嵌入式系统原理与应用复习知识点总结

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嵌入式系统原理与设计重点总结讲解

嵌入式系统原理与设计重点总结讲解
满递减方式FD(Full Decending):堆栈指针指向最后入栈的数据位置,且由高地址向低地址生成。
空递增方式EA(Empty Ascending):堆栈指针指向下一个入栈数据的空位置,且由低地址向高地址生成。
空递减方式ED(Empty Decending):堆栈指针指向下一个入栈数据的空位置,且由高地址向低地址生成。
LDR R0,[R1,#8];R0←[R1+8]
LDR R0,[R1,#8]!;R0←[R1+8],R1←R1+8
LDR R0,[R1],#2;R0←[R1],R1←R1+2
LDR R0,[R1,R2];R0←[R1+R2]
5.寄存器移位寻址是ARM指令集独有的寻址方式,操作数由寄存器的数值进行相应移位而得到;移位的方式在指令中以助记符的形式给出,而移位的位数可用立即数或寄存器寻址方式表示。
操作数1应是一个寄存器。
操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即数。
指令示例:
ADDSR0,R3,R4
;R0 = R3 + R4,设置标志位
ADDSR0,R3,#10
;R0 = R3 + 10
指令示例:
LDRH R3,[R1]
;将存储器地址为R1的半字数据读入寄存器R3,并将R3的高16位清零。
LDRH R3,[R1,#8]
;将存储器地址为R1+8的半字数据读入寄存器R3,并
将R3的高16位清零。
LDRH R3,[R1,R2]
;将存储器地址为R1+R2的半字数据读入寄存器R3,
并将R3的高16位清零。
内存管理单元MMU作用
CPU产生的虚拟地址被先送到MMU中,通过一定的映射,转换为物理地址,然后进行相应的读写操作

嵌入式系统原理与设计知识点整理

嵌入式系统原理与设计知识点整理

第一章嵌入式处理器1嵌入式系统的概念组成:定义:以应用为主,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。

组成:硬件:处理器、存储器、I / O设备、传感器软件:①系统软件,②应用软件。

2.嵌入式处理器分类特点:分类:①MPU〔Micro Processor Unit〕微处理器。

一块芯片,没有集成外设接口。

部主要由运算器,控制器,寄存器组成。

②MCU〔Micro Controller Unit〕微控制器〔单片机〕。

一块芯片集成整个计算机系统。

③EDSP〔Embled Digital Signal Processor〕数字信号处理器。

运算速度快,擅长于大量重复数据处理④SOC〔System On Chip〕偏上系统。

一块芯片,部集成了MPU和某一应用常用的功能模块3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别:①嵌入式处理器种类繁多,功能多样②嵌入式处理器能力相对较弱,功耗低③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力④嵌入式系统集成了外设接口4.①哈佛体系结构:指令和数据分开存储————————〔嵌入式存储结构〕特征:在同一机器周期指令和数据同时传输②·诺依曼体系结构:指令和数据共用一个存储器——〔通用式存数结构〕数据存储结构〔多字节〕:大端方式:低地址存高位;小端方式:高地址存高位6.ARM指令集命名:V1~V8 〔ARMV表示的是指令集〕7.ARM核命名:.命名规则:ARM{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S}{x}——系列〔版本〕{y}——当数值为"2"时,表示MMU〔存管理单元〕{z}——当数值为"0"时,表示缓存Cache{T}——支持16位Thumb指令集{D}——支持片上Debug〔调试〕{M}——嵌硬件乘法器{I}——嵌ICE〔在线仿真器〕——支持片上断点及调试点{E}——支持DSP指令{J}——支持Jazzle技术{F}——支持硬件浮点{S}——可综合版本8. JTAG调试接口的概念及作用:①概念:〔Joint Test Action Group〕联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。

嵌入式系统相关知识点总结

嵌入式系统相关知识点总结

嵌入式系统相关知识点总结嵌入式系统(Embedded Systems)是一种专门设计和用途的计算机系统,用于控制设备和机器的各个方面,通常被嵌入到所控制的设备中。

