嵌入式微控制器及其应用开发考试复习资料
?ATmega16片内的SRAM为1KB，Flash ROM为16KB，EEPROM为512字节（p17）
[在8位单片机中，所有变量共享1KB的SRAM]，
?mega16有5种复位源(上电复位、外部复位、看门狗复位、掉电检测复位、JTAG AVR复位)。模数转换单元是10位的ADC，（ATmega8有一个10位的逐次逼近型ADC。）有3种参考电压输入可供选择，分别是外部引脚AREF、AVCC、2.56V片内基准电压。
有4组GPIO，一共32个GPIO；片内集成4 种不同频率的内部时钟，其频率分别是1MHz,2MHz,4MHz,8MHz。Mega16单片机的定时器模块有3个中断，分别是比较匹配中断、溢出中断、事件捕捉中断. Mega16单片机的定时器Timer0具有四种工作模式，分别是普通模式、CTC模式、快速PWM模式、相位修正PWM模式。（课本P.251~P.254）
?AVR属于8位单片机，Mega8，Mega16都是8位的嵌入式处理器。
?ICC集成开发环境中，unsigned int/int 类型的变量占2个字节，unsigned char/char占1字节。
?采用行列扫描式按键，6个IO口最多可以扩展9个按键（3+3=6，3*3=9）
?配置外部中断INT0 为下降沿触发的方法是：_MCUCR |=(1< ?实验板是串转并使用的是max232芯片。实验板上使用的3310LCD液晶使用的是SPI接口。 ?C语言中“Typedef unsigned char U8”功能是：将U8等价于unsigned char。 ?ICC集成开发环境中，定义一个无符号字符型的变量temp，要求改变量存储在Flash存储器中，方法是：flash(或const) unsigned char temp； ?用软件方法启动一次ADC的方法是：ADCSRA |= (1 << 6); ?I2C通信需要 2 条线分别是时钟线和数据线。 1.简述Mega16单片机Timer0的工作模式，分别介绍其工作原理与应用特点等（200字以内）（课本P.251~P.254） ①普通模式：是最简单、最基本的工作模式。在此模式下计数器不停地累加。计到8bit的最大值后(TOP = 0xFF)，由于数 值溢出计数器简单地返回到最小值0x00重新开始。在普通模式下没有什么需要特殊考虑的，用户可以随时写入新的计数器数值。 ②CTC模式：OCR0寄存器定义了计数器的TOP值，亦即计数器的分辨率。当计数器的数值TCNT0等于OCR0时计数器清 零。这个模式使得用户可以很容易地控制比较匹配输出的频率，也简化了外部事件计数的操作。 ③快速PWM模式：可用来产生高频的PWM波形。快速PWM模式与其他PWM模式的不同之处是其单斜坡工作方式。计数器 从BOTTOM计到MAX，然后立即回到BOTTOM重新开始。工作于快速PWM模式时，计数器的数值一直增加到MAX，然后在后面的一个时钟周期清零。 ④相位修正PWM模式：为用户提供了一个获得高精度相位修正PWM波形的方法。此模式基于双斜坡操作。计时器重复地从 BOTTOM计到MAX，然后又从MAX倒退回到BOTTOM。相位修正PWM模式的PWM精度固定为8比特。计时器不断地累加直到MAX，然后开始减计数。 2.简述Mega16单片机中Flash、SRAM和EEPROM存储器各自的用途（课本P.22~P.23） FLASH：单片机运行的程序存储的地方。存储程序，表格数据； SRAM：存储单片机运行过程中产生的了临时数据。程序运行时的临时数据，从新上电不存在的数据； EEPROM：视用户的需要而定，一般用来存储系统的一些参数，这些参数可能需要修改，也可能不会修改。存储主要数据，重新上电仍存在的数据。 3.简述看门狗定时器的工作原理，使用看门狗定时器的作用是什么？（课本P.505~P.506） 工作原理：看门狗定时器实际上是一个计数器，在系统运行以后就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。 作用：看门狗还可以在你的程序陷入死循环的时候，让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护你的硬件电路。 ◆定时器：溢出中断、比较匹配中断 ADC：ADC转换完成中断 串口：RX接收完成中断、TX发送完成中断、TX发送数据寄存器空中断 Spi：数据传送结束中断 嵌入式系统期末考试题库及答案 《嵌入式系统》试题库 《嵌入式系统》试题库 一、填空题 1、嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，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。 2、从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。 3、从层次角度来看，嵌入式系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、板级支持包（或硬件抽象层）和硬件层。 4、嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。 5、嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。 6、需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 7、确定输入信号是数字信号还是模拟信号属于功能性需求。 