南工大嵌入式系統(tǒng)參考復(fù)習(xí)題

ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考復(fù)習(xí)題（2017-11）主要知識點(diǎn)：第1章1.嵌入式系統(tǒng)：“以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”根據(jù)應(yīng)用的要求，沿著“體積小、低功耗、高可靠”方向發(fā)展，對運(yùn)算速度、存儲容量沒有統(tǒng)一要求。三要素：嵌入、專用、計(jì)算機(jī)。2.嵌入式系統(tǒng)有哪些部分組成？一般由硬件層，中間層（HAL或BSP）和軟件層組成。粗略劃分：嵌入式處理器、外圍設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)(可選)、嵌入式應(yīng)用軟件稍細(xì)劃分：嵌入式處理器、外圍設(shè)備、驅(qū)動程序、嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用接口、嵌入式應(yīng)用軟件3.嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)：①系統(tǒng)內(nèi)核小②專用性強(qiáng)③系統(tǒng)精簡④高實(shí)時性。4.嵌入式處理器的分類：嵌入式微處理器（MPU）：就是和通用計(jì)算機(jī)的處理器對應(yīng)的CPU，可以認(rèn)為是“增強(qiáng)型”通用微處理器。嵌入式微控制器（MCU）：就是將整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要硬件集成到一塊芯片中，芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線，總線邏輯、定時/計(jì)數(shù)器、Watchdog、I/O、串行口、A/D等各種必要功能和外設(shè)。嵌入式DSP處理器（DSP）：是專門用于信號處理方面的處理器，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，具有很高的編譯效率和指令執(zhí)行速度。嵌入式片上系統(tǒng)（SOC）：是追求產(chǎn)品系統(tǒng)最大包容的集成器件。絕大多數(shù)系統(tǒng)構(gòu)件都在一個系統(tǒng)芯片內(nèi)部。第二章1.ARM：是AdvanceRISCMachine的縮寫，既可以認(rèn)為是一個公司的名字，也可以認(rèn)為是對一類微處理器的通稱，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。2.在ARM9TDMI中“9TDMI”的含義：9：采用版本為9的ARM微處理器T：支持16為壓縮指令集Thumb，D：支持片上Debug，稱為D變種M：內(nèi)嵌硬件乘法器Multiplier，稱為M變種I：嵌入式ICE，支持片上斷點(diǎn)和調(diào)試，稱為I變種。3.ARMCortex-A8處理器的三種工作狀態(tài)：ARM狀態(tài)，處理器執(zhí)行32位的字對齊的ARM指令；Thumb狀態(tài)：處理器執(zhí)行16位的半字對齊的Thumb指令和ThumbEE狀態(tài)：執(zhí)行16位的半字對齊的Thumb指令集變種。8種工作模式：用戶模式（usr)、快速中斷模式（fiq）、外部中斷模式（irq）、管理模式（svc)、中止模式（abt）、未定義模式（und）、系統(tǒng)模式（sys）和監(jiān)控模式（mon）。特權(quán)模式：除usr之外的其它的7種工作模式都是特權(quán)模式。異常模式：除usr和sys之外的其它的6種工作模式都是持權(quán)模式。4.ARMA8寄存器分成哪幾類？各類有哪些寄存器？寄存器LR有什么用途？分兩類：33個通用寄存器和7個狀態(tài)寄存器。33個通用寄存器：R0～R15；R13_svc、R14_svc；R13_abt、R14_abt；R13_und、R14_und；R13_irq、R14_irq；R8_fiq-R14_fiq、R13_mon、R14_mon；。7個狀態(tài)寄存器：CPSR；SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq和SPSR_mon。LR（R14）：也稱作子程序鏈接寄存器或鏈接寄存器LR，當(dāng)執(zhí)行BL子程序調(diào)用指令時，R14中得到R15（程序計(jì)數(shù)器PC）的備份。其他情況下，R14用作通用寄存器。與之類似，當(dāng)發(fā)生中斷或異常時，對應(yīng)的分組寄存器R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt、R14_und和R14_mon用來保存R15的返回值。各位是意義：N：正負(fù)號/大小標(biāo)志位0表示：正數(shù)/大于；1表示：負(fù)數(shù)/小于Z：零標(biāo)志位0表示：結(jié)果不為零；1表示：結(jié)果為零C：進(jìn)位/借位/移出位0表示：未進(jìn)位/借位/移出0；1表示：進(jìn)位/未借位/移出1V：溢出標(biāo)志位0表示：結(jié)果未溢出；1表示：結(jié)果溢出I、I和F：irq和fiq中斷允許和禁止控制位，＝1禁止irq或fiq中斷＝0允許irq或fiq中斷。T：控制(標(biāo)志)位——反映處理器的運(yùn)行狀態(tài)T=1時，程序運(yùn)行于Thumb狀態(tài)，T=0時，程序運(yùn)行于ARM狀態(tài)。TM：控制位——決定了處理器的運(yùn)行模式模式TM[4:0]用戶10000快中斷10001中斷10010管理10011中止10111未定義11011系統(tǒng)11111監(jiān)控10110異常響應(yīng)過程（進(jìn)入異常）執(zhí)行哪些操作。①保存返回地址、②保存當(dāng)前狀態(tài)寄存器CPSR的內(nèi)容、③設(shè)置當(dāng)前狀態(tài)寄存器CPSR中的相應(yīng)位、④轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序。第三章指令中的第二操作數(shù)“operand2”有哪些具體形式：三種：寄存器、寄存器移位、8位位圖立即數(shù)。2.對于ARM的變址尋址方式，有基地址和偏倚地址兩部分組成。（1）基地址可以是哪些寄存器？（2）偏移地址可以有哪些形式？（3）總地址的計(jì)算方法有哪些？怎么表示？（4）變址尋址應(yīng)用于哪些指令？（1）基地址可以是通用寄存器R0---R15中的任意一個。（2）偏移地址可以有三種形式：12位立即數(shù)、寄存器、寄存器移位。（3）總地址的計(jì)算方法有三種：（4）前變址（前索引）：先基址+偏址，生成操作數(shù)地址，做指令指定的操作。如：LDRRd，[Rn,#m]后變址模式(修改基址寄存器)：①基址寄存器不加偏移作為操作數(shù)地址。②完成指令操作后，用(基址+偏移)的值修改基址寄存器。如：LDRRd，[Rn]，#m自動變址模式(修改基址寄存器)：①先基址+偏移，生成操作數(shù)地址，做指令指定的操作。②然后自動修改基址寄存器。如：LDRRd，[Rn，#m]!（5）有4條指令：LDR、STR、LDM、STM（6）3．ARM有尋址方式：立即尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、多寄存器尋址、堆棧尋址、塊拷貝尋址、相對尋址（7）4.ARM偽指令：ADR：小范圍