arm課后習題及答案

1、第一章 思考與練習 1、舉出3個書本中未提到的嵌入式系統的例子。 答:紅綠燈控制,數字空調,機頂盒 2、什么叫嵌入式系統 嵌入式系統：以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系 統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。 3、什么叫嵌入式處理器？嵌入式處理器分為哪幾類？ 嵌入式處理器是為完成特殊的應用而設計的特殊目的的處理器。 嵌入式微處理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU 嵌入式DSP 處理器(Embedded Digital Signal Proce

2、ssor, EDSP 嵌入式片上系統(System On Chip 4、什么是嵌入式操作系統？為何要使用嵌入式操作系統？ 是一段在嵌入式系統啟動后首先執(zhí)行的背景程序，首先，嵌入式實時操作系統提高了系統的可靠性。其次，提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期。再次，嵌入式實時操作系統充分發(fā)揮了 32 位 CPU 的多任務潛力。 第二章 1、嵌入式系統項目開發(fā)的生命周期分哪幾個階段？各自的具體任務是什么？ 項目的生命周期一般分為識別需求、提出解決方案、執(zhí)行項目和結束項目4 個階段。 識別需求階段的主要任務是確認需求，分析投資收益比，研究項目的可行性，分析廠商所應具備的條件。 提出解決方案階段由各廠商向客戶提

3、交標書、介紹解決方案。 執(zhí)行項目階段細化目標，制定工作計劃，協調人力和其他資源；定期監(jiān)控進展， 分析項目偏差，采取必要措施以實現目標。 結束項目階段主要包括移交工作成果，幫助客戶實現商務目標；系統交接給維護人員；結清各種款項。 2、為何要進行風險分析？嵌入式項目主要有哪些方面的風險？ 在一個項目中，有許多的因素會影響到項目進行，因此在項目進行的初期，在客戶和開發(fā)團隊都還未投入大量資源之前，風險的評估可以用來預估項目進行可能會遭遇的難題。 需求風險；時間風險；資金風險；項目管理風險 3、何謂系統規(guī)范？制定系統規(guī)范的目的是什么？ 規(guī)格制定階段的目的在于將客戶的需求，由模糊的描述，轉換成有意義的量化

4、數據。 4、何謂系統規(guī)劃？為何要做系統規(guī)劃 系統規(guī)劃就是擬定一個開發(fā)進程，使項目在合理的進程范圍中逐漸建構完成。其目地是讓客戶可以進一步地掌握系統開發(fā)的進程，并確定檢查點，以讓雙方確定項目是否如預期中的進度完成。 5、為什么在項目結束前需要進行項目討論？ 項目的討論一個項目進行的反饋機制。通過這一個程序，項目團隊的經驗才可以被記錄 下來，也就是說，這是一個撰寫項目歷 史的過程。 第三章 1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含義是什么？ 64 位乘法指令（帶M 后綴的）、支持片上調試（帶D 后綴的）、高密度 16 位的Thumb 指令機擴展（帶T 后綴的）和EmbededICE 觀察點硬件（

5、帶I 后綴的） 2、ARM7TDMI采用幾級流水線？使用何種存儲器編址方式？ 三級流水線（取指 譯碼 執(zhí)行）；使用了馮·諾依曼（Von Neumann ）結構，指令和數據共用一條32 位總線。 3、ARM處理器模式和ARM處理器狀態(tài)有何區(qū)別？ 處理器模式指的是處理器在執(zhí)行程序時在不同時刻所處的不同狀態(tài)，處理器狀態(tài)指的是處理器當前所執(zhí)行的指令集。 4、分別列舉ARM的處理器模式和狀態(tài)。 狀態(tài)： ARM 狀態(tài) 32 位，這種狀態(tài)下執(zhí)行的是字方式的ARM 指令 Thumb 狀態(tài) 16 位，這種狀態(tài)下執(zhí)行半字方式的 Thumb 指令 模式： 用戶模式、快中斷模式、中斷模式、管理模式、 中止模