8、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。 10、在嵌入式系统的设计过程中，其中体系结构设计解决“如何做”。 11、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。12、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。13、在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。14、在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。15、在嵌入式系统的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。16、在嵌入式系统的设计过程中，完成软件设计应在构件设计阶段完成。 17、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计（需 求分析、规格说明和体系结构设计）和系统调试。 18、设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。 19、设计重用技术主要分为基于IP 核的模块级重用和基于平台的系统级重用。20、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验证几个阶段组成。 21、嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和 第1 页共44 页 1 《嵌入式系统》试题库 数字信号处理器（DSP）。 22、列举常见的ARM 系列处理器：ARM7 系列、ARM9 系列、ARM11 系列、Cortex-M 系列、Cortex-R 系列、Cortex-A 系列等。 23、ARM 系列微处理器支持的数据类型有：字节、半字和字等三种类型。24、ARM 系列微处理器支持的字数据存储格式有：大端格式和小端格式。25、ARM 系列处理器通过执行BX 或者BLX 指令来实现工作状态的切换。26、列举常见的存储器类型：SRAM、DRAM、Flash、EEPROM 等。27、对于RAM 存储器主要有两种，分别是：SRAM 和DRAM。 28、在时钟信号边沿到来之前的一段时间内，数据信号必须保持稳定，这段时间称为器件的建立时间；在时钟信号边沿到来之后的一段时间内，数据信号必须保持稳定，这段时间称为器件的保持时间。 29、总线是在多于两个模块（设备、子系统）之间传送信息的公共通路。30、总线的功能是信息共享和交换。 31、总线由传输信息的物理介质和管理信息传输的协议组成。 32、挂接在总线上的设备依据启动总线事务的能力可以分为主设备和从设备。33、总线协议依据同步方式可分为同步时序协议和异步时序协议。34、总线仲裁方式可分为集中式仲裁和分布式仲裁。 单已霆一侈.习密 下面哪个咨.仗履孑嵌入式务.仗（D ）o A、"夭何一号"金：K机系弦 B、IBMX200宅拓本电喧 C、联抱S10 L R本 D、Iphone多机 自嵌入式咨?仗的存僦Q徇中，存取速度最修的是（B ） o A、伪存 B、Cache Q、 Flash D、■存器向 下面（B ）肘俊彳符合嵌入式春（十务核舫或。 A、宏时俊 B、彳初定韧 C、微型Q D、名纾植 （ A ）宓全把务.貌就件行瘦仔都分隔篇暮来，从而;t大惺宿3专秘的可修孩佐。 A、延件抽哀龙 B、契斯碘射龙 C、瘦件瓮互/名 D、中向龙 在ARM Linux多.筒中，中断处理衿序笆入C代膨以居，ARM 的处孑（A ）M 6模式。A、起偈?用户（SVC） B、中断（IRQ） C、任速中所（IRQ ） D、社笆人中昕之访的业右苟关2 自握含多 .乾的各村导铤方式中，获取蔑。浆最修的方式妥（B ）o A、五谑导勾： B、立卯导以： C、窃存器导址 D、向搓导徒 在龙兮奏弦的各神导垃方式中，若藉H散的地垃包舍自充兮中，粉属孑（ A ）方式。A、五搓导址B、立即导必 Q、容存器导傲D、向谑导址 在笏存器向谑导徒方式中，水定窃存器中有狭的妥（B ）o A、搏《散 B、修H敦函徒 C、月卷外徒 D、的址佻籍藩 向CISC如此，下而哪一招彳房孑RISC地理器的典母（D ） o A、采用富定&度的佬合格式，握含痕餐、简单、基本寻伍:方式布2~3神 ￡0X0 'Q AO K 9 LLXO 、g LOXO 、V 代汨1)￥期卯本、CI (JOqV)￥ 筋：f 象、。 L 乙 EV 39 Z.8 、。 OH'idSBCir 导邪 OU c ids 多邪 'V 冬导郭纱ox 修导乎穿舞毋引衅 °( W )晋米岩茧早分LLXO 以.LXO (J3SC ) ￥ 耕 4 街 V v °￥爵￡)￡纱琵狄R 琴勇衫争身K @*￥爵(v )*2?'中￥辫林茗维繇私DiAfHV 1 V 貉鸟修再吝'Q 好身修的郭导 '。 器乡修葬翳'a 籍穿杪iz 毂'V ° ( O )别刁‘*警乡修街研列￡^￡LH 繇切修 OH FLH 、。 GLH "LH V O GLH 沱LH V H 切LH ‘08 'V (9)。。邪舞分杪切特。少琵私N 必纱琵妙修一 W)色刃耕Od 妙幻*街 级印纱 坐堵乡妙貉私存皋辛何斯吉￥￡、 倒果'貉乡&群员必￡)貉乡&一’本呼咨?多*)穴己v 孑 L8 39 07 L 乙 V O 8A 9S VE SL 'V ° ( 9 ) 晋％馈｝纱段财本乡尊9舞肄澎岁土琵潞龄QXV 孑俩‘￡辛￥斜躬,厂街8Z.99VESLX0辞*花 乙3 +08 =(l ? ￡H)?Q (L ? 