嵌入式系统原理及设计 复习要点考试

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1、一、填空题（每空1分，共15分）二、选择题（每题2分，共20分）三、简答题（5小题，共35分）四、综合应用题（2题，共30分）知识点：第1章嵌入式系统概述1.嵌入式系统的分类：四类P5嵌入式微处理器、微控制器、dsp处理器、片上系统2.嵌入式操作系统基本概念：前后台系统、内核、占先式内核、非占先式内核、中断P7-10前后台系统：对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为前后台系统或超循环系统。内核：多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通信。内核提供的基本服务是任务切换。使用实时内核可以大大简化应用系统的设计，是因为实时内

2、核允许将应用分成若干个任务，由实时内核来管理它们。内核需要消耗一定的系统资源，比如2％～5％的CPU运行时间、RAM和ROM等。非占先式内核：非占先式内核要求每个任务自动放弃CPU的所有权。非占先式调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个CPU。异步事件还是由中断服务来处理。中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态(mount)变为就绪状态。但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。占先式内核：当系统响应时间很重要时，要使用占先式内核。最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。当

3、一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态，当前任务的CPU使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。中断：中断是一种硬件机制，用于通知CPU有个异步事件发生了。中断一旦被识别，CPU保存部分（或全部）上下文即部分或全部寄存器的值，跳转到专门的子程序，称为中断服务子程序（ISR）。中断服务子程序做事件处理，处理完成后，程序回到：1.在前后台系统中，程序回到后台程序；2.对非占先式内核而言，程序回到被中断了的任务；3.对占先式内核

4、而言，让进入就绪态的优先级最高的任务开始运行。第2章ARM7体系结构1.ARM7TDMI：T、D、M、I分别代表什么P19T：支持高密度16位的Thumb指令集；D：支持片上调试M：支持64位乘法I：支持EmbededICE硬件仿真功能模块；2.存储器的字与半字P20ARM处理器使用了冯•诺依曼（VonNeumann）结构，指令和数据共用一条32位总线，只有装载、存储和交换指令可以对存储器中的数据进行访问。从偶数地址开始的连续2个字节构成一个半字；以能被4整除的地址开始的连续4个字节构成一个字；ARM指令的长度刚好是一个字，Thumb指令的长度刚好是一个半字。3.3级流水线P20~22

5、　　取值－〉译码－〉执行a)取值从存储器装载一条指令；b)译码识别将要被执行的指令；c)执行处理指令并将结果写回寄存器无论ARM处理器处于何种状态，程序计数器R15（即PC）总是指向“正在取值”的指令。习惯上约定将“正在执行的指令作为参考点”，称之为当前第1条指令。因此，PC总是指向第3条指令，或者说PC总是指向当前正在执行的地址在加上2条指令的地址。ARM与Thumb指令下的PC值当处理器处于ARM状态时，每条指令长为4字节，所以PC的值为正在执行的指令地址加字节，即：PC值=当前程序执行位置+8字节当处理器处于Thumb状态时，每条指令长为2字节，所以ＰＣ的值为正在执行的指令地址加

6、４字节，即：　　　　ＰＣ值＝当前程序执行位置＋４字节4.ARM指令集与Thumb指令集、ARM处理器的两种状态及状态的切换P24~25ARM7TDMI处理器内核包含2套指令系统，分别为ARM指令集和Thumb指令集，并且各自对应1种处理器的状态：ARM状态：32位，处理器执行字方式的ARM指令，处理器默认为此状态；Thumb状态：16位，处理器执行半字方式的Thumb指令。注意：两个状态之间的切换并不影响处理器模式或寄存器内容以“当前程序状态寄存器CPSR”中的控制位T反映处理器正在操作的状态，即哪种指令集正在执行。5.当T=0时，处理器处于ARM状态，执行ARM指令；6.当T=1时，

7、处理器处于Thumb状态，执行Thumb指令。7.ARM处理器的7种模式（用户模式、特权模式）P26ARM体系结构支持7种处理器模式，分别为：用户模式、快速中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。这样的好处是可以更好的支持操作系统并提高工作效率。ARM7TDMI完全支持这七种模式。除用户模式外，其它模式均为特权模式。特权模式允许对CPSR的完全读/写访问;用户模式只允许只允许对CPSR的控制位进行读访问,但允许对条件标志位