千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦《嵌入式系統(tǒng)原理與接口技術(shù)》第2版復(fù)習(xí)資料整理

第一章

1.1什么是嵌入式系統(tǒng)（P1）

IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的定義：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”

。

1.2與通用計算機(jī)系統(tǒng)比較，嵌入式系統(tǒng)有何特點(diǎn)？（P4）

1）嵌入式系統(tǒng)通常是面對特定應(yīng)用的；

2）嵌入式系統(tǒng)功耗低、體積小、集成度高、成本低；3）嵌入式系統(tǒng)具有較長的生命周期；4）嵌入式系統(tǒng)具有固化的代碼；

5）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專用開發(fā)工具和環(huán)境；

6）嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS（實(shí)時操作系統(tǒng)）開發(fā)平臺；7）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員以應(yīng)用專家為主；8）嵌入式系統(tǒng)是學(xué)問集成系統(tǒng)。

1.3按照嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜程度，嵌入式系統(tǒng)可分為哪

4類？（P6）

1）單個微處理器；

2）嵌入式處理器可擴(kuò)展的系統(tǒng)；3）復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)；

4）在創(chuàng)造或過程控制中使用的計算機(jī)系統(tǒng)。1.4嵌入式處理器有哪幾類？試舉例說明。

（P7）

1）嵌入式微處理器（EMPU）；2）嵌入式微控制器（EMCU）；3）嵌入式DSP處理器（EDSP）；4）嵌入式片上系統(tǒng)（ESoC）。

1.6從硬件系統(tǒng)來看，嵌入式系統(tǒng)由哪幾部分組成？畫出見圖。

（P11）

外設(shè)

USB

LCD

鍵盤

其他

其次章

2.1ARM7和ARM9基于什么體系結(jié)構(gòu)，采納何種指令集？

ARM7基于馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)，采納RISC精簡指令，兼容16位Thumb指令集；

ARM9基于哈佛體系結(jié)構(gòu)，同樣采納RISC精簡指令，支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

外圍電路微處理器

22ARM7TDMI中的"TDMI"分離代表什么？

T：支持16位壓縮指令集Thumb。

D:支持片上Debug。

M：內(nèi)嵌硬件乘法器（Multiplier）。

I:嵌入式ICE，支持片上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn)。

T變種處理器有兩種工作狀態(tài)：Thumb和ARM

只要支持同版本的ARM體系版本，基于ARM處理器的應(yīng)用軟件將是兼容的。

2.3ARM處理器有幾種工作模式？各種工作模式分離有什么特點(diǎn)？（P25）

ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)。當(dāng)ARM微處理器執(zhí)行32位的指令集功能時，工作在ARM狀態(tài)；當(dāng)ARM微處理器工作在16位的Thumb指令集時，工作在Thumb狀態(tài)。2.5如何轉(zhuǎn)換ARM的兩種工作狀態(tài)？（P25）

進(jìn)入Thumb狀態(tài)：當(dāng)操作數(shù)寄存器的狀態(tài)位（位[0]）為1時，可以執(zhí)行BX指令的辦法，使微

處理器從ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)。

進(jìn)入ARM狀態(tài)：當(dāng)操作數(shù)寄存器的狀態(tài)位（位[1]）為0時，可以執(zhí)行BX指令的辦法，使微處理器從Thumb狀態(tài)切換到ARM狀態(tài)。

2.6ARM7采納幾級流水線？（P27）

ARM7架構(gòu)采納了3級流水線。

1）取指：將指令從內(nèi)存中取出來。

2）譯碼：操作碼和操作數(shù)被譯碼以打算執(zhí)行什么功能。

3）執(zhí)行：執(zhí)行已譯碼的指令。

ARM9采納五級流水線技術(shù)

