嵌入式系统原理及应用习题解析.docx

1、嵌入式系统原理及应用习题解析1.8 练习题 P141.选择题（1）A说明：嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面：1.产品种类不断丰富，应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低，体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素（2）D说明：常见的嵌入式操作系统: ， 、和嵌入式。（3）A说明：是美国公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。2.填空题(1) 嵌入式计算机(2) 微处理器 外围电路 外部设备(3) 板级支持包 实时操作系统 应用编程接口 应用程序(4) 嵌入式处理器 微控制器 数字信号处理器3.简答题（1）简述嵌入式系统的定义和特点

2、答：定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。特点：专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。（2）简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后，可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段；第二阶段是以嵌入式微处理器为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统；第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统，也是嵌入式应用开始普及的阶段；第四阶段是以基于为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。（3）简述和的区别是微控制器，是数字信号处理器。相当于小型的电脑，内部集成的、总线，所以集成度高是它的特点。是

3、专用的信息处理器，内部的程序是对不同的机器和环境进行特别优化，所以处理速度是最快的。2.4 练习题1. 填空题(1) 7 9 9E 10E 11(2) 精简指令集计算机(3) 920T 总线 (4) 显卡布线(5) 1.8V 3.3V(6) 8 128 1(7) S3C2410 64 642. 选择题(1) D (2)C (3)A (4)B (5)B(6)C (7)D (8)C (9)C (10)B3. 简答题(1)和S3C2410X有什么关系?S3C2410是韩国三星公司生产的嵌入式处理器,它采用了公司的920T(即9)内核(2)7是32位处理器，使用3级流水线，采用冯诺依曼体系结构,不支持

4、。(3)8是32位处理器，使用5级流水线，采用哈佛体系结构，支持。(4)S3C2410X芯片有27根地址线，8根片选线()，32根数据线。(5)S3C2410X芯片内部集成了一个控制器，控制器，3个通道，4个通道，4个具有功能的计时器和一个内部时钟，8通道的10位。(6)体系结构有哪几种工作状态？又有哪几种运行模式？其中哪些为特权模式？哪些为异常模式？并指出处理器在什么情况下进入相应模式？工作状态：第1种：状态。处理器执行32位的字对齐的指令。第2种：状态。处理器执行16位的半字对齐的指令。运行模式：用户模式() 快速中断模式() 外部中断模式()管理模式() 数据访问中止模式() 系统模式(

5、)未定义指令中止模式()在这7种运行模式，除了用户模式外，其他6种处理器模式都为特权模式。在这6种特权模式中，除了系统模式外的其他5种特权模式又称为异常模式。用户模式：非特权模式，也就是正常程序执行的模式，大部分任务在这种模式下执行。在用户模式下，如果没异常发生，不允许应用程序自行切换果没异常发生，不允许应用程序自行改变处理器的工作模式，如果有异常发生，处理器会自动切换工作模式。快速中断模式：支持高速数据传输和通道处理，当一个高优()中断产生时将会进入这种模式。外部中断模式：也称为普通中断模式，当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式。在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种

6、。通常的中断处理都在模式下进行。管理模式：是一种操作系统保护模式，当复位或软中断指令执行时处理器将进入这种模式。数据访问中止模式：当存取异常时将会进入这种模式，用来处理存储器故障、实现虚拟存储或存储保护。系统模式：使用和模式相同寄存器组的特权模式，用来运行特权级的操作系统任务。未定义指令中止模式：当执行未定义指令时会进入这种模式，主要是用来处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真，因为未定义指令多发生在对协处理器的操作上。(7)体系结构支持的数据类型？有多少寄存器？如何组织？支持的数据类型：1.字节()，各种处理器体系结构中，字节的长度均为8位。2.半字()，在体系结构中，半字的长度为

7、16位。3.字()，在体系结构中，字的长度为32位。处理器共有37个寄存器，其中31个通用寄存器，6个状态寄存器。(8)S3C2410的存储控制器如何对内存空间进行管理？S3C2410X存储控制器为片外存储器提供控制信号。它将系统的存储空间分成8组(),每组的大小为128,共1。(9)分析程序状态寄存器各位的功能描述，并说明C、Z、N、V在什么情况下进行置1和清0状态寄存器()的具体格式为V溢出标志位对于加/减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制补码表示的带符号数时，1表示符号位溢出，其它指令通常不影响V位。例如：两个正数(最高位为0)相加，运算结果为一个负数(最高位为1)，则符号位溢出，相

8、应1.进位或借位标志位对于加法指令（包括比较指令），结果产生进位，则C1，表示无符号数运算发生上溢出，其他情况下C0；在减法指令中（包括比较指令），结果产生借位，则C0，表示无符号数运算发生下溢出，其他情况下C1；对于包含移位操作的非加/减法运算指令，C中包含最后一次溢出位的数值；对于其他非加/减法运算指令，C位的值通常不受影响。结果为0标志位Z1表示运算结果是0，Z0表示运算结果不是零；对于指令，Z1表示进行比较的两个数大小相等。符号标志位本位设置成当前指令运算结果的31的值。当两个补码表示有符号整数运算时，N1表示运算的结果为负数，N0表示结果为正数或零。(10)指令可分为哪几类？说出哪几