嵌入式系统是一个开放的领域,涵盖了面向硬件和软件的多个方面。

在本文中,我将总结一些与嵌入式系统相关的重要知识点。

一、嵌入式系统的基础知识:1.什么是嵌入式系统:嵌入式系统是一种专门设计和用途的计算机系统,被嵌入到所控制的设备中。

2.嵌入式系统的特点:实时性、可靠性、功耗低、体积小、成本低、资源有限等。

3.嵌入式系统的分类:实时嵌入式系统、网络嵌入式系统、移动嵌入式系统、无线嵌入式系统等。

4.嵌入式系统的组成:硬件平台(处理器、内存、输入输出接口等)和软件平台(操作系统、驱动程序等)。

二、嵌入式系统的硬件知识:1. 存储器:RAM(随机访问存储器)、ROM(只读存储器)、Flash memory(闪存)等。

2.处理器:常见的处理器包括ARM、MIPS、x86等,需要根据应用需求选择适合的处理器。

3.输入输出接口:串口、并口、USB、以太网等用于与外设通信。

4.性能优化:资源有限的嵌入式系统需要优化性能和资源利用,例如使用中断处理、多任务处理等技术。

三、嵌入式系统的软件知识:1. 操作系统(OS):嵌入式系统通常使用实时操作系统(RTOS),如FreeRTOS、Linux、VxWorks等,用于管理任务、内存、进程和资源。

2.设备驱动程序:用于控制和管理硬件设备,例如串口驱动、触摸屏驱动等。

3.编程语言:C/C++是嵌入式系统开发中常用的编程语言,还有汇编语言适用于对性能要求较高的关键模块。

4.软件开发工具:编译器、调试器、仿真器等用于嵌入式软件的开发和调试。

四、嵌入式系统的开发流程:1.系统需求分析:明确系统的功能、性能、成本等需求,并进行需求分析和规划。

2.硬件设计与开发:选择合适的硬件平台,设计硬件电路,并进行原型制作和测试。

3.软件设计与开发:进行软件系统的设计和开发,包括操作系统选择、驱动程序编写、应用程序开发等。

嵌入式系统相关知识点总结

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嵌入式系统相关知识点总结第一篇:嵌入式系统相关知识点总结嵌入式系统的定义及特点定义:嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础,软、硬件可裁剪,适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。

特点:(1)嵌入式系统是面向特定应用的。

嵌入式系统中的CPU 是专门为特定应用设计的,具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于整个系统设计趋于小型化。

(2)嵌入式系统涉及先进的计算机技术、半导体技术、电子技术、通信和软件等各个行业。

是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

(3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。

(4)嵌入式系统的生命周期相当长。

嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,其升级换代也是和具体产品同步进行的。

(5)嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。

在设计完成以后,用户如果需要修改其中的程序功能,必须借助于一套专门的开发工具和环境。

(6)为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。

特点也可答:1.系统内核小。

2.专用性强。

3.系统精简。

4.高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。

5.嵌入式软件开发要想走向标准化,就必须使用多任务的操作系统。

6.嵌入式系统开发需要开发工具和环境。

7.嵌入式系统与具体应用有机结合在一起,升级换代也是同步进行,所以具有较长的生命周期。

8.为了提高运行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片中。

操作系统在嵌入式系统中所起的作用(四个)嵌入式操作系统(嵌入式linux学习)的功能嵌入式操作系统除具备了一般操作系统(嵌入式linux系统)最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外,还有以下两个方面的功能:1.构成一个易于编程的虚拟机平台嵌入式操作系统构成一个虚拟机平台,EOS把底层的硬件细节封装起来,为运行在它上面的软件(如中间件软件和各种应用软件)提供了一个抽象的编程接口。

