTAGB.JATGC.SPID.IIC
17.指令MSRCPSR_C,R0实现的功能是_____________
A.传送R0的内容到CPSR中,更新CPSR(没有C的情况)
B.传送R0的内容到CPSR中,但仅修改其控制域
C.传送CPSR的内容到R0
D.传送CPSR的控制域内容到R0
18.___________伪指令用于定义一个代码段或数据段
A.RLISTB.DCBC.MAPD.AREA
19.关于ARM子程序和Thumb子程序互相调用描述正确的是______
A、系统初始化之后,ARM处理器只能工作在一种状态,不存在互相调用。
B、只要遵循一定调用的规则,Thumb子程序和ARM子程序就可以互相调用。
C、只要遵循一定调用的规则,仅能Thumb子程序调用ARM子程序。
D、只要遵循一定调用的规则,仅能ARM子程序调用Thumb子程序。
20.能实现把立即数0X3FF5000保存在R0中的指令是_____
A.LDRR0,=0x3FF5000B.LDRR0,0x3FF5000
C.MOVR0,0x3FF5000D.MOVR0,0x3FF5000
得分
评卷人
(本题10分)三、判断
1.在上机实验调试过程中,加载的镜像文件是后缀名为axf的文件。
()
2.能够实现Linux与Windows之间共享的是NFS服务。
()
3.寄存器CPSR可在任何模式下被访问。
()
4.在嵌入式开发环境组建方案中采用windows+VMware+Redhat是常用的配置方案。
()
5.NandFlash比NorFlash成本高,可靠性差。
()
6.S3c2410电源管理模块工作在空闲方式下功耗最低。
()
7.软件中断指令SWI用于进入用户模式。
()
8.指令CMNR0,#1表示R0与1比较。
()
9.LDRR0,=Lable+1和BXR0表示从ARM状态切换到Thumb状态。
()
10.linux内核负责整个系统的内存管理、进程调度和文件管理。
()
得分
评卷人
(本题25分)四、简答
1.ARM使用的工作模式中,哪些是特权模式,哪些是异常模式?
(7分)
2.ARM7和ARM9各采用几级流水线?
各采用何种存储器结构?
(4分)
3.ARM处理器支持哪几种数据类型?
不同的数据类型对齐格式如何?
(6分)
4.linux内核模块主要包括哪几个,分别列出(5分)
5.写出bootloader启动的三种方式(3分)
得分
评卷人
五、指令分析题(本题15分)
1.以下两条指令:
ADDR1,R2,R2,
LSL#1
试问实现什么操作(4分)
2、初始值R1=23H,R2=0FH执行指令BICR0,R1,R2,LSL#1后,寄存器R0,R1的值分别是多少?
(4分)
3、说明指令STMIAr12!
{r0-r8}的操作功能。
(3分)
4.ARM指令LDMIAR0,{R1,R2,R3,R4}实现什么功能?
(4分)
嵌入式系统考试试题A卷参考答案
一填空
1、指令预取数据中止2、启动加载3、0x00000000管理模式4、0x4945、计算机6、非实时系统硬实时系统7、00
二选择
1、A2、B3、C4、D5、D6、A7、A8、B9、D10、D11、C12、A13、A14、C15、B16、A17、B18、D19、B20、C
三判断
1.√2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.×9.×10.√
四、简答
1、答:
分别为用户模式(usr),快速中断模式(fiq),外部中断模式(irq),管理模式(svc),数据访问终止模式(abt),系统模式(sys),未定义指令中止模式(und);除用户模式以外,其余的6种模式称为特权模式。
除用户模式和系统模式外的5种模式为异常模式。
2.答:
ARM7采用三级流水线,冯·诺依曼结构。
ARM9采用五级流水线,哈佛结构。
3答:
支持的数据类型有字节(8位),半字(16位)及字(32位)数据类型。
字必须是四字节边界对齐,半字必须是两字节边界对齐。
4.答:
进程调度模块、内存管理模块、文件系统模块、进程间通信模块和网络接口模块。
5.答:
网络启动、磁盘启动和flash启动
五、1答:
完成操作r1=r2*3
2.答:
R0=21H,R1=23H
3.答:
将R0-R8八个寄存器中的32位数据,存储到R8地址指针为起始地址的内存中,地址的操作方式是先操作、后增加,并更新地址。
得分
评卷人
(本题10分)一、简述嵌入式系统的概念及列举出至少一个现实中的实例。
。
两种比较合理定义:
从技术的角度定义:
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。
从系统的角度定义:
嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。
得分
评卷人
(本题10分)二、
①简述ARM及公司简介
ARM是AdvancedRISCMachines的缩写,它是一家微处理器行业的知名企业,该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC(精简指令集)处理器。
公司的特点是只设计芯片,而不生产。
它将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,并提供服务。
②简述ARM两大指令集特点及其关系
ARM处理器是基于精简指令集计算机(RISC)原理设计的,指令集和相关译码机制较为简单。
ARM7TDMI(-S)具有32位ARM指令集和16位Thumb指令集,ARM指令集效率高,但是代码密度低;而Thumb指令集具有较高的代码密度,却仍然保持ARM的大多数性能上的优势,它是ARM指令集的子集。
所有的ARM指令都是可以有条件执行的,而Thumb指令仅有一条指令具备条件执行功能。
ARM程序和Thumb程序可相互调用,相互之间的状态切换开销几乎为零。
ARM指令集支持ARM核所有的特性,具有高效、快速的特点
Thumb指令集具有灵活、小巧的特点
得分
评卷人
(本题10分)三、①R2内容为0x01,执行MOVR0,R2,LSL#3后,R0内容为
,
R2内容为0x40000000,0x40000000内容为0xAA,执行LDR
R0,[R2]后,R0内容为。
②MOV指令与LDR指令都是往目标寄存器中传送数据,但是它们有什么区别吗?
