嵌入式系统原理及接口技术复习题

一、 简答题 1. 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？ 答：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 特点：与应用密切相关，实时性，复杂的算法，制造成本，功耗，开发和调试，可靠性，体积 2. 简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。 答:硬件组成：微处理器，存储器，输入设备和输出设备。 软件组成：操作系统，文件系统，图形用户接口，网络系统，通用组建模块。 3. S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器？APB总线上连接了那些部件？ AHB：LCD控制器，LCD DMA，总线控制器，USB主控制器，中断控制器，ExtMaster，电源管理，Nandflash控制器，储存器控制器。 APB：通用异步收发器，内部集成电路总线（IIC），USB设备控制器，集成电路内部声音总线（IIS），MMC/SD/SDIO主控制器，通用I/O端口（GPIO），看门狗定时器（WDT）， 定时时钟（RTC），总线控制器，A/D转换器，串行外设接口，定时器/脉宽调制。 4. ARM体系结构支持几种类型的异常，并说明其异常处理模式和优先级状态？ 答，支持7种类型的异常 异常处理过程：（进入异常）PC→LR，CPRS→SPSR，设置CPSR的运行模式位，跳转到相应的异常处理程序，（异常返回）LR→PC，SPSR→CPSR，若在进入异常处理时设置中断禁止位，要在此清楚，复位异常处理程序不需要返回。 Reset＞数据中指＞快速中断请求（ＦＩＱ）＞中断请求（IRQ）＞指令预取中止＞未定义指令和软件中止。 5. 存储器生长堆栈可分为哪几种？各有什么特点？ 4种，满递增堆栈，满递减堆栈，空递增堆栈，空递减堆栈。 6. 简述存储器系统层次结构及特点。 答：层次结构：包括Ｃａｃｈｅ，主存储器和辅助存储器 特点： 7. 简述I2S总线接口的启动与停止过程。 通过I2S控制寄存器IISCON控制，当控制寄存器IISCON的地址为0=I2S禁止（停止）；当控制寄存器IISCON的地址为1=I2S允许（开始）。 8. 简述ARM系统中的中断处理过程。 中断处理过程包括：中断请求、中断排队或中断判优、中断响应、中断处理和中断返回 9. ARM微处理器支持哪几种运行模式？各运行模式有什么特点？ User：用户模式。绝大部分的任务执行都在这种操作模式下，此为正常的程序执行模式。 FIQ：快速中断模式。支持数据传送或通道处理。 IRQ：普通中断模式。用于一半中断处理。 Supervisor：管理模式。一种操作系统受保护的方式。 Abort：中止模式。在访问数据中止后或指令预取中止后进入中止方式。 System：系统模式。是操作系统一种特权级的用户方式。 Undef：未定义模式。当执行未定义指令时会进入这种操作模式。 10. 当PCLK=66.5MHz时，选择不同的时钟分频（1/2、1/4、1/8、1/16）输入，分别计算定时器最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间。 答：最小分辨率：定时器输入时钟频率=ＰＣＬＫ／{ｐｒｅｓｃａｌｅｒ＋１}／{ｄｉｖｉｄｅｒ值}＝６６.5/{0+1}/{2}=33.2500(MHz) 一个计数脉冲时间=1/33.2500MHz=0.0300(us) 最大分辨率：定时器输入时钟频率=PCLK/｛255+1｝/{2}=66.5/256/2=129.8828 一个计数脉冲的时间=1/129.8828=7.6992（us） 最大定时区间：由于TCNTBn=65535，计数到0共65536个计数脉冲， 所以65536*7.6992=0.5045（sec）。 11. 分析如图所示I2S总线时序图，说明其操作过程。