嵌入式系统原理与设计重点总结

嵌入式系统原理与设计重点总结

嵌入式系统原理与设计重点总结一、系统设计1.需求分析:明确系统功能需求,包括输入输出功能、实时性要求、可靠性要求等。

2.体系结构设计:根据需求分析,确定系统的硬件和软件的整体结构,包括主控制器的选择、外设模块的选择等。

3.接口设计:定义系统的各个模块之间的接口,包括硬件接口和软件接口。

4.硬件与软件协同设计:在系统设计过程中,硬件与软件的开发要密切协同,确保硬件设计与软件设计之间的一致性。

二、硬件设计1.主控制器选择:根据需求和成本等因素选择合适的主控制器,常用的主控制器有单片机、DSP芯片、FPGA等。

2.外设模块设计:根据需求选择合适的传感器、驱动芯片等外设模块,并进行电路设计、PCB设计等。

3.电源设计:根据系统需求设计合适的电源模块,包括电源管理电路、电池管理电路等。

4.射频设计:针对无线通信类嵌入式系统,需要进行射频电路设计、天线设计等。

5.硬件调试测试:在硬件设计完成后,进行硬件调试和测试,确保各个模块正常工作。

三、软件设计1.实时系统设计:对于要求实时性的嵌入式系统,需要设计合适的实时系统,包括任务调度算法、中断处理等。

2.驱动程序设计:对于各种外设模块,需要编写相应的驱动程序,实现对外设的控制和管理。

3.嵌入式操作系统选择与编程:根据系统需求选择合适的嵌入式操作系统,并进行系统编程,实现系统的功能。

4.软件优化:针对资源受限的嵌入式系统,需要进行软件优化,包括代码优化、内存优化等。

5.软件调试与测试:在软件设计完成后,进行软件调试和测试,确保系统功能正常。

总结:嵌入式系统原理与设计是一个复杂而独特的领域,需要对硬件和软件进行深入的理解和研究。

在系统设计中,需要明确需求并进行系统分析和结构设计;在硬件设计中,要选择合适的主控制器和外设模块,并进行电路设计和测试;在软件设计中,要设计实时系统、编写驱动程序、选择嵌入式操作系统,并进行软件优化和测试。

