07级嵌入式系统原理与应用复习提纲

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1、1、 嵌入式的应用领域有那些？答：信息家电，移动计算设备，汽车电子，工业控制，机器人，军事领域2、 嵌入式系统开发的主要步骤有哪几步？答：系统需求分析，规格说明，系统结构设计，构件设计和系统集成3、 ARM9TDMI中各个字母含义是什么？答：Advanced RISC Machines，简称ARM公司；ARM9：采用哈佛结构，五级流水线，分离的cache T： 支持16为压缩指令集Thumb； D： 支持片上Debug，允许处理器响应调试请求暂停；M：内嵌硬件乘法器（Multiplier），具有增强型乘法器，可生产全64位的结果I： 嵌入式ICE，支持片上断点和调试点；4、 总线可以分为哪几类

2、？（P86）答：总线分成：芯片级总线（又称CPU点线）、板卡级总线（又称内总线）、和系统级总线（又称外总线） 5、 存储器系统的组织结构分为哪四级？答：第一级是寄存器（中央处理器），第二级是高速缓冲存储器（cache），第三级主存储器（内存），第四级辅助存储器（外存）。6、 固定中断向量与可变中断向量的区别？答：固定中断向量是其中断服务入口地址是固定不变的，由微处理器确定，系统设计者不能改变，它具有中断响应速度快的优点，但各中断向量固定而不能修改；可变中断向量是其中断服务入口地址不是固定不变的，系统设计者可以根据自己的需要进行设置，其优点是设计比较灵活，用户可根据需要设定中断向量表在主存中的位

3、置，但其中断响应速度较慢。7、 中断的原未决寄存器、中断未决寄存器、屏蔽寄存器、中断模式寄存器、中断优先级判别寄存器的作用。答：1)源未决寄存器：记录了哪个中断请求在等待处理；2)中断模式寄存器：32位的中断模式寄存器中每一位都与一个中断源关联，确定对应的中断源中断请求采用哪种模式（置1FIQ模式，置0IRQ模式）3)中断屏蔽寄存器：判断哪些中断被屏蔽掉（1就屏蔽）（某位置1不处理，置0处理）4)优先级寄存器：优先级寄存器是IRQ中断模式下的中断优先级控制寄存器。5)中断末决寄存器：记录的是下次准备响应中断的请求只有未被屏蔽且具有最高优先级、在源未决寄存器中等待处理的中断请求可以把其对应的中断

4、未决位置1。【发生了FIQ模式中断，寄存器对应的位不会置1；只对IRQ模式下的中断有效】6)中断偏移寄存器：中断偏移寄存器的值代表了中断源号，即在IRQ模式下，中断未决寄存器中某位置1，则中断偏移寄存器中的值是其对应中断源的偏移量。7)子源未决寄存器：用于那些共用中断请求信号的中断源控制，其作用与操作与源未决寄存器相同。8)中断子屏蔽寄存器：用于那些共用中断请求信号的中断源控制，该寄存器有11位，每一位与一个子中断源相对应，其作用和操作与中断屏蔽寄存器相同。8、 定时器的信号来源有哪几类？（P161）答：两大类：系统周期性时钟、非周期性外部中断事件。【系统时钟，外部事件脉冲；内部的、周期性的时

5、钟信号；具有固定时间间隔的脉冲信号】9、 串行通信方式有哪几类？他们之间有几根数据线相连？答：单工工作方式：一根数据线连接发送方，另一端接收方，形成单向连接。半双工工作方式：每一方有发送器和接收器，双方之间只有一根数据线相连。全双工工作方式：每一方均有发送器和接收器，需2跟数据线相连10、 OSI七层模型中各层定义了什么服务？（P231）答： 1)物理层：规定了网络设备间基本的接口特性； 2)数据链路层：传输错误检测和控制一条单一链路； 3)网络层：定义了基本的端到端数据传输服务； 4)传输层：定义了面向连接的服务，它可以保证数据按一定的顺序、无差错地在多条链路上传送。同时对网络资源利用提供有