如果有,区别是什么?
MOV指令用于将数据从一个寄存器传送到另一个寄存器中,或者将一个常数传送到一个寄存器中,但是不能访问内存。
LDR指令用于从内存中读取数据放入寄存器中。
得分
评卷人
(本题10分)四、简述片外Flash编程方法。
1.使用JTAG仿真/调试器,通过芯片的JTAG接口下载程
2.使用在系统编程技术(即ISP),通过UART0接口下载程序;
3.使用在应用编程技术(即IAP),在用户程序运行时对Flash进行擦除和/或编程操作,实现数据的存储和固件的现场升级.
片内Flash编程方法
1.使用JTAG仿真/调试器,通过芯片的JTAG接口下载程序;
2.使用在系统编程技术(即ISP),通过UART0接口下载程序;
3.使用在应用编程技术(即IAP),在用户程序运行时对Flash进行擦除和/或编程操作,实现数据的存储和固件的现场升级。
得分
评卷人
(本题5分)五、简述存储器重映射(给物理存储器分配逻辑地址的过程称为存储器映射)
将已经过映射的存储器再次映射的过程称为存储器重映射,它使同一物理存储单元出现多个不同的逻辑地址。
这些存储单元主要包括引导块“BootBlock”和用于保存异常向量表的少量存储单元。
注意:
存储器重映射并不是对映射单元的内容进行了复制,而只是将多个地址指向了同一个存储单元,这种效果是通过芯片内部的“存储器管理部件”实现的。
得分
评卷人
(本题10分)六、画出时钟系统结构并简述各个模块功能。
得分
评卷人
(本题10分)七、①简述向量中断控制器,②FIQ中断硬件处理流程。
向量中断控制器(VIC)负责管理芯片的中断源,最多可以管理32个中断输入请求。
得分
评卷人
(本题5分)八、ARM外部中断类型有哪些,如何分类,请列举。
得分
评卷人
(本题10分)九、简述看门狗,I2C接口及其原理和功能。
I2C总线是Philips推出的串行传输总线,它以2根连线实现了完善的全双工同步数据传送,可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。
I2C总线采用了器件地址的硬件设置方法,通过软件寻址完全避免了期间的片选线寻址方法,从而使硬件系统具有最简单而灵活的扩展方法。
I2C总线的两根线(串行数据SDA,串行时钟SCL)连接到总线上的任何一个器件,每个器件都应有一个唯一的地址,而且都可以作为一个发送器或接收器。
此外,器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或者从机。
看门狗的用途就是使微控制器在进入错误状态后的一定时间内复位。
其原理是在系统正常工作时,用户程序每隔一段时间执行喂狗动作(一些寄存器的特定操作),如果系统出错,喂狗间隔超过看门狗溢出时间,那么看门狗将会产生复位信号,使微控制器复位。
得分
评卷人
(本题10分)十、画出嵌入式最小系统框图并简单说明。
得分
评卷人
(本题10分)十一、1.μC/OS-II系统任务按照执行方式分类可分为几种,请列举并简单说明其特点。
2.简述互斥信号量及其用途。
单次执行类周期执行类事件触发类
在日常生活中,出租车是一种常用的共享资源,当出租车载客时,从外面可以看到标识为载客;当空闲时,标识为空车。
这样等车的人就可以根据标识知道出租车的当前状态,判断是否能够座上这辆车。
这个标识牌就是一个二值信号量。
由于这种二值信号量可以实现对共享资源的独占式处理,所以叫做互斥信号量。
互斥信号量也称为mutex,专用于资源同步。
互斥信号量具有一些特性:
占用一个空闲优先级,以便解决优先级反转问题。
六、说明存储器加速模块加速原理,可以图示说明。
得分
评卷人
(本题15分)八、简述I2C接口及其原理和功能,画出主机发送数据到从机
、从机发送数据到主机示意图。