只有在这些方面做好工作,才能设计出高性能、高可靠性的嵌入式系统。

嵌入式知识点、完整版

嵌入式知识点、完整版

1.章导论1.1嵌入式系统概念、ARM的特点、嵌入式软件1.3.3支持的流水等级1.5 Cortex-M处理器的内核架构STM32F103系列工作频率、供电电压范围、所支持的外设USB、ADC、ADC、GPIO2. 章Cortex-M3处理器1、Cortex-M3处理器位数、组成、支持几级流水线技术及架构2、Cortex-M3内核组成、工作模式、堆栈3、NVIC的功能、中断优先级、分组、函数初始化、所支持的IRQ中断3.章STM32最小系统设计3.1 从Cortex-M3到STM32F1031、STM32F103可驱动系统时钟(SYSCLK)的时钟源2、最小系统的组成3.2存储器与总线架构AHB 、APB1、APB2所挂外设、DMA的作用3.3中断和事件1、系统时钟(SYSCLK)、NIVC配置的优先权等级位数5.章通用和复用功能I/O5.1 GPIO功能描述1、GPIO的配置寄存器、数据寄存器、置位/复位寄存器等的个数2、GPIO端口可配置的输入、输出模式、表5-23、I/O端口寄存器被访问的方式4、复用端口初始化步骤、使能其时钟的函数6.定时器6.1 定时器的4个功能模块:时钟产生模块、时基单元、输入检测、输出比较6.2 时钟产生模块1、功能2、时钟源:AHB、APB、CK_INT之间的关系6.3 时基单元1、功能2、有关的寄存器:PSC、CNT、ARR、RCR、SR3、影子寄存器4、定时器的3钟计数模式:向上、向下、中央对齐及其特点5、定时器的设置:已知定时器时钟,设置PSC和ARR实现定时6、定时器的编程:定时器的初始化、开定时器中断、编写中断处理函数等6.4 输入捕获1、功能或基本原理2、有关寄存器:CNT、CCRx3、输入捕获与输出比较共享CCRx,不能同时使用4、输入捕获中断5、输入捕获的初始化6、改变输入捕获边沿的极性6.5 输出比较1、功能2、有关的寄存器:CNT、CCRx3、掌握输出比较模式与极性,有效电平与输出电平4、输出比较的编程:初始化:GPIO、GPIO重映射、时基单元、输出比较PWM:周期、占空比、改变占空比7、USART7.1 串行通信与并行通信的特点7.2 USART、1-wire、IIC、IIS、SPI7.3 USART数据传输和帧1、以字节为传输单位,帧为字节批量传输单位2、帧的构成7.4 流控7.5 开始位7.6 停止位7.7 奇偶校验和CRC校验7.8 分数分频器的设置/波特率7.9 发送和接收状态变化1、TDR和TXE2、RDR和RXNE3、移位寄存器和TC4、发送和接受数据5、发送和接收的函数6、中断标志读取函数7.10 USART编程1、USART的初始化1.1 GPIO口的设置1.2 USART初始化配置:波特率、硬件流控、USART模式(发送/接收)、奇偶校验、停止位长度、数据位长度(字长)1.3开USART中断8 SPI8.1 SPI接口的特点:同步串行、高位在前发送、环形总线、8/16位的数据帧、单主多从8.2 SPI接口的构成1、SCLK/SCK、SS2、MOSI3、MISO8.3 SPI移位发送数据的特点8.4 SPI的时序1、CPOL:空闲时电平2、CPHA:采样时刻8.5 SPI主模式/从模式的区别1、主模式负责提供SCK时钟2、MISO和MOSI的发送和接收9、IIC9.1 IIC总线的特点1、功能:IC间2、多主多从3、双向2线制9.2 IIC的术语1、发送器2、接收器3、主机4、从机5、多株机6、仲裁7、同步8、地址9、SCL和SDA9.3 IIC总线的传输特性1、数据有效性2、起始条件、停止条件3、重复起始信号:什么是重复起始信号?什么时候产生?4、应答和非应答:什么是应答和非应答?由谁产生5、空闲电平9.4 IIC通信1、IIC传输格式:起始信号、从机地址、数据、停止信号2、寻址字节:地址和读写方向3、仲裁和同步9.5 IIC编程1、引脚配置2、起始信号、停止信号、应答和非应答3、数据位的发送11章模拟数字模块1、模数转换的步骤、模数转换器所具有的通道个数及可测得的外部信号源个数2、模数转换器的特性3、ADC校准的方式、DAC初始化所对应的寄存器4、使能ADC的时钟函数及配置其引脚的输入模式、初始化函数5、温度传感器所连接的通道。

嵌入式系统复习要点

嵌入式系统复习要点

嵌入式系统复习要点1.嵌入式微处理器一般可分为嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式微处理器和嵌入式片上系统四种类型。

2.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。

3.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。

4.嵌入式存储系统具有大端格式和小端格式两种数据存放格式。

5从编程的角度看,ARM微处理器的一般有ARM和HUMB两种工作状态。

6.嵌入式软件的开发一般分为生成调试和固化运行三个步骤。

7.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分,它们是进程调度、内存管理虚拟文件系统网络接口和进程通信二简答 (每题5分,共 30 分) 1.简要叙述嵌入式系统的定义。

1、嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且在软、硬件方面可进行裁剪,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。

它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。

2、什么是嵌入式实时操作系统?简单叙述其特点。

实时操作系统就是“在给定的时间内提供某种程度的服务,如果在规定的时间内没有得到结果,那整个的系统就是失败”。

----------3分对于实时操作系统其首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务,其次才着眼提高计算机系统的使用效率。

