ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案及练习题周立功

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1、一思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系 统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类? 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor

2、, EDSP) 嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。 第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么? 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解

3、决方案。执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展, 分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险?在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么? 规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。4、何谓系统规划?为

4、何要做系统规划系统规划就是拟定一个开发进程,使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程,并确定检查点,以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论? 项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序,项目团队的经验才可以被记录 下来,也就是说,这是一个撰写项目历史的过程。 第三章1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么? 64 位乘法指令(带M 后缀的)、支持片上调试(带D 后缀的)、高密度 16 位的Thumb 指令机扩展(带T 后缀的)和EmbededICE 观察点硬件(带I 后缀的)2、ARM7TDMI采

5、用几级流水线?使用何种存储器编址方式?三级流水线(取指 译码 执行);使用了冯诺依曼(Von Neumann )结构,指令和数据共用一条32 位总线。3、ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别?处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态,处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。4、分别列举ARM的处理器模式和状态。 状态: ARM 状态 32 位,这种状态下执行的是字方式的ARM 指令 Thumb 状态 16 位,这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令 模式: 用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式。 5、PC和LR分别使用哪个寄存

6、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? 堆栈 第四章1、基础知识(1)ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式?LOR R1,R0,#0x08属于哪种寻址方式?1. 寄存器寻址;2. 立即寻址;3. 寄存器移位寻址;4. 寄存器间接寻址;5. 基址寻址;6. 多寄存器寻址;7. 堆栈寻址;8. 块拷贝寻址;9. 相对寻址;LOR R1,R0,#0x08属于基址寻址。(2)ARM指令的条件码有多少个?默认条件码是什么? 16条, 默认条件码是AL。(3)ARM指令中第二个操作数有哪几种形式?举例5个8位图立即数。 (1) 立即数;(2) 寄存器;(3)

7、寄存器及移位常数; 0x3FC(0xFF2)、0、0xF0000000(0xF024)、200(0xC8)、0xF0000001(0x1F28)。(4)LDR/STR指令的偏移形式有哪4种?LDRB和LDRSB有何区别?(1) 零偏移;(2) 前索引偏移;(3) 程序相对偏移;(4) 后索引偏移。LDRB就是读出指定地址的数据并存入指定寄存器,LDRSB读出指定地址的数据,并高24位用符号位扩展,再存入指定寄存器。(5)请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途。MOV 将 8 位图(pattern)立即数或寄存器(operand2)传送到目标寄存器(Rd),可用于移位 运算等操作。读取指定

8、地址上的存储器单元内容,执行条件AL.(6)CMP指令的操作是什么?写一个程序,判断R1的值是否大于0x30,是则将R1减去0x30。CMP 指令将寄存器Rn 的值减去operand2 的值,根据操作的结果更新CPSR 中的相应条 件标志位,以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。 CMP R1,0x30 SUBHI R1,R1,0x30(7)调用子程序是用B还是用BL指令?请写出返回子程序的指令? BL 指令用于子程序调用。 MOV PC, R14(8)请指出LDR伪指令的用法。指令格式与LDR加载指令的区别是什么?LDR 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器。第

9、二个数为地址表达式。(9)ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么?请举例说明。 BX指令, (10)Thumb状态与ARM状态的寄存器有区别吗?Thumb指令对哪些寄存器的访问受到一定限制?Thumb状态下不能更新CPSR 中的ALU 状态标志。,Thumb指令对R8R15寄存器访问受限。(11)Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条? PUSH POP(12)Thumb指令集的BL指令转换范围为何能达到4MB?其指令编码是怎样的?Thumb 采用两条16 位指令组合成22 位半字偏移(符号扩展为32 位),使指令转移范围为4MB。2 有符号和无符号加法 下面给出A 和B 的值,您可

