(完整版)三级嵌入式系统
3级嵌入式重点

1、嵌入式系统的定义(1)定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
(2)嵌入式系统发展的4个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。
(3)知识产权核(IP核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。
(4)IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。
2、嵌入式系统的组成:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层(1)硬件层:嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。
嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器Cache:位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。
它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快。
(2)中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP):它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口开发即可。
BSP有两个特点:硬件相关性和操作系统相关性。
设计一个完整的BSP需要完成两部分工作:A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。
片级初始化:纯硬件的初始化过程,把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。
板级初始化:包含软硬件两部分在内的初始化过程,为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。
系统级初始化:以软件为主的初始化过程,进行操作系统的初始化。
B、设计硬件相关的设备驱动。
(3)系统软件层:由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
(4)应用软件:由基于实时系统开发的应用程序组成。
3、实时系统(1)定义:能在指定或确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。
三级嵌入式系统

计算机网络的类型:1)局域网2)城域网2)广域网
IP地址分为A、B、C三类。
IP是由四段数字组成,共32位,8位一段。
A类IP段 0.0.0.0到127.255.255.255(0段和127段不使用)
B类IP段 128.0.0.0到191.255.255.255
数字视频的数据量非常大,在进行传输时必须进行压缩,压缩编码标准是国际标准化组织(ISO)制定的,其名称为MPEG。
无线局域网采用的协议主要是IEEE802.11(俗称WIFI)
3.数字通信与计算机网络
微波是一种300MHz-300GHz的电磁波
计算机网络的组成:1)计算机等智能电子设备2)数据通信链路3)通信协议4)网络软件
最小系统的构成:嵌入式处理器、存储器、复位电路、电源电路、时钟电路、调试测试接口
STMIAR0,{R1-R7} [R0]R1,[R0+4]R2, [R0+8]R3,[R0+12]R4,[R0+16]R5……
程序状态寄存器访问指令举例:ﻫMRS R0,CPSR传送CPSR中的值到R0
MSRCPSR,R0传送R0的值到CPSRs
5.ARM汇编语言程序设计
意会
三 第三章
1.嵌入式系统硬件组成概述
ARM处理器的主流为32位,其主要特征如下:1)单周期操作2)只是用加载/存储指令访问内存3)指令长度固定4)三地址指令格式5)指令流水线格式6)低功耗设计ARM由三种指令集,分别是:1)ARM指令集2)Thumb指令集3)Thumb-2指令集
2.典型ARM处理器介绍
