嵌入式系统原理及应用题目要求+程序代码.docx

1、嵌入式系统原理及应用题目要求+程序代码嵌入式系统原理及应用 作业题目作业1一、调试下面的程序，并回答问题。.global _start.text_start: LDR SP, =src LDMFD SP!,R0-R6 STMFD SP!,R0-R6 LDMFD SP!,R3 LDMFD SP!,R4 LDMFD SP!,R5 LDMFD SP!,R6 LDMFD SP!,R0 LDMFD SP!,R1 LDMFD SP!,R2 stop: b stop.ltorg src: .long 1,2,3,4,5,6,7.end问：该程序完成了什么功能？答：该程序完成的功能：先把数据区堆栈中的17这七

2、个数据送给R0R0寄存器，然后又把寄存器列表中的R0R7存入堆栈，然后又依次把堆栈中的17这七个数送给R3R6,R0R2,然后程序就结束了，在取数和存数的过程中。堆栈指针sp由0x0000变到0x8030再到0x804c，然后到0x8030，然后依次加4，最后到0x804c；程序计数器R15（PC）由0x8000地址依次加4 。二、LDMFD,STMFD伪代码实现的原理。答：指令STMFD和LDMFD分析：根据ATPCS规则，我们一般使用FD（Full Descending）类型的数据栈！所以经常使用的指令就有STMFD和LDMFD，通过ARM对于栈操作和批量Load/Store指令寻址方式，

3、可以知道指令STMFD和LDMFD的地址计算方法：STMFD指令的寻址方式为事后递减方式(DB)而DB寻址方式实际存地址为：start_address = Rn - (Number_Of_Set_Bits_In(register_list)*4)end_address = Rn - 4STM指令操作的伪代码： if ConditionPassed(cond) then address = start_address for i = 0 to 15 if register_listi = 1 Memoryaddress = Ri address = address + 4有上面两个伪代码可以得出

4、 STMFD SP！，R0-R7，LR 的伪代码如下： SP SP 94； address =SP;for i = 0 to 7 Memoryaddress = Ri; address = address + 4;Memoryaddress = LR;LDMFD指令的寻址方式为事后递增方式(IA)IA存的实际地址的伪代码start_address = Rnend_address = Rn + (Number_of_set_bits_in(register_list)*4) - 4LDM指令操作的伪代码(未考虑PC寄存器)： if ConditionPassed(cond) then addre

5、ss = start_address for i = 0 to 15 if register_listi = 1 Ri Memoryaddress,4 address = address + 4所以LDMFD SP！，R0-R7，PC （；恢复现场，异常处理返回）伪代码是: address = SP; for i = 0 to 7 Ri = Memoryaddress ,4 address = address + 4; SP = address;作业2一、用移位操作完成（R0）*10运算。参考程序：.text.global _start_start:mov R0,#10mov R1,R0,LS

6、L #3mov R2,R0,LSL #1add R3,R1,R2stop: B stop.end二、已知数据缓冲池中有两组数据x和y,每组中有3个数据（例如x: 90,60,30,y: 60,40,20），将x中的数据减去y中的数据，最后将两组数相减得到的结果送回到x中去！参考代码:.text.global _start_start: LDR SP,=x LDMFD SP!,R0-R2 LDMFD SP!,R3-R5 sub R2,R2,R5 Sub R1,R1,R4 Sub R0,R0,R3 STMFD SP!,R0-R2 stop: b stop.ltorg x: .long 80,90,

7、100 y: .long 10,20,30.end作业3已知R0和R1的值,要求保留R0的低16位，保留R1的高16位状态，最后将这两个值组成一个新的数送给R3.参考代码：.text.global _start_start:LDR R0,=0x12345678LDR R1,=0x87654321ldr R2,=0xffffLDR R4,=0xffff0000AND R0,R0,R2AND R1,R1,R4ORR R3,R0,R1stop: B stop.end作业4在ARM GNU环境下用ARM汇编语言编程序实现参考代码：.text.global _start_start: LDR R0,=x

8、 LDR R1,=y LDR R2,R0 CMP R2,#0 BEQ ZERO BGT ZHENG BLT FU ZERO: MOV R3,#0 STR R3,R1 B stopZHENG: mov R3,R2 STR R3,R1 B stop FU: mvn R3,R2 mov R4,#0x1 add R3,R3,R4 STR R3,R1 B stop stop: B stop.ltorg x: .long -10 y: .long 0作业5求20的阶乘：64位结果放在【R9：R8】中，R9放高32位，R放低32位思路：每轮乘法操作中，低32位（R8）乘以X（R0）后，结果的低32位放在R8

9、中，高32位放在R9中；高32位R1乘以X（R0）后再加上R9，得到64位结果的高32位，存入R9参考程序：.global _start.text_start: MOV R8 , #20 低32位初始化为20 MOV R9 , #0 高位初始化为0 SUB R0,R8,#1 初始化计数器Loop: MOV R1 , R9 暂存高位值 UMULL R8 , R9 , R0 , R8 R9:R8=R0*R8 MLA R9 , R1 , R0 , R9 R9=R1*R0+R9 SUBS R0 , R0 , #1 计数器递减 BNE Loop 计数器不为0继续循环Stop: B stop.end二、已

