ARM9嵌入式系统复习重点

ARM9嵌入式系统复习重点
ARM9嵌入式系统复习重点

ARM9嵌入式系统复习重点

1.1 嵌入式微处理器的分类(P13)

答:根据用途,微处理器分为:嵌入式微控制器,嵌入式微处理器(ARM系列,MIPS系列,PowerPC系列),嵌入式DSP处理器,嵌入式片上系统,双核和多核处理器;

1.2 嵌入式操作系统的特性

答:嵌入式操作系统便于移植,具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络结构完整等特点,能够在短时间内支持更多的微处理器。

1.3 3级流水线与总线架构(P10)

2.1 ARM7 TDMI 命名(P24)

2.2 ARM的两种状态与7种工作模式

答:ARM微处理器的2种工作状态(P28):

32位ARM(操作数寄存器的状态位0)执行字方式指令,

16位Thumb(操作数寄存器的状态位为1)执行半子方式指令;

ARM微处理器支持的7种运行模式为:(P27-28)

非特权模式:usr(用户模式);

特权模式:fiq(快速中断模式),irq(外部中断模式),svc(管理模式),

Abt(数据访问终止模式),sys(系统模式),und(未定义指

令终止模式);

2.3 ARM常用几个寄存器功能(P29-31)

答:1)通用寄存器:

不分组寄存器(R0-R7 工作在所有处理器模式下,无隐含的特殊用途);

分组寄存器(R8-R14 R13用作堆栈指针SP, R14用作子程序链接寄存器LR);

程序计数器PC(R15);

2)程序状态寄存器CPSR (R16)

2.4 存储器格式(P36 图2.5.1)

答:大端存储(低字节存放在低地址);

小端存储(低字节存放在高地址);

例如,假设一个32位字长的微处理器上定义一个int类型的常量a,其内存地址位于0x6000处,其值用十六进制表示为0x23456789。如图1.2.2(a)所示,如果按小端法存储,则其最低字节数据0x89存放在内存低地址0x6000处,最高字节数据0x23存放在内存高地址0x6003处。如图1.2.2(b)所示,

如果按大端法存储,则其最高字节数据0x23存放在内存的低地址0x6000处,而最低字节数据0x89存放在内存的高地址0x6003处。

2.5寻址方式(P37)

答:9种基本寻址方式:寄存器寻址,立即寻址,寄存器移位寻址,寄存器间接寻址,

变址寻址,多寄存器寻址,堆栈寻址,块复制寻址,相对寻址;

2.6条件码标志(表格)(P40)

大多数“数值处理指令”可以选择是否影响条件代码标志位。通常如果指令带S后缀,则该指令的执行会影响条件代码标志;但有一些指令的执行总是会影响条件代码标志。

N、Z、C和V位都是条件代码标志。通过算术操作、逻辑操作、MSR或者LDM 指令可以对这些位进行设置。所有ARM指令都可按条件来执行,而Thumb指令中只有分支指令可按条件执行。N 运算结果的最高位反映在该标志位。对于有符号二进制补码,结果为负数时N=1,结果为正数或零时N=0;Z 指令结果为0时Z=1(通常表示比较结果“相等”),否则Z=0;C 当进行加法运算(包括CMN指令),并且最高位产生进位时C=1,否则C=0。当进行减法运算(包括CMP 指令),并且最高位产生借位时C=0,否则C=1。对于结合移位操作的非加法/减法指令,C为从最高位最后移出的值,其它指令C通常不变;V当进行加法/减法运算,并且发生有符号溢出时V=1,否则V=0,其它指令V通常不变。

2.7 指令集(LDR STR MOV ADD SUB)(P42-47)

2.8 中断号,中断向量,优先级(P33)

4.1 最小系统(无嵌入式系统)图如下

4.2 时钟产生单元

4.3 NOR Flash与NAND Flash的异同(P97)

答:不同:

1)NOR Flash把整个存储区分成若干个扇区(Sector),而NAND Flash把整个存储区分成若干个块(Block),可以对以块或扇区为单位的内存单元进行擦写和再编程。

2)NAND Flash执行擦除操作是十分简单的,而NOR型内存则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。由于擦除NOR Flash时是以64~128KB为单位

的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND Flash

是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。

3)NOR Flash的读速度比NAND Flash稍快一些,NAND Flash的写入速度比NOR Flash 快很多。NAND Flash的随机读取能力差,适合大量数据的连续读取。

4)NOR Flash容量通常在1 MB~8MB之间。而NAND Flash用在8MB以上的产品当中。NOR Flash主要应用在代码存储介质中,NAND Flash适用于资料存储。

5)在NOR Flash上运行代码不需要任何的软件支持。在NAND Flash上进行同样操作时,通常需要驱动程序,也就是内存技术驱动程序(MTD )。NAND Flash和NOR Flash在进行写入和擦除操作时都需要MTD。

6)在NAND Flash中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR Flash的擦写次数是十万次。

区别:两者工艺不一样,NOR读取速度快,成本高,容量不易做大,NAND读取慢,成本低,容量很容易作大。

相同点:都是采用FLASH技术生产

功能:NOR适合作为芯片程序存储的ROM使用,NAND适合作为非易失性数据存储器6.1 串口的概念(P159)

6.2 I2C的概念与应用(p174)

I2C BUS(Inter IC BUS)是Philips推出的芯片间串行传输总线,它以2根连线实现了完善的全双工同步数据传送,可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。I2C总线采用了器件地址的硬件设置方法,通过软件寻址完全避免了器件的片选线寻址方法,从而使硬件系统具有最简单而灵活的扩展方法。