ARM处理器分为5类,分别是:1)经典ARM处理器2)ARMCortex嵌入式处理器3)ARMCortex实时嵌入式处理器4)ARM Cortex应用处理器5)ARM专家处理器
(完整word版)计算机三级嵌入式知识点汇总,推荐文档

一、嵌入式系统开发的基础知识1.嵌入式系统的特点、分类、发展与应用,熟悉嵌入式系统的逻辑组成。
(1)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:1)处理器(运算器、控制器、存储器)目前所有的处理器都是微处理器中央处理器(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)2)存储器(随机存储器RAM和只读存储器ROM)RAM分为动态DRAM和静态SRAM两种。
DRAM电路简单、集成度高、功耗小、成本低,但速度稍慢慢;SRAM电路较复杂、集成度低、功耗较大、成本高,但工作速度很快,适合用作指令和数据的高速缓冲存储器RAM当关机或断电时,其中的信息都会消失,属于易失性存储器ROM属于不易失性存储器。
分为电可擦可编程只读存储器(存放固件)和闪速存储器(Flash ROM简称内存)。
内存的工作原理:在低压下,存储的信息可读但不可写,这类似于ROM;在较高的电压下,所存储的信息可以更改和删除,这有类似于RAM。
3)I/O设备与I/O接口4)数据总线软件(3)分类按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类:1)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。
2)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。
3)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。
(4)发展20世纪60年代初,第一个工人的现代嵌入式系统(阿波罗导航计算机)20世纪60年代中期,嵌入式计算机批量生产20世纪70年代,微处理器出现20世纪80年代中期,外围电路的元器件被集成到处理器芯片中,昂贵的模拟电路元件能被数字电路替代20世纪90年代中期SOC出现,集成电路进入超深亚微米乃至纳米加工时代2.嵌入式系统的组成与微电子技术(集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的作用和发展)(1)集成电路IC集成电路的制造大约需要几百道工序,工艺复杂。
!三级嵌入式系统及应用技术考试大纲

题库(完整)三级嵌入式系统及应用技术考试大纲1.掌握嵌入式系统的基本概念2.熟悉嵌入式系统的硬件3.熟悉嵌入式操作系统4.掌握嵌入式Linux操作系统5.掌握嵌入式Linux的开发环境6.掌握Windows 7.掌握Windows 的开发环境考 试 范 围一、嵌入式系统的硬件1. 嵌入式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)的定义与功能2. 存储器只读存储器ROM(Read Only Memory)、随机存储器RAM(Random Access Memory)和闪存的定义与功能3. 输入输出设备液晶显示屏(liquid crystal display:LCD)、触摸屏、语音输入输出技术、键盘的功能4. 电源转换与管理电源IC 分类、电源IC 的特点5. 接口技术嵌入式系统接口的、并行接口、串口、USB、PCMCIA 和CF、红外线接口6. 总线总线(总线的主要参数:总线的带宽,总线的位宽,总线的工作时钟频率),I2C 总线,CAN 总线二、嵌入式操作系统1. 操作系统基本理论a) 内存管理:内存管理功能,内存分割(固定分割(Fixed Partitioning)与动态分割(Dynamic Partitioning)),虚拟内存(分页(Paging)与分段(Segmentation)),页替换算法b) 进程与中断管理:进程状态与状态转换,进程描述,进程控制,并发,Dekker 算法,Peterson 算法,并发控制硬件方法,信号量,管程,消息传递,死锁与死锁处理,中断及中断处理c) 调度机制:调度类型,单处理器调度算法(FCFS 算法,循环执行算法,SPN 算法,SRT 算法,HRRN 算法,反馈算法)d) 实时调度:时钟驱动调度,基于优先级调度,速率单调算法,EDF算法,LST 算法,非周期实时调度算法,2. 