10、知a=R0,b=R1.while(ab) do if(ab) then a=a-belse a=b-a end ifend whileresult=a根据以上代码写出对应的汇编代码：参考代码：CMP R0，R1CMPNE R0，R1SubGT R0，R0，R1SubLT R0，R1，R0.end作业61.将下面的ADS环境下的程序代码改写成GUN环境下的程序代码。（调试时使用F11 step into，注意和F10 step over的区别）AREA Jump, CODE, READONLY num EQU 4 ; 函数地址表容的个数 ENTRY CODE32start LDR R0, =ch

11、oice ; R0指向存储区的choice单元 LDR R0, R0 ; 设置第一个参数：选择执行哪一个函数 MOV R1, #16 ; 设置第1个操作数 MOV R2, #2 ; 设置第2个操作数 BL arithfunc ; 调用子程序arithfuncstop MOV R0, #0x18 ; 程序结束返回编译器调试环境 LDR R1, =0x20026 SWI 0x123456arithfunc CMP R0, #num ; 比较R0的值是否超过函数地址表的个数 MOVHS PC, LR ; 如果大于，那么就返回到标号stop处 ADR R3, JumpTable ; 将函数地址表的地址

12、作为基地址 LDR PC, R3, R0, LSL #2 ; 根据R0参数进入对应的子程序JumpTable ; 函数地址表的入口基地址 DCD DoAdd ; 加法子程序 DCD DoSub ; 减法子程序 DCD DoMul ; 乘法子程序 DCD DoDiv ; 除法子程序DoAdd ADD R0, R1, R2 ; R0 = R1 + R2 MOV PC, LR ; 返回DoSub SUB R0, R1, R2 ; R0 = R1 - R2 MOV PC, LR ; 返回DoMul MOV R0, R1, LSL R2 ; R0 = R1 R2 MOV PC, LR ; 返回 AREA

13、 NUM, DATA, READWRITEchoice DCD 3 ; 0：表示选择加法子程序 1：表示选择减法子程序 ; 2：表示选择乘法子程序 3：表示选择除法子程序 END参考程序：.equ num,4 函数地址表容的个数.text.global _start_start: LDR R0,=choice R0指向存储区的choice单元 LDR R0,R0 设置第一个参数：选择执行哪一个函数 MOV R1,#16 设置第1个操作数 MOV R2,#2 设置第2个操作数 Bl arithfunc 调用子程序arithfunc stop: b stop arithfunc: CMP R0,#

14、num 比较R0的值是否超过函数地址表的个数 MOVHS PC, LR 如果大于，那么就返回到标号stop处 ADR R3, JumpTable 将函数地址表的地址作为基地址 LDR PC, R3, R0, LSL#2 根据R0参数进入对应的子程序 JumpTable: 函数地址表的入口基地址 .long DoAdd 加法子程序 .long DoSub 减法子程序 .long DoMul 乘法子程序 .long DoDiv 除法子程序 DoAdd: ADD R0, R1, R2 R0 = R1 + R2 MOV PC, LR 返回DoSub: SUB R0, R1, R2 R0 = R1 -

15、R2 MOV PC, LR 返回DoMul: MOV R0, R1, LSL R2 R0 = R1 R2 MOV PC, LR 返回.ltorg choice: .long 3 0：表示选择加法子程序 1：表示选择减法子程序 2：表示选择乘法子程序 ：表示选择除法子程序.end2. 改写以下程序，实现从ARM状态切换到thumb状态，最后再切换到ARM状态！#*# NAME: ThumbCode.s *# Author: Embest *# Desc: ThumbCode examples *# History: shw.He 2005.02.22 *#*/*-*/* constant def

16、ine */*-*/.global _start/*-*/* unable to locate source file. code */*-*/.text_start:.arm /* Subsequent instructions are ARM */header:adr r0, Tstart + 1 /* Processor starts in ARM state, */bx r0 /* so small ARM code header used */ /* to call Thumb main program. */nop .thumbTstart:mov r0, #10 /* Set u

17、p parameters */mov r1, #3bl doadd /* Call subroutine */stop:b stop/*-*/* Subroutine code:R0 = R0 + R1 and return */*-*/doadd:add r0, r0, r1 /* Subroutine code */mov pc, lr /* Return from subroutine. */.end /* Mark end of file */参考程序：.global _start .text_start: mov r3,#0.armheader: adr r0,Tstart + 1

18、add r3,r3,#1 /设置循环标志，便于从thumb切换到arm后能停止程序 cmp r3,#2 Beq stop bx r0 stop: b stop .thumbTstart: LDR r2,=header mov r0, #10 mov r1, #3 bl doadd bx r2doadd: add r0, r0, r1 mov pc, lr.end 作业7已知，若任意给一个定值，假定为-25，存放在x单元，函数值存放在y单元；要求根据x中的值来确定y的值。 参考程序：.text.global _start_start: ldr r0,=src ldr r3,=dst ldr r1