2.7ARM采納怎樣的數(shù)據(jù)存儲格式？（P40）

ARM處理器的數(shù)據(jù)存儲格式有兩種：大端模式和小端模式。

大端模式：較高的有效字節(jié)存放在較低的存儲器地址，較低的有效字節(jié)存放在較高

的存儲器地址。

小端模式：較高的有效地址存放在較高的存儲器地址，較低的有效字節(jié)存放在較低

的存儲器地址。

默認(rèn)狀況下的存儲格式是小端模式。

ARM采納單周期指令集

2.8若寄存器R仁0x01020304，分離按小端模式和大端模式存儲在0x30000字節(jié)單元中,

是分離列出兩種模式下內(nèi)存存儲內(nèi)容，并標(biāo)出內(nèi)存地址。

2.9ARM存儲器的存儲周期有幾種類型？對應(yīng)于Cache拜訪和存儲器拜訪是何存儲周期？（P41）存儲周期類型：

空閑周期。

非挨次周期。

挨次周期。

協(xié)處理器寄存器傳送周期。

2.10ARM支持哪些存儲數(shù)據(jù)類型？（P40）

ARM處理器支持以下6種數(shù)據(jù)類型：

8位有符號和無符號字節(jié)。

16位有符號和無符號半字，以2字節(jié)的邊界對齊。

32位有符號和無符號字，以4字節(jié)的邊界對齊。

2.12ARM支持的有幾種頁面類型？其容量為何值？（P48）

段（Section）：大小為1MB的存儲塊。

大頁（LargePages）:大小為64KB的存儲塊。

小頁（SmallPages）:大小為4KB的存儲塊。

微小頁（TinyPages）:大小為1KB的存儲塊。

2.13一級描述符可能的格式：（P49）

存儲管理單元（MMU）用于在CPU和物理內(nèi)存之間舉行地址轉(zhuǎn)換。因?yàn)槭菍⒌刂窂囊?guī)律空間映射到物理空間，因此這個轉(zhuǎn)換過程普通稱為內(nèi)存映射。在ARM系統(tǒng)中，存儲管理

單元（MMU）主要完成以下工作：

虛擬存儲空間到物理存儲空間的映射。

存儲器拜訪權(quán)限的控制。

設(shè)置虛擬存儲空間的緩沖特性。

2.15ARM系統(tǒng)中如何完成I/O操作？（P54）

ARM系統(tǒng)中I/O采納統(tǒng)一編址，I/O操作通常被映射成存儲器操作，即輸入/輸出是通過存

儲器映射的可尋址外圍寄存器和中端輸入的組合來實(shí)現(xiàn)的。

第三章

3.1ARM支持哪幾種工作模式？不同工作模式如何舉行切換？（P56）

ARM微處理器支持7種工作模式：

用戶模式。

迅速中斷模式。

夕卜部中斷模式。管理模式。中止模式。

未定義指令模式。系統(tǒng)模式。

不同的工作模式間可以互相切換，有兩種方式：

1）發(fā)生異樣時，處理器自動轉(zhuǎn)變CPSR中M[4:0]的值，進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。

2）當(dāng)處理器處于特權(quán)模式時，用指令向CPS的M[4:0]字段寫入特定的值，以進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。

3.2ARM寄存器的組織形式（P57）

ARM處理器共有37個寄存器，各寄存器均為32位：

31個通用寄存器，包括程序計數(shù)器PC。

6個狀態(tài)寄存器。

按照ARM處理器不同工作模式，可將所有寄存器分成7組。

3.3試述ARM處理器對異樣中斷的響應(yīng)過程。（P59）

當(dāng)異樣發(fā)生時，處理器首先自動保存當(dāng)前狀態(tài)，即返回地址存入寄存器R14,當(dāng)前寄存

器CPSR存入SPSR中，接著進(jìn)入相應(yīng)的工作模式，并執(zhí)行特定地址的指令。ARM有7種類型的異樣，不同類型的異樣將導(dǎo)致處理器進(jìn)入不同的工作模式，并執(zhí)行不同特定地址的指令。（P59）