嵌入式操作系统a) 嵌入式操作系统特点:实时性,小内核,可配置,易移植,高可靠性,低功耗b) 常见嵌入式操作系统:嵌入式Linux,Windows CE,Palm OS,QNX,uC/OS,VxWorks三、嵌入式Linux与开发环境1. 嵌入式Linux内核结构嵌入式Linux的常见模块,与标准Linux的差别(缺少MMU模块)2. 嵌入式Linux内存管理内核载入的进程的地址空间,内存的分配和释放,虚拟内存与内存页面的换入与换出 3. 嵌入式文件系统Ext2fs,临时文件系统tmpfs,JFFS24. 交叉编译环境a) 编译工具的安装,嵌入式Linux内核的安装b) 可执行文件:elf 文件格式,flat 文件格式c) 交叉编译器gcc和makefile的使用5. 调试技术内存调试,系统调用跟踪,程序调试,GDB调试工具,6. 系统引导和内核启动Bootloader,minicom的配置和使用,Tftp和ftp的使用四、Windows 与开发环境1. Windows 内存架构物理页面管理,虚存管理,堆管理2. Windows 调度Windows 进程空间,实时性能,中断延时和中断处理方式3. Windows 应用系统基础构架应用程序设计接口,网络通信,数据存储,图形用户界面,多语言和国际化支持,安全机制和架构,应用集成4. Windows 系统机制陷阱调度,进程间通信机制,系统调用接口,可扩展固件接口,注册表,Windows 服务5. Windows 开发环境a) 操作系统开发(定制)工具:使用Platform Builder开发、调试、配置操作系统映像应用程序开发:eMbedded Visual C++ 4.0 SP3的安装与使用,Visual 2003安装与使用。
计算机三级《嵌入式系统开发》试题与答案

计算机三级《嵌入式系统开发》试题与答案计算机三级《嵌入式系统开发》试题与答案阐述题:1.阐述外设存放器的作用、分类,以及每种分类完成的功能。
答:外设存放器又称为“I/O端口”,处理器对为外部设备的访问,就是通过对外设存放器读写完成的。
外设存放器分为3种:控制存放器,用来控制外设行为。
状态存放器,用来指示外设的当前状态。
数据存放器,用来存储外设用例的数据。
2.阐述嵌入式软件开发中程序优化的原那么、分类,以及每种分类优化的内容。
答:嵌入式程序优化遵循三个原那么:等效原那么、有效原那么、经济原那么。
嵌入式程序优化分为3类:运行速度优化,在充分掌握软硬件特性的根底上,通过应用程序构造调整等手段,来缩短完成指令任务所需的运行时间。
代码尺寸优化,在可以正确实现所需功能需求的前提下,尽可能减小程序的代码量。
低功耗优化,在满足需求的前提下,运行时间尽可能少的小孩硬件资,以到达节能降耗的目的。
3.阐述嵌入式操作系统中的文件系统的作用,以及它的层次和每个层次的作用。
答:文件系统提供了在线存储和访问包括数据和程序在内的文件内容的机制。
I/O控制层,为文件系统的最低层,实现内存与磁盘间的信息转移。
根本文件系统层,向合适的设备驱动程序发送指令,以完成对磁盘上的物理块进展读写。
文件组织模块层,将逻辑块地址转换成根本文件系统所用的物理地址。
逻辑文件系统层,管理元数据。
4.从软件的架构层次来阐述嵌入式软件系统模型。
答:从软件的架构层次啦阐述嵌入式软件模型共有3种。
没有OS和BSP的模型,这种,模型没有OS的概念,在硬件层上直接是应用程序,应用程序是高的相关的,直接与硬件打交道。
有OS没有BSP的模型,这种模型有嵌入式OS负责与硬件交互、管理资、应用程序,利用OS的API和库间接与硬件打交道。
有OS和BSP的模型,这种模型在OS与硬件层之间多了一层BSP,BSP负责与硬件交互。
5.阐述层次化的存储模型中,都有哪些存储器,以及它们典型的大小。
计算机三级考试《嵌入式系统开发技术》复习要点.docx

计算机三级考试《嵌入式系统开发技术》复习要点以下是对文章进行润色改写的结果:1.嵌入式系统的定义⑴定义:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础的专用计算机系统。
它具有软硬件可裁剪的特点,能够满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等方面的严格要求。