19、,r0 ldr r2,=0x0 /*r2储存常数0*/ cmp r1,r2 addgt r2,r2,#1 sublt r2,r2,#1 str r2,r3stop: b stop.ltorgsrc: .long -25dst: .long 0.end作业8从x单元开始的5个连续字单元中存放5个无符号数，从中找出最大者送入y单元中。参考程序：.text.global _start.equ num,4_start: ldr r4,=num /*r4的数值作为计数变量*/ ldr r0,=x ldr r5,=y ldr r1,r0,#4loop: ldr r1,r0,#4 ldr r2,r0,#4

20、cmp r2,r1 strge r2,r5 strlt r1,r5 sub r4,r4,#1 cmp r4,#0 bne loopstop: b stop.ltorgx: .long 1,2,6,3,9y: .long 0.end 作业9（冒泡排序法）：利用逐次求大数的方法对存单元ARRAY开始的以字节为单位的无符号数进行从大到小排序。在以BUF为首址的字存储区中存放有10个无符号数 0x0FF,0x00, 0x40, 0x10, 0x90, 0x20, 0x80, 0x30, 0x50, 0x70, 0x60，现需将它们按从小到大的顺序排列在BUF存储区中，试编写其程序。参考程序：分析：采用

21、逐一比较法：将第一个存储单元中的数与其后n-1个存储单元中的数逐一比较，每次比较之后，总是把小者放在第一个存储单元之中，经过n-1次比较之后，n个数中最小者存入第一存储单元中；接着从第二个存储单元开始，同理，经过n-2次比较之后，得到n-1个数中最小者存入第二存储单元中；如此类推，当最后两个存储单元的数比较完成之后，从小到大的排列顺序就实现了。 “冒泡排序”算法。各寄存器分配功能如下：R0：用来指示缓冲区初始地址R1：外循环计数器R2：循环计数器R3：外循环地址指针R4：循环地指针R5：循环下一个数地址指针R6：存放循环一轮比较的最小值R7：存放循环取出的下一个比较值程序代码：.equ num

22、,10.text.global _start_start: LDR R0,=Datas 指向数组的首地址 mov R1,#0 外循环计数器 mov R2,#0 循环计数器LOOPI: add R3,R0,R1,lsl #2 外循环首地址存R3 mov R4,R3 循环首地址存R4 ADD R2,R1,#1 存换计数器初值 MOV R5,R4 循环下一地址初值 LDR R6,R4 取循环下一地址值R4LOOPJ: add r5,r5,#4 循环下一地址值 ldr r7,r5 取出下一地址值至R7 cmp r6,r7 比较 blt next 小则取下一个 swp r7,r6,r5 大则交换，最小值

23、R6 mov r6,r7next: add r2,r2,#1 循环计数 cmp r2,#num 循环中止条件 blt LOOPJ 小于N则继续循环 swp r7,r6,r3 否则，循环一轮结束，将最小数存入外循环的首地址处 add r1,r1,#1 外循环计数 cmp r1,#num-1 外循环中止条件 blt LOOPI 小于N-1则继续执行外循环 BEQ stop b _start stop: b stop .ltorgDatas: .long 0x0FF, 0x00, 0x40 .long 0x10, 0x90, 0x20, .long 0x80, 0x30, 0x50, .long 0

24、x70 .end作业10通过设置的入口参数查找函数地址表，实现选择不同的函数功能。已知两个操作数分别存放于寄存器R0与R1中，函数1实现两数相加R0+R1；函数2实现两数相减R0-R1；函数3实现两数相乘R0*R1; 函数4实现两数相除R0/R1。参考代码：.text.equ num,3.global _start_start: ldr r0,=0x01 ldr r1,=0x02 ldr r4,=0x02 /*r4用来作为选择函数入口Doadd,Dosub,Domul的选项(默认为1,可修改)*/ bl Funcstop: b stopFunc: cmp r4,#num movge pc,lr

25、 /*当r4的值大于等于3时,调回_start函数*/ ldr r3,=JTable ldr pc,r3,r4,lsl #2 /*因为函数入口是.long类型,所以需要左移(LSL)2位*/JTable: .long Doadd,Dosub,DomulDoadd: add r2,r0,r1 mov pc,lrDosub: sub r2,r0,r1 mov pc,lrDomul: mul r2,r0,r1 mov pc,lr.end作业11编程实现S=1+2*3+4*5+.+N*（N+1），其中N=10。参考答案：分析过程算法功能：相邻数相乘：MUL累加： ADD循环次数：10 CMP B指令初始值 S=1 N N+1 部分和N(N+1)寄存器分配R0: S 1 R0+R3得S值R1: N的初始值 2 循环变量R2: N+1 由R1=1 求得R3: N(N+1)参考程序：.text.equ N,10.global _sta