嵌入式系统课后习题部分答案1

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1、第一章1・1•简述嵌入式系统的定义。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为棊础，并冃软硬件可裁剪，适川于应用系统对功能、可靠性、成本、休积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统硬件平台1・2•简述嵌入式系统的组成。嵌入式操作系统嵌入式系统应用从体系结构上看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑唤件和嵌入式软件组成。其屮嵌入式处理器通常是单片机或微控制器，支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等，嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。嵌入

2、式系统唤件平台为各种嵌入式器件、设备（如ARM、PowerPC、Xscale>MIPS等）；嵌入式操作系统是指在恢入式Linux、uCLinuXsWinCE等。1-3.ARM7处理器使用的是（ARMV4）指令集。ARM7内核采用冯•诺依曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。内核有一条3级流水线，执行ARMV4指令集。1.4.Cortex-M3主要应用在哪些方向？主要用在平衡ARM的产品的性能和功耗，提高ARM的性能，降低其功耗1・5•简述StrongARM处理器和ARM处理器的关系StrongARM是笫一个包含5级流水线的高性能ARM处理器，但它不支持

3、Thumb指令集1・6・ARM9采用的是（5）级流水线设计。存储器系统根据哈佛体系结构（程序和数据空间独立的体系结构）重新设计，区分数据总线和指令总线。1・7•简述ARM9和ARM9E的不同点硬件处理器不一样指令集不一样1.8.ARM11采用的是什么架构的指令ARMv6嵌入式操作系统的特点（1）体积小（2）实时性（3）特殊的开发调试环境SecureCore处理器系列的特点（1）支持ARM指令集和Thumb指令集，以捉高代码密度和系统性能（2）采用软内核技术一提供最人限度的灵活性，可以防止外部对其进行扫描探测（3）提供了安全特性，可以抵制攻击（4）提供面

4、向智能卡和低成本的存储保护单元MPU（5）可以集成用户自己的安全特性和其它的协处理器第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。ARM处理器共有7种工作模式：用户模式（User）、快速终端模式（FIQ）、外部中断模式（IRQ）、特权模式(svc)>数据访问中止模式(Abort)>未定义指令中止模式(Undef)、系统模式(System)o除用户模式外其他6种模式称为特权模式。在特权模式下，程序可以访问所冇的系统资源，也可以任意地进行处理器模式切换。再除去系统模式，具余5种模式乂称为异常模式。2-2.ARM核有多少个寄存器？ARM处理器有如下37个32位

5、长的寄存器：(1)30个通用寄存器；(2)6个状态寄存器：1个CPSR(CurrentProgramStatusRegister,当前程序状态寄存器)，5个SPSR(SavedProgramStatusRegister,备份程序状态寄存器)；(3)1个PC(ProgramCounter,程序计数器)。2-3.什么寄存器用于存储PC和LR寄存器？寄存器R15称为程序计数器(ProgramCounter,PC),寄存器R14又被称为连接寄存器(LinkRegister,LR)02-4.R13通常用来存储什么？R13(theStackPoint,SP,栈指向

6、),川于存储堆栈指针。2-5.哪种模式使用的寄存器最少用户模式和系统模式2-6.CPSR的(第5位T位)反映了处理器的状态。P15处理器模式执廿低地址执行冷地址复位界常(Reset)持权模式0x00000000OxFFFFOOOO春定义指令界常(Undefinedintemjpt)春淀义指令屮1上模式0x00000004OxFFFHXMM软屮断界常(SoftwareAbort)符权模式0x00000008OXFFFF0008预取并?if(PrefetchAbort)数抓讪叩15：松式OxOOOOOOOCOxFFFFOOOC数据界常(DetaAbort)

7、数据访汕1“止模式0x00000010OxFFFFOOlO外部屮斷话求(IRQ)外部屮斯请求模式0x000000180xFKfF0018快速屮断话求(FIQ)快速屮断话求模式0x0000001cOxFFFFOOIC2-7.ARM有哪几个异常类型？P20ARM体系结构中，存在7种界常处理。复位异常、未定义指令异常、软中断、预取指令异常、数据访问中止异常、外部中断请求、快速中断请求。2・8•复位后,ARM处理器处于何种模式、何种状态?管理模式(SVC),软中断和系统复位后进入管理模式，ARM状态(异常中断(Exception)处理。在进入异常中断后，内核自

8、动切换到ARM状态。即在异常中断处理程序入口的一些指令是ARM指令，然后根据需要程序可以切换到