22)IP核模块有行为、结构和物理三个不同层面的设计。
根据描述功能行为的方式不同,可以将其分为软核、固核和硬核三类。
2.嵌入式系统的组成(I)硬件层:包括嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口等。
其中,嵌入式核心模块由微处理器、电源电路、时钟电路和存储器CaChe组成。
CaChe位于主存和嵌入式微处理器内核之间,用于存放最近使用的程序代码和数据,以减小存储器访问瓶颈,提高处理速度。
(2)中间层(也称为硬件抽象层HA1.或板级支持包BSP):它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使上层软件开发人员无需关注底层硬件的具体情况,只需根据BSP层提供的接口进行开发。
BSP具有硬件相关性和操作系统相关性两个特点。
设计完整的BSP需要完成硬件初始化和设备驱动程序设计两部分工作。
(3)系统软件层:由RTOS,文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
(4)应用软件层:由基于实时系统开发的应用程序组成。
3.实时系统(I)定义:实时系统是能在指定或确定的时间内完成系统功能,并对外部或内部、同步或异步事件做出响应的系统。
(2)区别:通用系统主要追求平均响应时间和用户使用方便,而实时系统主要考虑在最坏情况下的系统行为。
(3)特点:时间约束性、可预测性、可靠性、与外部环境的交互性。
(4)硬实时(强实时):应用的时间需求必须得到完全满足,否则会造成重大安全事故、生命财产损失和生态破坏,如航天、军事系统。
(6)任务的约束包括:时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。
4、实时系统的调度(I)调度:给定一组实时任务和系统资源,确定每个任务何时何地执行的整个过程。
计算机三级嵌入式系统真题及答案

计算机三级嵌入式系统真题与答案为了帮助大家更好复习计算机三级嵌入式开发技术,以下为大家整理了计算机三级嵌入式的考试题库,希望能帮助到大家!一、选择题1:嵌入式系统是一类特殊的计算机系统。
下列产品中不属于嵌入式系统的是( )。
A.电饭煲B.路由器C.巨型机D.POS机2:嵌入式系统硬件的核心是CPU。
下面关于嵌入式系统CPU特点的叙述中,错误的是( )。
A.支持实时处理B.低功耗C.字长在16位以下D.集成了测试电路3:下面关于微控制器的叙述中,错误的是( )。
A.微控制器将整个计算机硬件的大部甚至全部电路集成在一块芯片中B.微控制器品种和数量最多,在过程控制、机电一体化产品、智能仪器仪表、家用电器、计算机网络与通信等方面得到了广泛应用C.微控制器的英文缩写是MCUD.8位的微控制器现在已基本淘汰4:片上系统(SoC)也称为系统级芯片,下面关于SoC叙述中错误的是( )。
A.SoC芯片中只有一个CPU或DSPB.SoC芯片可以分为通用SoC芯片和专用SoC芯片两大类C.专用SoC芯片可分为定制的嵌入式处理芯片和现场可编程嵌入式处理芯片两类D.FPGA芯片可以反复地编程、擦除、使用,在较短时间内就可完成电路的输入、编译、优化、仿真,直至芯片的制作5:数码相机是嵌入式系统的典型应用之一。
下面关于数码相机的叙述中,错误的是( )。
A.它由前端和后端两部分组成,前端负责数字图像获取,后端负责数字图像的处理B.后端通常是以嵌入式DSP作为核心的SoC芯片,DSP用于完成数字图像处理C.负责进行数码相机操作控制(如镜头变焦、快门控制等)是一个32位的MCUD.高端数码相机配置有实时操作系统和图像处理软件6:电子书阅读器中存储的一本中文长篇小说,大小为128KB,文件格式为.txt,试问该小说包含的汉字大约有多少万字?( )A.6万字B.12万字C.25万字D.40万字7:数字视频信息的数据量相当大,通常需要进行压缩处理之后才进行传输和存储。
计算机三级《嵌入式系统开发技术》试题及答案