10、先手动计算A+B,并预测N、Z、V 和 C 标志位的值。然后修改程序清单4.1 中R0、R1 的值,将这两个值装载到这两个寄存器中(使用LDR 伪指令, 如LDR R0,=0x FFFF0000),使其执行两个寄存器的加法操作。调试程序,每执行一次加法 操作就将标志位的状态记录下来,并将所得结果与您预先计算得出的结果相比较。如果两个 操作数看作是有符号数,如何解释所得标志位的状态?同样,如果这两个操作数看作是无符数,所得标志位又当如何理解? 0xFFFF000F 0x7FFFFFFF 67654321 (A) + 0x0000FFF1 + 0x02345678 + 23110000 (B) 结

11、果: ( ) ( ) ( ) 3 数据访问 把下面的 C 代码转换成汇编代码。数组 a 和b 分别存放在以 0x4000 和 0x5000 为起始 地址的存储区内,类型为long(即32 位)。把编写的汇编语言进行编译连接,并进行调试。 for (i=0; i8; i+) ai = b7-i; 第五章1、基础知识:(1)LPC2114可使用的外部晶振频率范围是多少(使用/不使用PLL功能时)? 晶振频率范围:130 MHz,若使用PLL 或ISP 功能为:1025MHz。(2)描述一下LPC2210的PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引脚在芯片复位时分别有什么作用?并简

12、单说明LPC2000系列ARM7微控制器的复位处理流程。 P0.14 的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作,即进入ISP 状态。 P1.20 的低电平使 P1.25P1.16 复位后用作跟踪端口。 P1.26 的低电平使 P1.31P1.26 复位后用作一个调试端口。当RESET 为低时,BOOT0 与BOOT1 一同控制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。外部复位输入:当该引脚为低电平时,器件复位,I/O口和外围功能进入默认状态,处理器从地址0 开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的TTL 电平。(3)LPC2000系列ARM7微控制器对向量表有何要求(向

13、量表中的保留字)?向量表所有数据32 位累加和为零(0x000000000x0000001C 的8 个字的机器码累加),才能脱机运行用户程序,这是LPC2114/2124/2212/2214 的特性。(4)如何启动LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能?相关电路应该如何设计? (5)LPC2000系列ARM7微控制器片内Flash是多位宽度的接口?它是通过哪个功能模块来提高Flash的访问速度? 128位, 通过存储器加速模块(MAM)来提高Flash的访问速度(6)若LPC2210的BANK0存储块使用32位总线,访问BANK0时,地址线A1、A0是否有效?EMC模块中的BLSOBL

14、S4具有什么功能?无效,( 如果存储器组配置成 16 位宽,则不需要 A0;8 位宽的存储器组需要使用 A0 。);字节定位选择信号。(7)LPC2000系列ARM7微控制器具有引脚功能复用特性,那么如何设置某个引脚为指定功能? 通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能(8)设置引脚为GPIO功能时,如何控制某个引脚单独输入/输出?当前要知道某个引脚当前的输出状态时,是读取IOPIN寄存器还是读取IOSET寄存器? GPIO方向寄存器,IOPIN。(9)P0.2和P0.3口是I2C接口,当设置它们为GPIO时,是否需要外接上拉电阻才能输出高电平? (10)使用SPI主模式时,SSE

15、L引脚是否可以作为GPIO?若不能,SSEL引脚应如何处理? 不能用作GPIO,SSEL应设这高电平,处于末激活状态。(11)LPC2114具有几个UART是符合什么标准?哪一个UART可用作ISP通信?哪一个UART具有MODEM接口? UART0,UART1;UART0用于ISP通信,UART1具有MODEM接口。(12)LPC2114具有几个32位定时器?PWM定时器是否可以作通用定时器使用? 两个32位定时器,PWM定时器不能用作通用定时器使用(13)LPC2000系列ARM7微控制器具有哪两种低耗模式?如何降低系统的功耗? 2 个低功耗模式:空闲和掉电;2、计算PLL设置值:假设有一

