第一章
思考与练习思考与练习
1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。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，机顶盒机顶盒
2、什么叫嵌入式系统、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。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？、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？
嵌入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，嵌入式微控制器，嵌入式DSP 处理器，嵌入式片上系统处理器，嵌入式片上系统 4
、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？、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 CPU 的多任务潜力。的多任务潜力。
第二章
1、ARM7TDMI 中的T 、D 、M 、I 的含义是什么？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）后缀的） 2、ARM7TDMI 采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？
三级流水线（取指三级流水线（取指 译码译码 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。位总线。
3、ARM 处理器模式和ARM 处理器状态有何区别？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。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。的处理器模式和状态。
状态：状态：
ARM 状态状态 32 位，这种状态下执行的是字方式的ARM 指令指令
Thumb 状态状态 16 位，这种状态下执行半字方式的位，这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令指令 模式：模式：
用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式。中止模式、未定义模式和系统模式。 5、PC 和LR 分别使用哪个寄存器？分别使用哪个寄存器？
PC 使用R15寄存器，LR 使用R14寄存器寄存器
6、R13寄存器的通用功能是什么？寄存器的通用功能是什么？
堆栈堆栈
第三章
1、基础知识
、基础知识
属于哪种寻址方式？
（1）ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式？LOR R1，[R0，#0x08]属于哪种寻址方式？
1. 寄存器寻址；
2. 立即寻址；
3. 寄存器移位寻址；
4. 寄存器间接寻址；
5. 基址寻址；
6. 多寄存器寻址；
7. 堆栈寻址；
8. 相对寻址；LOR R1，[R0，#0x08]属于基址寻址。
属于基址寻址。
指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？
（2）ARM指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？
16条，
条， 默认条件码是AL。
位图立即数。
（3）ARM指令中第二个操作数有哪几种形式？举例5个8位图立即数。
(1) 立即数；(2) 寄存器；(3) 寄存器及移位常数；
寄存器及移位常数；
0x3FC（0xFF<<2）、0、0xF0000000(0xF0<<24)、200(0xC8)、0xF0000001(0x1F<<28)。
有何区别？
（4）LDR/STR指令的偏移形式有哪4种？LDRB和LDRSB有何区别？
(1) 零偏移；(2) 前索引偏移；(3) 程序相对偏移；(4) 后索引偏移。LDRB就是读出指定地址的数据并存入指定寄存器，LDRSB读出指定地址的数据，并高24位用符号位扩展，再存入指定寄存器。
再存入指定寄存器。
加载指令的区别及用途。
（5）请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途。
MOV 将8 位图立即数或寄存器传送到目标寄存器，可用于移位，运算等操作。读取指定地址上的存储器单元内容，执行条件AL.
指令的操作是什么？写一个程序，判断
判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去（6）CMP指令的操作是什么？写一个程序，
0x30。
CMP 指令将寄存器Rn 的值减去operand2 的值，根据操作的结果更新CPSR 中的相应条件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。
件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。
CMP R1,0x30
SUBHI R1,R1,0x30
指令？请写出返回子程序的指令？
（7）调用子程序是用B还是用BL指令？请写出返回子程序的指令？
BL 指令用于子程序调用。
指令用于子程序调用。
MOV PC，R14
加载指令的区别是什么？
（8）请指出LDR伪指令的用法。指令格式与LDR加载指令的区别是什么？
LDR 伪指令用于加载
伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器。第二个数为地址表达式。
式。
状态的切换指令是什么？请举例说明。
（9）ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么？请举例说明。
BX指令，
指令，
（10）Thumb状态与ARM状态的寄存器有区别吗？Thumb指令对哪些寄存器的访问受到一定限制？
一定限制？
Thumb状态下不能更新CPSR 中的ALU 状态标志。，Thumb指令对R8~R15寄存器访问受限。
问受限。
指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？
（11）Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？
PUSH POP
？其指令编码是怎样的？ （12）Thumb指令集的BL指令转换范围为何能达到±4MB？其指令编码是怎样的？Thumb 采用两条16 位指令组合成22 位半字偏移(符号扩展为32 位)，使指令转移范围为±4MB。
第四章
1、基础知识：
、基础知识：
功能时）？
（1）LPC2114可使用的外部晶振频率范围是多少（使用/不使用PLL功能时）？
晶振频率范围：1~30 MHz，若使用PLL 或ISP 功能为：10～25MHz。
（2）描述一下LPC2210的PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引脚在芯片复位
微控制器的复位处理流程。