9.1 ADS编译环境的设置(P287)

10.1 系统启动代码Bootloader的概念(P301)(PPT9)

BootLoader就是在操作系统运行之前运行的一段小程序。通过它可以初始化硬件设备,从而将系统的软硬件环境设置到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统做好准备。10.2 Makefile文件的用途与写法(PPT9)

答:用途:makefile关系到了整个工程的编译规则。一个工程中的源文件不计数,其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中,makefile定义了一系列的规则来指定,哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,哪些文件需要重新编译,甚至于进行更复杂的功能操作,因为makefile就像一个Shell脚本一样,其中也可以执行操作系统的命令。

11.1 创建交叉编译环境建立的过程

答:创建编译环境,建立内核头文件,创建binutils,创建一个交叉编译版本的gcc(称bootstrop.gcc),创建一个交叉编译版本的glibc,重新创建gcc(称为full gcc)。

11.2 嵌入式编译环境的概念,建立方法,步骤

11.3 Linux的最常用命令(PPT8)

答:1)adduser 示例:创建pdr帐户adduser pdr

2)cat 示例:

cat text 在屏幕上显示文件text的内容;

cat -n textfile1 > textfile2 把textfile1 的文件内容加上行号后输入textfile2 这个文件里;

3)cd 示例:假设用户当前目录是/home/xu 现需要更换到/home/xu/pro 目录中

$ cd pro

4)cp 示例:

$ cp - r /usr/xu/ /usr/liu/ 表示将/usr/xu 目录中的所有文件及其子目录拷贝

到目录/usr/liu中。

5)export 示例:显示当前所有环境变量的设置情况#export

6)Fdisk 示例:查看当前系统中磁盘的分区状况,包括硬盘、U盘等fdisk -l

7)Ln:类似windows下的快捷方式

示例:要为当前目录下的file文件建立一个硬链接,名为/home/lbt/doc/file/,

可用如下命令:ln file /home/lbt/doc/file

8)locate 示例:locate filename: 寻找系统中所有叫filename的文件

9)Ls 示例:将/bin 目录以下所有目录及文件详细资料列出: ls -lR /bin

10)minicom 示例:开启minicom的配置界面minicom –s

11)Mkdir 示例:在当前目录中创建嵌套的目录层次inin 和inin下的mail目录权

限设置为只有文件拥有者有读、写和执行权限。mkdir -p -m

700 ./inin/mail/

12)Mount 示例:挂载ntfs格式的hda7分区到/mnt/cdrom文件夹mount -o

iocharset=cp936 /dev/hda7 /mnt/cdrom

13)mv 示例:$ mv /usr/xu/ * . 表示将/usr/xu 中的所有文件移到当前目录用 . 表示14)Passwd:passwd 作为普通用户和超级权限用户都可以运行,但作为普通用户只能更改自己的用户密码,但前提是没有被root用户锁定;如果root用户运

行passwd ,可以设置或修改任何用户的密码;

passwd 命令后面不接任何参数或用户名,则表示修改当前用户的密码

示例:passwd pengdr

15)ping 示例:ping https://www.360docs.net/doc/7c15290682.html,

16)pwd:查看”当前工作目录“的完整路径示例:

[root@localhost ~]# pwd

/root

17)reboot:执行reboot指令可让系统停止运作,并重新开机。

示例:做个重开机的模拟(只有纪录并不会真的重开机)。reboot –w 18)rmdir

示例:在工作目录下的BBB 目录中,删除名为Test 的子目录。若Test 删除后,BBB 目录成为空目录,则BBB 亦予删除。

rmdir -p BBB/Tes [root@localhost ~]#

19)setup 功能说明:设置程序,类似windows控制面板语法:setup

20)su功能说明:变更用户身份。示例:变更账号为超级用户,并在执行df命令后

还原使用者。su -c df root 21)ar 功能说明:备份或解压文件。示例:压缩目录/etc为tar.gz后缀。# tar cvf backup.tar

/etc 解压#tar –zxvf file.tar.gz #tar –jxvf file.tar.bz2 22)umount 功能:卸除文件系统。示例:卸载/mnt区: umount /mnt/cdrom

23)whereis 功能:查询某个二进制命令文件、帮助文件等所在目录. 比如:查找“ls”

这个二进制命令文件所在的目录whereis ls

11.4 Linux驱动设备的分类与常用数据结构(ppt)

答:分类:Linux系统设备分为三类:字符设备、块设备和网络设备。

11,5 内核驱动代码的书写(PPT12)

