嵌入式系统及应用期末试卷A

北京理工大学珠海学院

2014 ～ 2015学年第二学期《嵌入式系统及应用》期末试卷（A）

1、嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术位基础，且软硬件可裁剪，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。

2、目前使用的嵌入式操作系统主要有这几种：Linux 、

VxWorks 、

windows 等。

3、ARM920TDMI微处理器名称中，T表示支持16位宽度的压缩指令集，D 表示支持在片调试（Debug），M表示具有增强型乘法器，I表示具有嵌入式ICE部件。

4、ARM920T 微处理器中ARM 指令集的代码宽带是32位，Thumb 指令集的宽度是16位。

5、ARM920T微处理器的指令流水采用了典型的RISC五级流水结构，将指令执行过程分为取指、译码、执行、访存和写回5个步骤。

6、ARM处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼，数据和指令分开使用不同接口的是哈佛结构。

7、ARM9处理器内部共有37个32 位处理器，其中31个用过通用寄存器，6个用作状态寄存器。其中CPSR寄存器中文名称是当前程序状态寄存器，其上的I位置1时禁止IRQ中断，T位置0时，指示ARM状态。

8、Cache 的中文名称为高速缓存。

9、嵌入式系统有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对齐，另一种是大端对齐。

10、嵌入式系统移植时，首先要对嵌入式系统软件层次的系统启动应到程序层、操作系统层和用户应用程序层进行修改和剪裁。

二、选择题（每小题2分，共20分）【得分：】

1、在指令系统的各种寻址方式中，获取操作数最快的方式是( B )。

A. 变址寻址

B. 立即寻址

C. 寄存器寻址

D. 间接寻址

2、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

3、以下哪项关于SRAM和DRAM的区别是不对（ A ）。

A. SRAM比DRAM慢

B. SRAM比DRAM耗电多

C. DRAM存储密度比SRAM高得多

D. DRM需要周期性刷新

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、ARM汇编语句”ADD R0, R2, R3, LSL#1”的作用是（C ）。

A. R0 = ( R2<< 1) + R3

B. R3 = R0+ (R2 << 1)

C. R0 = R2 + (R3 << 1)

D. (R3 << 1) = R0+ R2

6、ADD R0，R1，#3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

7、和PC机系统相比下列哪个不是嵌入式系统独具的特点（ C ）

A、系统内核小

B、专用性强

C、可执行多任务

D、系统精简

8、每种嵌入式操作系统都有自身的特点以吸引相关用户，下列说法错误的是（ D ）。

A. 嵌入式Linux提供了完善的网络技术支持；

B. ?CLinux是专门为没有MMU的ARM芯片开发的；

C. ?C/OS-Ⅱ操作系统是一种实时操作系统（RTOS）；

D. WinCE提供完全开放的源代码。

9、RQ中断的优先级别是（ D ）。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

10、假设R1=0x31，R2=0x2 则执行指令ADD R0,R1,R2 LSL #3 后，R0的值是（ C ）

A. 0x33

B. 0x34

C. 0x39

D. 0x38

三、简答题（每小题4分，总计20分）【得分：】

1、简述嵌入式系统设计的主要步骤。

系统需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成

2、简述ARM处理器的7种运行模式及各自的用途。

（1）用户模式：正常执行程序时的处理器模式。

（2）FIQ模式：响应快速中断时的处理模式。

（3）IRQ模式：响应普通中断时的处理模式。

（4）管理模式：操作系统的保护模式。

（5）中止模式：指令或数据预取操作中止时的模式，该模式下实现虚拟存储器或存储器保护。

（6）未定义模式：当执行未定义的指令时进入该模式。

（7）系统模式：运行特权操作系统任务时的模式。

3、简述BLX、SWI、STM、LDM、MOV、MVN的含义。

BLX: 带链接和状态切换的跳转指令；SWI: 软件中断指令；STM: 批量内存字写入指令；LDM: 加载多个寄存器指令；MOV: 数据传送指令；MVN:数据取反传送指令。