6、式、未定義模式和系統模式。 5、PC和LR分別使用哪個寄存器？ PC使用R15寄存器，LR使用R14寄存器 6、R13寄存器的通用功能是什么？ 堆棧 第四章 1、基礎知識 （1）ARM7TDMI(-S有幾種尋址方式？LOR R1，R0，#0x08屬于哪種尋址方式？ 1. 寄存器尋址；2. 立即尋址；3. 寄存器移位尋址；4. 寄存器間接尋址；5. 基址尋址；6. 多寄存器尋址；7. 堆棧尋址；8. 塊拷貝尋址；9. 相對尋址；LOR R1，R0，#0x08屬于基址尋址。 （2）ARM指令的條件碼有多少個？默認條件碼是什么？ 16條， 默認條件碼是AL。 （3）ARM指令中第二個操作數有哪幾種形

7、式？舉例5個8位圖立即數。 (1 立即數；(2 寄存器；(3 寄存器及移位常數； 0x3FC（0xFF<<2）、0、0xF0000000(0xF0<<24、200(0xC8、0xF0000001(0x1F<<28。 （4）LDR/STR指令的偏移形式有哪4種？LDRB和LDRSB有何區(qū)別？ (1 零偏移；(2 前索引偏移；(3 程序相對偏移；(4 后索引偏移。LDRB就是讀出指定地址的數據并存入指定寄存器，LDRSB讀出指定地址的數據，并高24位用符號位擴展，再存入指定寄存器。 （5）請指出MOV指令與LDR加載指令的區(qū)別及用途。 MOV 將 8 位圖(pa

8、ttern立即數或寄存器(operand2傳送到目標寄存器(Rd，可用于移位 運算等操作。讀取指定地址上的存儲器單元內容，執(zhí)行條件AL. （6）CMP指令的操作是什么？寫一個程序，判斷R1的值是否大于0x30，是則將R1減去0x30。 CMP 指令將寄存器Rn 的值減去operand2 的值，根據操作的結果更新CPSR 中的相應條 件標志位，以便后面的指令根據相應的條件標志來判斷是否執(zhí)行。 CMP R1,0x30 SUBHI R1,R1,0x30 （7）調用子程序是用B還是用BL指令？請寫出返回子程序的指令？ BL 指令用于子程序調用。 MOV PC， R14 （8）請指出LDR偽指令的用法。

9、指令格式與LDR加載指令的區(qū)別是什么？ LDR 偽指令用于加載 32 位的立即數或一個地址值到指定寄存器。第二個數為地址表達式。 （9）ARM狀態(tài)與Thumb狀態(tài)的切換指令是什么？請舉例說明。 BX指令， （10）Thumb狀態(tài)與ARM狀態(tài)的寄存器有區(qū)別嗎？Thumb指令對哪些寄存器的訪問受到一定限制？ Thumb狀態(tài)下不能更新CPSR 中的ALU 狀態(tài)標志。，Thumb指令對R8R15寄存器訪問受限。 （11）Thumb指令集的堆棧入棧、出棧指令是哪兩條？ PUSH POP （12）Thumb指令集的BL指令轉換范圍為何能達到±4MB？其指令編碼是怎樣的？ Thumb 采用兩條16

10、 位指令組合成22 位半字偏移(符號擴展為32 位，使指令轉移范圍為±4MB。 2 有符號和無符號加法 下面給出A 和B 的值，您可先手動計算A+B，并預測N、Z、V 和 C 標志位的值。然后修改程序清單4.1 中R0、R1 的值，將這兩個值裝載到這兩個寄存器中(使用LDR 偽指令， 如LDR R0,=0x FFFF0000，使其執(zhí)行兩個寄存器的加法操作。調試程序，每執(zhí)行一次加法 操作就將標志位的狀態(tài)記錄下來，并將所得結果與您預先計算得出的結果相比較。如果兩個 操作數看作是有符號數，如何解釋所得標志位的狀態(tài)？同樣，如果這兩個操作數看作是無符數，所得標志位又當如何理解？ 0xFFFF0

11、00F 0x7FFFFFFF 67654321 (A + 0x0000FFF1 + 0x02345678 + 23110000 (B 結果： ( ( ( 3 數據訪問 把下面的 C 代碼轉換成匯編代碼。數組 a 和b 分別存放在以 0x4000 和 0x5000 為起始 地址的存儲區(qū)內，類型為long(即32 位。把編寫的匯編語言進行編譯連接，并進行調試。 for (i=0; i<8; i+ ai = b7-i; 第五章 1、基礎知識： （1）LPC2114可使用的外部晶振頻率范圍是多少（使用/不使用PLL功能時）？ 晶振頻率范圍：130 MHz，若使用PLL 或ISP 功能為：1025