嵌入式系统知识点

嵌入式系统知识点 1.什么是嵌入式系统。 2.嵌入式系统三要素 3.嵌入式处理器的类型 4.大端存储格式的规则是______;小端存储格式的规则是。 5.ARM是______的处理器,有_____个工作状态,工作在_____状态时,执行的是32位指令集,工作在_____状态时,执行的是16位指令集。_____指令集是_____指令集的子集。 6.ARM有_____种工作模式。它们的名称和缩写分别是:()。其中特权模式是指:(),异常模式又是指:()。当前工作模式状态及设置是由_____寄存器中的M[4:0]五位决定的,每种模式对应的M[4:0]值是:()。 7.ARM的异常中断有_____种,它们的名称是:(),对应的中断入口地址是:(),默认的优先级是:()。 8.ARM核内共有_____寄存器,分_____、_____两类。按工作模式不同可分_____个寄存器组。在ARM状态时的寄存器有:所有模式下均能访问的寄存器是();除()模式外均能访问寄存器R0-R12,()模式只使用自己的专用寄存器R8-R12;在()模式中,每个模式均有自己的R13、R14、SPSR 寄存器。其中R13是作_____寄存器共_____个、R14是作_____寄存器共_____个、R15是作_____寄存器共_____个。在Thumb状态下的寄存器:通用寄存器是_____,有_____组;SP堆栈指针寄存器共有_____个,LR_____寄存器共有_____个;PC_____寄存器有_____个,CPSR_____寄存器有_____个,SPSR_____寄存器有_____个。 9.ARM7系列是_____级流水线,即_____、_____、_____。程序计数器R15(PC)总是指向取指的指令,因此PC总是指向第_____条指令。 对于ARM指令有: PC值=当前程序执行位置+_____; 对于Thumb指令有: PC值=当前程序执行位置+_____。 10.ARM的寻址方式有七种,它们是:()。 11.LDR指令 LDR R4, STSRT ;将存储地址为START的字数据读入R4

嵌入式复习资料及答案

1.(C)不是常规意义上的嵌入式系统。 A.手机 B.MP3 C.PC机 D.数码相机 2.下面哪个系统不属于嵌入式系统(D)。 A、MP3播放器 B、GPS接收机 C、“银河玉衡”核心路由器 D、“天河一号”计算机系统 3.(A)完全把系统软件和硬件部分隔离开来,从而大大提高了系统的可移植性。 硬件抽象层 B. 驱动映射层 C. 硬件交互层 D. 中间层 1.嵌入式开发一般采用_(交叉)开发方式,其中宿主机一般是指PC。 2.一般而言,嵌入式系统的构架可以分为4个部分:处理器、外围设备、输入/输出和软件,一般软件亦分为(操作系统)和应用软件两个主要部分。 3._(嵌入式微处理器_)是嵌入式系统的核心部件,是控制、辅助系统运行的硬件单元。 判断题: 1.嵌入式系统是看不见的计算机系统,其开发环境和运行环境一致。(错) 2.ARM处理器是典型的CISC体系。(错) 填空题: 1.ARM处理器共有37个寄存器,其中包括_31_个通用寄存器和_6_个状态寄存器。 2.ARM处理其每种模式下都有一组寄存器可用,其中(系统)模式和(用户)模式具有完全一样的寄存器组。 3.寄存器_R13__在ARM指令中常用作堆栈指针。_R14__也称作子程序连接寄存器或连接寄存器LR,当发生中断或异常时,对应的分组寄存器用来保存R15的返回值。 4.寄存器R15用作程序计数器(PC)。该寄存器在ARM状态下,位_【1:0】__为0,位[31:2]用于保存PC;在Thumb状态下,位__【0】_为0,位[31:1]用于保存PC。 5.CPSR可在_系统___运行模式下被访问。每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器,称为__SPSR____。 6.ARM7TDMI采用_三__级流水线结构,ARM920TDMI采用__五__级流水线。 7.A RM微处理器有七种工作模式,它们分为(两类特权模式和非特权模式)。其中用户模式属于(非特权模式)。 8.ARM核有两个指令集,分别是_ARM指令集、Thumb指令集。 9.ARM微处理器复位后,PC(R15)的地址通常是__0X0____。 选择题: 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、管理模式 C、软中断模式 D、FIQ模式 2.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存储单元内容为(D) A、0x21 B、0x68 C、0x65 D、0x02 3.寄存器R13除了可以做通用寄存器外,还可以做(C) 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 4.寄存器R15除可做通用寄存器外,还可以做(A) 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 5.下列CPSR寄存器标志位的作用说法错误的是(D)

arm9嵌入式课后答案

arm9嵌入式课后答案 【篇一:arm嵌入式系统结构与编程习题答案(全)】ass=txt>第一章绪论 1. 国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么?如何理解?答:国内嵌入式行业一个普遍认同的定义是: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,功耗严格要求的专业计算机系统。从这个定义可以看出嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理的剪裁利用。因此有人把嵌入式系统比作是一个针对特定的应用而“量身定做”的专业计算机系统。 2.嵌入式系统是从何时产生的,简述其发展历程。 答:从20世纪70年代单片机的出现到目前各式各样的嵌入式微处理器,微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。intel公司1971年开发出第一片具有4位总线结构的微处理器4004,可以说是嵌入式系统的萌芽阶段。80年代初的8051是单片机历史上值得纪念的一页。20世纪80年代早期,出现了商业级的“实时操作系统内核”,在实时内核下编写应用软件可以使新产品的沿着更快,更节省资金。20世纪90年代实时内核发展为实时多任务操作系统。步入21世纪以来,嵌入式系统得到了极大的发展。在硬件上,mcu的性能得到了极大的提升,特别是arm技术的出现与完善,为嵌入式操作系统提供了功能强大的硬件载体,将嵌入式系统推向了一个崭新的阶段。 3.当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些,请举出两例,并分析其特点。答:主要有嵌入式linux和嵌入式实时操作内核uc/os-ii 嵌入式linux操作系统是针对嵌入式微控制器的特点而量身定做的一种linux操作系统,包括常用的嵌入式通信协议和常用驱动,支持多种文件系统。主要有以下特点:源码开放,易于移植,内核小,功能强大,运行稳定,效率高等。 uc/os是源码工卡的实时嵌入式系统内核,主要有以下特点:源码公开,可移植性强,可固化,可剪裁,占先式,多任务,可确定性,提供系统服务等。