3.4ARM指令的編碼格式和條件域（P63）

3.5指令集的尋址方式有幾種？試分離講述其各自的特點(diǎn)并舉例說明。（P64）

1）立刻數(shù)尋址：在立刻數(shù)尋址方式下，操作數(shù)本身直接在指令中給出，去除指令也就獲得了操作數(shù)，這個操作數(shù)也稱為立刻數(shù)。

2）寄存器尋址：在寄存器尋址方式下，寄存器的值即為操作數(shù)。ARM指令普遍采納這種尋址方式，因?yàn)橹苯雍图拇嫫鹘粨Q數(shù)據(jù)，其執(zhí)行效率較高。

3）寄存器移位尋址：寄存器移位尋址的操作數(shù)由寄存器的數(shù)值舉行相應(yīng)移位而得到；

移位的方式在指令中以助記符的形式給出，而移位的位數(shù)可用立刻數(shù)或寄存器尋址

方式表示。

4）寄存器間接尋址：寄存器中的值為操作數(shù)的物理地址，這樣的尋址方式稱為寄存器間接尋址。實(shí)際的操作數(shù)存放在存儲器中，其地址由寄存器給出。

5）基址變址尋址：將寄存器（稱為基址寄存器）的值與指令中給出的偏移地址量相加，所得的結(jié)果作為操作數(shù)的物理地址，這樣的尋址方式稱為基址變址尋址。

6）相對尋址：相對尋址同基址變址尋址相像，區(qū)分只是將程序計數(shù)器PC作為基址寄存器，指令中的標(biāo)記作為地址偏移量。

7）多寄存器尋址：在多寄存器尋址方式中，一條指令可實(shí)現(xiàn)一組寄存器值的傳送。延續(xù)的寄存器間用“-”銜接，否則用“，”分隔。

8）塊復(fù)制尋址：塊復(fù)制尋址可實(shí)現(xiàn)延續(xù)地址數(shù)據(jù)從存儲器的某一位置復(fù)制到另一位置。

9）堆棧尋址：堆棧尋址用于數(shù)據(jù)棧與寄存器組之間批量數(shù)據(jù)傳輸。堆棧是一種后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)寫入和讀出內(nèi)存的挨次不同，適用堆棧尋址可以很好地解決這

個問題。

3.6ARM指令集是否有移位指令？若沒有如何實(shí)現(xiàn)移位操作？

無，通過切換至Thumb狀態(tài)，通過Thumb指令實(shí)現(xiàn)。

第四章

常見的嵌入式操作系統(tǒng)

PalmOS,WindowsCE,VxWorks，口C/OS-II,Linux.

嵌入式Linux的優(yōu)勢

1）Linux系統(tǒng)是層次結(jié)構(gòu)且內(nèi)核徹低開放、豐盛的軟件資源

2）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能，完美的圖形、文件管理機(jī)制

3）內(nèi)核功能強(qiáng)大，具有高效的性能

4）Linux具備一整套工具鏈，簡單自行建立嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和交錯運(yùn)行環(huán)境，并且可以跨越嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中仿真工具的障礙

5）Linux有廣泛的硬件支持特性

6）良好的可定制性

7）具有廣泛的支持者，價格低廉

4.1嵌入式Linux的進(jìn)展方向（P139）

1）減小內(nèi)核

2）減小動態(tài)鏈接庫

3）減小應(yīng)用程序

4.2嵌入式Linux的實(shí)時性存在哪些問題，如何舉行改進(jìn)（硬實(shí)時）？（P138）

存在的問題：

運(yùn)行于Linux內(nèi)核空間的進(jìn)程（核心態(tài)）不能被搶先。在Linux中，中斷有時會處于庇護(hù)臨界區(qū)操作的目的而被屏蔽。