16、个基于LPC2114的系统,所使用的晶振为11.0592MHZ石英晶振。请计算出最大的系统时钟(ccls)频率为多少MHZ?此时PLL的M值和P值各为多少?请列出计算公式,并编写设置PLL的程序段。3、存储器重影射:(1)LPC2210具有( 4 )种存影射模式。 3 5 1 4(2)当程序已固化到片内Flash,向量表保存在0x00000000起始处,则MAP1:0的值应该为( 2 )。 00 01 10 11(3)LPC2000系列APM7微控制器ccq重影射的目标起始地址为( ),共有( )个字。 0x00000000,8 0x40000000,8 0x00000000,16 0x7FF

17、FE000,84、外部中断唤醒掉电设计:以下代码是初始化外部中断0,用它来唤醒掉电的LPC2114,请填空。PINSEL0=0x00000000;PINSELI = (PINSEL1&0XFFFFFFFC)|0X01; /设置I/O连接,PO.16设置为EINTOEXTMODE =0X00; /设置EINT0为电平触发模式 EXTPOLAR=0X00; /设置EINT0为低电平触发 EXTWAKE =0X01; /允许外部中断0唤醒掉电的CPUEXTINT=0x0F; /清除外部中断标识 第四章程序清单4.1寄存器相加;文件名:TESTI.S;功能:实现两个寄存器相加;说明:使用ARMulat

18、e软件仿真调试 AREA Examplel,CODE,READONLY ;声明代码段Examplel ENTRY ;标识程序入口 CODE32 ;声明32位ARM指令START MOV R0,#0 ;设置参数 MOV R1,#10LOOP BL ADD_SUB ;调用子程序ADD_SUB B LOOP ;跳转到LOOPADD_SUB ADDS R0,R0,R1 ;R0=R0+R1 MOV PC,LR ;子程序返回 END ;文件结束程序清单4.2 读取SMI立即数T_bit EQU 0X20SWI_Handler STMFD SP!,R0_R3,R12,LR ;现场保护 MRS R0,SPSR

19、 ;读取SPSR STMED SP!,R0 ;保存SPSR TST R0,#T_bit ;测试T标志位 LDRNEH R0,LR,#_2 ;若是Thumb指令,读取指令码(16位) BICNE R0,R0,,#0xFF00 ;取得Thumb指令的8位立即数 LDREQ R0,LR,#_4 ;若是ARM指令,读取指令码(32位) BICEQ R0,R0,#0Xff000000 ;取得ARM指令的24位立即数 LDMFD SP!, R0_R3,R12,PC ;SWI异常中断返回程序清单4.3使用IRQ中断ENABLE_IRQ MRS R0,CPSR BIC R0,R0,#0x80 MSR CPSR

20、_C,R0 MOV PC,LR程序清单4.4禁能IRQ中断DISABLE_IRQ MRS R0 CPSR ORR R0,R0,#0x80 MSR CPSR_C,R0 MOV PC,LR程序清单4.5堆栈指令初始化INTSTACK WOV R0,LR ;保存返回地址;设置管理模式堆栈 MSR CPSR_C,#0xD3 LDR SP,stacksvc;设置中断模式堆栈 MSR CPSR_C,#0xD2 LDR SP,Stacklrq 程序清单4.6小范围地址的加载 ADR R0,DISP_TAB ;加载转换表地址 LDRB R1,R0,R2 ;使用R2作为参数,进行查表 DISP_TAB DCB

21、0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90程序清单4.7中等范围地址的加载 ADR LR,RETURNI ADRL R1,Thumb_sub1 BX R1RETURNI CODE 16Thumb_sub MOV R1,#10 程序清单4.8加载32位立即数 LDR R0,=IOPIN ;加载GPIO的寄存器IOPIN的地址LDR R1,R0 ;读取IOPIN寄存器的值 LDR R0,=IOSETLDR R1,=0x00500500STR R1,R0 ;IOSET=0x00500500 程序清单4.9软件延时 DELAYI NOP NOP