嵌入式系统复习资料

第1章嵌入式系统导论 1.嵌入式系统的概念: 是以现代计算机技术为基础,以应用为中心,可以根据系统或用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等),灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的分类及分类依据: 嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。前者是整个系统的物理基础,它提供软件运行平台和通信接口;后者实际控制系统的运行。 硬件:嵌入式微处理器、外围电路、外围硬件设备。 软件:BootLoader 、嵌入式操作系统、用户的应用程序等。 3.几种典型嵌入式操作系统:(1) uC/OS II (2)uCLinux (3)Windows CE (4)嵌入式Linux 等 4.任务调度: 任务的调度有三种方式:可抢占式、不可抢占式和时间片轮转。 【不可抢占式调度是指一个任务一旦获得CPU就独占其运行,除非由于某种原因使它决定放弃CPU的使用权; 可抢占式调度是基于任务优先级的,当前正在运行的任务可以随时让位给优先级更高的处于就绪态的其他任务; 当两个或两个以上任务有同样的优先级时,不同任务轮转使用CPU,直到系统分配的CPU时间片用完,这就是时间片轮转调度。】 目前,大多数嵌入式操作系统对不同优先级的任务采用基于优先级的可抢占式调度法,对相同优先级的任务则采用时间片轮转调度法。 5.针对有内存管理单元(MMU,Memory Management Unit)的处理器而设计的一些桌面操作系统,如Windows、Linux,使用了虚拟存储器的概念。 6.计算机的发展: 冯诺依曼架构:将指令和数据存放在同一存储空间中,统一编址,指令和数据通过同一总线访问。 哈佛结构(冯诺依曼架构的扩展):主要特点是程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编制、独立访问。CortexM3

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

各位:根据掌握要点认真复习,后面附有作业题答案。 第1章掌握要点 1.1.1节嵌入式系统的概念 1.1.3节嵌入式系统的特点 1.3节嵌入式处理器 1.4节嵌入式系统的组成(看课件,有补充的内容) 补:1.嵌入式系统开发过程? 2.嵌入式系统调试常用的基本方法 3.交叉编译和交叉调试 4.嵌入式操作系统 第2章掌握要点 2.1节计算机体系结构分类 2.3.1节 ARM和Thumb状态 2.3.2节 RISC技术 2.3.3节流水线技术 2.4.1 ARM存储系统 2.4.2 Cache:写通、写回、读操作分配cache、写操作分配cache、工作原理、地址映像 2.4.3节 ARM存储系统 补充: (见课件) 1. ARM简介:ARM的命名方式、5种变形

2.理解片内Flash的3种编程方法。 3.理解ARM7芯片存储器存储空间分布。(8个bank,每个bank32MB)第3章掌握要点 3.1节ARM编程模式:处理器模式、处理器工作状态、寄存器组织、 异常中断 3.2节指令格式和寻址方式 3.3节指令系统:掌握和熟练应用课件所讲的指令、可编程序段 第5章掌握要点 5.1节键盘接口:行扫描法原理、掌握编写驱动程序 5.2节 LED显示器接口:理解工作原理,掌握编写驱动程序 5.5.1节 UART异步串行接口:异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序 第1章作业题答案: 1.什么是嵌入式系统? ?第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。 ?第二种,嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专 用计算机系统。

嵌入式期末复习提纲(包含答案)

考试题型: ?1、判断题 10分 ?2、填空题 20分 ?3、选择题 20分 ?4、简答题 30分(5个) ?5、应用题 20分(3个) ?6、名字解释 复习资料: ?书本 ?PPT课件,平时课堂例题。 ?平时作业和练习 ?考试范围:1-5章 ?其他说明: ?课后习题是重点。 ?简答题来源于前5章,每章一个。 每章重点: 第一章: 1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。 嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统具有哪些特点?

3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。 4.嵌入式系统是怎样分类的? 5.嵌入式系统的定义。 嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。

6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。

7.嵌入式系统有哪些应用领域。 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括: 1.工业控制: 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。 2.交通管理: 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。 3.信息家电: 这将称为嵌入式系统最大的应用领域,冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里,也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中,嵌入式系统将大有用武之地。 4.家庭智能管理系统: 水、电、煤气表的远程自动抄表,安全防火、防盗系统,其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查,并实现更高,更准确和更安全的性能。目前在服务领域,如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。 第二章: 1.嵌入式处理器有哪几类?简述各类嵌入式处理器的主要特点和应用领域。(P6) 嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP、嵌入式片上系统。 (1)嵌入式微处理器集成处理器内核,存储管理器高速缓存芯片,存在体积小、重量轻、成本低和可靠性高等特点,其又称为单板机。 (2)嵌入式微控制器是集成了微处理器、存储器和片内外设芯片称为微控制器,片上外设资源丰富适合于控制单片化、体积小、功耗低、成本低等特点。 (3)嵌入式DSP专门用于信号处理的嵌入式芯片,适合执行DSP算法,能够对离散信号进行集化处理,提高速度。 (4)嵌入式片上系统SOC软硬件的无缝结合,直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块,在单个芯片上实整个系统的功能

