广工嵌入式系统-复习大纲.doc

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1、1.什么是嵌入式系统，特点？SOC,SOPC的特点以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁减，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：多样性、功耗低、体积小、可靠性、实时性、创新性、可裁剪性SOC可以大幅度地提高系统的可靠性，减少系统的面积，降低功耗和系统成本，极大地提高了系统的性能价格比。SOPC首先它是片上系统，即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；其次，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。2.嵌入式处理器有哪几类？微控制器MCU，嵌入

2、式微处理器MPU，数字信号处理器DSP，片上系统SOC，片上可编程系统SOPC3.嵌入式系统的硬件、软件各由哪些部分组成.硬件：基于ARM内核的微处理器（内含外围接口电路），电源电路，内存储器，看门狗及复位电路，人机交互和其他输入/输出接口电路组成。软件：由驱动层，OS层和应用层三部分组成。4.ARM微处理器有何特点，RISC处理器特征与指令特点特点：1.低功耗、低成本、高性能2.采用RISC体系结构3.大量使用寄存器4.高效的指令系统5.其他技术RISC处理器特征与指令特点：1.固定长度的指令格式，指令规整、简单、基本寻址方式有2-3种2

3、.使用单周期指令，便于流水线操作执行3.大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令访问存储器，以提高指令的执行效率5.ARM的thumb指令的特点Thumb指令为16位长度，为ARM指令集的功能子集，与等价的ARM代码相比较可节省30%-40%以上的存储空间，同时具备32位代码的所有优点6.ARM微处理器的工作状态、存储格式、指令流水线。ARM工作状态：ARM状态和Thumb状态。存储格式：1.大端格式(big-endian)2.小端格式(low-endian)3级流水线：取指级、译码级、执行级5级流水线：取指级、译

4、码级、执行级、缓冲数据级、回写级7.ARM七种处理器模式各有何属性，切换的条件。用户模式(usr)：ARM处理器正常的程序执行状态,大部分任务执行在这种模式。快速中断模式(fiq)：当一个高优先级(fast)中断产生时会进入这种模式,用于高速数据传输或通道处理外部中断模式(irq)：当一个低优先级(normal)中断产生时将会进入这种模式。用于通用的中断处理管理模式(svc)：当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式,供操作系统使用的一种保护模式。中止模式（abt）：当存取异常时将会进入这种模式，用于虚拟存储及存储保护。未定义模式（und

5、）：当执行未定义指令时会进入这种模式，软件仿真硬件协处理器。系统模式（sys）：供需要访问系统资源的操作系统任务使用，运行具有特权的操作系统任务8.ARM状态下包括哪些通用寄存器、状态寄存器。R13、R14、R15的作用。通用寄存器：1.未分组寄存器R0-R72.分组寄存器R8-R143.程序计数器PC（R15）状态寄存器：R16用作CPSRR13常用作堆栈指针R14子程序连接寄存器R15程序字数器（PC）9.CPSR、SPSR寄存器的作用。CPSR当前程序状态寄存器SPSR备份的程序状态寄存器10.ARM有哪些异常？这些异常在什么情况下发

6、生？复位：复位电平有效时未定义指令：遇到不能处理指令软件中断：执行SWI指令产生，用于用户模式下的程序调用特权操作指令指令预取中止：处理器预取指令的地址不存在或该地址不允许当前指令访问数据中止：处理器数据访问指令的地址不存在或该地址不允许当前指令访问IRQ：外部中断请求有效，且CPSR中的I位为0时FIQ：快速中断请求引脚有效，且CPSR中的F位为0时1.异常向量表存放在哪里？。存储器的前8个字中除了地址0x00000014之外，全部被用作异常矢量地址2.ARM指令寻址方式有哪些？立即寻址寄存器寻址多寄存器寻址寄存器偏移寻址寄存器间接寻址基

7、址寻址堆栈寻址块复制寻址相对寻址3.什么是指令的条件域？当处理器工作在ARM状态时，几乎所有的指令均根据CPSR中条件码的状态和指令的条件域有条件的执行。当指令的执行条件满足时，指令被执行，否则指令被忽略。每一条ARM指令包含4位的条件码，位于指令的最高4位【31:28】。条件码共有16种，每种条件码可用两个字符表示，这两个字符可以添加在指令助记符的后面和指令同时使用。例如，跳转指令B可以加上后缀EQ变为BEQ表示“相等则跳转”，即当CPSR中的Z标志置位时发生跳转。在16种条件标识码中，只有15种可以使用，如表1-1所示，第16种（111

8、1）为系统保留，暂时不能使用。                          ARM指令的代码条件码助记符号缀标志含义0000EQZ置位相等0001NEZ清零不相等0010C