乙H) +0H =￡U e O ￡U + (L 〉〉乙8 )= QU *S (L ? ￡U) + 乙H = OH *V (V )晋国纽粉 “L#rsr ,乙B'OB QQV,,兮燮缪卫 W^dV 勇窍切别但彦坪嫌弑书OSIH 'Q 杪於缈繇私妙印⑥'孝葬粉饥 #郭罗群K '彩将少⑥窍K 案物乡/够学％不'以都/ 倒纺身软倨'3导邪粉导郡券、。 留￡粉订封4 '乃旦砂俱陶弈衫‘￥多再幺咚券导郭石剃、已 1．下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（A）。 A．用户模式B．系统模式C．软中断模式D．FIQ模式 2．ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。 A．测试状态和运行状态B．挂起状态和就绪状态 C．就绪状态和运行状态D．ARM状态和Thumb状态 3．下面哪个Linux操作系统是嵌入式操作系统（ B ）。 A．Red-hat Linux B．uclinux C．Ubuntu Linux D．SUSE Linux 4．使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。 A．宿主机B．银河麒麟操作系统 C．目标机D．交叉编译器 5．下面哪个不属于Linux下的一个进程在内存里的三部分的数据之一（A）。 A．寄存器段B．代码段 C．堆栈段D．数据段 选择题（共5小题，每题2分，共10分） 1．下面哪个系统属于嵌入式系统（ D ）。 A．“天河一号”计算机系统B．IBMX200笔记本电脑 C．联想S10上网本D．Iphone手机 2．在Makefile中的命令必须要以（A）键开始。 A．Tab键B．#号键 C．空格键D．&键 3．Linux支持多种文件系统，下面哪种不属于Linux的文件系统格式（ B ）。 A．Ext B．FA T32 C．NFS D．Ext3 4．下面哪种不属于VI三种工作模式之一（ D ）。 A．命令行模式B．插入模式 C．底行模式D．工作模式 5．下面哪一项不属于Linux内核的配置系统的三个组成部分之一（ C ）。 A．Makefile B．配置文件（config.in） C．make menuconfig D．配置工具 1．人们生活中常用的嵌入式设备有哪些？列举4个以上(1) 手机，(2) 机顶盒，(3) MP3，(4) GPS。（交换机、打印机、投影仪、无线路由器、车载媒体、PDA、GPS、智能家电等等。） 2．ARM9处理器使用了五级流水线，五级流水具体指哪五级：(5) 取指，(6) 译码，(7) 执行，(8) 缓冲/数据，(9) 回写。 3．在Makefile中的命令必须要以(10) Tab 键开始。 4．Linux支持多种文件系统，主要包括哪些（写出其中4中就行）(11) Ext，(12) VFA T，(13) JFS，(14) NFS。（JFS、ReiserFS、Ext、Ext2、Ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等） 5．VI的工作模式有哪三种：(15) 命令行模式，(16) 插入模式，(17) 底行模式。 南工大A R M嵌入式系统参考复习题1 ARM嵌入式系统设计参考复习题（2017-11） 主要知识点： 第一章 1.嵌入式系统： “以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统” 根据应用的要求，沿着“体积小、低功耗、高可靠”方向发展，对运算速度、存储容量没有统一要求。三要素：嵌入、专用、计算机。 2.嵌入式系统有哪些部分组成？ 一般由硬件层，中间层（HAL或BSP）和软件层组成。 粗略划分：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统(可选)、嵌入式应用软件 稍细划分：嵌入式处理器、外围设备、驱动程序、嵌入式操作系统、应用接口、嵌入式应用软件 3.嵌入式系统特点：①系统内核小②专用性强③系统精简④高实时性。 4.嵌入式处理器的分类： 嵌入式微处理器（MPU）：就是和通用计算机的处理器对应的CPU，可以认为是“增强型”通用微处理器。 嵌入式微控制器（MCU）：就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线，总线逻辑、定时/计数器、Watchdog、I/O、串行口、A/D等各种必要功能和外设。 嵌入式DSP处理器（DSP）：是专门用于信号处理方面的处理器，在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令执行速度。 嵌入式片上系统（SOC）：是追求产品系统最大包容的集成器件。绝大多数系统构件都在一个系统芯片内部。 第二章 1. ARM：是Advance RISC Machine 的缩写，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 2. 在ARM9TDMI中“9TDMI”的含义： 9：采用版本为9的ARM微处理器 T：支持16为压缩指令集Thumb，D：支持片上Debug，称为D变种 M：内嵌硬件乘法器 Multiplier，称为M变种 I：嵌入式ICE，支持片上断点和调试，称为I变种。 