-----------2分3、什么是操作系统的移植?操作系统的移植是指一个操作系统经过适当修改以后,可以安装在不同类型的微处理器系统上进行运行。

4. 简要叙述ARM体系微处理器中控制程序的执行流程方式?在ARM体系微处理器中通常有3种方式控制程序的执行流程方式。

它们是:正常顺序执行指令;---2分通过跳转命令跳转到特定的标号处;--------1分异常处理。

---------2分5、简要叙述嵌入式系统的设计步骤?嵌入式系统设计的重要特点是技术多样化,即实现同一个嵌入式系统可以有许多不同的设计方案选择,而不同的设计方案就意味使用不同的设计和生产技术。

嵌入式知识总结

嵌入式知识总结

嵌入式第一章嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统1.嵌入式系统的概念嵌入机械或电气系统内部、具有专属功能的智能化计算机算机系统。

通常要求实时计算性能,具有一定的复杂性。

被嵌入的系统通常是包含硬件和机械部件的完整设备。

2.技术本质:内含计算机、嵌入到对象体系中、满足对象智能化控制要求1.2 嵌入式处理器.嵌入式处理器可以分为以下几大类:嵌入式微处理器EMPU、微控制器MCU、DSP处理器、片上系统SOC1.3 嵌入式操作系统1.三种操作系统:多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统2.基本概念(1)任务:也称为线程,是一个简单的程序,该程序可以认为CPU完全属于该程序本身。

实时应用程序的设计过程,包括如何把问题分割成多个任务,赋予一定的优先级,有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间(2)内核:内核负责管理各个任务,为每个任务分配CPU时间,负责任务间的通信。

内核提供的基本服务是任务切换。

使用实时内核可以大大简化应用系统的设计,因为实时内核允许将应用分成若干个任务,由实时内核来管理它们。

内核需要消耗一定的系统资源,比如2%~5%的CPU运行时间、RAM和ROM等。

内核提供必不可少的系统服务,如信号量、消息队列、延时等(3)调度:是内核的主要职责之一。

决定该轮到哪个任务运行了。

多数实时内核是基于优先级调度法的。

每个任务根据其重要程度的不同被赋予一定的优先级。

基于优先级的调度法指CPU总是让处在就绪态的优先级最高的任务先运行。

(4)任务优先级:任务的优先级是表示任务被调度的优先程度。

每个任务都具有优先级。

任务越重要,赋予的优先级应越高,越容易被调度而进入运行态(5)中断:中断是一种硬件机制,用于通知CPU有个异步事件发生了。

中断一旦被识别,CPU保存部分(或全部)上下文即部分或全部寄存器的值,跳转到专门的子程序(中断服务子程序ISR)。

中断服务子程序做事件处理,处理完成后,程序回到:在前后台系统中,程序回到后台程序;对非占先式内核而言,程序回到被中断了的任务;对占先式内核而言,让进入就绪态的优先级最高的任务开始运行。

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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:Bootloader5、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)快速乘法器;(4)E:增强DSP指令;(5)J:Jave加速器4、ARM{X}{Y}{Z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S}—:x系列号,y—内部存储管理和保护单元,Z—含有高速缓存。

5、CISC(x86):(1)具有大量的指令和寻址方式(300~500条);(2)8/2 原则:80%的程序只用20%的指令;(3)大多说程序只使用少量指令就能运行;6、处理器核的性能指标:(1)冯诺依曼vs哈佛;(2)CISCvs RISC(3)流水线结构;(4)超标量执行;(5)高速缓存;7、流水线(所有的ARM 处理器):每个时钟脉冲都接收下一条处理数据的指令,只是不同部分做不同的事情,提高系统处理速度和效率;ARM7—3 级流水线,PC=LR-;4ARM9—5 级流水线PC=LR-4*3;ARM10—6 级;ARM—8 级;Cortex—8 级;8、4 种异常:中断、陷阱、故障、终止;9、ARM 处理器的7 种工作模式:(1)用户态USR;(2)快中断FIQ;(3)中断IRQ;(4)管理态SVC(; 5)终止态ABT;(6)未定义UND;(7)系统SYS;10.ARM的两种工作状态:(1)ARM 状态---32 位ARM 指令集,字对齐取指(2)Thumb 状态---16 位Thumb 指令集,半字对齐取指。

