中南大学嵌入式系统考试试卷答案.doc

1、中南大学考试试卷（答案）2010-2011学年 2 学期 时间100分钟 2011年6 月8日嵌入式系统 课程 32 学时 2.0学分 考试形式： 开 卷 专业年级： 电气类08级 总分100分，占总评成绩 70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一 填空题(每空1分，共20分)1嵌入式系统的设计可以分成三个阶段：分析、 设计 ， 实现。2微处理器有两种总线架构，使用数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼 ，分开的指令和数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是 哈佛结构 。3ARM核有两个指令集，分别是 ARM 、 THUMB 4. 嵌入性 ，专用性， 与 计算机系统是嵌入式系统的3个基

2、本要素。5工业嵌入式系统的发展趋势是网路化、智能化和控制的分散化。6GPIO口的功能是通过相应的 端口控制寄存器 来设定端口引脚的功能。7看门狗定时器有三个控制其操作专用寄存器：分别为WTCON、WTDAT、WTCNT。8端口F端口控制寄存器包括GPFCON、GPFDAT、GPFUP。9ARM公司提供的专门用于ARM相关应用开发和调试的综合性软件为：ADS1.2 10DMA的主要优点就是其传输数据不受 CPU 的干涉。二 简答题(56分，每小题7分)1嵌入式开发环境主要包括那些组件答：嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括a. 宿主机b. 目标机c. 基于Jtag的ICD仿真

3、器、或调试监控软件、或在线仿真器ICEd. 运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境e. 嵌入式操作系统2ARM核中什么寄存器用于存储PC?R13通常用来存储什么？R14通常用来存储什么？答：R15用于程序计数器PC,R13通常用来做堆栈指针寄存器，R14通常用来做链接寄存器，保存函数调用的返回地址。3S3C2440A 中的中断控制器可以从 60 个中断源接收中断请求，简述中断控制器请求 ARM920T 的 FIR 或 IRQ 中断机制。答： 4简述嵌入式系统的概念、组成及特点。答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可裁减软硬件，适用于对功能、可靠性、成本

4、、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。一般由嵌入式微处理器 、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。其特点有1)嵌入式系统通常是面向特定应用的2) 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物3)嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计， 量体裁衣、去除冗余4)嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行5)为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中6)嵌入式系统本身不具有自主开发能力。5.试说明 看门狗Watchdog的作用和原理？答：在嵌入式应用中，C

5、PU必须可靠工作，即使因为某种原因进入了一个错误状态，系统也应该可以自动恢复。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。其工作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,如果系统出错，喂狗时隔超过看门狗溢出时间，那么看门狗将会产生复位信号，使系统复位。6如果S3C2440A的UART时钟为40MHz，要将UART0设为正常工作模式 ，并且为偶校验，停止位1位，数据位7位，波特率为230400bps，该怎么设置，UART0的线控制寄存器为ULCON0，波特率设置寄存器为UBRDIV0。答： UBRDIV0=0X09; ULCON0&=0XFFFFFF00; ULC

6、ON0|=0X2A;7在C语言与汇编程序混合编程中，子程序调用的ATPCS规定了哪些基本规则。简要说明寄存器使用规则。答：基本规则有三个方面内容，分别是寄存器的使用规则及其相应的名字，数据栈的使用规则，参数传递规则。A寄存器的使用规则:（1）子程序通过寄存器R0R3来传递参数。 这时寄存器可以记作： A0A3 ，被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0R3的内容。（2）在子程序中，使用R4R11来保存局部变量,这时寄存器R4R11可以记作：V1V8。如果在子程序中使用到V1V8的某些寄存器，子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值，对于子程序中没有用到的寄存器则不必执

7、行这些操作。在THUMB程序中，通常只能使用寄存器R4R7来保存局部变量。（3）寄存器R12用作子程序间scratch寄存器，记作ip；在子程序的连接代码段中经常会有这种使用规则。（4）寄存器R13用作数据栈指针，记做SP；在子程序中寄存器R13不能用做其他用途。 寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。（5）寄存器R14用作连接寄存器，记作lr ；它用于保存子程序的返回地址，如果在子程序中保存了返回地址，则R14可用作其它的用途。（6）寄存器R15是程序计数器，记作PC ；它不能用作其他用途。（7）ATPCS中的各寄存器在ARM编译器和汇编器中都是预定义的。8结合实际说明一下

8、ARM的中断进入和返回的过程。答：A 中断的进入：（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。（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。也可以设置中断禁止位来阻止其他无法处理的异常嵌套。B 从中断返回：（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）如果进入时设置了中断禁止位，那么清除该标志。三 程序设计（24分，每小题12分）1、通过控制GPF0

9、,GPF1,GPF2,GPF3 的控制实现对LED1,LED2,LED3,LED4轮流亮灭的控制。要求将程序缺失的部分补全。（12分）AREA |DATA|,CODE,READONLYENTRYldr r13,=0x1000IMPORT LedMainb LedMainEND#define GPFCON (*(volatile unsigned *)0x56000050)#define GPFDAT (*(volatile unsigned *)0x56000054)#define GPFUP (*(volatile unsigned *)0x56000058)int LedMain()voi

10、d Delay(unsigned int);unsigned char ledtab=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;int i;GPFUP&=（0XFFFFFFF0）; /使能上拉F3-6GPFCON&=（0XFF00）;GPFCON|=（0X0055;） /将F3-6设为输出口while(1)for(i=0;i4;i+)（GPFDAT=ledtabi;）Delay(70);return(0);void Delay(unsigned int x )unsigned int i,j,k;for(i=0;i=x;i+)for(j=0;j=0xff;j+)for(k=0;k=0xff;k+

11、);2、EINT0接S3C2440A的GPF0，并接上拉电阻，试设计主程序和中断服务程序。(12分)Int main（）Eint_int();Enable_eint()While(1)Uart_printf(“main is running”);Void eint_int(void)Rgpfcon= Rgpfcon&(3)|(11);Rgpfup|=(10);Rextint0=( Rextint0&(70)|(20);Pisr_eint0=(unsigned)einto_isr;Void enable_eint(void)Reintpend=0xffffff;Reintmask=(111);Rsrcpnd=bit_eint0;Rintpnd=bit_eint0;Rintmsk=(bit_eint0);Static void_eint0_isr(void)Clearpending(bit_eint0);Uart_printf(“eint0 is running”);