1、第 页 共 16 页 1 1、 ARM 微处理器有 7 种工作模式,它们分为两类 非特权模式 、 特权模式 。其中用户模式属于 非特权模式 4、 ARM 微处理器复位后, PC 的地址通常是 0x0 ,初始的工作模式是 Supervisor 。 5、 ARM 微处理器支持虚拟内存,它是通过系统控制协处理器 CP15 和 MMU(存储管理部件)来进行虚拟内存的存储和管理。当系统发生 数据 异常和 指令领取 异常时,异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制,通过 MMU 交换物理内存和虚拟内存的页面,以保证程序正常执行。 6、编译链接代码时,有两种存储代码和数据的字节顺序,一种是 小端对齐 ,
2、另一种是 大端对齐 。 7、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种,其中开放源码的工具链是 GNU 工具链 ,ARM 公司提供的工具链是 ADS 工具链 计算机有 CISC 和 RISC 两种类型,以 ARM 微处理器为核心的计算机属于 RISC 类型,其指令长度是 定长的 8、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。 Windows CE/Windows Mobile、 VxWork、 Linux、 uCos、 Symbian、 QNX 任选六 9、 Boot Loader 在嵌入式系统中主要起 什么作用?完成哪些主要的工作? 答: Boot Loader 是在嵌入式系统复位启
3、动时,操作系统内核运行前,执行的一段程序。通过Boot Loader,初始化硬件设备,建立内存和 I/O 空间映射图,为最终加载操作系统内核调整好适当的系统软硬件环境。 10、搭建嵌入式开发环境,连接目标板,一般使用什么通信接口连接?在 Windows 主机上使用什么软件建立连接?在 Linux 主机上使用什么软件建立连接? 答: RS-232,以太网口、并口 在 Windows 主机上使用超级终端软件,在 Linux 主机上使用 Minicom 软件 11、嵌入式开发环境主要包括哪些组件? 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 宿主机 目标机(评估电路板) 基于 JTAG
4、 的 ICD 仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器 ICE 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 嵌入式操作系统 12、在进行基于 ARM 核的嵌入式系统软件开发时,调用如下函数: int do_something(int arg1,void *arg2,char arg3,int *arg4) 这四个参数通过什么方式从调用程序传入被调函数? 根据 ATPCS 编程规范,调用函数和子程序通过 R0 R3 四个寄存器传递参数,超过四个参数使用堆栈传递。因此 arg1 通过 R0 传入, arg2, 通过 R1 传入, arg3 通过 R2 传入, arg4通过 R3 传
5、入 13、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些?请举出六种较常用的。 Windows CE/Windows Mobile、 VxWork、 Linux、 uCos、 Symbian、 QNX 任选六 14、写一条 ARM 指令,完成操作 r1 = r2 * 3( 4 分) ADD R1,R2,R2, LSL #1 15、初始值 R1=23H, R2=0FH 执行指令 BIC R0, R1, R2, LSL #1 后,寄存器 R0, R1的值分别是多少? ( 4 分) R0=21H, R1=23H 16、说明指令 STMIA r12!, r0-r11的操作功能。( 4 分) 将 R0-R11 十二
6、个寄存器中的 32 位数据,存储到 R12 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。 2、 ARM 支持两个指令集, ARM 核因运行的指令集不同, 分别有两个状态 ARM 、 Thumb ,状态寄存器 CPSR 的 T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态 3、 ARM 核有多个寄存器,其中大部分用于通用寄存器,有小部分作为专用寄存器, R15 寄存器用于存储 PC, R13 通常用来存储 SP 。 ARM 处理器有两种总线架构,数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼 ,数据和指令 分开使用不同接口的是 哈佛结构 第 页 共 16 页 2 一、填空题 (请将答
7、案填入题后括号中 ):共 10小题,每小题 2 分,满分 20 分 。 1、一般而言,嵌入式系统的构架可以分为 4 个部分:分别是( 处理器 )、存储器、输入 /输出和 软件,一般软件亦分为操作系统相关和( 应用软件 )两个主要部分。 2、根据嵌入式系统使用的微处理器,可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器,( 嵌入式 DSP处理器 ),( 嵌入式微处理器 )以及片上系统。 3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序,其基本功能有( 进程管理 )、进程间通信、( 内存管理 )、 I/O 资源管理。 4、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 )和分时操作系统,其中实时系统亦可
8、分为( 硬实时系统 )和软实时系统。 5、内核负责管理各个任务,或者为每个任务分配 CPU 时间,并且负责任务之间的( 通 信 ),内核的基本服务是( 任务切换 )。 6、嵌入式开发一般采用( 宿主机 /目标机方式 )方式,其中宿主机一般是指( PC 机或者台式机 )。 7、哈佛体系结构数据空间和地址空间( 分开 ), ARM7TDMI 采用( 冯诺依曼体系 )的内核架构。 8. ARM7TDMI 采用( 3)级流水线结构, ARM920TDMI 采用( 5 )级流水线。 9 .按操作系统的分类可知, Dos 操作系统属于顺序执行操作系统, Unix 操作系统属于( 分时 )操作系统, VxW