22、NOP SUBS R1,R1,#1 BNE DELAYI 程序清单4.10 ARM到Thumb的状态切换;文件名:TEST8.S;功能:使用BX指令切换处理器状态;说明:使用ARMulate软件仿真调试 AREA Example8,CODE,READONLY ENTRY CODE32ARM_CODE ADR R0,THUMB_CODE+1 BX R0 ;跳转并切换处理器状态 CODE16THUMB_CODE MOV R0,#10 ;R0=10 MOV R1,#20 ;R1=20 ADD R0,R1 ;R0=R0+R1 B END 第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。答:

23、红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系 统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌

24、入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。 第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务是什么?项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定期监控进展

25、, 分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系统交接给维护人员;结清各种款项。2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险?在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。需求风险;时间风险;资金风险;项目管理风险3、何谓系统规范?制定系统规范的目的是什么?规格制定阶段的目的在于将客户的需求,由模糊的描述,转换成有意义的量化数据。4、何谓系统规划?为何要做系统规划系统规划就是拟定一个开发进程,使项目在合理的进程范围中逐渐建构完

26、成。其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程,并确定检查点,以让双方确定项目是否如预期中的进度完成。5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论?项目的讨论一个项目进行的反馈机制。通过这一个程序,项目团队的经验才可以被记录 下来,也就是说,这是一个撰写项目历史的过程。 第三章1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么?64 位乘法指令(带M 后缀的)、支持片上调试(带D 后缀的)、高密度 16 位的Thumb 指令机扩展(带T 后缀的)和EmbededICE 观察点硬件(带I 后缀的)2、ARM7TDMI采用几级流水线?使用何种存储器编址方式?三级流水线(取指 译码 执行);使用了冯诺依

27、曼(Von Neumann )结构,指令和数据共用一条32 位总线。3、ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别?处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态,处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。4、分别列举ARM的处理器模式和状态。 状态:ARM 状态 32 位,这种状态下执行的是字方式的ARM 指令 Thumb 状态 16 位,这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令模式:用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式。5、PC和LR分别使用哪个寄存器?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?堆栈 第四

28、章1、基础知识(1)ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式?LOR R1,R0,#0x08属于哪种寻址方式?1. 寄存器寻址;2. 立即寻址;3. 寄存器移位寻址;4. 寄存器间接寻址;5. 基址寻址;6. 多寄存器寻址;7. 堆栈寻址;8. 块拷贝寻址;9. 相对寻址;LOR R1,R0,#0x08属于基址寻址。(2)ARM指令的条件码有多少个?默认条件码是什么?16条,默认条件码是AL。(3)ARM指令中第二个操作数有哪几种形式?举例5个8位图立即数。(1) 立即数;(2) 寄存器;(3) 寄存器及移位常数;0x3FC(0xFF2)、0、0xF0000000(0xF024)、200(0xC

29、8)、0xF0000001(0x1F28)。(4)LDR/STR指令的偏移形式有哪4种?LDRB和LDRSB有何区别?(1) 零偏移;(2) 前索引偏移;(3) 程序相对偏移;(4) 后索引偏移。LDRB就是读出指定地址的数据并存入指定寄存器,LDRSB读出指定地址的数据,并高24位用符号位扩展,再存入指定寄存器。(5)请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途。MOV 将 8 位图(pattern)立即数或寄存器(operand2)传送到目标寄存器(Rd),可用于移位 运算等操作。读取指定地址上的存储器单元内容,执行条件AL.(6)CMP指令的操作是什么?写一个程序,判断R1的值是否大于0