时分别有什么作用？并简单说明LPC2000系列ARM7微控制器的复位处理流程。
P0.14 的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作，即进入ISP 状态。
状态。
P1.20 的低电平使
复位后用作跟踪端口。
的低电平使 P1.25～P1.16 复位后用作跟踪端口。
P1.26 的低电平使
复位后用作一个调试端口。
的低电平使 P1.31～P1.26 复位后用作一个调试端口。
当RESET 为低时，BOOT0 与BOOT1 一同控制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。
了引脚未连接时呈现高电平。
外部复位输入：当该引脚为低电平时，器件复位，I/O口和外围功能进入默认状态，处理器从地址0 开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的TTL 电平。
电平。
微控制器对向量表有何要求（向量表中的保留字）？
（3）LPC2000系列ARM7微控制器对向量表有何要求（向量表中的保留字）？
向量表所有数据32 位累加和为零(0x00000000～0x0000001C 的8 个字的机器码累加)，
的特性。
才能脱机运行用户程序，这是LPC2114/2124/2212/2214 的特性。
功能？相关电路应该如何设计？ （4）如何启动LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能？相关电路应该如何设计？
（5）LPC2000系列ARM7微控制器片内Flash是多位宽度的接口？它是通过哪个功能模的访问速度？
块来提高Flash的访问速度？
128位, 通过存储器加速模块（MAM）来提高Flash的访问速度
的访问速度
（6）若LPC2210的BANK0存储块使用32位总线，访问BANK0时，地址线A1、A0是
具有什么功能？
否有效？EMC模块中的BLSO~BLS4具有什么功能？
位宽的存储器组需要使用 A0 。)；
则不需要 A0；8 位宽的存储器组需要使用
无效,( 如果存储器组配置成
如果存储器组配置成 16 位宽，则不需要
字节定位选择信号。
字节定位选择信号。
（7）LPC2000系列ARM7微控制器具有引脚功能复用特性，那么如何设置某个引脚为指定功能？
定功能？
通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能
通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能
（13）设置引脚为GPIO功能时，如何控制某个引脚单独输入/输出？当前要知道某个引脚
寄存器？
当前的输出状态时，是读取IOPIN寄存器还是读取IOSET寄存器？
GPIO方向寄存器，IOPIN。
（14）P0.2和P0.3口是I2C接口，当设置它们为GPIO时，是否需要外接上拉电阻才能输出高电平？
出高电平？
（10）使用SPI主模式时，SSEL引脚是否可以作为GPIO？若不能，SSEL引脚应如何处理？
理？
应设这高电平，处于末激活状态。
不能用作GPIO，SSEL应设这高电平，处于末激活状态。
（16）LPC2114具有几个UART是符合什么标准？哪一个UART可用作ISP通信？哪一
接口？
个UART具有MODEM接口？
UART0，UART1；UART0用于ISP通信，UART1具有MODEM接口。
接口。
定时器是否可以作通用定时器使用？ （18）LPC2114具有几个32位定时器？PWM定时器是否可以作通用定时器使用？
两个32位定时器，PWM定时器不能用作通用定时器使用
定时器不能用作通用定时器使用
微控制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的功耗？ （19）LPC2000系列ARM7微控制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的功耗？
2 个低功耗模式：空闲和掉电；
个低功耗模式：空闲和掉电；
2、计算PLL设置值：
设置值：
假设有一个基于LPC2114的系统，所使用的晶振为11.0592MHZ石英晶振。请计算出最大的系统时钟（ccls）频率为多少MHZ？此时PLL的M值和P值各为多少？请列出计算公式，的程序段。
并编写设置PLL的程序段。
3、存储器重影射：
、存储器重影射：
）种存影射模式。
（1）LPC2210具有（
具有（ 4 ）种存影射模式。
①3 ②5 ③1 ④4
（2）当程序已固化到片内Flash ，向量表保存在0x00000000起始处，则MAP 〔1:0〕的值应该为（值应该为（ 2 ）。）。
①00 ②01 ③10 ④11
（3）LPC2000系列APM7微控制器ccq 重影射的目标起始地址为（重影射的目标起始地址为（ ），共有（），共有（ ）个字。个字。
①0x00000000，8 ②0x40000000，8
③0x00000000，16 ④0x7FFFE000，8
4、外部中断唤醒掉电设计：、外部中断唤醒掉电设计：
以下代码是初始化外部中断0，用它来唤醒掉电的LPC2114，请填空。，请填空。
PINSEL0=0x00000000；
PINSELI = (PINSEL1&0XFFFFFFFC)|0X01； //设置I/O 连接，PO.16设置为EINTO EXTMODE =0X00； //设置EINT0为电平触发模式为电平触发模式
EXTPOLAR=0X00； //设置EINT0为低电平触发为低电平触发
EXTWAKE =0X01； //允许外部中断0唤醒掉电的CPU
EXTINT=0x0F ； //清除外部中断标识清除外部中断标识
第四章第四章
程序清单4.1寄存器相加寄存器相加arm嵌入式系统期末考试
；文件名：TESTI.S
；功能：实现两个寄存器相加；功能：实现两个寄存器相加
；说明：使用ARMulate 软件仿真调试软件仿真调试
AREA Examplel,CODE,READONLY ；声明代码段Examplel
ENTRY ；标识程序入口；标识程序入口
CODE32 ；声明32位ARM 指令指令
START MOV R0，#0 ；设置参数；设置参数
MOV R1，#10
LOOP BL ADD_SUB ；调用子程序ADD_SUB B LOOP ；跳转到LOOP
ADD_SUB
ADDS R0，R0，R1 ；R0=R0+R1
MOV PC ，LR ；子程序返回；子程序返回
END ；文件结束；文件结束
程序清单4.2 读取SMI 立即数立即数
T_bit EQU 0X20
SWI_Handler
STMFD SP ！，{R0_R3，R12，LR} ；现场保护；现场保护
MRS R0，SPSR ；读取SPSR
STMED SP ！，{R0} ；保存SPSR
TST R0，#T_bit ；测试T 标志位标志位
LDRNEH R0，[LR ，#_2] ；若是Thumb 指令，读取指令码（16位） BICNE R0，R0,，#0xFF00 ；取得Thumb 指令的8位立即数位立即数
LDREQ R0，[LR ，#_4] ；若是ARM 指令，读取指令码（32位）
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