嵌入式系统原理期末复习提纲

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1、复习提纲一、嵌入式系统及ARM处理器概述1.嵌入式系统的概念（IEEE定义和国内普遍认同的定义）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”；嵌入式系统是以应用为中心，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、功耗等严格要求的专用计算机系统。2.嵌入式系统的组成（硬件组成和软件组成）硬件+软件硬件：由嵌入式微处理器、外围硬件设备组成软件：包括底层系统软件和用户应用软件二、CM4体系结构1.CM4内核三级流水线的三个阶段，如假设某嵌入式处理器有3级流水线，每级流水线

2、所耗时间均为为2ms,则执行25条指令需要耗费时间？三级流水线，分别是取指、译码和执行;（25+5-1）*2=58ms91.CM4内核读取指令及访问数据的三套总线、CM4内核的两种运行模式、两种权限级别，上电复位后是什么模式什么级别三套总线：I-code总线D-code总线系统总线CM4处理器有两种模式：线程模式、handler模式，还支持两种操作级别：特权级、非特权级（用户级）。复位后是特权级下的线程模式三、CM4内核的寄存器组中，各个寄存器的作用及各个寄存器的访问权限级别、CM4的复位序列R0-R7低组通用寄存器；R8-R12高组通用寄存器；R13堆栈寄

3、存器；(MSP,PSP)R14连接寄存器；R15程序计数寄存器；xPSR程序状态寄存器；程序状态寄存器(xPSR)程序状态寄存器在其内部又被分为三个子状态寄存器：应用程序状态寄存器（APSR）中断状态寄存器（IPSR）执行状态寄存器（EPSR）通过MRS/MSR指令，这3个PSRs即可以单独访问，也可以组合访问（2个组合，3个组合都可以）。当使用三合一的方式访问时，应使用名字“xPSR”或者“PSR”。四、CM4程序设计1.CM4寻址方式、常用指令：MOVANDORR（有1为1，为0为0）BIC（清0）EOR（异或，相异出1）SUBADDTSTTEQCMPL

4、DR（加载）STR（存储）LDRB（8位无符号字加载）STRB（8位无符号字存储）LDM（多寄存器加载）STM（多寄存器存储）B（无条件跳转）BLBXBLXMRS（读取特殊寄存器的值到通用寄存器）MSR（将通用寄存器的值写到特殊寄存器）91.伪指令：LDR2.指令的条件码如：NEEQLTGT等，后缀“S”“！”，什么样的指令会影响APSR寄存器的标志位NE（不等于）EQ（等于）LT（小于）GT（大于）等，后缀“S”“！”，什么样的指令会影响APSR寄存器的标志位“S”后缀：指令中使用“S”后缀，指令执行后状态寄存器的条件标志位将被刷新；不使用“S”后缀时，指

5、令执行后状态寄存器的条件标志位不会发生变化。如果指令地址表达式中不含“！”后缀，则基址寄存器中的地址不会发生变化，指令中含有则变化3.伪操作DCB、DCD、AREA、END、EQU、IMPORT、EXPORT伪操作：伪操作主要有符号定义伪操作、数据定义伪操作、汇编控制伪操作及其杂项伪操作等DCB（字节）、DCD（字）、AREA（用于定义一个代码段或数据段）、END（用于指示源程序结束）、EQU（用于定义字符名称）、IMPORT（IMPORT用于通知编译器当前符号不在本文件中）、EXPORT（EXPORT（或GLOBAL）用于声明符号可以被其他文件引用。）4.

6、ATPCS规则中寄存器的使用、参数传递、子程序返回的规则子程序间通过寄存器R0、R1、R2、R3来传递参数。如果参数多于4个，则多出的部分用数据栈传递。被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0-R3的内容。在子程序中，使用寄存器R4-R11来保存局部变量．如果在子程序中使用到了寄存器R4-R11中的某些寄存器，子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值；对于子程序中没有用到的寄存器则不必进行这些操作。在Thumb程序中，通常只能使用寄存器R4-R7来保存局部变量。寄存器R13用作数据栈指针，记作sp。在子程序中寄存器R13不能用作其他

7、用途。寄存器sp在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。9连接寄存器R14（lr）。它用于保存子程序的返回地址。如果在子程序中保存了返回地址，寄存器R14则可以用作其他用途。寄存器R15是程序计数器，记作pc。它不能用作其他用途。ATPCS规定堆栈为FD类型，即满递减堆栈。并且堆栈的操作是8字节对齐。t子程序结果返回规则1.结果为一个32位的整数时,可以通过寄存器R0返回。2.结果为一个64位整数时,可以通过R0和R1返回，依此类推。3.结果为一个浮点数时,可以通过浮点运算部件的寄存器f0,d0或者s0来返回。4.结果为一个复合的浮点数时,可以通过寄存

8、器f0-fN或者d0-dN来返回。5.对于位数更多的