嵌入式处理器课程复习参考习题3含答案.docx

1、嵌入式处理器课程复习参考习题3含答案一、判断1. 嵌入式系统是看不见的计算机系统，其开发环境和运行环境一致。（）2. PC 机可包含在嵌入式系统中。（）3. 通常嵌入式系统是一个通用的计算平台，其软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。（）4. 嵌入式硬件系统的多样性不仅表现在嵌入式 CPU 的多样性、而且具有相同微处理器的硬件系统可能会有多种不同的外围电路。（）5. 嵌入式硬件系统的核心是嵌入式微处理器，其主要体系架构有 SPARC、Pentium、Itanium 等。（）6. AMBA 总线是片内总线，包括高速总线 AHB 和低速总线 APB。（）7. NandFlash是一种 Fl

2、ash Memory 它既可以做主存也可做外存使用。（）8. NorFlash是一种 Flash Memory 它既可以做主存也可做外存使用。（）9. 在 ARM CPU 模式中 System 模式与 User 模式的运行环境一样，但是它可以不受任何限制地访问任何资源。（）10. 在 ARM CPU 模式中除 User 模式外，其它模式都被称为特权模式，User 模式可直接改变 CPU 的模式。（）11. ARM 处理器主要有两种工作状态：ARM 和 Thumb，ARM 和 Thumb 之间状态的切换将影响 CPU 的模式或寄存器的内容。（）12. ARM 是 32 位嵌入式处理器，并可以进入

3、 16 位运行模式, 可支持大、小端数据格式（）13. X86 CPU 的异常向量与 ARM CPU 的异常向量的区别是：在 X86 平台上，当有异常发生时 CPU 是到指定的向量地址读取要执行的程序的地址。而 ARM CPU 是到向量地址的地方读取指令，也就是 ARM 的向量地址处存放的是一条指令（一般是一条跳转指令）。（）14. 存储器映射编址是指 I/O 端口的地址与内存地址统一编址，即 I/O 单元与内存单元在同一地址空间。其优点是可采用丰富的内存操作指令访问 I/O 单元、无需单独的 I/O 地址译码电路、无需专用的 I/O指令。（）15. ARM 的中断处理方式与 X86 是一致的

4、，当中断发生时 CPU 是到指定的向量地址读取要执行的程序的地址。（）16. AMBA 中 APB 是低速总线，并可支持多个主单元。（）17. 在 ARM 的数据处理指令中使用立即数 #0x101 是合法的。（）18. 在 CPSR 中 ARM 处理器采用 5 位二进制位来表示处理器模式。（）19. STRSB 是带符号字节存储指令。（）20. 程序中可以通过 MSR 指令直接修改 CPSR 中的 T 位来实现 ARM/Thumb 状态的切换。（）21. 在 C 语言中可以通过关键字asm嵌入多条汇编语句。（）22. 交叉调试可以直接调试不同指令集的程序，不需要通过外部通信的方式来控制被调试程

5、序。（）23. ARM 处理器的 Thumb 指令集是 32 位 ARM 指令集的一个子集，在执行前，通过芯片上的逻辑块，扩展为标准的 32 位 ARM 指令来运行。（）24. ARM 处理器是典型的 CISC 体系。（）25. 嵌入式软件一般情况下调试器和被调试程序运行在相同的计算机上。（）26. ARM 处理器有 37 个寄存器，9 种运行模式。（）27. 如果 ARM 处理器运行在 User 模式下，则程序不能访问有些受保护的资源，但能通过异常的形式来改变 CPU 的当前运行模式。（）28. 异常和外部中断不能够引起 ARM 处理器工作模式的改变。（）29. CPSR 寄存器在所有的处理

6、器模式下都是可以读/写的。（）30. MIPS 是一种很流行的 RISC 处理器。（）31. 交叉调试时，调试器和被调试程序运行在不同的计算机上。（）二、单选或多选题1. 嵌入式系统的特点是（）（A）嵌入式系统通常是形式多样、面向特定应用的软硬件综合体；（B）嵌入式系统得到多种类型的处理器和处理器体系结构的支持；（C）嵌入式系统通常极其关注成本；（D）嵌入式系统有实时性和可靠性的要求；（E）嵌入式系统使用的操作系统一般是适应多种处理器、可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入式操作系统;（F）嵌入式系统开发不需要专门工具和特殊方法。2. 精简指令集系统 RISC（Reduced Instruct

7、ion Set Computer）的特点是（）（A）减少代码尺寸，增加指令的执行周期数(B ) 简单的寻址模式，仅允许 LOAD 和 STORE 指令存取内存，其它所有的操作都基于寄存器到寄存器(C) 具有较多的寄存器(D) 由硬件完成部分软件功能，硬件复杂性增加，芯片成本高3. 嵌入式微处理器降低功耗的技术包括如下方面：（）（A）提高工作电压（B）提供不同的时钟频率：通过软件设置（C）关闭暂时不使用的功能块（D）提供功耗管理机制4. 8. ARM CPU 在 FIQ 模式下使用的寄存器集合是（）（A） PC, R14_fiq to R8_fiq, R7 to R0，CPSR, SPSR_fi

8、q（B） PC, R14 to R8, R7 to R0，CPSR, SPSR_fiq（C） PC, R14_fiq to R8_fiq, R7_fiq to R0_fiq，CPSR, SPSR_fiq（D） PC, R14 to R8, R7 to R0，CPSR5. 在 ARM 微处理器的 AMBA 总线结构中，AHB 由（）组成。（A）主单元（B）从单元（C）仲裁器（D）译码器（E）APB 桥6. 在 ARM 微处理器的 AMBA 总线结构中，APB桥具有以下（）功能。（A）AHB 的从单元（B）仲裁器（C）译码器（D）APB 中主单元7. ARM 有 7 种处理器模式和 37 个寄存器