4、简述arm状态寄存器特点及格式。

在所有处理器模式下都可以访问当前程序状态寄存器CPSR (Current Program Status

Register)。CPSR包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。

每种异常模式都有一个保存程序状态寄存器SPSR (Saved Program Status Register)。当异常出现时，SPSR用于保留CPSR的状态。

由于用户模式和系统模式不属于异常模式，他们没有SPSR，当在这两种模式下访问SPSR，结果是未知的。

格式：

位[0:7]为控制位，其中，M0、M1、M2、M3和M4为处理器模式选择位，T为处理器工作状态选择位，I和F为中断/快中断禁止位；位[28:31]为条件码标志；其它位[8:27]留做以后ARM版本的扩展。

I=1，禁止IRQ中断；

F=1，禁止FIQ中断；

T=1，程序运行于Thumb态。

N、Z、C、V均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变，并且可以决定某条指令是否被执行

5、根据自己的理解描述嵌入式系统的发展趋势？

行业性嵌入式软硬件平台——标准化

互联网的普及——网络化

半导体技术的改善——小型化

3C技术的快速融合——功能多样化

使用者的需求——个性化

信息服务应用生活化——泛在化

四、程序分析题（每小题5分，共20分）【得分：】

1、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？

R0=21H，R1=23H

2、请在横线处说明该横线对应的指令的功能。

AREA Example, CODE, READONLY ；声明代码段Example

ENTRY ；标识程序入口

CODE32

START

MOV R0，#0

MOV R1，#10

LOOP

BL ADD_SUB；调用子程序ADD_SUB

B LOOP

ADD_SUB

ADDS R0，R0，R1；R0=R0+R1

MOV PC，LR；子程序返回

END

3、请在横线处写出该横线对应的指令的运行后寄存器的值。

MOV R0,#0x500 ；R0= 0x00000500

MOV R1,#0x4000

MOV R1,R1,LSR#3 ；R1= 0x00000800

CMP R0,R1

MOVHI R1,#1 ；R1= 0x00000800

MOVLO R1,# -1 ；R1= 0xFFFFFFFF

MOVEQ R1,#0；R1=0xFFFFFFFF

4、有两个任务代码如下，其中Task_A、Task_B的优先级分别为：28、37。分析LCD上的显示结果。

V oid Task_A（）{

ClearScreen();

LCD_Printf(“task1 is running!\n”);

OSTimeDly(400);

}

V oid Task_B（）{

ClearScreen();

LCD_Printf(“hello task2! \n”);

OSTimeDly(160);

}

在LCD上的显示结果为：

第一次： task1 is running!

第二次： hello task2!

第三次： hello task2!

第四次： task1 is running!

第五次： hello task2!

五、汇编程序设计（每小题10分共20分）【得分：】

1. 使用CMP指令判断(9*X/4)>(2*X)吗？若大于则R5 = 0xFF，否则R5 =

0x00，其中X为你的学号最后两位数（需转换成十六进制数）。

AREA Example,CODE,READONLY ; 声明代码段Example2

ENTRY ; 标识程序入口

CODE32

START

MOV R0,#X

ADD R0,R0,R0,LSL #3 ; 计算R0 = X+8*X = 9*X

MOV R0,R0,LSR #2 ; 计算R0 = 9*X/4

MOV R1,#X

MOV R1,R1,LSL #1 ; 计算R1 = 2*X

CMP R0,R1 ; 比较R0和R1，即(9*X/4)和(2*X)进行比较

MOVHI R5,#0xFF ; 若(9*X/4)>(2*X)，则R5 <= 0xF0

MOVLS R5,#0x00 ; 若(9*X/4)≤(2*X)，则R5 = 0x0F

END

2. 编写一简单ARM汇编程序段，实现1+2+…+100的运算。

AREA Example, CODE, READONLY

ENTRY

CODE32

START

MOV R2,#100

MOV R1,#0

LOOP

ADD R1,R1,R2 ;R1中为累加和

SUBS R2,R2,#1 ;R2控制循环

BNE LOOP

END