6、效转换工具。 5)会话层：提供了一条控制网络上终端用户交互的机制。 6)表示层：规定了数据交换的格式并且为应用程序提供有效的转换工具； 7)应用层：提供了终端用户程序和网络之间的一个应用程序接口。11、 什么是信息家电？答：指所有能提供信息服务或通过网络系统交互信息的消费类电子产品，如网络浏览，视频点播，文字处理，电子邮件，个人事务管理等。这些产品具有信息服务功能。同时，产品应该简单易用、价格低廉、维护简便。12、 ADS1.2集成开发环境中，设置连接器的参数时，如果选中了Split复选框的作用是什么？答：选中该复选框将包含RW属性和RO属性输出段的加载时域分割成两个加载时域。其中：一个加载时

7、域包含所有的RO属性的输出段。其默认的加载时地址为0x8000，可以使用连接选项-ro-base address来更改其加载时地址。另一个加载时域包含所有的RW属性的输出段。该加载时域需要使用连接选项-rw-base address来指定其加载时地址，如果没有使用选项-rw-base address来指定其加载时地址，则默认使用了-rw-base 0。13、 总线定时有哪几种？（P86）答：同步定时，异步定时和半同步定时。14、 嵌入式系统中的端口或部件与存储器芯片通常是共享的，它们的那些总线是连在一起的？（P96）答：地址总线、数据总线、读/写信号线、片选信号线CE。15、 ARM9与ARM

8、7相比，有哪些特点？（P37-38）答：ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。具有以下特点： 5级整数流水线，指令执行效率更高。 提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构。 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 支持32位的高速AMBA总线接口。 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 MPU支持实时操作系统。 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力。 主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。 ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC

9、处理器，最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有如下特点： 具有嵌入式ICERT逻辑，调试开发方便。 极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。 能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。 代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。 对操作系统的支持广泛，包括Windows CE、Linux、Palm OS等。 16、 在ARM9的37个寄存器中，那些寄存是分组的？那些寄存器有什么样的特殊用法？P48答： R0R15，称为通用寄存器，其中，R0R7是不分组的寄存器；R8R14是根据工作模式进行分组的寄存器；R15是程序计数器，也是不分组的。 特殊用法

10、：1) R0R7寄存器是不分组的，在所有的工作模式下，它们物理上是同一个寄存器； 2) R8R14是分组的寄存器，它们中的每一个寄存器根据当前工作模式的不同，所访问的寄存器实际可能不是同一个物理寄存器； 3) R13寄存器和R14寄存器分别有6组不同的物理寄存器，其中1组物理寄存器工作于用户模式和系统模式，其他5组物理寄存器分别工作于5种异常模式； R13寄存器的作用通常是堆栈指针，又称为SP； R14寄存器可用作子程序链接寄存器，又称为LR。 4) R15寄存器的功能是程序计数器，又称为PC。17、 18、 S3C2410芯片外部可寻址的存储空间中各块特点。答：支持小端/大端模式8个存储块中

11、，6块用于SRAM或ROM，2块用于SDRAM,SRAM,ROM8个存储块中，7块有固定的起始地址，一块起始地址可变支持异步定时方式在SDRAM中支持自主刷新和省电模式S3C2410芯片外部可寻址的存储空间是1GB，被分成8个存储块，每块128MB。 0号存储块可以外接SRAM类型的存储器或者具有SRAM接口特性的ROM存储器，其数据总线应设定为16位或32位中的一种。当0号存储块作为ROM区，完成引导装入工作时，0号存储块的总线宽度因在第一次访问ROM前根据OM1、OM0的复位时的逻辑组合来确定。1号存储块到5号存储块可以外接SRAM类型的存储器或者具有SRAM接口特性的ROM存储器，其数据