9、条指令是无条件执行的。指令可分为：数据处理指令，跳转指令，程序状态寄存器处理指令，加载/存储指令，协处理器指令，异常产生指令。无条件执行指令：指令，指令(产生软件断点中断)(11)如何实现两个64位数的加法操作，如何实现两个64位的减法操作，如何求一个64位数的负数？实现64位数据加法运算：假设R0和R1存放了一个64位数据（作为被加数），R0存放数据的低32位；R2和R3中存放了另一个64位数据（作为加数），R2中存放低32位数据。运算结果送回到R1：R0中（R0中存放低32位）。R002；低32位相加并影响标志位R113；高32位相加再加上C标志位（进位值）实现64位数据减法运算：如果寄存

10、器R0和R1中放置一个64位的被减数，其中R0中放置低32位数值；寄存器R2和R3中放置一个64位的减数，其中R2中放置低32位数值。运算结果送回到R1：R0中（R0中存放低32位）。R0，R0，R2;低32位相减并影响标志位R1，R1，R3;高32位相减再减去C标志位的反码求一个64位数的负数：如果寄存器R0和R1中放置一个64位数，其中R0中放置低32位数值；寄存器R4和R5中放置其负数，其中R4中放置低32位数值。R4，R0，#00减去低32位并影响标志位R5，R1，#00减去高32位再减去C标志位的反码4.程序题(1) 分析下列每条语句，并说明程序实现的功能。 R0, #0 判断R0是

11、否等于0 R1, #0 当R0等于0，则R1等于0 R11 当R0为正数时，则R1等于1此功能码段可以判别R0中的值为正数还是0。(2) 写一条指令，分别完成下列操作。R0 = 16 , #16R0 = R1 / 16 14R1 = R2 * 4 R1221R0 = - R0 0(3) 写出实现下列操作的指令。当1时，将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0。R0,R1当1时，将存储器地址为R12的字数据读入寄存器R0。R0,R12将存储器地址为R1-4的字数据读入寄存器R0。R0,R14将存储器地址为R16的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1R6写入R1。R0,R16!(4) 写出下列指令

12、所实现的操作。R2,R3,-2！将存储器地址为R3-2的字数据读入R2，并将地址R3-2写入R3R0,R01将存储器地址为R0的字数据读入R0，并将地址R01写入R0R1,R02 #2!将存储器地址为R02*4的字数据读入R1，并将地址R02*4写入R0R1，R2，#00R0的低8位存入存储器地址为R2+00字节中R0，R1，R2，R8将内存单元R0所指向的地址单元以字为单位递减方式读取到R1，R2，R8中，低地址编号的字数据内存单元对应低编号寄存器R0！，R15，R8，R9R1589存储到以R0为起始地址的递减内存中，最终R0指向存放R9的地址单元5.计算题某设备的接口电路如图所示，请计算出

13、该设备的地址。3.5 练习题1.选择题(1) B (2) A (3) C (4) D (5) A2.填空题(1) 程序运行过程中 编译过程中(2) L I o(3) $(4) $ $ $ （、等）(5) 目标文件的完整名称 所有不重复的依赖文件，以空格隔开 第一个依赖文件的名称、3. 简答题(1) 和之间的关系？答：是一种命令，是根据文件的规则决定如何编译和连接程序或其他的动作。(2)的普通变量与预定义变量有什么不同？预定义变量有哪些？它们分别表示什么意思？答：普通变量：引用变量时，只需在变量前面加上$符；预定义变量：已经定义好，直接引用即可。预定义变量有：$、$、$。$：表示完整的目标文件名

14、；$：表示所有的依赖文件；$：表示依赖文件列表中的第一个文件。(3)编译器的常用参数有哪些？它们的功能分别是什么？答：编译器的常用参数：，功能：表示编译成一个可执行程序；表示指定头文件目录；表示指定库文件目录选项；表示对源代码进行预编译；表示编译成汇编代码；表示把文件转换为以为扩展名的目标文件。4. 编程及调试题(1)根据要求编写文件。有5个文件分别是、，具体代码如下。文件文件文件文件1）如果上述文件在同一目录，请编写文件，用于生成可执行程序。 文件2) 如果按照下面的目录结构存放文件，请改写文件。:存放生成的可执行文件:存放文件:存放、:存放、和.3) 如果按照下面的目录结构存放文件，请改写文件。:存放生成的可执行文件:存放文件:存放、:存放和1:存放2:存放说明：这可能只是其中一种方法，方法不唯一。我这种做法有一个缺点就是需要修改和文件的内容，如修改 “”。(2) 按要求完成以下操作。1 编辑文件，其内容如下。2 用 o 编译，生成3 用 g o