南京工程学院嵌入式系统复习提纲

嵌入式系统复习 选择10’;填空20’;判断10’;5个简答30’;3大题:指令使用(LDMIA),组变量表变量; 1、ARM的寄存器 P32 通用寄存器:包括程序计数器PC、堆栈指针、其他通用寄存器 (1)不分组寄存器R0~R7:每种状态下都统一,注意不同模式下使用时的数据保护; (2)分组寄存器R8~R14: R8~R14为分组寄存器,对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式; R8~R12有两个分组的物理寄存器。除FIQ模式之外的所有模式(R8~R12),FIQ模式 (R8_fiq~R12_fiq),有利于加快FIQ的处理速度; R13、R14分别有6个分组的物理寄存器。用于用户和系统描述,其余五组用于五种异常模式; R13堆栈指针(SP),要初始化,指向该异常向量专用的栈地址;保护现场; R14子程序链接寄存器(LR),功能:保存子程序返回地、设置为异常返回地址其他情况下R14 可作为通用寄存器使用。 (3)程序计数器R15(PC),指向当前指令的下两条指令的地址。 程序状态寄存器:任何模式下被访问,包含条件标志位、中断使能位、当前处理器模式标志、其他控制和状态位。 (1)标志域: 条件标志位:N符号、Z结果为0、C进位或借位、V溢出; Q标志位:用于指示增强的DSP指令是否发生溢出; J标志位:Jazelle状态。 (2)控制域:CPSR的低8位称为控制位,异常时变化。 运行模式控制位M[4:0]:控制处理器模式; 中断禁止位I、F:I=1时,禁止IRQ中断;F=1禁止FIQ中断; T控制位:说明指令是ARM指令还是Thumb指令。 2、进程状态变换图 P178 3、C语言参数传递的是数组,实质传递的是什么P135 地址;(好像是,我蒙的) 4、堆栈的增长方向(两种),满堆栈和空堆栈 P52 堆栈:数据结构,先进后出堆栈指针总指向栈顶。 (按生成方式)递增堆栈:低地址向高地址生成; 递减堆栈:高地址向低地址生成; (按指向位置)满堆栈:当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时; 空堆栈:当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时。 5、内存容量和地址总线、数据总线的关系。 存储器的容量= 2M × N M=地址线根数 N=数据线根数 6、操作系统的常用调度算法 P178 (翻书看具体什么意思) 最短周期优先SBF、优先级法、轮转法、多队列轮转法和多级反馈队列法、实时调度算法。

嵌入式系统原理与应用复习知识点总结

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

嵌入式系统 ARM 试题

一、选择题 1、以下说法不正确的是(B )。 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下列描述不属于RISC计算机的特点的是(C)。 A.流水线每周期前进一步。B.更多通用寄存器。 C.指令长度不固定,执行需要多个周期。 D.独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。 3 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 4 μCOS-II中对关键代码段由于希望在执行的过程中不被中断干扰,通常采用关中断的方式,以下X86汇编代码正确而且不会改变关中断之前的中断开关状态的是(D) A. 先CLI、执行关键代码、再STI B. 先STI、执行关键代码、再CLI C. 先POPF、CLI、执行关键代码、再PUSHF D. 先PUSHF、CLI、执行关键代码、再POPF。 5 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 6 ARM汇编语句“ADD R0, R2, R3, LSL#1”的作用是(A)。 A. R0 = R2 + (R3 << 1) B. R0 =( R2<< 1) + R3 C. R3= R0+ (R2 << 1) D. (R3 << 1)= R0+ R2 7 IRQ中断的入口地址是(C)。FIQ的入口地址为0x0000001C A、0x00000000 B、0x00000008 C、0x00000018 D、0x00000014 8 S3C2420X I/O口常用的控制器是(D)。 (1)端口控制寄存器(GPACON-GPHCON)。 (2)端口数据寄存器(GPADA T-GPHDA T)。 (3)外部中断控制寄存器(EXTINTN)。 (4)以上都是。 9 实时操作系统中,两个任务并发执行,一个任务要等待其合作伙伴发来信息,或建立某个条件后再向前执行,这种制约性合作关系被成为(A)。 A. 同步 B. 互斥 C. 调度 D. 执行 10 和PC系统机相比嵌入式系统不具备以下哪个特点(C)。 A、系统内核小 B、专用性强 C、可执行多任务 D、系统精简 11 、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 12、GET伪指令的含义是(A) A. 包含一个外部文件 B. 定义程序的入口 C. 定义一个宏 D. 声明一个变量 13、存储一个32位数0x876165到2000H~2003H四个字节单元中,若以小端模式存 储,则2000H存储单元的内容为(C)。 A、0x00 B、0x87 C、0x65 D、0x61 14、μCOS-II操作系统不属于(C)。 A、RTOS B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、嵌入式实时操作系统 15、若R1=2000H,(2000H)=0x86,(2008H)=0x39,则执行指令LDR R0,[R1,#8]!后R0的