30、x30,是则将R1减去0x30。CMP 指令将寄存器Rn 的值减去operand2 的值,根据操作的结果更新CPSR 中的相应条 件标志位,以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。CMP R1,0x30SUBHI R1,R1,0x30(7)调用子程序是用B还是用BL指令?请写出返回子程序的指令?BL 指令用于子程序调用。MOV PC, R14(8)请指出LDR伪指令的用法。指令格式与LDR加载指令的区别是什么?LDR 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器。第二个数为地址表达式。(9)ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么?请举例说明。BX指令,(10)Thumb

31、状态与ARM状态的寄存器有区别吗?Thumb指令对哪些寄存器的访问受到一定限制?Thumb状态下不能更新CPSR 中的ALU 状态标志。,Thumb指令对R8R15寄存器访问受限。(11)Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条?PUSH POP(12)Thumb指令集的BL指令转换范围为何能达到4MB?其指令编码是怎样的?Thumb 采用两条16 位指令组合成22 位半字偏移(符号扩展为32 位),使指令转移范围为4MB。2 有符号和无符号加法 下面给出A 和B 的值,您可先手动计算A+B,并预测N、Z、V 和 C 标志位的值。然后修改程序清单4.1 中R0、R1 的值,将这两个值装载到

32、这两个寄存器中(使用LDR 伪指令, 如LDR R0,=0x FFFF0000),使其执行两个寄存器的加法操作。调试程序,每执行一次加法 操作就将标志位的状态记录下来,并将所得结果与您预先计算得出的结果相比较。如果两个 操作数看作是有符号数,如何解释所得标志位的状态?同样,如果这两个操作数看作是无符数,所得标志位又当如何理解? 0xFFFF000F 0x7FFFFFFF 67654321 (A) + 0x0000FFF1 + 0x02345678 + 23110000 (B) 结果: ( ) ( ) ( ) 3 数据访问 把下面的 C 代码转换成汇编代码。数组 a 和b 分别存放在以 0x40

33、00 和 0x5000 为起始 地址的存储区内,类型为long(即32 位)。把编写的汇编语言进行编译连接,并进行调试。 for (i=0; i8; i+) ai = b7-i; 第五章1、基础知识:(1)LPC2114可使用的外部晶振频率范围是多少(使用/不使用PLL功能时)?晶振频率范围:130 MHz,若使用PLL 或ISP 功能为:1025MHz。(2)描述一下LPC2210的PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引脚在芯片复位时分别有什么作用?并简单说明LPC2000系列ARM7微控制器的复位处理流程。P0.14 的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作,

34、即进入ISP 状态。P1.20 的低电平使 P1.25P1.16 复位后用作跟踪端口。P1.26 的低电平使 P1.31P1.26 复位后用作一个调试端口。当RESET 为低时,BOOT0 与BOOT1 一同控制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。外部复位输入:当该引脚为低电平时,器件复位,I/O口和外围功能进入默认状态,处理器从地址0 开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的TTL 电平。(3)LPC2000系列ARM7微控制器对向量表有何要求(向量表中的保留字)?向量表所有数据32 位累加和为零(0x000000000x0000001C 的8 个字的机器码累加),才能

35、脱机运行用户程序,这是LPC2114/2124/2212/2214 的特性。(4)如何启动LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能?相关电路应该如何设计?(5)LPC2000系列ARM7微控制器片内Flash是多位宽度的接口?它是通过哪个功能模块来提高Flash的访问速度?128位, 通过存储器加速模块(MAM)来提高Flash的访问速度(6)若LPC2210的BANK0存储块使用32位总线,访问BANK0时,地址线A1、A0是否有效?EMC模块中的BLSOBLS4具有什么功能?无效,( 如果存储器组配置成 16 位宽,则不需要 A0;8 位宽的存储器组需要使用 A0 。);字节定位选择

