嵌入式练习题1,2

1. 什么是嵌入式系统？其特点有些什么？

答:嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，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。 特点：（1）通常是面向特定应用，低功耗、体积小、集成度高； （2）是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统； （3）软硬件必须高效率地设计，根据应用需求量体裁衣，去除冗余； （4）与具体应用有机结合，具有较长的生命周期；

（5）为提高执行速度和系统可靠性，软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中； （6）本身不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。 2. 嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么？

答： BooTLoader是系统加电后,操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序，即引导加载程序。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。

3. 什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 答：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。

4. 目前嵌入式操作系统有哪些？

答：（1）Windows CE（2）VxWorks（3）pSOS（4）QNX（5）Palm OS（6）嵌入式Linux 5. 构造嵌入式开发环境有哪几种形式？

答：（1）交叉开发环境 （2）软件模拟环境 （3)评估电路板 6. 嵌入式系统开发的基本流程? 答：（1）系统定义与需求分析

（2）规格说明 （3）系统结构设计 （4）构件设计 （5）系统集成 7. 什么是可编程片上系统？

答：用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统PSOC.它是一种特

殊的嵌入式系统，首先它是SOC，即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能，具有一般SOC基本属性；其次，它又具备软硬件在系统可编程的功能，是可编程系统，具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。 8. 有时要使用Thumb技术的原因?

答：16位Thumb指令集是32位ARM指令集的子集，用16位代码密度的指令获得32位处理器的性能既节省存储空间及成本，又不降低处理性能 ，低功耗，小体积，低成本。 9. ARM处理器的工作模式有哪几种？

答:用户模式，系统模式，管理模式，中止模式，未定义模式，IRQ模式，FIQ模式 10. 寄存器R13，R14，R15的专用功能各是什么？ 答：R13寄存器的作用通常是堆栈指针，SP；

R14用作子程序链接寄存器，LR； R15的功能是程序计数器，PC。

11. 寄存器CPSR，SPSR的功能各是什么？

答：（1）CPSR寄存器称为当前程序状态寄存器，又称R16，在所有处理器模式下CPSR都是同一个物理寄存器，保存了程序运行的当前状态。包括各种条件标志、中断禁止/允许位、处理器模式位以及其它状态和控制信息。

（2）在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器——程序状态保存寄存器SPSR，当异常出现时，SPSR用于保存 CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。 12. PC和LR分别使用哪个寄存器？ 答：PC使用R15，LR使用R14

13. ARM的异常有哪几种，各进入何种工作模式？他们退出各采用什么指令？

答：（1）复位异常，（管理模式）；

（2）未定义指令异常，（未定义模式）； （3）软件中断（SWI）异常，（管理模式）； （4）指令预取中止异常，（中止模式）； （5）数据访问中止（Data Abort）（中止模式）； （6）外部中断请求（IRQ）（IRQ模式）； （7）快速中断请求（FIQ）（FIQ模式）。

异常返回指令：（1）SWI，未定义的返回：MOVS PC,R14；

（2）数据中止返回并重新存取：SUBS PC,R14,#8 （3）IRQ,FIQ,预取中止的返回：SUBS PC,R14,#4

14. 什么是小端和大端存储器组织？ 答：（1）小端存储系统中，字的地址对应该字最低有效字节所对应的地址；半字的地址对应该半字最低有效字节所对应的地址

（2）大端存储系统中，字的地址对应该字最高有效字节所对应的地址；半字的地址对应该半字最高有效字节所对应的地址 15. 什么是数据的边界对齐？

答：默认情况下，ADS编译器使用的是数据类型的自然边界对其方式。数据的自然对其方式是指：如果该数据类型是n个字节的，那么该数据类型就按n字节对齐。 16. ARM核现在有哪几种？

答：ARM7、 ARM9、ARM9E 、ARM10E,、SecurCore、StrongARM、Xscale 17. ARM的寻址方式有哪些？各写一条说明。 答：（1）立即寻址：ADD R6，R6，#128 ;R6=R6+128 (2)寄存器寻址：ADD R2，R3，R5 ;R2=R3+R5

(3)寄存器移位寻址：ADD R0，R1，R2.LSL#3 ;R0=R1+8*R2 (4)寄存器间接寻址：LDR R6，[R7] ;R6=[R7] (5)变址寻址：LDR R2，[R3，#128] ;R2=[R3+128] LDR R2，[R3，#4]! ;R2=[R3+4],R3=R3+4 LDR R2,[R3],#4 ;R2=[R3],R3=R3+4

(6)多寄存器寻址：LDMIA R2，{R3，R5，R7} ;R3=[R2],R5=[R2+4],R7=[R2+8] (7)堆栈寻址：STMFD SP! {R1-R7，LR} LDMFD SP! {R1-R7,LR} （8）块拷贝寻址：LDMIA R0!{R2-R9}

STMIA R1，{R2-R9} （9）相对寻址

18. 在ARM的立即寻址方式下其立即数如何在指令编码中表示？

答：在ARM数据处理指令中，当参与操作的第二操作数为立即数型时，每个立即数都是采用

一个8位的常数循环右移偶数位而间接得到。其中循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示，如果立即数记作，8位常数记作immed_8，4位的循环右移值记作rotate_imm，有效的立即数是由一个8位的立即数循环右移偶数位得到。因此有效立即数immediate可以表示成：=immed_8循环右移（2×rotate_imm） 19. 指令ADR，ADRL、LDR、NOP是如何处理地址值读入到寄存器中的？

答：ADR是将基于PC或者寄存器的地址值读入到寄存器的,ADR伪指令通常被替换成一条ADD

指令或SUB指令来实现该ADR指令的功能；而ADRL伪指令与ADR指令的最大不同之处是,它可以读取更大范围内的地址,而且被编译器替换成2条数据处理指令；LDR将一个32位的立即数或者一个地址值读取到寄存器中，大范围的地址读取；NOP在汇编时将被替换成ARM中的空操作。

20. 指令LDR R1,=0xFFF是如何将立即数0xfff读入到R1的？

答：由于需要读取的寄存器的数据超过了MOV及MVN指令可操作的范围,编译器将该常数放

在数据缓冲区中，同时用一条基于PC的LDR指令读取该常数。 LDR R1，[PC，offset_to_LPOOL] LTORG ;声明数据缓冲池

LPOOL DCD OxFFF ；OxFFF放在数据缓冲池中。 21. 如何在c语言程序中内嵌汇编？

答：内嵌的汇编指令包括大部分的ARM指令和Thumb指令，但是不能直接引用C的变量定义，

数据交换必须通过ATPCS进行。嵌入式汇编在形式上表现为独立定义的函数体 22. 如何在汇编语言程序访问C语言的全局变量？

答：汇编程序可以通过地址间接访问在C语言程序中声明的全局变量。通过使用IMPORT关

键词引人全局变量，并利用LDR和STR指令根据全局变量的地址可以访问它们。 对于不同类型的变量，需要采用不同选项的LDR和STR指令，如下所示： （1）unsigned char—— LDRB/STRB （2）unsigned short——LDRH/STRH （3）unsigned int——LDR/STR （4）char ——LDRSB/STRSB （5）Short——LDRSH/STRSH

23. 在C语言程序如何调用汇编语言程序？

答：为了保证程序 …… 此处隐藏：3714字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……