3. ARM Cortex-A8处理器的三种工作状态： ARM状态，处理器执行32位的字对齐的ARM指令；Thumb状态：处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令和ThumbEE状态：执行16位的半字对齐的Thumb指令集变种。 8种工作模式：用户模式（usr)、快速中断模式（fiq）、外部中断模式（irq）、管理模式（svc)、中止模式（abt）、未定义模式（und）、系统模式（sys）和监控模式（mon）。特权模式：除usr之外的其它的7种工作模式都是特权模式。异常模式：除usr和sys之外的其它的6种工作模式都是持权模式。 4. ARM A8寄存器分成哪几类？各类有哪些寄存器？寄存器LR有什么用途？ 分两类：33个通用寄存器和7 个状态寄存器。 33个通用寄存器：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 个状态寄存器：CPSR；SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq和 SPSR_mon。 LR （R14）：也称作子程序链接寄存器或链接寄存器LR，当执行BL子程序调用指令时，R14中得到R15（程序计数器PC）的备份。其他情况下，R14用作通用寄存器。与之类似，当发生中断或异常时，对应的分组寄存器R14_svc、R14_irq、 R14_fiq、R14_abt、R14_und和R14_mon用来保存R15的返回值。 5.CPSR各位是意义： （1）什么是预编译，何时需要预编译： 答案： １、总是使用不经常改动的大型代码体。 ２、程序由多个模块组成，所有模块都使用一组标准的包含文件和相同的编译选项。在这种情况下，可以将所有包含文件预编译为一个预编译头。 （2）char * const p char const * p const char *p 上述三个有什么区别？ 答案： char * const p; //常量指针，p的值不可以修改 char const * p；//指向常量的指针，指向的常量值不可以改const char *p；//和char const *p （3）char str1[] = "abc"; char str2[] = "abc"; const char str3[] = "abc"; const char str4[] = "abc"; const char *str5 = "abc"; const char *str6 = "abc"; char *str7 = "abc"; char *str8 = "abc"; cout < < ( str1 == str2 ) < < endl; cout < < ( str3 == str4 ) < < endl; cout < < ( str5 == str6 ) < < endl; cout < < ( str7 == str8 ) < < endl; 结果是：0 0 1 1 str1,str2,str3,str4是数组变量，它们有各自的内存空间；而str5,str6,str7,str8是指针，它们指向相同的常量区域。 （4）以下代码中的两个sizeof用法有问题吗？ [C易] void UpperCase( char str[] ) // 将str 中的小写字母转换成大写字母{ for( size_t i=0; i 3、RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer，中文是精简指令集计算机。特点是所有指 令的格式都是一致的，所有指令的指令周期也是相同的，并且采用流水线技术。在中高档服务器中采用 RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、 MIPS公司的MIPS和SUN公司的Sparc。 简答 1、简述ARM的7种模式及寄存器划分，如此划分的优点。 1、用户模式（usr） 2、快速中断模式（fiq） 3、中断模式（irq） 4、管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式 5、系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务 6、数据访问终止模式（abt）：数据或指令预取终止时进入该模式 7、未定义指令终止模式（und）：未定义的指令执行时进入该模式 ARM有31个通用的32位寄存器，6个程序状态寄存器，共分为7组，有些寄存器是所有工作模式共用的，还有一些寄存器专属于每一种工作模式 2、 cpsr和spsr寄存器作用，在异常处理时其中的内容是如何变化的？ CPSR:程序状态寄存器(current program status register) (当前程序状态寄存器)，在任何处理器模式下被访问。它包含了条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志以及其他的一些控制和状态位。CPSR在用户级编程时用于存储条件码。SPSR:程序状态保存寄存器（saved program status register）,每一种处理器模式下都有一个状态寄存器SPSR,SPSR用于保存CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。当特定的异常中断发生时，这个寄存器用于存放当前程序状态寄存器的内容。在异常中断退出时，可以用SPSR来恢复CPSR。由于用户模式和系统模式不是异常中断模式，所以他没有SPSR。当用户在用户模式或系统模式访问SPSR，将产生不可预知的后果。 