36、信号。(7)LPC2000系列ARM7微控制器具有引脚功能复用特性,那么如何设置某个引脚为指定功能?通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能(8)设置引脚为GPIO功能时,如何控制某个引脚单独输入/输出?当前要知道某个引脚当前的输出状态时,是读取IOPIN寄存器还是读取IOSET寄存器?GPIO方向寄存器,IOPIN。(9)P0.2和P0.3口是I2C接口,当设置它们为GPIO时,是否需要外接上拉电阻才能输出高电平?(10)使用SPI主模式时,SSEL引脚是否可以作为GPIO?若不能,SSEL引脚应如何处理?不能用作GPIO,SSEL应设这高电平,处于末激活状态。(11)LPC21

37、14具有几个UART是符合什么标准?哪一个UART可用作ISP通信?哪一个UART具有MODEM接口?UART0,UART1;UART0用于ISP通信,UART1具有MODEM接口。(12)LPC2114具有几个32位定时器?PWM定时器是否可以作通用定时器使用?两个32位定时器,PWM定时器不能用作通用定时器使用(13)LPC2000系列ARM7微控制器具有哪两种低耗模式?如何降低系统的功耗?2 个低功耗模式:空闲和掉电;2、计算PLL设置值:假设有一个基于LPC2114的系统,所使用的晶振为11.0592MHZ石英晶振。请计算出最大的系统时钟(ccls)频率为多少MHZ?此时PLL的M值和

38、P值各为多少?请列出计算公式,并编写设置PLL的程序段。3、存储器重影射:(1)LPC2210具有( 4 )种存影射模式。3 5 1 4(2)当程序已固化到片内Flash,向量表保存在0x00000000起始处,则MAP1:0的值应该为( 2 )。 00 01 10 11(3)LPC2000系列APM7微控制器ccq重影射的目标起始地址为( ),共有( )个字。 0x00000000,8 0x40000000,8 0x00000000,16 0x7FFFE000,84、外部中断唤醒掉电设计:以下代码是初始化外部中断0,用它来唤醒掉电的LPC2114,请填空。PINSEL0=0x00000000

39、;PINSELI = (PINSEL1&0XFFFFFFFC)|0X01; /设置I/O连接,PO.16设置为EINTOEXTMODE =0X00; /设置EINT0为电平触发模式 EXTPOLAR=0X00; /设置EINT0为低电平触发 EXTWAKE =0X01; /允许外部中断0唤醒掉电的CPUEXTINT=0x0F; /清除外部中断标识第四章程序清单4.1寄存器相加;文件名:TESTI.S;功能:实现两个寄存器相加;说明:使用ARMulate软件仿真调试AREA Examplel,CODE,READONLY ;声明代码段ExamplelENTRY ;标识程序入口CODE32 ;声明3

40、2位ARM指令START MOV R0,#0 ;设置参数MOV R1,#10LOOP BL ADD_SUB ;调用子程序ADD_SUBB LOOP ;跳转到LOOPADD_SUBADDS R0,R0,R1 ;R0=R0+R1MOV PC,LR ;子程序返回END ;文件结束程序清单4.2 读取SMI立即数T_bit EQU 0X20SWI_Handler STMFD SP!,R0_R3,R12,LR ;现场保护 MRS R0,SPSR ;读取SPSR STMED SP!,R0 ;保存SPSR TST R0,#T_bit ;测试T标志位 LDRNEH R0,LR,#_2 ;若是Thumb指令,读

41、取指令码(16位) BICNE R0,R0,,#0xFF00 ;取得Thumb指令的8位立即数 LDREQ R0,LR,#_4 ;若是ARM指令,读取指令码(32位) BICEQ R0,R0,#0Xff000000 ;取得ARM指令的24位立即数 LDMFD SP!, R0_R3,R12,PC ;SWI异常中断返回程序清单4.3使用IRQ中断ENABLE_IRQMRS R0,CPSRBIC R0,R0,#0x80MSR CPSR_C,R0MOV PC,LR程序清单4.4禁能IRQ中断DISABLE_IRQMRS R0 CPSRORR R0,R0,#0x80MSR CPSR_C,R0MOV PC