12、MHz。 （2）描述一下LPC2210的PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引腳在芯片復位時分別有什么作用？并簡單說明LPC2000系列ARM7微控制器的復位處理流程。 P0.14 的低電平強制片內引導裝載程序復位后控制器件的操作，即進入ISP 狀態(tài)。 P1.20 的低電平使 P1.25P1.16 復位后用作跟蹤端口。 P1.26 的低電平使 P1.31P1.26 復位后用作一個調試端口。 當RESET 為低時，BOOT0 與BOOT1 一同控制引導和內部操作。引腳的內部上拉確保了引腳未連接時呈現高電平。 外部復位輸入：當該引腳為低電平時，器件復位，I/O口和外圍功能進入

13、默認狀態(tài)，處理器從地址0 開始執(zhí)行程序。復位信號是具有遲滯 FFFE000，8 4、外部中斷喚醒掉電設計： 以下代碼是初始化外部中斷0，用它來喚醒掉電的LPC2114，請?zhí)羁铡?PINSEL0=0x00000000； PINSELI = (PINSEL1&0XFFFFFFFC|0X01； /設置I/O連接，PO.16設置為EINTO EXTMODE =0X00； /設置EINT0為電平觸發(fā)模式 EXTPOLAR=0X00； /設置EINT0為低電平觸發(fā) EXTWAKE =0X01； /允許外部中斷0喚醒掉電的CPU EXTINT=0x0F； /清除外部中斷標識 第四章 程序清單4.1寄

14、存器相加 ；文件名：TESTI.S ；功能：實現兩個寄存器相加 ；說明：使用ARMulate軟件仿真調試 AREA Examplel,CODE,READONLY ；聲明代碼段Examplel ENTRY ；標識程序入口 CODE32 ；聲明32位ARM指令 START MOV R0，#0 ；設置參數 MOV R1，#10 LOOP BL ADD_SUB ；調用子程序ADD_SUB B LOOP ；跳轉到LOOP ADD_SUB ADDS R0，R0，R1 ；R0=R0+R1 MOV PC，LR ；子程序返回 END ；文件結束 程序清單4.2 讀取SMI立即數 T_bit EQU 0X20 S

15、WI_Handler STMFD SP！，R0_R3，R12，LR ；現場保護 MRS R0，SPSR ；讀取SPSR STMED SP！，R0 ；保存SPSR TST R0，#T_bit ；測試T標志位 LDRNEH R0，LR，#_2 ；若是Thumb指令，讀取指令碼（16位） BICNE R0，R0,，#0xFF00 ；取得Thumb指令的8位立即數 LDREQ R0，LR，#_4 ；若是ARM指令，讀取指令碼（32位） BICEQ R0，R0，#0Xff000000 ；取得ARM指令的24位立即數 LDMFD SP！， R0_R3，R12，PC ；SWI異常中斷返回 程序清單4.3使用

16、IRQ中斷 ENABLE_IRQ MRS R0，CPSR BIC R0，R0，#0x80 MSR CPSR_C，R0 MOV PC，LR 程序清單4.4禁能IRQ中斷 DISABLE_IRQ MRS R0 CPSR ORR R0，R0，#0x80 MSR CPSR_C，R0 MOV PC，LR 程序清單4.5堆棧指令初始化 INTSTACK WOV R0，LR ；保存返回地址 ；設置管理模式堆棧 MSR CPSR_C，#0xD3 LDR SP，stacksvc ；設置中斷模式堆棧 MSR CPSR_C，#0xD2 LDR SP，Stacklrq 程序清單4.6小范圍地址的加載 ADR R0，D

17、ISP_TAB ；加載轉換表地址 LDRB R1，R0，R2 ；使用R2作為參數，進行查表 DISP_TAB DCB 0xC0，0xF9，0xA4，0xB0，0x99，0x92，0x82，0xF8，0x80，0x90 程序清單4.7中等范圍地址的加載 ADR LR，RETURNI ADRL R1，Thumb_sub1 BX R1 RETURNI CODE 16 Thumb_sub MOV R1，#10 程序清 單4.8加載32位立即數 LDR R0，=IOPIN ；加載GPIO的寄存器IOPIN的地址 LDR R1，R0 ；讀取IOPIN寄存器的值 LDR R0，=IOSET LDR R1，=0x00500500 STR R1，R0 ；IOSET=0x00500500 程序清單4.9軟件延時 DELAYI NOP NOP N