3、简述冯?诺依曼结构与哈佛结构. 冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结 构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度 相同，如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。 哈佛结构是一种存储器结构。使用哈佛结构的处理器有：A VR、ARM9、ARM10、ARM11等 冯诺依曼结构是一种程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。 哈佛体系结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。 Intel处理器采用冯诺依曼结构，ARM属于哈佛结构处理器。 4、ARM状态和THUMB状态有什么不同？写出相互切换程序。 ARM状态此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令，Thumb状态此时处理器执行16位的，半字对齐的THUMB指令。切换程序：从ARM到Thumb: LDR R0,=lable+1 BX R0 从ARM到Thumb: LDR R0,=lable BX R0 5. 存储器映射作用。 通过赋予每个任务不同的虚拟–物理地址转换映射,支持不同任务之间的保护。地址转换函数在每一个任务中定义,在一个任务中的虚拟地址空间映射到物理内存的一个部分,而另一个任务的虚拟地址空间映射到物理存储器中的另外区域。就是把一个地址连接到另一个地址。 6. WATCHDOG的作用及实现机理。 在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片 7. 交叉编译。 嵌入式期末考试试卷 A卷 5、ARM微处理器复位后，PC的地址通常是 0x0 ，初始的工作模式是Supervisor 。 6、ARM微处理器支持虚拟内存，它是通过系统控制协处理器 CP15 和MMU（存 储管理部件）来进行虚拟内存的存储和管理。当系统发生数据异常和指令领取异常时，异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面，以保证程序正常执行。 7、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对齐，另一 种是打断对齐 8、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是 GNU工具 链，ARM公司提供的工具链是 ADS工具链 9、计算机有CISC和RISC两种类型，以ARM微处理器为核心的计算机属于 RISC、类型，其指令长度是定长的。 二、指令测试题(共12分) 1、写一条 ARM 指令，完成操作r1 = r2 * 3（4分） ADD R1,R2,R2, LSL #1 2、初始值R1=23H，R2=0FH执行指令BIC R0， R1，R2，LSL #1后，寄存器R0， R1的值分别是多少？（4分） R0=21H，R1=23H 3、说明指令STMIA r12!, {r0-r11}的操作功能。（4分） 将R0-R11十二个寄存器中的32位数据，存储到R12地址指针为起始地址的内存中，地址的操作方式是先操作、后增加，并更新地址。 4、写一段 ARM汇编程序：循环累加队列myarray中的所有元素，直到碰上零值元 素，结果放在r4中。程序框架如下，补充代码完成上述功能。（8分） AREA total, CODE READONLY ENTRY start MOV r4, #0 ADR r0, myarray ；在此补充代码 loop LDR r1, [r0], #4 ADD r4, r4, r1 CMP r1, #0 BNE loop 5、这是一个由源程序strtest.c和scopy.s组成的混合程序项目，通过调用strcopy 完成字符串复制，程序代码如下。要求阅读程序，在程序中的注释符“//”后，说明该句程序的作用，并说明extern和EXPORT伪指令的在程序中的作用。（8分） strtest.c #include 2018年全国计算机等级考试三级教程嵌入式系统开发技术 常考重点知识点汇总 作者：LightoDeng 吉林大学2018年8月19日 第一章 嵌入式系统概论 1.1嵌入式系统的定义、特点、分类，以及嵌入式系统的逻辑组成。 定义：嵌入式系统是以应用为中心，及计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等多种约束的专用计算机系统。 （1）6个特点： 专用性 隐蔽性（嵌入式系统是被包装在内部） 资源受限（要求小型化、轻型化、低功耗及低成本，因此软硬件资源受到限制） 高可靠性（任何误动作都可能会产生致命的后果） 软件固化（软件都固化在只读存储器ROM中，用户不能随意更改其程序功能） 实时性 （2）逻辑组成：硬件（CPU、存储器、I/O设备及I/O接口、数据总线）+软件 1）处理器（运算器、控制器、寄存器、高速缓冲存储器Cache） 目前所有的处理器都是微处理器 嵌入式系统可包含多个处理器，中央处理器（CPU）和协助处理器（数字信号 处理器DSP、图像处理器、通信处理器） 现在嵌入式系统中使用最多的还是8位和16位的CPU，但32位和64位是技 术发展的主流 2）存储器（随机存储器RAM和只读存储器ROM） 3）I/O设备与I/O接口 4）数据总线 5）软件 （3）分类 按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类： 低端系统 采用4位或8位单片机，在工控领域和白色家电领域占主导地位，如计算器、遥控器、充电器、空调、传真机、BP机等。 