42、,LR程序清单4.5堆栈指令初始化INTSTACKWOV R0,LR ;保存返回地址;设置管理模式堆栈MSR CPSR_C,#0xD3LDR SP,stacksvc;设置中断模式堆栈MSR CPSR_C,#0xD2LDR SP,Stacklrq程序清单4.6小范围地址的加载ADR R0,DISP_TAB ;加载转换表地址LDRB R1,R0,R2 ;使用R2作为参数,进行查表DISP_TAB DCB 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90程序清单4.7中等范围地址的加载ADR LR,RETURNIADRL R1,Thumb_sub1B

43、X R1RETURNI CODE 16Thumb_sub MOV R1,#10 程序清单4.8加载32位立即数LDR R0,=IOPIN ;加载GPIO的寄存器IOPIN的地址LDR R1,R0 ;读取IOPIN寄存器的值LDR R0,=IOSETLDR R1,=0x00500500STR R1,R0 ;IOSET=0x00500500程序清单4.9软件延时DELAYINOPNOPNOPSUBS R1,R1,#1BNE DELAYI程序清单4.10 ARM到Thumb的状态切换;文件名:TEST8.S;功能:使用BX指令切换处理器状态;说明:使用ARMulate软件仿真调试AREA Examp

44、le8,CODE,READONLYENTRYCODE32ARM_CODE ADR R0,THUMB_CODE+1BX R0 ;跳转并切换处理器状态CODE16THUMB_CODEMOV R0,#10 ;R0=10MOV R1,#20 ;R1=20ADD R0,R1 ;R0=R0+R1BEND 第一章思考与练习()不是常规意义上的嵌入式系统。P6手机 MP3 PC机 数码相机可用作嵌入式操作系统的有()Linux(Vxworks,uc/os-II)windows2000 windowsXP DOS什么叫嵌入式系统 p7 第二章嵌入式系统项目开发生命周期的阶段没有() p4、5 识别需求 提出方案

45、 执行项目 系统规划 第三章ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么?p22不属于ARM7三级流水线的是()p24 取指 译码 PC值递增 执行对于ARM7三级流水线,当一条指令被译码时,上一条指令正被()p24取指 译码 PC值递增 执行对于ARM7三级流水线,当一条指令被译码时,下一条指令正被( )p24取指 译码 PC值递增 执行ARM7TDMI采用三级流水线?采用冯.诺依曼体系结构。ARM7有(两种)处理器状态 ,分别是(ARM)状态和(Thumb) 状态。P30ARM7有(7种)处理器模式,分别是(用户)、(快中断)、(中断)、(管理)、(中止)、(未定义)、(系统模式),其中

46、5种异常模式是(快中断)、(中断)、(管理)、(中止)、(未定义)模式。P42p44(用户模式)是正常程序工作模式,特点是不能(直接)切换到其它模式。(管理模式)是“操作系统保护代码”,复位和软中断响应时进入此模式。系统模式用于支持操作系统的(特权)任务等,与用户模式类似,但可以(直接)切换到其它模式。在ARM7 (37)个用户可见寄存器中,有(6)个状态寄存器,(31)个通用寄存器。程序计数器PC是(R15),程序状态寄存器是(CPSR),链接寄存器LR是(R14),堆栈指针SP是(R13)。P47p49CPSR有若干控制位和若干条件代码标志构成:T为0 表示处理器工作在(ARM状态).p8

47、0p87CPSR有若干控制位和若干条件代码标志构成:N为1表示前次运算结果(为负)。CPSR有若干控制位和若干条件代码标志构成:Z为1表示前次运算结果(为零)。CPSR有若干控制位和若干条件代码标志构成:C为1表示前次运算产生了(进位/借位)。CPSR有若干控制位和若干条件代码标志构成:V为1表示前次运算(溢出)。若前次运算结果为负数,则CPSR的( )为1N Z C V 若前次运算结果为零,则CPSR的( )为1N Z C V 若前次运算产生了进位/借位,则CPSR的( )为1N Z C V 若前次运算溢出,则CPSR的( )为1N Z C V 欲使处理器禁止快中断,则应该使() CPSR的