通用Linux的時光應(yīng)答長度為10ms（硬件時鐘頻率100Hz），但是這對于時光精度要求很高（微秒級）的實(shí)施進(jìn)程來說是不夠的。

缺乏有效的實(shí)時任務(wù)調(diào)度機(jī)制和調(diào)度算法。

目前支持Linux的硬實(shí)時性普通有兩種辦法：一種是直接修改Linux內(nèi)核，重新編寫一個由優(yōu)先級驅(qū)動的實(shí)時調(diào)度器，替換原有內(nèi)核中的進(jìn)程調(diào)度器；另一種是在Linux內(nèi)核之外，以

可加載內(nèi)核模塊的形式添加實(shí)時內(nèi)核，確保其高響應(yīng)特性，實(shí)時內(nèi)核接管來自硬件的全部中

斷，并推斷是否實(shí)時任務(wù)覺得是否直接相應(yīng)。

4.3有哪些常見的嵌入式文件系統(tǒng)

1）JFFS2）YAFFS

第五章（本章會考設(shè)計題，所以請參照課本了解鍵盤、LED等的工作原理和初始化及工作

編程示例）

5.1S3C44B0X具有多少通用I/O口？它們具有什么功能？（P143）S3C44B0X具有71組通用多功能I/O引腳，分離包含在如下7組端口中

1個10位輸出端口（端口A）1個11位輸出端口（端口B）1個16位輸入/輸出端口（端口C）2個8位輸入/輸出端口（端口D和G）2個9位輸入/輸出端口（端口E和F）

端口配置寄存器：PCONA,PCONB,PCONC,PCOND,PCONE,PCONF,PCONG.5.2簡述矩陣行掃描檢測法的工作原理。

識別鍵盤上的閉合鍵，通常采納兩種辦法，即行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。

使鍵盤上某一行線為低電平，而其余行為高電平，然后讀取列值，假如列值中有某位為低電平，則表明行列交點(diǎn)處的鍵被按下；否則掃描下一行，直至掃描徹低部的行線為止。5.3矩陣鍵盤的設(shè)計，鍵盤掃描程序流程圖（P147）（設(shè)計題）

5.4多位7段LED的顯示程序、接口電路圖、流程圖（

P150）（設(shè)計題）

5.5LCD控制器的結(jié)構(gòu)圖（P155）

?VCLKVLINEVFRAMEVM

32

戈數(shù)據(jù)控制f

VD[3

：°】

-

VD[7:4]

32

5.6觸摸屏接口專用芯片ADS7843的主要功能是什么？

（P164）

1）完成電極電壓的切換2）采集接觸點(diǎn)的電壓值，并舉行A/D轉(zhuǎn)換

5.7S3C44B0XUART單元提供了提供了幾個異步串口（SIO），每個模塊包含哪幾個部件？（P173）

2個，每個模塊包含以下四個部件：

信號產(chǎn)生電路

1）波特率發(fā)生器

2）發(fā)送器

3）接收器

4）控制單元

5.8URAT接收哪四種錯誤？（P173）

1）溢出錯誤

2）奇偶校驗(yàn)錯誤

3）幀錯誤

4）中止情況

5.9S3C44B0X在何種狀況下采納自動流控制？（P173）

S3C44B0X在UART銜接UART時支持nRTS和nCTS信號舉行自動流控制，而在UART銜接MODEM時則不支持自動流控制，此時就應(yīng)當(dāng)在UMCONn寄存器中禁止自動流控制，由軟件控制nRTS和nCTS信號。

5.10波特率除數(shù)寄存器的計算公式（P175）

UBRDIVn=（取整）（MCLK/（波特率*16））-1

BNRY和CURR的關(guān)系和作用

CURR是以太網(wǎng)控制器寫接收緩沖區(qū)的指針

BNRY指向緩沖區(qū)已經(jīng)被讀取的最后一頁

CURR和BNRY主要用來控制緩沖區(qū)的存取過程，保證能順次寫入和讀出。

當(dāng)CURR=BNRY+1時，接收緩沖區(qū)沒有數(shù)據(jù)，用戶通過這個推斷有沒有包可以讀。不成立是代表接收到新的數(shù)據(jù)包，