中端系统 采用8位/16位/32位单片机，主要用于普通手机、摄像机、录像机、电子游戏机等。 高端系统 采用32位/64位单片机，主要用于智能手机、调制解调器、掌上计算机、路由器、数码相机等。 1.2嵌入式处理芯片 嵌入式处理芯片有4种产品类型：微处理器、数字信号处理器、微控制器、片上系统 微处理器 比较笨重，常用于工业控制领域 数字信号处理器（DSP）：专用于数字信号处理的微处理器，使用哈佛结构存储器，支持单指令多数据并行处理（SIMD）的特殊指令 微控制器（单片机MCU）：相比于微处理器，集成度更高，体积小，功耗低 片上系统（SoC）：系统级芯片，半导体加工工艺进入深微纳米时代。SoC将嵌入式系统的几乎全部功能都集中到一块芯片上，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和输入输出等多种功能。 1.3S O C芯片 （1）微电子技术 1）集成电路的分类: 大规模集成电路LSI，超大规模集成电路VLSI，极大规模集成电路ULS 嵌入式处理芯片大多属于VLSI和ULSI 2）集成电路制作工艺 集成电路的制造大约需要几百道工序，工艺复杂且技术难度非常高。集成电路是在硅衬底上制作而成的。硅衬底是将单晶硅锭经切割、研磨和抛光后制成的像镜面一样光滑的圆形薄片，它的厚度不足1mm，其直径可以是6、8、12英寸甚至更大这种硅片称为硅抛光片，用于集成电路的制造。 制造集成电路的工艺技术称为硅平面工艺，包括氧化、光刻、掺杂等多项工序。把这些工序反复交叉使用，最终在硅片上制成包含多层电路及电子元件的集成电路。 集成电路的特点：体积小、重量轻、可靠性高。其工作速度主要取决于逻辑门电路的晶体管的尺寸。尺寸越小，工作频率就越高，门电路的开关速度就越快。 摩尔定律：单块集成电路的集成度平均每18~24个月翻一番 （2）通用SoC和专用SoC 通用SoC 半导体企业通过自主开发处理器内核或购买其他企业的处理器内核的IP授权，按照目标领域功能要求所开发的SoC芯片系列 专用SoC 嵌入式系统开发商依据待开发产品的特殊要求，向半导体企业定制的SoC芯片。为委托方所专有，无法在市场采购到。如苹果公司的系列芯片。 （3）开发流程 1）总体设计可以采用系统设计语言System C（或称IEEE 1666，它是C++的扩充）或System Vetilog语言对SoC芯片的软硬件作统一的描述，按照系统需求说明书确定SoC的性能能参数，并据此进行系统全局的设计。 1. Linux文件权限一共10位长度，分成四段，第三段表示的内容是。 A 文件类型 B 文件所有者的权限 C 文件所有者所在组的权限 D 其他用户的权限 2. 终止一个前台进程可能用到的命令和操作。 A kill B 嵌入式考试选择题(共六十个) 二．选择题（分数=1*60） 1.对一个字，存储时先存放低字节，再存放高字节（即低字节占低地址，高字节占高地址）。 则该种存储格式为__A__________ A,小端方式 B,大端方式 C,低端方式 D,高端方式 2.ARM公司是专门从事___B________ A,基于RISC技术芯片设计开发 B,ARM芯片生产 C,软件设计 D,ARM芯片销售 3.哪个不是ARM微处理器的特点_____D_______ A,体积小，低功耗，低成本，高性能 B,大多数数据操作都在寄存器中完成 C,寻址方式灵活简单，执行效率高 D,指令长度不固定 4.ARM微处理器为_____________C____ A, 16位RISC架构 B, 32位CISC架构 C, 32位RISC架构 D, 64位RISC架构 5.ARM7系列微处理器是_____A______ A, 三级流水线结构 B, 四级流水线结构 C, 三级流水线结构 D, 三级流水线结构 6.ARM9系列微处理器是________C_____ A, 三级流水线结构 B, 四级流水线结构 C, 五级流水线结构 D, 三级流水线结构 7.对于ARM7TDMI系列微处理器，下列叙述哪个是错误的__D___ A, 支持片上Debug B, 支持压缩指令集Thumb C, 内嵌硬件乘法器 D, 嵌入式ICE,但不支持片上断点和调试点 8.下列叙述哪个是错误的___B___ A, ARM指令为32位的长度，Thumb指令为16位长度 B,Thumb代码与等价的ARM代码相比较，用ARM指令要比Thumb指令节省30%-40% 以上的存储空间 C, 使用Thumb代码的系统，其功耗要低 D, Thumb指令的密度高 9.要使用WinCE或标准Linux嵌入式操作系统，ARM必须带有____A______功能 A MMU B MCU C MMC D MUM 10.ARM处理器支持以下______D___数据类型 A, 8位有符号和无符号字节 B, 16位有符号和无符号字节 C, 32位有符号和无符号字节 D, A,B,C都可以 11.在ARM体系结构中，字的长度为_______B_____位 A 16位 B 32位 C 64位 D 128位 12.嵌入式操作系统使用的保护模式是在ARM的___C_______模式下工作 A 系统模式 B 禁止模式 C 管理模式 D 用户模式 13.ARM处理器正常的程序执行状态是在___D________模式下 A 系统模式 B 禁止模式 C 管理模式 D 用户模式 14.