计算机三级《嵌入式系统开发技术》试题及答案2016计算机三级《嵌入式系统开发技术》试题及答案练习题一1. 1MB等于( C )A.1024BB.1024GBC.1024KBD.8bit2. 以下属于嵌入式系统应用领域的是( D )A.移动电话B.工业控制C.机器人D.以上都是3. 十进制数100,用八进制表达为( A )A.144B.145C.146D.1474. ARM采用定长指令格式,所有指令都是32位,Bit[20]为( C )A.目标寄存器编码B.第一个操作数寄存器C.指示本指令操作是否影响CPSR的值D.永远是05. EMU只指( A )A.嵌入式微控制器B.嵌入式微处理器C.嵌入式数字信号处理器D.嵌入式片上系统6. 不能确定总线功能的.强弱以及适应性的是( D )B.时序信号线C.中断信号线D.地线7. ARM采用定长指令格式,所有指令都是32位,Bit[31:28]为( B )A.目标寄存器编码B.条件执行C.指令操作符编码D.永远是08. 8080处理器是( C )A.32位处理器B.16位处理器C.8位处理器D.4位处理器9. 世界上第一台计算机研制成功的年代是( C )A.1944年B.1945年C.1946年D.1947年10. GDB中,用来删除断点的命令是( B )A.killB.clearC.makeD.break练习题二1. 把微处理器与外部设备相连接的线路称为( D )A.电源线B.控制线C.数据线2. 嵌入式软件开发构建阶段的第一步是( A )A.编译B.链接C.定址D.打包3. 厂家和用户为性能扩充或作为特殊要求使用的信号线称为( A )A.备用线B.控制线C.数据线D.总线4. 嵌入式软件开发构建阶段的第二步是( B )A.编译B.链接C.定址D.打包5. 以下有关进程和程序的说法错误的是( B )A.进程是动态的B.一个进程可以对应多个程序C.一个程序可以对应多个进程D.程序不是进程6. WindRiver公司开发的嵌入式操作系统是( A )A.VxWorksB.MontaVistaC.Windows CED.RT-Linux7. GDB中,用来设置断点的命令是( D )A.killB.nextC.make8. 1Byte等于( D )A.1024KBB.1024KMC.1024GBD.8bit9. 以下不是嵌入式系统应用领域的是( A )A.电子商务B.移动电话C.消费类电子产品D.军工航天10. 十进制数235,用十六进制表达为( A )A.EBB.ECC.EAD.EE【2016计算机三级《嵌入式系统开发技术》试题及答案】。
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三级嵌入式系统学习总结一第一章1.嵌入式系统概论嵌入式系统中的软件一般都固化在只读存储器中,用户不能随意更改其中的程序功能。
嵌入式系统的逻辑组成:1)处理器2)存储器3)I/O设备与I/O接口4)数据总线5)软件嵌入式处理芯片有四种类型:1)微处理器2)数字信号处理器3)微控制器(单片机)4)片上系统微控制器MCU的低端产品并不会因为高端产品的出现而衰落在32位MCU中,绝大多数使用RAM内核EDA:电子设计自动化IP核可以分为三种:软核、硬核、固核2.嵌入式系统与数字媒体计算机中常用的最广泛的西文字符及其编码是ASCII字符集和ASCII码,即美国标准信息交换码,共有128个字符,一个字符占一个字节。
我国目前广泛使用的汉字编码国家标准有GB2312和GB18030GB2312只有6763个汉字,不够用GB18030字符集与国际标准UCS/Unicode字符集基本兼容。
GB18030采用不等长的编码方法,单字节编码表示ASCII码,双字节编码表示汉字,与GB2312保持向下兼容,四字节编码表示其他字符Unicode最新版本是6.3。
UCS/Unicode在计算机中具体实现时采用不同的编码方案,最常用的是UTF-8和UTF-16,UTF-8采用的是单字节可变长编码;UTF-16采用的是双字节可变长编码文本的类型可以分为简单文本、丰富格式文本、超文本图像的数据量=图像水平分辨率*图像垂直分辨率*像素深度/8(像素深度指的是每个像素用多少个二进制数来表示)数字视频的数据量非常大,在进行传输时必须进行压缩,压缩编码标准是国际标准化组织(ISO)制定的,其名称为MPEG。