基于ARM9的人脸识别系统 嵌入式报告 课程设计

嵌入式课程设计报告 学院信息电子技术 专业通信工程 班级 学号 姓名 指导教师 2017年07月01日

基于ARM9的人脸识别系统 一、引言 人脸识别背景和意义 人脸识别系统的研究始于20世纪60年代,80年代后随着计算机技术和光学成像技术的发展得到提高,而真正进入初级的应用阶段则在90年后期,并且以美国、德国和日本的技术实现为主;人脸识别系统成功的关键在于是否拥有尖端的核心算法,并使识别结果具有实用化的识别率和识别速度;“人脸识别系统”集成了人工智能、机器识别、机器学习、模型理论、专家系统、视频图像处理等多种专业技术,同时需结合中间值处理的理论与实现,是生物特征识别的最新应用,其核心技术的实现,展现了弱人工智能向强人工智能的转化语音识别、体形识别等,而指纹识别、虹膜识别等都不具有自然性,因为人类或者其他生物并不通过此类生物特征区别个体。 人脸识别具有这方面的特点,它完全利用可见光获取人脸图像信息,而不同于指纹识别或者虹膜识别,需要利用电子压力传感器采集指纹,或者利用红外线采集虹膜图像,这些特殊的采集方式很容易被人察觉,从而更有可能被伪装欺骗。 二、系统设计 1、硬件电路设计 (1)ARM9处理器 本系统所采用的硬件平台是天嵌公司的TQ2440开发板,该开发板的微处理器采用基于ARM920T内核的S3C2440芯片。 ARM9对比ARM7的优势:虽然ARM7和ARM9内核架构相同,但ARM7处理器采用3级流水线的冯·诺伊曼结构,而ARM9采用5级流水线的哈佛结构。增加的流水线设计提高了时钟频率和并行处理能力。5级流水线能够将每一个指令处理分配到5个时钟周期内,在每一个时钟周期内同时有5个指令在执行。在常用的芯片生产工艺下,ARM7一般运行在100MHz左右,而ARM9则至少在200MHz 以上。指令周期的改进对于处理器性能的提高有很大的帮助。性能提高的幅度依赖于代码执行时指令的重叠,这实际上是程序本身的问题。对于采用最高级的语言,一般来说,性能的提高在30%左右。ARM7一般没有MMU(内存管理单元),(ARM720T有MMU)。 (2)液晶显示屏 为显示摄像头当前采集图像的预览,系统采用三星的320x240像素的液晶屏,大小为206.68cm。该液晶显示屏的每个像素深度为2bit,采用RGB565色彩空间。 (3)摄像头 摄像头采用市场上常见的网眼2000摄像头,内部是含CMOS传感器的OV511+芯片。CMOS传感器采用感光元件作为影像捕获的基本手段,核心是1个感光二极

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。(P CB→印刷电路板IC→集成芯片) ②作用(1)硬件基本功能测试读写 (2)软件下载:将运行代码下载到目标机RAM中 (3)软件调试:设置断点和调试点 (4)FLASH烧写:将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念:(General Purpose I/O Ports)通用输入/输出接口,即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚,可分成A——H共8个组,(GPA,GPB,…GPH组) S3C2440共有130个引脚,可分成A——J共9个组,(GPA,GPB,…,GPH,GPJ 组) 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能,各位含义和用法 ①GPxCON寄存器(控制寄存器)——设置引脚功能 →GPACON(A组有23根引脚,一位对应一个引脚,共32位,拿出0~22位,其余没用) (若某一位是)0:(代表该位的引脚是一个)输出引脚 1:地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON(用法一致,两位设置一个引脚) 00:输入引脚 01:输出引脚 10:特殊引脚 11:保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器(数据寄存器)——设置引脚状态及读取引脚状态 若某一位对应的是输出引脚,写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。 若某一位对应的是输入引脚,读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

嵌入式考试复习资料

1、嵌入式系统的构架可以分为4个部分:分别是处理器、存储器、输入/输出和软件,一般软件:分为操作系统相关软件和应用软件两个主要部分。 2、根据嵌入式系统使用的微处理器,可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器,嵌入式微处理器,嵌入式DSP处理器以及嵌入式片上系统。 3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序,其基本功能有进程管理、进程间通信、内存管理、I/O资源管理。 4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为:实时操作系统和分时操作系统,其中实时系统亦可分为硬实时操作系统和软实时系统。 5、内核负责管理各个任务,或者为每个任务分配CPU时间,并且负责任务之间的(通信),内核的基本服务是(任务切换)。 6、嵌入式开发一般采用(宿主机/目标机)方式,其中宿主机一般是指(PC机/台式机)。 7、哈佛体系结构数据空间和地址空间(分开),ARM7TDMI采用冯诺依曼体系的内核架构。 8.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。 嵌入式系统的组成结构:硬件层、中间层、软件层和功能层。 9.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。 10.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。 11.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。 12.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。 13.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。 14. ARM微处理器按指令长度的不同分为16位的Thumb指令集和32位的ARM指令集两种。 15.指令特点:1.都可携带条件码2.是根据是否带s来判断是否影响标志位3.需要三个操作数。 16.嵌入式系统的设计可以分成三个阶段:分析、设计和实现 17、目前使用的嵌入式操作系统主要有Windows CE/Windows Mobile Linux、uCos、和Symbian 18、XScale微处理器使用的是ARM公司ARMV5TE 版内核和指令集。 19、微处理器有两种总线架构,使用数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼,分开的指令数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是哈佛结构 20、ARM微处理器有七种工作模式,它们分为两类非特权模式、特权模式。其中用户模式属于非特权模式 21、ARM微处理器复位后,PC(R15)的地址通常是0X0 ,初始的工作模式是supervisor 22、在ARM体系构架中对复杂的内存管理是通过系统控制协处理器cp15 和MMU(存储管理部件)来进行的。当系统发生Data Abort(数据)异常和 Prefetch Abort(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。 23.、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 1.简要叙述嵌入式系统的定义。 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。

