【ARM嵌入式系统基础教程期中开卷含答案】
ARM嵌入式系统基础教程 ---- 期中开卷 专业:软件1班 姓名:
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一、 嵌入式系统基本概念 1、 什么是嵌入式系统?有何特点? 答:所谓嵌入式,实际上是“嵌入式计算机系统”,的简称,它是相对于通用计算机 系统而言,注重于发展独立的单芯片技术。嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装 置、机器和设备运行的装置”。
特点:(1)嵌入式系统是将先进的计算机技术,半导体技术以及电子技术与各行业的 具体应用相结合的产物,这一点就决定了他必然是一个技术密集,资金密集,高 度分散,不断创新的知识集成系统。(2)系统内核小 (3)专用性强 (4)系统精 简 (5)系统软件要求 (6)嵌入式软件开发要走向标准化,需要使用多任务的 操作系统。(7)嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。
2、 举例在你的身边常见到的嵌入式系统产品,谈一谈你对“嵌入式系统”的初步理解。
答:产品有:洗衣机,空调,手机。
嵌入式系统就是内置小计算机系,可以对机器进行智能控制的系统。arm嵌入式系统期末考试
3、 嵌入式系统的3个基本特点? 答:(1)专用性 (2)嵌入型 (3)计算机系统 4、 什么是嵌入式处理器,嵌入式处理器可以分为几大类? 答:嵌入式处理机是嵌入式的核心,是控制,辅助系统运行的硬件单元。
分类:四大类(1)嵌入式微处理器 (2)嵌入式微控制器 (3)嵌入式DSP处 理器(4)SoC片上系统 5、 广泛使用的三种类型的操作系统? 答:多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。
6、 列举常见的4种嵌入式操作系统?说明你对嵌入式操作系统的基本认识,嵌入式操作系统在嵌入式系统开发中的必要性。
答:嵌入式Linux、Win CE、VxWorks、μC/OS-II 没有操作系统的计算机效率十分底下,把操作系统嵌入到计算机中,可以提高 系统的可靠性,开发效率,缩短了开发周期。
二、 ARM7体系结构 1、 ARM是什么样的公司? 答:它是一家微处理器行业的知名企业,该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的 RISC处理器。特点是只设计芯片,而不生
产。它将技术授权给世界上许多著名的半导 体、软件和OEM厂商,并提供服务。
2、 什么是RISC?什么是CISC? 答:RISC是精简指令集计算机的缩写。CISC是复杂指令集计算机的缩写。
3、 举出2个ARM公司当前应用比较多的ARM处理器核? 答:ARM7系列、ARM9系列、ARM10系列、ARM11系列、intel的Xscale系列和MPCore系列。
4、 *****I中的T、D、S、I分别表示什么含义? 答:T:支持高密度16位的Thumb指令集 D:支持片上调试 S:*****I 的可综合(synthesizable)版本(软核) I:支持EmbededICE观察硬件 M:支持64位乘法 5、 *****I处理器采用什么样的体系结构,其可寻址地址空间多大? 答:ARM处理器使用冯.诺依曼结构 使用单个平面的232个8位字节地址空间。地址空间可以看作是包含230个32位字, 或231个16位半字。
6、 *****I处理器采用几级流水线处理,使用何种存储器编址方式? 答:*****I处理器采用三级流水线。
ARM处理器将存储器看做是一个从0开始的线性递增的字节集合。
7、 ARM处理器哪几种状态和模式? 答:共7种。
(1) 用户模式 (2)快速中断模式 (3)外部中断模式 (4)管理模式 (5)数据访问中断模式 (6)系统模式 (7)未定义指令模式 8、 简述ARM处理器两种状态的应用特点。
答:ARM状态:处理器执行32位字对齐方式的ARM指令,每条ARM指令长度 为32位,指令的功能强大,处理器默认为此状态。
Thumb状态:处理机执行16位半字对齐方式的Thumb。每条Thumb指令长 度为16位,是ARM指令功能的子集。
9、 简述ARM处理器7种模式的应用特点。
答:(1)用户模式:ARM处理器正常的程序执行模式。
(2)快速中断模式:用于高速数据传输或通道处理。
(3)外部中断模式:用于通用的中断处理。
(4)管理模式:操作系统使用的保护模式。
(5)数据访问中断模式:当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟 存储及存储保护。
(6)系统模式:运行具有特权的操作系统任务。
(7)未定义指令模式:当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件 处理器的软件仿真。
10、 结合CPSR的结构,说明其中的M[4:0]的作用和T位的作用。
答:M[4:0]是模式控制位,这些位决定处理器的工作模式。
T位:T位标志控制处理器按照ARM指令集运行,还是按照Thumb指令集 运行。
11、 结合CPSR的结构,说明其中的I位和F位的作用。
答:I位和F位都是中断禁止标志位,用来时能或禁止ARM的两种外部中断。
12、 简述*****I内部有哪些寄存器及特点。
答:分别为31个通用32位寄存器和6个状态寄 存器。它们不能在同一使劲同时被访 问,对其的访问取决于处理器状态和处理器模式。
13、 结合下表简述FIQ模式下有哪几个私有寄存器,这些私有寄存器有何使用特点? 答:FIQ模式下私有寄存器有R8-fiq,R9-fiq,R10-fiq,R11-fiq,R12-fiq,R13-fiq,R14-fiq,和SPSR-fiq。
这些寄存器使得在发生FIQ中断,处理器不必为保护寄存器而浪费时间,从而加速了FIQ的处理速度。
14、 *****I中的PC指向的是下一条将要执行的指令,这句话对吗?为什么? 答:不对,PC中的内容总是指向正在“取指”指令的地址。
15、 简述ARM处理器的CPSR和SPSR的功能、作用和工作方式。
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