嵌入式试题

嵌入式系统试题

1. 请简述嵌入式系统的设计过程。

2. 简述ARM处理器的工作状态。

3. 简述ARM处理器的7种运行模式及各自的用途。

4. 简述BLX、SWI、STM、LDM、MOV、MVN的含义。

5.请解释下列程序中的各条指令：

.equ x, 45

.equ y, 64

.equ stack_top,0x1000

.global_start

.text

_start:

mov sp, #stack_top

mov r0, #x

str r0, [sp]

mov r0, #y

ldr r1, [sp]

add r0, r0, r1

str r0, [sp]

stop:

b stop

.end

6. 分析说明S3C44B0X的总线优先级顺序。

7. S3C44B0X中具有哪几个定时器？分别有哪些功能特性？

8. S3C44B0X中功耗管理的5种模式是什么?

9. 简述BootLoader的作用。

10. 写出S3C44B0X的UART1的初始化设置程序代码。

11 ARM常见的寻址方式有哪些？

12嵌入式系统软件的层次结构并简要介绍？

13试述两种常见的ARM开发环境及其特点？

14：S3C44B0X I2C总线接口操作有那四种操作方式？15：嵌入式系统的发展趋势

附：试题答案

1．

嵌入式系统得设计过程：

（1）系统定义与需求分析

（2）系统设计方案的初步确立

（3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证

（4）完善初步方案、初步方案实施

（5）软硬件集成测试

（6）系统功能性能测试及可靠性测试

2.

ARM处理器的工作状态:

(1)ARM状态:32位，ARM状态下执行字对准的32位ARM指令；

(2)Thumb状态:16位，Thumb状态下执行半字对准的16位Thumb指令。在Thumb 状态下，程序计数器PC使用位1选择另一个半字。

3.

ARM处理器的7种运行模式:

（1）用户模式：正常用户模式，程序正常执行模式。

（2）FIQ模式：处理快速中断，支持高速数据传送或通道处理。

（3）IRQ模式：处理普通中断。

（4）SVC模式：操作系统保护模式，处理软件中断。

（5）中止模式：处理存储器故障，实现虚拟存储器和存储器保护。

（6）未定义模式：处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真。（7）系统模式：运行特权操作系统任务。

4.

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

5.

.equ x, 45 /*定义变量x,并赋值为45 */

.equ y, 64 /*定义变量y,并赋值为64*/

.equ stack_top, 0x1000 /*定义栈顶0x1000*/

.global_start /*声明全局变量*/

.text /*将操作符开始的代码编译到代码段*/

_start: /*程序代码开始标志*/

mov sp, #stack_top /*定义堆栈位置*/

mov r0, #x /*x的值放入r0*/

str r0, [sp] /*r0的值保存到堆栈*/

mov r0, #y /*y的值放入r0*/

ldr r1, [sp] /*取堆栈中的数到r1*/

add r0, r0, r1 /*将r0中的数和r1中的数相加的结构放入r0*/

str r0, [sp] /*r0的值保存到堆栈*/

stop:

b stop /*程序结束，进入死循环*/

.end

6.

(1)DRAM refresh controller(DRAM刷新控制器);

(2) LCD_DMA

(3) ZDMA0,1

(4)BDMA0,1

(5) External bus master(外部总线控制器);

(6) Write buffer(写缓冲区)

(7)Cache 和CPU。

7.

6个16位定时器：都可以工作在中断或DMA模式。定时器0、1、2、3、4有

PWM功能，定时器5只是一个内部定时器而无输出引脚。

PWM定时器特性为：

6个基于DMA或中断操作的16位定时器

3个8位预分频器，2个5位除法器和1个4位除法器。

输出波形可编程的功率控制器（PWM）

自动重装或短脉冲模式（One-shot Pulse Mode）

死区发生器

1个看门狗定时器：

看门狗定时器具有以下特性：

带中断请求的普通间隔定时器模式

当定时器计数值达到0时，内部复位信号被激活128MCLK周期8．

S3C44B0X中功耗管理的5种模式：

正常模式：正常运行模式；

低速模式：不加PLL 的低时钟频率模式；

空闲模式：只停止CPU 的时钟；

停止模式：停止所有的时钟；

LCD的SL空闲模式：SL 空闲模式的进入将导致LCD 控制器开始工作。此时，

CPU和除LCD控制器外的所有外设都停止工作。

9．

Boot loader作用:系统引导程序，负责Linux内核的启动，用于初始化系统资源，包括SDRAM。这部分代码用于建立Linux内核运行环境和从Flash中装载初始化Ramdisk等。它首先完成系统硬件的初始化，包括时钟的设置、存储区的映射、堆栈指针的设置等；然后跳转到操作系统内核的入口，将系统控制权交给操作系统。