ARM9嵌入式复习总结

ARM9嵌入式复习 第一章 1.嵌入式微处理器的分类。 a)什么是嵌入式微处理器? 1.嵌入式微处理器是嵌入式系统硬件层的核心,嵌入式微处理器将通用CPU中许多 由板卡完成的任务集成到芯片内部,从而有利于系统设计趋于小型化、高效率和高可靠性。嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中。 2.嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系结构或哈佛体系结构,指令 系统可以选用精简指令系统(Reduced Instruction Set Computer,RISC)和复杂指令集系统CISC(Complex Instruction Set Computer, CISC)。 b) 嵌入式微处理器分类 1.按照系列分:ARM系列、MIPS系列、PowerPC系列。 2.按照指令复杂程度分:CISC和RISC两类 2.微处理器划分: a)嵌入式微控制器 b)嵌入式微处理器 c)DSP处理器 d)嵌入式片上系统 e)多核处理器 3.嵌入式操作系统(EOS)的特性 EOS除具备了一般操作系统最基本的任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等功能外,还具有如下特点:强实时性;支持开放性和可伸缩性的体系结构,具有可裁减性;提供统一的设备驱动接口;提供操作方便、简单、友好的图形GUI和图形界面;支持TCP/IP协议及其他协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,提供强大的网络功能。 第二章 1.ARM7TDMI命名 2.3级流水线与总线架构

三级流水线: 流水线使用3个阶段,因此指令分为3个阶段执行 1.取指:从程序存储器中读取指令,放入流水线中 2.译码:操作码和操作数被译码,决定执行什么功能,为下一个始终周期准备数据路 径所需要的控制信号。 3.执行:执行已译码的指令 注:程序计数器(PC)指向被取指的指令,而不是指向正在执行的指令 在正常操作的过程中,在执行一条指令的同时对下一条指令进行译码,并将第三条指令从存储器中取出 3.ARM的两种状态与7种工作模式 a)两种状态。 i.ARM状态:32位,这种状态下执行的是字方式的ARM指令; ii.Thumb状态:16位,这种状态下执行半字方式的Thumb指令。 注:两个状态之间的切换并不影响处理器模式或寄存器内容,可以使用BX指令切换两种状态.状态寄存器CPSR的T位反应了处理器运行不同指令的当前状态. b)7种工作模式。

嵌入式系统复习题1

一、单项选择题 1、下面关于哈佛结构描述正确的是( A )。 A、程序存储空间与数据存储空间分离 B、存储空间与IO空间分离 C、程序存储空间与数据存储空间合并 D、存储空间与IO空间合并 2、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式( A )。 A、用户模式 B、管理模式 C、软中断模式 D、FIQ模式 3、ARM9TDMI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 4、指令“LDMIA R0!, {R1, R2, R3, R4}”的寻址方式为( C )。 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 5、对寄存器R1的内容乘以4的正确指令是( C )。 A、LSR R1,#2 B、LSL R1,#2 C、MOV R1,R1, LSL #2 D、MOV R1,R1, LSR #2 6、下面指令执行后,改变R1寄存器内容的指令是( D )。 A、TST R1,#2 B、ORR R1,R1,R1 C、CMP R1,#2 D、EOR R1,R1,R1 7、下面哪一种功能单元不属于I/O接口电路。( D ) A、USB控制器 B、UART控制器 C、以太网控制器 D、LED 8、下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。( B ) A、Red-hat Linux B、μCLinux C、Ubuntu Linux D、SUSE Linux 9、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 10、下面哪个系统不属于嵌入式系统( D )。 A、MP3播放器 B、GPS接收机 C、“银河玉衡”核心路由器 D、“天河一号”计算机系统 11. 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 12. 下列不属于RISC计算机特点的是(C)。 A、流水线每周期前进一步。 B、更多通用寄存器。 C、指令长度不固定,执行需要多个周期。 D、独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。 13. 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20000H存储单元内容为(D) A、 0x21 B、 0x68 C、0x65 D、0x02 14. S3C2410 I/O口常用的控制器是(D) A、端口控制寄存器(GPACON-GPHCON) B、端口数据寄存器(GADAT-GPHDAT) C、外部中断控制寄存器(EXTINTN)。 D 、以上都不是 15. 寄存器R13除了可以做通用寄存器外,还可以做(C)

嵌入式系统原理与接口复习要点及思考题答案(计)

各位:根据掌握要点认真复习,后面附有作业题答案。 第1章掌握要点 1.1.1节嵌入式系统的概念 1.1.3节嵌入式系统的特点 1.3节嵌入式处理器 1.4节嵌入式系统的组成(看课件,有补充的内容) 补:1.嵌入式系统开发过程? 2.嵌入式系统调试常用的基本方法 3.交叉编译和交叉调试 4.嵌入式操作系统 第2章掌握要点 2.1节计算机体系结构分类 2.3.1节 ARM和Thumb状态 2.3.2节 RISC技术 2.3.3节流水线技术 2.4.1 ARM存储系统 2.4.2 Cache:写通、写回、读操作分配cache、写操作分配cache、工作原理、地址映像 2.4.3节 ARM存储系统 补充: (见课件) 1. ARM简介:ARM的命名方式、5种变形

2.理解片内Flash的3种编程方法。 3.理解ARM7芯片存储器存储空间分布。(8个bank,每个bank32MB)第3章掌握要点 3.1节ARM编程模式:处理器模式、处理器工作状态、寄存器组织、 异常中断 3.2节指令格式和寻址方式 3.3节指令系统:掌握和熟练应用课件所讲的指令、可编程序段 第5章掌握要点 5.1节键盘接口:行扫描法原理、掌握编写驱动程序 5.2节 LED显示器接口:理解工作原理,掌握编写驱动程序 5.5.1节 UART异步串行接口:异步通信格式、接收的4种错误类型、初始化、发送程序、接收程序 第1章作业题答案: 1.什么是嵌入式系统? ?第一种,根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。 ?第二种,嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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-考试复习题