无线局域网采用的协议主要是IEEE 802.11(俗称WIFI)3.数字通信与计算机网络微波是一种300MHz-300GHz的电磁波计算机网络的组成:1)计算机等智能电子设备2)数据通信链路3)通信协议4)网络软件以太局域网:1)发送数据设备必须把要传输的数据分成小块(帧)进行传输,一次只能传输1帧;2)局域网中的每一个终端都有自己唯一的标识,称为物理地址或MAC地址,在发送的每一帧数据中,必须包含自己的MAC地址和接收终端的MAC地址3)IP协议定义了主机的概念,所有主机及使用一种统一格式的地址标识,称为IP地址。
4)以太局域网大多是由集线器或者交换机组网计算机网络的类型:1)局域网2)城域网2)广域网IP地址分为A、B、C三类。
IP是由四段数字组成,共32位,8位一段。
A类IP段0.0.0.0 到127.255.255.255 (0段和127段不使用)B类IP段128.0.0.0 到191.255.255.255C类IP段192.0.0.0 到223.255.255.255XP默认分配的子网掩码每段只有255或0A类的默认子网掩码255.0.0.0一个子网最多可以容纳1677万多台电脑B类的默认子网掩码255.255.0.0一个子网最多可以容纳6万台电脑C类的默认子网掩码255.255.255.0一个子网最多可以容纳254台电脑二第二章1.嵌入式处理器嵌入式处理器按照指令集可以分为复杂指令集结构和精简指令集结构,按存储机制可以分为冯诺依曼结构及哈佛结构,按字长可以分为8位、16位、32位等精简指令集结构采用加载和存储两种指令对存储器进行读写操作。
ARM内核采用多层次的存储结构,在处理器与主存储器之间加入CACHE,综合了哈佛结构和冯诺依曼结构的优点。
ARM处理器的主流为32位,其主要特征如下:1)单周期操作2)只是用加载/存储指令访问内存3)指令长度固定4)三地址指令格式5)指令流水线格式6)低功耗设计ARM由三种指令集,分别是:1)ARM指令集2)Thumb指令集3)Thumb-2指令集2.典型ARM处理器介绍ARM处理器分为5类,分别是:1)经典ARM处理器2)ARM Cortex嵌入式处理器3)ARM Cortex实时嵌入式处理器4)ARM Cortex应用处理器5)ARM专家处理器ARM Cortex处理器包括:1)Cortex-A 面向高端应用的处理器2)Cortex-R 面向实时控制的处理器3)Cortex-M 面向微控制器的处理器3.ARM处理器体系结构ARM处理器的工作状态:1)ARM状态,即32位状态2)Thumb 状态,即16位状态3)调试状态ARM处理器有7种工作模式,分别是1)用户模式User 2)快速中断模式FIQ 3)外部中断模式IRQ 4)管理模式SVC 5)中止模式ABT 6)未定义指令模式UND 7)系统模式SYSARM处理器由37个寄存器,包括31个通用寄存器和6个状态寄存器,通用寄存器中不分组的有8个,即R0-R7。
ARM处理器用两种模式存储数据,一是大端模式,即32位的高字节存放在低地址中,低字节存放在高字节中;二是小端模式,即32位的高字节存放在高地址中,低字节存放在低字节中。
MMU,即存储器管理模块,作用是进行虚拟地址到物理地址的映射、存储器访问权限控制MPU是存储器保护单元4.ARM处理器指令集指令的条件码:EQ:相等NE:不相等CS:无符号数大于或等于CC:无符号数小于HI:无符号数大于LS:无符号数小于或等于GE:带符号数大于或等于LT:带符号数小于GT:带符号数小于或等于LE:带符号数小于或等于PL:正数或0块拷贝寻址举例:LDMIA R0,{R1,R2,R5,R9} R1←[R0], R2←[R0+4], R3←[R0+8], R4←[R0+12] STMIA R0,{R1-R7} [R0]←R1,[R0+4]←R2, [R0+8]←R3,[R0+12]←R4,[R0+16]←R5……程序状态寄存器访问指令举例:MRS R0,CPSR 传送CPSR中的值到R0MSR CPSR, R0 传送R0的值到CPSRs5.ARM汇编语言程序设计意会三第三章1.嵌入式系统硬件组成概述最小系统的构成:嵌入式处理器、存储器、复位电路、电源电路、时钟电路、调试测试接口典型嵌入式应用系统的硬件组成:最小硬件系统、前向通道、后向通道、人机交互通道以及相互互联通信通道。