9、，所有模式共用的寄存器是（）（A）R0-R7（B）R8-R13（C）R148. 嵌入式处理器的特点有（）（A）体积小（B）集成度高（C）可靠性低（D）功耗低（E）抗电磁干扰能力强9. ARM 处理器的数据类型有（）（A）字节型数据（B）半字数据类型（C）字数据类型（D）双字数据类型10. 下列 ARM 处理器的寄存器中，有对应影子寄存器的寄存器是（）（A）R0，R1（B）R0，R8（C）R8，R9（D）R8，R13（E）R9，R311. 在基于嵌入式操作系统的应用系统中，其初始化工作通常包括（）（A）板级初始化（B）系统初始化（C）创建所有应用任务所需资源（D）应用初始化（E）创建 Idle

10、任务12. ARM7 系列内核采用了三级流水线的内核结构，其中 PC 指向（A）正在被预取的指令（B）正在执行的指令（C）正被译码的指令（D）正处于写回阶段的指令13. 以下（）不属于 ARM 处理器工作模式。）。（A）未定义模式（B）中断模式（C）超级模式（D）管理模式14. 在 CPSR 中，条件位 N=0 表示（）。（A）结果为负（C）结果为 0（B）结果为正（D）结果不为 015. 对于数据加载指令 LDR R0, R1 , #4 以下说法正确的是（）。（A）前变址回写（C）后变址回写（B）前变址不回写（D）后变址不回写16. 满递减堆栈 FD 中 LDMFD 等价于（）。（A）LDM

11、ED（B）LDMIA（C）LDMDB（）LDMIB17. CMN 与 ADDS 两条指令的不同之处在于（）。（A）CMN 指令的运算结果没有影响 CPSR 的值（B）CMN 指令的运算结果影响 CPSR 的 Z 位，而 ADDS 的运算结果同时影响 Z 位和 C 位（C）CMN 指令是进行的减法运算，而 ADDS 是进行的加法运算（D）CMN 指令的运算结果不需要保存到目标寄存器中18. 64 位乘法指令 UMULLR1, R2, R3, R4 表示两个 32 位的无符号数相乘，乘积结果的高 32 位和低32 位分别存放到两个相应的寄存器中。其中 R1 中存放的数据为 (（A）被乘数（B）乘数

12、（C）乘积结果的高 32 位（D）乘积结果的低 32 位19. 在编译时，ARM 小范围地址读取伪指令 ADR 被编译器替换成（A）一条 ADD 指令或者一条 SUB 指令（B）两条 ADD 指令或者两条 SUB 指令（C）一条 SUB 指令和一条 MOV 指令（D）一条 ADD 指令和一条 NOP 指令20. 程序运行中被动态分配的内存段，分配在（）中。）。)。（A）代码段（B）数据段（C）栈（D）堆三、简答1. ARM CPU 有哪几种异常模式？比较 System 模式与 User 模式的异同答：ARM处理器有 5种异常工作模式：异常模式(FIQ)：快速中断处理，用于支持高速数据传送或通道

13、处理异常模式(IRQ)：用于一般中断处理异常模式(Supervisor)：特权模式，用于系统初始化或操作系统功能异常模式(Abort)：存储器保护异常处理异常模式(Undefined)：未定义指令异常处理系统模式和用户模式均属于正常（非异常）工作模式，只不过系统模式也是一种特权模式，可以访问系统中的所有资源。2. ARM CPU 有多少个栈寄存器？与 CPU 模式的关系如何？ARM CPU 有 6 个栈寄存器，分别位于 ARM 处理器的 6 个寄存器分组中。其中每种异常模式各有 1个堆栈寄存器，而系统模式和用户模式使用相同的堆栈寄存器。3. 广义上讲，ARM 处理器的异常包括几种情况？ARM

14、处理器的异常包括以下几种情况：外部中断：由于 CPU 外部的原因而改变程序执行流程的过程，属于异步事件，又称为硬件中断，可以被屏蔽。软件中断（又称自陷）：表示通过处理器所拥有的软件指令、可预期地使处理器正在执行的程序的执行流程发生变化，以执行特定的程序。自陷是显式的事件，需要无条件地执行。典型的自陷指令如 Motorola 68000 系列中的 Trap 指令、ARM 中的 SWI 指令和 Intel 80x86 中的 INT 指令。异常：由 CPU 内部的原因（比如遇到非法指令）或外部的原因（比如访存的错误）引起的事件。4. 何为可重入函数？如果要使程序具有可重入性，在程序设计中应注意哪些问题？答：可重入函数是指函数可以被多个任务/线程调用。要使程序具有可重入性，在程序设计中应注意：如果使用全局变量、static 变量，则应通过一定的互斥机制如关中断、信号量 P/V 操作等对其加以保护。5. 在允许中断嵌套的情况下，如何使中断服务程序具有可重入性？在允许中断嵌套的情况下，为了使中断服务程序具有可重入性，需要采取特殊步骤防止系统状态的丢失。比如在进入中断派发程序之后和调用用户级中断服务例程之前，保存LR_irq及SPSR_irq的内容，以及在 BL 指令调用用户 ISR 之前切换至系统模式，以保证LR_irq的内容不被嵌套的中断响应过程破坏。