第一章 嵌入式系统概述 嵌入式系统组成 嵌入式系统一般由硬件和软件两部分组成,硬件通常包含嵌入式微处理器、存储器和外围接口电路,软件通常由引导程序、操作系统和应用程序组成。 嵌入式微控制器MCU,又称单片机,将整个计算机系统集成到一块芯片中,以微处理器内核为核心,芯片内部集成ROM/EPROM 、RAM 、Flash 、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog 、I/O 、串行口、脉宽调制输出、A/D 、D/A 等各种必要的功能模块。 例如:8051系列;汉芯16位DSP 芯片 嵌入式微处理器EMPU ,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留与嵌入式应用有关的功能,在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面表现优越。嵌入式微处理器体积小、重量轻、成本低和可靠性高,电路板上必须包括ROM 、RAM 、总线接口和各种外设等器件。嵌入式微处理器及其存储器、总线和外设等安装在一块电路板上,也被称为单板计算机。 例如:ARM 系列芯片SAMSUNGS2C440BOX 系统引导程序(BootLoader )是系统上电后首先运行的第一段代码,它是嵌入式系统中的重要组成部分。 在嵌入式系统中,没有像BIOS 那样的器件,系统的启动由BootLoader 来完成。BootLoader 在系统上电或复位时从地址0x00000000处开始执行,初始化硬件设备,建立内在空间映射,配置软硬件环境,将控制权交给操作系统,最后启动操作系统。 常用的嵌入式操作系统平台有: (1)Linux (2)Windows CE (3)μC/OS-Ⅱ (4)VxWorks 软件系统 硬件系统 图1-1嵌入系统的组成

ARM9上的嵌入式Linux系统移植

《自动化技术与应用》2009年第28卷第6期 Techniques of Automation & Applications | 43 1 引言 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,且软硬件可裁减,是对功能、可靠性、成本、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成: 嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、及特定的应用程序。 当前,人类进入信息爆炸的时代,各类信息极度丰富,数字信息技术和网络技术的高速发展,只有借助于各种计算机,才能够对各类信息进行处理,它们已不再局限于以前的PC,而是由形态各异、性能千差万别的嵌入式系统来完成。而嵌入式操作系统主要有:嵌入式Linux 、WindowsCE 、Vxworks 、uC/OS-II 等[1]。本文主要研究嵌入式Linux 在嵌入式系统中的应用。 2 嵌入式Linux 操作系统及特点 将Linux 应用于嵌入式环境,是基于其具有以下特点:(1)Linux 操作系统是层次结构,并且内核源代码完全开放。不同领域和不同层次的用户可以根据自己应用的需要,对内核进行修改,能够低成本的开发出满足自己需要的嵌入式系统。(2)其具有强大的网络支持功能。Linux 诞生于因特网时代,并具有 ARM9上的嵌入式Linux 系统移植 邹颖婷,李绍荣 (电子科技大学光电信息学院,四川 成都 610054) 摘 要:Linux 操作系统在各个嵌入式领域有着越来越广泛的应用。主要研究了在ARM9体系结构上,嵌入式Linux 系统的移植。介 绍了嵌入式Linux 操作系统、移植目标平台SBC2410、及Linux 内核源代码的目录结构。然后详细讲述了在SBC2410硬件平台上实现Uboot 移植的过程,及概要介绍了Linux 操作系统内核移植的过程。最后将嵌入式Linux 系统成功移植上SBC2410平台。 关键词:ARM9;嵌入式Linux;Uboot 移植;内核移植 中图分类号:TP311.54 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2009)06-0043-03 Transplant of the Linux System on ARM9 ZOU Ying-ting, LI Shao-rong ( School of Opto-Electronic Information, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054 China )Abstract: Linux OS has been more and more widely applied in many embedded areas. This paper introduces the transplantation of the Embedded Linux System on the ARM9. The Embedded Linux OS, the SBC2410 board, and the directory structure of the Linux kernel are introduced. The transplant process of the Uboot and of the Linux kernel are also discussed. Key words: ARM9; embedded Linux; transplantation of Uboot; transplantation of the Linux kernel 收稿日期:2009-01-04 Unix 的特性,这保证了它支持所有标准因特网协议,并且可以利用Linux 的网络协议栈,将其开发成为嵌入式的TCP/IP 网络协议栈。此外,Linux 还支持ext2、fat16、fat32、romfs 等文件系统,为嵌入式系统应用开发打下了很好的基础。(3)Linux 具备一整套工具链,容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境,可以跨越嵌入式系统开发中仿真工具的障碍。而且,Linux 也符合IEEE POSIX.1标准,使应用程序具有较好的可移植性[2]。 3 SBC2410硬件平台介绍 SBC2410是一款基于三星公司ARM9处理器S3C2410A,支持ARM-Linux 、WindowsCE 等操作系统的嵌入式硬件平台。平台的主要硬件资源有:一片64M SDRAM,一片64M Nand Flash,一片1M Nor Flash,一个串口 COM0,一个USB Host A 型接口,一个USB Slave B 型接口,一个标准JTAG 接口,等等。平台支持Linux2.4.18内核版本。 4 嵌入式Linux 系统移植 移植主要包括引导加载程序Uboot 的移植和Linux2.4.18内 计算机应用 Computer Applications

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