11.ARM寄存器:37 个寄存器,其中31 个通用寄存器,6 个状态寄存器,寄存器位32 位寄存器。

影子寄存器:是为处理器的不同工作模式配备的专用物理寄存器,在异常模式下,它们将代替用户或者系统模式下使用的部分寄存器。

(1)SP—堆栈指针R13(2)LR—链接寄存器R14(3)PC—程序计数器R15(当前取指指令地址)状态寄存器:(1)保存ALU 当前操作信息(2)控制允许和禁指中止(3)设置处理器操作模式。

标志位:(1)N—结果为负数,N=1(2)Z—结果为0,Z=1(3)C—加法进位C=1,减法置错位C=0(4)V—带符号溢出,V=1(5)I—I=1 禁止IRQ中断(6)F—F=1 禁止FIQ中断(7)T=0—ARM 执行;T=1,Thumb 执行。

12.ARM存储器数据类型:8 位字节(Java加速器);16 位字节(Thumb 处理器);32 位字节(ARM 处理器);13.大端序:高字节—低地址;小端序:高字节—高地址。

14.ARM的存储体系(1)片内存储器:寄存器,片上cache,FIFO,TCM(可控),片内SRAM(2)片外存储器:主存储器(片外DRAM、SDRAM),外部存储器,后备存储器。

15.存储管理单元MMU 的作用:(1)虚拟存储空间到物理存储空间的映射(2)存储器保护功能(3)设置虚拟存储空间的缓冲特性。

16、Cache:cache是位于主存储器和cpu 之间的一块高速存储器(高速可控)统一cache:冯诺伊曼结构中指令和数据存放在一起,统一编址。

分离cache:哈佛结构中,指令和数据存放各存储体,分开编址。

逻辑cache:cache放在处理器内核与MMU 之间。

逻辑cache在序列地址空间存储数据,处理器可以直接通过逻辑cache访问数据,而无需通过MMU 。

物理cache:cache放在MMU 和物理存储器之间。

物理cache使用物理地址存储数据,当处理器访问存储器时,MMU 必须先把虚拟地址转换为物理地址,cache 才能向内核提供数据。

Cache地址映射方法:直接映射(电路简单效率低),全相联映射(适合小cache),组想联映射。

17.FCSE快- 速上下文切换扩展:是硬件电路,加快进程切换速度,减小切换开销2 写缓存区改善了cache的性能18.FIFO-写缓存区(容量很小):位于处理核与主存之间 1 当Cpu输出数据时,若总线恰好被占用而无法输出时,那么Cpu可以把数据写入写缓存区。

当总线上没有比写缓存区优先级更高的掌控者时,写缓存区可以通过总线将数据写入内存2.19.哈佛结构在ARM 中的具体实现方式:1.程序指令和数据分别存储,分开编址;23.哈佛结构的数据Cache和指令Cache是分开的,各有一套地址和数据总线,使取指和取数据同时进行。

20.筒形移位寄存器;ARM 处理器内部有筒形移位寄存器,可以进行移位操作。

21.看门狗定时器WDG:引导嵌入式微处理器脱离死锁工作状态。

22.边界对准:指处理器一次性的或者周期性的读写内存的起始地址。

提高数据传输速度,加快访问速度,简化了编译器设计,优化了程序代码。

23.AMBA总线:AHB-高性能片上总线;APB-先进外围片上总线16.I/O 地址空间编址方法:1)独立编址法(8086),需要设置I/O 指令;2)统一编址法(ARM)(3)混合编址第三章19.ARM的指令集包括六类指令:分支指令,数据处理指令,状态寄存器存取指令,数据存取指令,协处理器指令,异常处理指令。