可以通过____B______异常中断机制仿真浮点向量运算 A 指令预取中止 B 未定义的指令 C 软件中断（SWI） D 数据访问中止 15.在ARM状体下，异常IRQ,FIQ,预取中止的返回，使用的语句是___B______ A MOV PC,R14 B SUBS PC,R14,#4 C SUBS PC,R14,#8 D SUBS PC,R14#1 16.在所有工作模式下，___A_____都指向同一个物理寄存器，即各模式共享 A R0-R7 B R0-R12 第一章 1、嵌入式系统的应用范围：军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业 控制。 2、嵌入式系统定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件 与硬件可裁剪，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。（嵌入式的三要素：嵌入型、专用性与计算机系统）。 3、嵌入式系统的特点：1)专用性强；2）实时约束；3）RTOS；4）高可靠性；5） 低功耗；6）专用的开发工具和开发环境；7）系统精简； 4、嵌入式系统的组成： （1）处理器：MCU、MPU、DSP、SOC； （2）外围接口及设备：存储器、通信接口、I/O 接口、输入输出设备、电源等；（3）嵌入式操作系统：windows CE、UCLinux、Vxworks、UC/OS; （4）应用软件：Bootloader 5、嵌入式系统的硬件：嵌入式微处理器（MCU、MPU、DSP、SOC），外围电路， 外部设备； 嵌入式系统的软件：无操作系统（NOSES），小型操作系统软件（SOSE）S，大型 操作系统软件（LOSES）注：ARM 处理器三大部件：ALU、控制器、寄存器。 6、嵌入式处理器特点：（1）实时多任务；（2）结构可扩展；（3）很强的存储区 保护功能；（4）低功耗； 7、DSP处理器两种工作方式：（1）经过单片机的DSP可单独构成处理器；（2） 作为协处理器，具有单片机功能和数字处理功能； 第二章 1、IP核分类：软核、固核、硬核； 2、ARM 处理器系列：（1）ARM7系列（三级流水，thumb 指令集，ARM7TDMI）; (2)ARM9系列（DSP处理能力，ARM920T）（3）ARM/OE（增强DSP）（4）SecurCone 系列（提供解密安全方案）；（5）StrongARM系列（Zntle 产权）；（6）XScale系列（Intel 产权）；（7）Cortex 系列（A：性能密集型；R：要求实时性；M：要求低 成本） 3、ARM 系列的变量后缀：（1）T：thumb 指令集；（2）D：JTAG调试器；（3）快 精品文档 10个小题，每小题1分，共10分）Array 1、以下说法不正确的是（）。 A、任务可以有类型说明 B、任务可以返回一个数值 C、任务可以有形参变量 D、任务是一个无限循环 2、用图形点阵的方式显示一个16*16点阵汉字需要（）字节。 A、8 B、32 C、16 D、64 3、μCOS-II操作系统中最多可以管理（）个任务。 A、64 B、56 C、128 D、63 4、存储一个32位数0x2168465到2000H～2003H四个字节单元中，若以大端模式存 储，则2000H存储单元的内容为（）。d A、0x21 B、0x68 C、0x65 D、0x02 5、以ARM为内核的微处理器是（）位的。d A、4位 B、8位 C、16位 D、32位 6、RS232-C串口通信中，表示逻辑1的电平是（）。d A、0v B、3.3v C、＋5v～＋15v D、－5v～－15v 7、寄存器R14除了可以做通用寄存器外，还可以做（）。b A、程序计数器 B、链接寄存器 C、栈指针寄存器 D、基址寄存器 8、IRQ中断的入口地址是（）。 A、0x00000000 B、0x00000008 C、0x00000018 D、0x00000014 9、采用RS232-C串行通信至少需要三根线，其中不包括（）。 A、电源线 B、地线 C、发送数据线 D、接收数据线 10、Unicode编码与（）编码方式兼容。 A、ASCII码 B、GBK C、GB2312 D、区位码 二、填空题（本大题共24个空，每空1分，共24分） 11、发展到现在，常用的操作系统包括三大类，分别为：批处理系统、分 时系统、和实时系统。 12、在图形操作系统中，字符通常有两种存储方式：一种是方式；一种是 方式。在嵌入式开发系统中一般使用方式。 13、ARM7指令系统采用三级流水线指令，分别包括：、、 和。 14、ARM处理器有七种工作模式，分别为、、、、 、、和状态。见第二套题的19题 15、OSTaskSuspend (self)可把正在运行的任务挂起，参数self指任务本 身。 用此函数挂起的任务可通过 OSTaskResume 函数唤醒。 16、创建信号量OSSemCreat(0)函数中，参数0表示信号量的初始值。 17、若一个优先级为35的任务就绪，则在就绪表中，OSRdyTbl[]的 2 置位， 变量OSRdyGrp的 4 置位。 18、网络通信中面向连接的协议是____tcp____，面向无连接的协议是___udp_____。 三、简答题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分） 19、简述进程和线程有什么区别，μCOS-II操作系统中的任务属于进程还是线程？