12. S3C2410A与UAD1341通过I2S总线接口连接，试述音频数据传送过程。 答：处理器通过IIS总线接口，控制音频数据在s3c2410内存与UDA1341TS之间传送。连接在UDA1314TS上的麦克风信号在UDA1314内部经过A/D转换器，转换成二进制数，串行通过DATAO引脚送到S3C2410的IIS模块，在IIS模块中数据转换成并行数据然后使用通常存取方式或DMA存取方式，将并行数据保存的内存中，而内存中要输出的音频数据使用通常存取方式或DMA存取方式，将数据并行传送到IIS模块在IIS中转换成串行数据，串行通过DATAI引脚送到UDA1314TS，在片内经过D/A转换器，变成模拟信号，经过驱动器，驱动扬声器。 13. 简述LCD控制器组成及数据流描述。 LCD控制器包括：REGBBANK，LCDCDMA，TMEGEN，ＬＰＣ定时控制逻辑单元，VIDPRCS以及VIDEOMUX组成。 当传送请求由总线仲裁器接收时，4个连续的字数据由系统存储器帧缓冲区传送到LCDCDMA内的FIFO。全部FIFO大小为28个字，分别由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH组成。使用FIFOL和FIFOH，用来支持双扫描显示模式，在单扫描显示模式，仅有FIFO中一个，即FIFOH能够被使用。 14. 以下是S3C2410A的串口逻辑方框图，试分析其组成和工作原理。 二、 程序分析。给以下程序主要过程加注释，幷写出程序功能 1. 汇编程序： IsrIRQ sub sp,sp,#4； //堆栈指针—4送入sp stmfd sp！，｛r8－r9｝ ldr r9，＝ INTOFFSET ldr r9，[r9]； //将该r9内容作为地址，读该单元数据送r9。 ldr r8，＝HandleEINT0；//读中断向量表首地址 add r8，r8，r9，lsl #2；//r9的值逻辑左移2位，加r8，和送r8。 ldr r8, [r8]； //将该r8内容作为地址，读该单元数据送r8。 str r8，[sp,#8］； //先索引，r8数据写入sp+8做地址的寄存器中，不回写。 ldmfd sp!，{r8-r9,pc}； //将sp指向的储存单元多字数据，装入r8-r9地址单元，pc中。 程序实现的功能：IRQ中断服务程序 课本P257

2. C语言程序段 rGPFCON|=2<<0|2<<4; // 将GPF0配置成EINT0和将GPF2配置成EINT2 rGPGCON|=2<<6|2<<22; // 将GPG3，GPG11配置成EINT11,EINT19功能 rINTMOD=0; // 中断模式配置为IRQ中断 rEXTINT0|=4<<0|4<<8; // 将EINT0和EINT2信号方式设置为上升沿触发 rEXTINT1|=4<<12; // 将EINT11信号方式配置为上升沿触发 rEXTINT2|=4<<12; // 将EINT19信号方式配置为上升沿触发 // rINTMSK&=~(1<<0|1<<2|1<<5); // EINT0,EINT2,EINT8_23对应屏蔽位置0，允许服务 程序实现的功能： 中断初始化 课本P255 3. C语言程序段 void Test_Touchpanel(void) { rADCDLY=50000; //Normal conversion mode delay about rADCCON=(1<<14)+(ADCPRS<<6); //ADCPRS En, ADCPRS Value rADCTSC=0xd3; //Wfait,XP_PU,XP_Dis,XM_Dis,YP_Dis,YM_En pISR_ADC = (int)AdcTsAuto; rINTMSK=~BIT_ADC; //ADC Touch Screen Mask bit clear rINTSUBMSK=~(BIT_SUB_TC); Uart_Getch(); rINTSUBMSK|=BIT_SUB_TC; rINTMSK|=BIT_ADC; } 程序实现的功能：测试触摸屏

4. 汇编语言 ldr r0,=REFRESH ldr r3,[r0] ;r3=rREFRESH mov r1, r3 orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH str r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refresh

mov r1,#16 ;wait until self-refresh is issued. may not be needed. 0 subs r1,r1,#1 bne %B0

四、设计与编程（每题10分，共20分） 1. 设计程序，写出实现LED1~LED4轮流闪烁的主程序代码。 已知FCLK=400M，不考虑分频函数，FCLK:HCLK:PCLK按1:2:4计算，使用端口GPB0、1、2、3为LED控制端口，低电平点亮。 GPBCON功能描述 配置端口B引脚端，使用位[21:0]，分别对端口B的11个引脚端进行配置。 00：输入；01：输出；10：第2功能；11：保留 程序代码：void dely(U32 tt) { U32 i; for(;tt>0;tt--) { for(i=0;i<10000;i++){} } } int Main(int argc, char **argv) { int i; U8 key; U32 mpll_val=0; int data;