!嵌入式系统复习题资料整理
1.什么是嵌入式系统？其特点有些什么？
答：嵌入式系统是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”
特点：1）是专用的计算机系统，用于特定的任务；
2）资源较少，可以裁减；
3) 功耗低，体积小，集成度高，成本低;
4）使用实时操作系统；
5) 可靠性要求更高，具有系统测试和可靠性评估体系;
6）运行环境差异大
7）大部分程序固化在ROM中；
8) 较长的生命周期；
9）嵌入式微处理器通常包含专用调试电路
2.嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么？
答：BootLoader是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序代码。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。（对于嵌入式系统来说，有的使用操作系统，也有的不使用操作系统，但在系统启动时都必须运行BootLoader，为系统运行准备好软硬件环境。）
3.目前嵌入式操作系统有哪些？
答：1）μC/OS-II 嵌入式操作系统内核；2）VxWorks嵌入式实时操作系统；3）WinCE操作系统；4）Linux操作系统；5）Symbian操作系统
4.构造嵌入式开发环境有哪几种形式？
答：1）交叉开发环境；2）软件模拟环境；3)评估电路板
5.嵌入式系统开发的基本流程?
答：1）系统定义与需求分析；
2）系统设计方案的初步确立；
3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证；
4）完善初步方案、初步方案实施；
5）软硬件集成测试；
6）系统功能性能测试及可靠性测试。
6.有时要使用Thumb技术的原因
答：（Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。）在性能和代码大小之间取得平衡，在需要较低的存储代码时采用Thumb指令系统用Thumb指令编写最小代码量的程序（能够很好的解决代码长度的问题），却取得以ARM代码执行的最好性能，可以带来低功耗,小体积,低成本。
7.ARM处理器的工作模式有哪几种？
答：1）正常用户模式（usr）；
2）快速中断模式（fiq）；
3）普通中断模式（irq）；
4）操作系统保护模式（svc）或管理模式；
5）数据访问中止模式（abt）；
6）处理未定义指令的未定义模式（und）；
7）运行特权级的操作系统任务的系统模式（sys）。
8.寄存器R13，R14，R15的专用功能各是什么？
答：1）寄存器R13保存堆栈指针SP；2）寄存器R14用作子程序链接寄存器，也称为LR ，用以保存返回地址；
3）R15（PC）用作程序计数器。
9.寄存器CPSR，SPSR的功能各是什么？
答：1）CPSR包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。所有处理器模式下都可以访问当前的程序状态寄存器CPSR。
2）在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器——程序状态保存寄存器SPSR。当异常出现时，SPSR用于保存CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。
10.ARM的异常有哪几种，各进入何种工作模式？他们退出各采用什么指令？
答：1）复位（Reset）异常（管理模式）；
2）未定义指令（undefined instruction）异常（未定义模式）；
3）软件中断（SWI）异常（管理模式）；
4）指令预取中止（Prefech Abort）异常（中止模式）；
5）数据访问中止（Data Abort）（中止模式）；
6）快速中断请求（FIQ）（FIQ模式）；
7）外部中断请求（IRQ）（IRQ模式）。
异常返回指令：1）SWI，未定义的返回：MOVS PC,R14；2）IRQ,FIQ,预取中止的返回：SUBS PC,R14,#4；3）数据中止返回并重新存取：SUBS PC,R14,#8
异常中断的优先级：复位（最高优先级）--> 数据异常中止--->FIQ --> IRQ--->预取指异常中止--->SWI---->未定义指令（包括缺协处理器）。
11.什么是小端和大端存储器组织？
答：1)小端存储器组织是较高的有效字节存放在较高的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址（同同小）。2) 大端存储器组织是较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址（正反大）。
12.ARM的寻址方式有哪些？各写一条说明。
答：1）立即寻址（1）ADD R0，R0，＃1 /*R0←R0＋1*/
（2）ADD R0，R0，＃0x3f /*R0←R0＋0x3f*/；
2）寄存器寻址（ADD R0，R1，R2 /*R0←R1＋R2*/）；
3）寄存器间接寻址（1）、LDR R0，[R1] /*R0←[R1]*/；
（2）STR R0，[R1] /*[R1]←R0*/；
4）基址加偏址寻址（1）、LDR R0，[R1，＃4]；R0←[R1＋4]；
（2）、LDR R0，[R1，＃4]！；R0←[R1＋4]、R1←R1＋4；
（3）、LDR R0，[R1] ，＃4；R0←[R1]、R1←R1＋4
5）堆栈寻址（1）、STMFD SP! {R1-R7,LR}；
（2）、LDMFD SP! {R1-R7,LR}；
arm嵌入式系统期末考试
6）块拷贝寻址（1）、LDMIA R0!, {R2-R9}；（2）、STMIA R1,{R2,R9}；
7）相对寻址
13.在ARM的立即寻址方式下其立即数如何在指令编码中表示？
答：在ARM数据处理指令中，当参与操作的第二操作数为立即数型时，每个立即数都是采用一个8位的常数循环右移偶数位而间接得到。其中循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示，如果立即数记作，8位常数记作immed_8，4位的循环右移值记作rotate_imm，有效的立即数是由一个8位的立即数循环右移偶数位得到。
因此有效立即数immediate可以表示成：=immed_8循环右移（2×rotate_imm）
14.指令ADR，ADRL、LDR、NOP是如何处理地址值读入到寄存器中的？
答：ADR是将基于PC或者寄存器的地址值读入到寄存器的,ADR伪指令通常被替换成一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR指令的功能。而ADRL伪指令与ADR指令的最大不同之处是,它可以读取更大范围内的地址,而且被编译器替换成2条数据处理指令。LDR将一个32位的立即数或者一个地址值读取到寄存器中。大范围的地址读取。NOP在汇编时将被替换成ARM中的空操作。
15.指令LDR R1,=0xFFF是如何将立即数0xfff读入到R1的？
答：由于需要读取的寄存器的数据超过了MOV及MVN指令可操作的范围,编译器将该常数放在数据缓冲区中，同时用一条基于PC的LDR指令读取该常数。
LDR R1，[PC，offset_to_LPOOL].
............
LTORG ;声明数据缓冲池
LPOOL DCD OxFFF；OxFFF放在数据缓冲池中。
程序解释
AREA COPYBS,CODE,READONL Y ；定义一个代码段
ENTRY ；程序入口
LDR RO,=SRC ；取得原数据表的表头
LDR R1,=DST ；取得目标数据表的表头
MOV R2,#20 ；R4作为循环控制
BCOPY MOVS R3,R2,LSR,#3 ；R3=R2 <<3 逻辑右移3位
BEQ CWORD ；若Z=1,跳转到CWORD
OCOPY LDMIA R0!,{R4-R11} ；加载R0指向的地址上的多字数据，保存到R4~R11中，R0值更新STMIA R1!,{R4-R11} ；将R4-R11的数据存储到R1指向的地址上，R1值更新
SUBS R3,R3,#1 ；R3=R3-1
BNE OCOPY ；若Z=0,跳转到OCOPY
CWORD AND R2,R2,#7 ；R2=R2&7
BEQ STOP ；若Z=1，跳转到STOP
WCOPY LDR R3,{R0},#4 ；将R3中的字数据读入以R0为地址的存储器中，并将新地址R0
+4写入R1 STR R3,{R1},#4 ；将R3中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1+4写入R1

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