进程：包含正在运行的一个程序的所有状态信息，包括程序的代码、程序的数据、PC值、一组通用的寄存器的当前值，堆、栈，一组系统资源（如打开的文件）。进程有动态性、独立性、并发性的特点。 线程：是较进程更小的能独立运行的基本单位，是进程当中的一条执行流程，它可以满足统一进程内不通实体间的并发执行而又共享相同的地址空间。 一个进程中可以同时存在多个线程 各个线程之间可以并发地执行 选择题： 1、下面哪一种工作模式不属于特权模式（）。 A、用户模式 B、系统模式 C、软中断模式 D、模式 3、920T的工作状态包括（）。 A、测试状态和运行状态 B、挂起状态和就绪状态 C、就绪状态和运行状态 D、状态和状态 4、232串口通信中，表示逻辑1的电平是（）。 A、0v B、3.3v C、＋5v～＋15v D、－5v～－15v 5、汇编语句“ R0, R2, R3, 1”的作用是（）。 A. R0 = R2 + (R3 << 1) B. R0 =( R2<< 1) + R3 C. R3= R0+ (R2 << 1) D. (R3 << 1)= R0+ R2 6、I2C协议中有几根线（） A.1 B.2 C.3 C.4 7、指令“ R0!, {R1, R2, R3, R4}”的寻址方式为（）。 A、立即寻址 B、寄存器间接寻址 C、多寄存器寻址 D、堆栈寻址 9、232C串行通信总线的电气特性要求总线信号采用（）。 A、正逻辑 B、负逻辑 C、高电平 D、低电平 10、下面哪种操作系统不属于商用操作系统。 ( ) A. B. C. D. 11. 下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。 ( ) / 22 A. 内核精简 B. 专用性强 C. 功能强大 D. 高实时性 12. 下面哪种不属于嵌入式系统的调试方法。 ( ) A. 模拟调试 B. 软件调试 C. 调试 D. 单独调试 13. 在嵌入式处理器中，下面哪种中断方式优先级最高。 ( ) A. B. 数据中止 C. D. 14. 和的说法正确的是。 ( ) A. 的读速度比稍慢一些 B. 的写入速度比慢很多 C. 的擦除速度远比的慢 D.大多数写入操作需要先进行擦除操作 15. 下面哪种嵌入式操作系统很少用在手机上。 ( ) A. B. C. D. 16、0x17&0x11的运算结果是。 ( ) A.0x01 B.0x11 C.0x17 D.0x07 17、以下哪种方式不属于文件系统的格式。 ( ) 18、下面哪个特点不属于设备的特点。 ( ) A.串行通信方式 B.不可热拨插 C.分、和 D.通信速率比串口快 19、寄存器中反映处理器状态的位是（） 位位位位 何燕 120601 120601119 一、选择题(共5) 1、下面哪个不是嵌入式操作系统的特点。（ C ） A.内核精简 B.专用性强 C.功能强大 D.高实时性 2、ARM指令集合Thumb指令集分别是（D ）位的。 A.8,16 B.16，32 C.16,16 D.32,16 3、FIQ中断的入口地址是（ A ） A.0x0000001C B.0x00000008 C.0x00000018 D.0x00000014 4、ADD R0，R1，#6，执行该指令时属于（ A）寻址方式。 A.立即寻址 B.多寄存器寻址 C.寄存器直接寻址 D.相对寻址 5、寄存器R13除了可以用作通用寄存器之外，还可以作为（ B ） A.程序计数器 B.堆栈指针寄存器 C.链寄存器 D.基址寄存器 6、一个32位字0x12345678,在采用bigEndian存储，在内存的排列正确的 是（B） A.78 56 34 12 B.12 34 56 78 C.87 65 43 21 D.21 43 65 87 二、填空题(共5个) 1、嵌入式系统体系结构一般具有冯.诺依曼和哈佛两种基本形式，且ARM7采用冯.诺依曼体系结构。 2、从编程角度看，ARM微处理器一般有ARM和Thumb两种工作状态。 3、ARM9处理器使用了程序存储器和数据存储器分开独立编址的哈佛结构，并采用5级指令流水线，5级流水线操作分别是取指、译码、执指、缓冲和写回。 4、ARM微处理器支持字节、半字、字三种数据类型，数据的位数分别为8位、16位、32位，其中字必须以4字节为边界对齐，半字必须以2字节为边界对齐。 5、复位异常的优先级最高，因此在任何情况下，只要进入该状态系统无条件地将PC指向0x00000000处，以执行系统第一条指令。 三、判断题（共5个） 1、ARM7采用3级指令流水线，即取指令、译码和执行指令。（√） 2、Boot Loader 是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。(√) 3、嵌入式系统开发环境只需要宿主机和目标机就可以。（×） 4、ARM指令中“%”后面的数字为十进制数。（×） 5、无论何种模式下R15均作为PC使用。（√） 6、ATPCS中的参数传递规则只能使用寄存器R0-R3来进行参数的传递。（×） 7、在C语言程序中调用汇编语言程序的方法是使用EXTERN关键字。（√） 8、Char *a[5];是数组指针的声明格式。（×） 9、指令ADD Rd，Rn，#3和指令ADD Rd，Rn，Rm的寻址方式不同。（√） 10、指令MUL R1，R1，R6是正确的。（×）（因为目标寄存器R1不能同时做第一操作数） 四、写出下列简称的含义(共5个)嵌入式系统期末考试题库及答案
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