9、orks 属于( 实时嵌入式 )操作系统。 10、 ARM7TDMI 中, T 表示支持 16 位 Thumb 指令集, D 表示( 在片可调试 ), M 表示内嵌乘法器Multiplier, I 表示( 嵌入式 ICE),支持在线断点和调试。 二、选择题 (请将答案填入题后括号中 ):共 10小题,每小题 2 分,满分 20 分。 1、要使 CPU 能够正常工作,下列哪个条件不是处理器必须满足的。 ( D ) (A) 处理器的编译器能够产生可重入代码 ( B) 在程序中可以找开或者关闭中断 (C) 处理器支持中断,并且能产生定时中断 ( D) 有大量的存储空间 2、下面哪种操作系统最方便移植
10、到嵌入式设备中。 ( D ) (A) DOS ( B) unix (C) Windows xp ( D) linux 3、下面哪个选项不是 SUB 设备的特点。 ( B ) (A) 串行通信方式 ( B)不可热拨插 (C) 分 HOST、 DEVICE 和 HUB ( D)通信速率比 RS232 快 4、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上。 ( C ) (A) Symbian ( B) WinCE (C) uc/os ( D) linux 5、以下哪项关于 SRAM 和 DRAM 的区别是不对 。 ( A ) (A) SRAM 比 DRAM 慢 ( B) SRAM 比 DRAM 耗电
11、多 (C) DRAM 存储密度比 SRAM 高得多 ( D) DRM 需要周期性刷新 6、 uc/os 操作系统不包含以下哪几种状态。 ( C ) (A) 运行 ( B)挂起 (C) 退出 ( D)休眠 7、 0x07 void Uart_Init(int mclk,int baud) int i; If(mclk=0) mclk=MCLK; rUFCON1=0x0; rUMCON1=0x0; rULCON1=0x3; rUCON1=0x245; rUBRDIC1=(int)(mclk/16./baud+0.5)-1); for(i=0;i0 答 : 根据 UBRDIVn = (int)(PC
12、LK / (bps x 16) ) 1 寄存器 UBRDIV0= (int)(40000000/2400*16)-1=1040=10000010000(B) 寄存器 UBRDIV1=( int)(40000000/115200*16)-1=20=10100(B) 第 页 共 16 页 10 第一章 1、举出 3 个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答 :红绿灯控制 ,数字空调 ,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统: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。 3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类? 嵌入
13、式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器 (Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器 (Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式 DSP 处理器 (Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 嵌入式片上系统 (System On Chip) 4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统? 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位
14、CPU 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开 发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么? 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目 4 个阶段。 识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展, 分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。 2、为何要进行风险分析?嵌 入式项目主要有哪些方面的风险? 在
15、一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。 需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险 3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么? 规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。 4、何谓系统规划?为何要做系统规划 系统规划就是拟定一个开发进程,使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程,并确定 检查点,以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。 5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论? 项目的讨论一个项目进行的反馈机
16、制。通过这一个程序,项目团队的经验才可以被记录下来,也就是说,这是一个撰写项目历史的过程。 第三章 1、 ARM7TDMI 中的 T、 D、 M、 I 的含义是什么? 64 位乘法指令(带 M 后缀的)、支持片上调试(带 D 后缀的)、高密度 16 位的 Thumb指令机扩展(带 T 后缀的)和 EmbededICE 观察点硬件(带 I 后缀的) 2、 ARM7TDMI 采用几级流水线?使用何种存储器编址方式? 三级流水线(取指 译码 执行);使用了冯 诺依曼( Von Neumann )结构,指令和数据共用一条 32 位总线。 3、 ARM 处理器模式和 ARM 处理器状态有何区别? 处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态,处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。 4、分别列举 ARM 的处理器模式和状态。 状态: ARM 状态 32 位,这种状态下执行的是字方式的 ARM 指令