12、总线应设定为8位、16位或32位。6号存储块、7号存储块可以外接SDRAM类型的存储器，它们的块容量可改变，且7号存储块的起始地址也可改变。19、 S3C2410芯片内部5个16位的Timer部件中那些有脉宽调制功能？那些有死区？答：其中Timer0,Time1,Timer2,Timer3具有脉宽调制（PWM）功能。Timer4仅作定时器用，不具有PWM功能，因为没有引脚。Timer0，Timer1有死区；Timer0有一个死区发生器，用于大电流设置。20、 总线是什么接口？总线是什么接口？总线是什么接口？答：IIS总线是一种集成音频总线接口；I2C总线是一种网络接口；CAN总线是一种有效地支

13、持分布式控制和实时控制的串行通信网络接口，同时CAN也是同步总线，为了总线仲裁能够工作，所有的发生器必须同时发送。21、 什么是嵌入式系统，嵌入式系统软件的要求与台式通用计算机有所不同，主要特点有几点？答：定义：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 与通用台式计算机相比较，嵌入式有以下特点：实时性、多速率、功耗、低成本和环境相关性。22、 什么是异常？进入异常需要进行那些操作答：异常：指由内部或外部产生一个引起处理器处理的事件。 操作：（1）把断点处的下一条指令地址保存到相应的R14寄存器中。

14、（2）状态寄存器CPSR的值复制到对应的SPSR寄存器中，以保存断点处的状态。（3）根据异常模式，把CPSR寄存器的模式位M4：0设置成对应的值。（4）自动使PC指向相关的异常向量，从该向量地址处取一条指令进令执行。23、 总线的概念是什么？总线定时有那些种类？试描叙各类总线定时的思想（P87）答：概念：总线是连接计算机有关部件的一组信号线，是计算机中用来传送信息代码的公共通道。但总线并不仅仅指的是一束信号线，而应包含相应的通信协议和规则。 种类：同步定时、异步定时和半同步定时。 同步定时：用时钟信号来控制传送双方的动作。时钟的上升沿和下降沿分别指明一次传送的开始和结束。 异步定时：根据全互锁

15、异步定时协议，使每次占用总线的时间有参与数据传送的模块所需的工作时间自动调节。提高了总线的利用率。一对握手信号线：EQU（请求）和ACK（应答）。 半同步定时：结合同步定时与异步定时的优点，利用Clock信号与wait信号来控制传送数据双方的动作。对不同速设备，这些信号与异步定时的EQU和ACK信号作用相同，但传输延迟时间只有异步定时总线的一半。对速度匹配的设备，本质上是由时钟信号单独控制的同步总线。24、 波特率除数寄存器的值如何计算？（P221-222）答：PCLK、UCLK：源时钟 除数=（PCLK或UCLK）/（波特率*16）-1除数的值范围：1到2的16次方-1的整数波特率时钟是通过

16、把源时钟（即PPCLK或UCLK）和UART的波特率除数寄存器（UBRDIVn）产生的16位的除数相除产生的若波特率是115200bps（115.2kb），同时PCLK或UCLK是40MHz（401000 000100万），那么，除数计算得到如下值：除数=（40 000 000/（115200*16）-1=21.7-1=2025、 用汇编指令设计完成的程序。答：AREA TEST1,CODE,READONLY ENTRYSTART MOV R0,#100 MOV R1,#103LOOP ADD R0,R0,R1 ;R0=13BA ADD R1,R1,#3 ;R1=64 CMP R1,#202

17、BNE LOOPSTOP MOV R0,#0x18 LDR R1,=0x20026 SWI 0x123456 END26、 看门狗定时器的原理图MUX答：中断信号WTDAT1/161/321/641/128复位WTCNT减1计数器8位预分频器PCLK复位信号发生器WTCON 4：3WTCON15：8WTCON 2WTCON 0WTCON:看门狗控制寄存器 WTDAT:计数常数寄存器 WTCNT:看门狗计数器寄存器27、 如果UCLK是40MHz，要想设置看门狗定时器的检测周期为40微妙，该怎么设计看门狗寄存器的值？答：预分频器值的可选范围是： 02的8次方-1。频率分割因子可选择的值为16，3