48、F位为1 CPSR的F位为0 CPSR的I位为1 CPSR的I位为0欲使处理器禁止中断,则应该使( )CPSR的F位为1 CPSR的F位为0 CPSR的I位为1 CPSR的I位为0异常复习 p3p12子程序的最后一条指令必须是( )P3MOV PC,R14 MOV PC,R14_und SUBS PC,R14_fig,#4 SUBS PC,R14_irg,#4中断服务程序的最后一条指令必须是( )P3MOV PC,R14 MOV PC,R14_und SUBS PC,R14_fig,#4 SUBS PC,R14_irg,#4 快中断服务程序的最后一条指令必须是( )MOV PC,R14 MOV

49、 PC,R14_und SUBS PC,R14_fig,#4 SUBS PC,R14_irg,#4 P3ARM7处理器响应中断时,处理器硬件修改PC为( )p220x00000000 0x00000000 0x00000018 0x0000001CARM7处理器响应快中断时,处理器硬件修改PC为( )0x00000000 0x00000000 0x00000018 0x0000001C外部设备向处理器发出中断请求,处理器进入( )异常。快中断 中断 未定义指令 预取中止ARM7处理器收到快中断请求,则进入( )异常。快中断 中断 未定义指令 预取中止 第四章ARM7的寻址方式有( )种。P6

50、6 7 8 9条件码复习 p35p36使用指令条件码可实现高效的逻辑操作,提高代码效率。指令条件码表如表4.1所列。指令条件码表操作码条件码助记符标志含义0000EQZ=1相等0001NEZ=0不相等1000HIC=1,Z=0无符号数大于1001LSC=0,Z=1无符号数小于或等于ARM指令的条件码的作用是满足了(条件)则执行指令。P39p41处理器从存储器读数据的指令(加载指令)的助记符是()LDR STR SWP SWPB 处理器往存储器写数据的指令(存储指令)的助记符是()LDR STR SWP SWPB将R0+0x12地址处的数据读出,保存到R1中LDR R1,R0,#0x12 将R1

51、中数据保存到R0+0x12地址处STR R1,R0,#0x12 将R00x12地址处的数据读出,保存到R1中LDR R1,R0,#0x12 将R1中的数据保存到R00x12地址处 STR R1,R0,#0x12将R0+R2地址处的数据读出,保存到R1中LDR R1,R1,R2 将R1中数据保存到R0+R2地址处 STR R1,R1,R2 将R0R2地址处的数据读出,保存到R1中LDR R1,R0,R2 将R1中的数据保存到R0R2地址处 STR R1,R0,R2 P60p62数据传送指令的助记符是()。 MOV SBC ADD SUB 代进位加法指令的助记符是( )ADC SBC ADD SU

52、B代借位减法指令的助记符是( )ADC SBC ADD SUB求R1+R2,和放在R1中ADD R1,R1,R2 求R1R2,差放在R1中SUB R1,R1,R2 求R4R3R2R1,差放在R6R5中SUBS R5,R3,R1SBC R6,R4,R2求R4R3R2R1,和放在R6R5中ADDS R5,R3,R1ADC R6,R4,R2求R4R31,差放在R6R5中SUBS R5,R3,#1SBC R6,R4,#0求R4R31,和放在R6R5中ADDS R5,R3,#1ADC R6,R4,#0 P69将R0最第4位数据保留,并影响标志位 ANDS R0,R0,#0x0F将R0的1,3,5位置1ORR R0,R0,#0x2A将R0的1,3,5位置0BIC R0,R0,0x2AP75,p76R1与99比较,设置相关标志位CMP R1,#99 R1与R2比较,设

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