10．

UART初始化程序：

static int whichUart=0;

void Uart_Init(int mclk,int baud)

{int i;

If(mclk==0)

mclk=MCLK;

rUFCON1=0x0;

rUMCON1=0x0;

rULCON1=0x3;

rUCON1=0x245;

rUBRDIC1=((int)(mclk/16./baud+0.5)-1);

for(i=0;i<100;i++);

}

11．

立即寻址

寄存器寻址

寄存器间接寻址

基址加偏址寻址

堆栈寻址

块拷贝寻址

相对寻址

12．嵌入式系统软件的层次结构：

?驱动层程序：驱动层程序是嵌入式系统中不可缺少的重要部分，

使用任何的外部设备都需要有相应驱动层程序的支持，他为上层

软件提供了设备的操作接口。驱动层程序一般包括硬件抽象层

HAL、板极支持包BSP和设备驱动程序。

?实时操作系统RTOS：对于使用操作系统得嵌入式系统而言，操

作系统一般以内核映像的形式下载到目标系统中。内核中通常必

需的基本部件是进城管理、进程间通信、内存管理部分，其他部

件如文件系统、驱动程序、网络协议等都可以根据用户要求进行

配置，并以相关的方式实现。这样一来，整个嵌入式系统与通用

操作系统类似，功能比不带有操作系统得嵌入式强大了很多。

?操作系统的应用程序接口API：API是一系列复杂的函数、消息

和结构的集合体。在计算机系统中有很多可通过硬件或外部设备

去执行的功能，这些功能的执行可通过计算机操作系统或硬件预

留的标准指令调用。因而系统提供标准的API函数，可加快用户

应用程序的开发，统一应用程序的开发标准，也为操作系统版本

的升级带来了方便。

?应用程序：用户应用程序主要通过调用系统的API函数对系统进

行操作，完成用户应用功能开发。

13．

两种常见的ARM开发环境及其特点：

ADS/SDT IDE开发环境：它由ARM公司开发，使用了CodeWarrior公司的

编译器；

集成了GNU开发工具的IDE开发环境：它由GNU的汇编器as、交叉编译

器gcc、和链接器ld等组成。

14．

S3C44B0X I2C总线接口操作的四种操作模式：

1)主传送模式

2)主接收模式

3)从传送模式

4)从接收模式

15．

1.即将迎来以ARM为核心的32位浪潮

嵌入式系统应用的高低端：以4位、8位单片机或为控制器（MCU）为核心的嵌入式系统，早已广泛的应用于工业控制、军事、航空航天、家电等各个领域，极大地推动了IT技术的发展。目前这些属于最低端应用的嵌入式系统。这些低端应用市场范围非常广泛，局部带动了低端应用。

即将来临的32位浪潮：随着嵌入式系统的不断发展，当应用越来越复杂、使用范围越来越广时，8位处理器已经无法满足的需要，此时32位SoC为高性能嵌入式系统开发提供了功能丰富的硬件平台，也为实时嵌入式操作系统的广泛应用提供了硬件基础。因此，以32位处理器作为高性能嵌入式系统开发的核心已是嵌入式技术发展的必然趋势。

32位向ARM 转移，形成ARM市场主导地位：在嵌入式微处理器中，虽然有多种嵌入式处理器可供选择，但是ARM处理器核以其低功耗、高性能等突出优点已在32位嵌入式应用中稳居第一。ARM已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案事实上的标准。优良的性能和广泛的市场定位极大地增加和丰富了ARM的资源，加速了ARM处理器面向各种应用的系统芯片的开发和发展。

2.嵌入式系统与Internet的融合：

为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求，面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求，嵌入设备必需配有通信接口,相应需要TCP/IP协议簇软件支持；由于家用电器相互关联(如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求，新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持应用软件的特定编程模式，如Web或无线Web编程模式，还需要相应的浏览器，如HTML、WML等。

3.未来嵌入式系统的发展趋势

近几年，在消费电子、工业应用、军事国防、网络设备等领域的嵌入式应用，为中提供了难得的发展机遇。另外，嵌入式技术又不断地刺激新的技术的产生——信息家电、医疗电子病历、微小型智能武器等方面应用也日益广泛，应用深度也进一步加强。

互联网的普及、微电子加工工艺的提高、3C技术的普遍融合、使用者需求的增多、信息服务应用的生活化、技术的渗透性和融合性、设备的关联性以及个性化服务的普遍需求。因而，移动化处理信息，即随时随地的获取信息、处理信息等，成为信息社会把握先机而制胜的必然武器。日益发展的嵌入式已能够满足人们随时随地利用任何设备和手段来接收、处理和发布信息的需求。低成本、低功耗的消费电子和宽带、无线通信以及处理运算的高效计算结合技术将进一步刺激和加速嵌入式技术的发展，造就更广阔的市场空间。