前向通道即输入接口,由模拟量输入接口和数字量输入接口组成;后巷通道即输出接口,由模拟输出接口和数字输出接口组成;人机交互通道即输入输出接口;2.嵌入式处理芯片AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)先进微控制器总线体系结构AMBA规定了两种类型的总线,分别是系统总线和外围总线,通过桥接器进行连接与系统总线连接的部件:电源及时钟控制器、内核、DMA、外部存储器控制接口、USB主机、SRAM、中断控制器、LCD控制器;与外围总线连接的部件:GPIO、UART、SPI、IIC、IIS、USB设备、WDT、TIMER、RTC、PWM、ADC/DAC、CAN、Ethernent。
片内程序存储器常用Flash ROM,片内数据存储器常用SRAM。
3.嵌入式系统的存储器嵌入式系统的存储器结构:嵌入式处理器(内部L1/L2 Cache)、主存储器(内存)、外部存储器(外存),Cache由SRAM承担MROM:掩膜只读存储器,出厂后信息确定,无法改变;PROM:一次可编程存储器EPROM:紫外线可擦除的只读存储器EEPROM:电擦除可编程存储器FLASH ROM:闪存;NOR FLASH 和NAND FLASH是流行的闪存新存储器:FRAM(铁电存储器)、MRAM(磁性存储器)存储器容量=单元总数*数据位数/单元并行总线的存储器带宽=总线频率*数据宽度/8*传输次数/总线周期串行总线的存储器带宽=总线频率/104.I/O接口及常用的GPIOGPIO提供的输入具有缓冲功能,输出有锁存功能IIC总线有两条数据线,分别是数据线SDA和时钟线SCL。
SCL为高,SDA由高变低时启动传输,SCL为高,SDA由高变低时停止传输。
传输时高位在前,低位在后,传输的第一个字节为地址,地址的最后一位指示数据传输方向,第9位为应答位。
总线控制遵循低电平优先的原则。
SPI是同步串行接口,一般使用四条线,分别是时钟、输入、输出、片选。
SPI发送数据时,数据从主机中从左向右发送给从机(主机数据左对齐),从机数据从右向左发送给主机(从机数据右对齐),发送数据时,高位在前,低位在后UART:常用于全双工串行异步通信,发数据时,低位在前,高位在后USB:最多可以连接127个设备。
USB系统由USB硬件和USB软件组成。
硬件中的主控制器包括一个根集线器,传输时采样翻转不归零。
采用半双工差分方式传输数据。
触摸屏分为电阻式和电容式5.ARM内核典型处理器芯片S3C2410是韩国三星公司制造的微处理器,以下都是S3C2410的有关介绍电源管理模块有正常模式、慢速模式、休眠模式、掉电模式。
任何情况下复位操作均进入正常模式,在掉电模式和休眠模式下,只要有任何一个外部中断EINT或者RTC时钟中断发生,均将返回到正常模式。
总共由5个16位定时器timer,4个具备PWM的功能。
定时器输入时钟频率=PCLK/(预分频值+1)*时钟因子有三个UART,UBRDIV=INT(UCLK/(波特率*16))-1,UCLK可以是PCLK,也可以是UEXTCLK。
看门狗定时器的技术脉冲周期为:t_watchdog=1/(PCLK/(预分频值+1)/分频系数),计数初值为WTCON=T/t_watch_dog6.嵌入式系统外部通信接口RS-485采用差分信号传输方式CAN总线也使用差分的方式传输四第四章在uC/OS-II中,任务或者中断服务可以通过事件控制模块(ECB)相其他任务发出信号1.嵌入式系统的软件组成嵌入式系统的特点:软件与硬件一体化、软件代码时空效率要求高、软件可剪裁、软件应用环境复杂、软件开发难度大、软件面向用户、面向产品、面向应用、软件产业高度分散、软件具有较长的生命周期。
嵌入式系统的软件结构:简单的轮询结构(只进行查询操作)、带中断的轮询结构、监控式操作系统+应用软件的结构、通用嵌入式操作系统+应用软件的结构。
高端嵌入式系统的软件结果层次示例:硬件层、硬件抽象层、操作系统层、中间件层、应用软件层。
中间件是指除了操作系统内核、设备驱动程序和应用软件之外的系统软件。
硬件抽象层(Hardware Abstract Layer HAL)和板极支持包(Board Support Package BSP)是嵌入式系统的底层软件,引入HAL对硬件进行抽象,通过硬件抽象层应用编程接口(HAL API)向上提供服务。
BSP在系统复位之后负责系统软硬件环境的初始化,包括三个方面的内容,一是系统复位时的硬件初始化,包括处理器芯片的初始化和电路板的初始化,二是为操作系统提供硬件相关的驱动程序支持,三是引导加载操作系统。