3.ARM 指令集和Thumb 指令集具有两个共同点,一是他们都有较多的寄存器,可以用于多种用途;而是对存储的访问只能通过Load/store 指令进行。

4.正交指令集具有如下特征(1)指令集中的绝大多数指令长度相同(2)指令的操作码和操作数寻址字段的长度相对稳定。

(3)在寻址字段中,所有寄存器的寻址都可以替换。

5.ARM 处理器有三个指令集:32 位的ARM 指令集,16 位的Thumb 指令集和8 位的Jazelle指令集。

6.多寄存器传送指令的优点:在数据块操作,上下文切换,栈操作方面比单寄存器传送指令效率更高,但缺点是增加了中断延迟。

7.简述ARM 进入异常时处理器的响应,退出异常时需要执行哪些操作,处理器响应(1)将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断模式的SPSR中(2)设置当前程序状态寄存器CPSR中的模式字段位(3)将异常发生时程序的下一条指令地址保存到新的异常模式的R14寄存器中(4)强制对程序计数器赋值,使程序从异常所对应的向量地址开始执行中断服务子程序。

退出异常时操作如下:(1)所有修改过的用户寄存器必须从处理程序的保护栈中恢复(2)恢复被中断程序在被中断时刻的CPSR寄存器(3)返回到发生异常中断的指令位置或者异常中断的下一条指令处执行。

(4)清除CPSR中的中断禁止标志位。

8. ARM指令集有何特点(1)ARM 指令集都是32 位的(2)ARM 指令集都采用Load-store 架构(3)所有指令都可以条件执行9.简述ARM 指令有几种寻址方式寄存器寻址,立即数寻址,寄存器移位寻址,寄存器间接寻址,基址寻址,多寄存器寻址,栈寻址,块拷贝寻址,相对寻址。

17.处理器进入管理模式(1)保存指令地址(2)SPSR_mode=CPS(R2)设置CPSR (模式,中断,状态)(3)R14=PC(保存返回地址)(4)PC=异常入口地址11.ARM 从异常中断返回过程:(1)从SPSR恢复CPSR(2)从LR恢复PC(3)出栈20.汇编方法:(1)内嵌汇编(2)汇编和C变量回访(3)汇编和C相互调用第四章10.嵌入式系统常用的半导体存储器:1)ROM:容量小,只读,非易失——用作BootLoader 载体;2)SRAM:容量较大,储存密度低,读写快;3)DRAM:密度高,读写快,成本低,2ms 刷新一次;4)SDRAM:密度高,容量8~512MB,R/M 与CPU一致,成本低,——用作外部存储器;5)Flash:大容量,中低密度,集成度高,成本低,速度快——用作外部存储器。

2、存储器的性能指标:易失性、只读性、位容量、速度、功耗、可靠性、价格。

3、Nor Flash和Nand Flash的技术特点:共同特点——先擦除Nor Flash :1)32M 以下,可擦写10 万次;2)以“字节”为单位;3)可以做到芯片内执行;4)读取速度快;5)与处理器总线连接Nand Flash:1)32M 以下,可擦写100 万次;2)以“页”为单位;3)不能芯片内执行;4)写速度快;5)I/O 连接方式;4、I^2 总线:1)同步串行总线;2)连接MCU 和外设ADC,LED等;3)双向两线结构;4)适合近距离非常性数据通信;5)主从、多主分布通信网络。

SPI总线:1)同步串行接口;2)连接MCU 和外设;3)4线;4)主从分布式通信网络;CAN总线:1)串行现场总线;2)应用与汽车电子;3)CAN控制器集成在SOC 内部;20.UART的主要功能有:(1)可进行传输波特率设定(2)将接收到的串行数据变换为主机内部的并行数据(3)把机内并行数据转换为输出串行数据(4)设定数据传输的帧格式(5)对输入输出的串行数据流进行奇偶校验处理,以及进行数据收发,缓冲处理等。

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