18、2，64，128。 计数时钟周期 = 1/ (PCLK / (预分频器值 + 1) / 分割因子)28、 端口的寻址方式有那些？说明各方法的思想。答：1、存储器映射法：是将I/O端口或部件和存储器芯片作相同的处理。I/O端口或部件被当作存储器的一部分，占用存储器地址空间的一部分。对I/O端口或部件内的寄存器读/写操作无须特殊的指令，用存储器的数据传送指令即可。2、I/O隔离法：是将I/O端口或部件和存储器芯片作不相同的处理，在总线用控制信号线来区分两者，达到使I/O端口或部件地址空间与存储器地址空间分离的作用。29、 FIQ的处理包括哪几个步骤。（P143）答：1、链接寄存器R14_fiq保存

19、有：被执行指令地址+4； 2、状态寄存器SPSR_fiq保存有：CPSR寄存器的内容；/*系统进入FIQ中段模式*/ 3、状态寄存器CPSR的位4：0被赋予：0b10001; /*切换到ARM状态*/ 4、寄存器CPSR的位5清0；/*禁止FIQ中段*/ 5、寄存器CPSR的位6置1；/*禁止IRQ中段*/ 6、寄存器CPSR的位7置1； 7、如果采用高向量地址配置，那么PC寄存器被赋予0xffff001c，否则PC寄存器被赋予0x0000001c；30、 在内存中一个字怎样才能将其倒置？答：LDRBR0,R5LDRBR1,R5,#1LDRBR2,R5,#2LDRBR3,R5,#3STRBR0

20、,R5,#3STRBR1,R5,#2STRBR2,R5,#1STRBR3,R531、 4*4的键盘阵列中，健码如何产生？答：第一种：“行扫描法” 键盘的行信号线（输出信号线）和列信号线（输入信号线）由微处理器通过I/O引脚加以控制，微处理器通过输出引脚向行信号线输出全0信号，然后通过输入引脚读取列信号，若键盘阵列中无任何键按下，则读到的列信号必然是全1信号，否则就是非全1信号。若是非全1信号时，微处理器再在行信号线上输出“步进的0”，即逐行输出0信号，来判断被按下的键具体在哪一行上，然后产生对应的键码。VccRRRR3210O07654O1BA98O2FEDCO3 例如A：1011（3列） 1

21、011（3行）32、 键控制直流电机：#include config.h/ 定义独立按键KEY1的输入口#define KEY_CON (10; dly-) for(i=0; i50000; i+);void WaitKey(void) uint32 i; while(1) while(rGPFDAT&KEY_CON) = KEY_CON) ;/ 等待KEY键按下 for(i=0; icycle) duty = cycle; / 设置定时器0,即PWM周期和占空比 / Fclk=200MHz，时钟分频配置为1:2:4，即Pclk=50MHz。rTCFG0 = 97;/ 预分频器0设置为98，取

22、得510204HzrTCFG1 = 0;/ TIMER0再取1/2分频，取得255102HzrTCMPB0 = duty; / 设置PWM占空比rTCNTB0 = cycle;/ 定时值(PWM周期)if(rTCON&0x04) rTCON = (11); / 更新定时器数据 (取反输出inverter位) else rTCON = (12)|(11);rTCON = (10)|(13); / 启动定时器 int main(void) uint16 pwm_duty; / 独立按键KEY1控制口设置 rGPFCON = (rGPFCON & (0x038); / rGPFCON9:8 = 00

23、b，设置GPF4为GPIO输入模式 / TOUT0口设置 rGPBCON = (rGPBCON & (0x030) | (0x020); / rGPBCON1:0 = 10b，设置TOUT0功能 rGPBUP = rGPBUP | 0x0001; / 禁止TOUT0口的上拉电阻 / 设置GPH9为GPIO输出模式 rGPHCON = (rGPHCON & (0x0318) | (0x0118); / GPH9口 rGPHDAT = rGPHDAT & (19); / 输出0电平 rGPHUP = rGPHUP | (1255) pwm_duty = 255/4; rTCMPB0 = pwm_duty; return(0);