嵌入式系统课后习题部分答案

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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。1-2.简述嵌入式系统的组成。从体系结构上看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。其中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。嵌入式系

2、统硬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嵌入式Linux、uCLinux、WinCE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。1-6.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。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

3、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）。除用户模式外其他6种模式称为特权模式。在特权模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意地进行处理器模式切换。再除去系统模式，其余5种模式又称为异常模式。2-2.ARM核有多少个寄存器？ARM处理器有如下37个32位长的寄存器：（1）30个通用寄存器；（2）6个状态寄存器：1个CPSR（CurrentProgramStat

4、usRegister，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）。2-4.R13通常用来存储什么？R13（theStackPoint，SP，栈指向），用于存储堆栈指针。2-5.系统模式使用的寄存器最少。（不确定）

5、2-6.CPSR的（第5位T位）反映了处理器的状态。P152-7.ARM有哪几个异常类型？P20ARM体系结构中，存在7种异常处理。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？ARM状态？！（不清楚）2-9.BIC指令有什么作用？BIC（BitClear）位清零指令，将寄存器Rn的值与第2个源操作数shifter_operand的值的反码按位做“逻辑与”操作，结果保存到Rd中。指令的语法格式BIC{

6、}{S},,2-10.当指令SWI指令时，会发生什么？软件中断指令（SoftwareInterrupt，SWI）用于产生软中断，从而实现从用户模式变换到管理模式，CPSR保存到管理模式的SPSR中，执行转移到SWI向量，在其他模式下也可以使用SWI指令，处理器同样切换到管理模式。第三章3-2.如何从ARM状态切换到Thumb状态？P54对于汇编程序来说，可以有两种方法来实现程序状态的切换。第一种方法是利用连接器提供的交互子程序Veneer来实现程序状态的切换，这

7、时用户可以使用指令BL来调用子程序；第二种方法是用户自己编写状态切换的程序。BX指令ARM状态下的BX指令，使程序跳转到指令中指定的参数Rm所指定的地址执行程序，Rm的第0位复制到CPSR中的T位，bits[31∶1]移入PC。指令的语法格式如下：BX{}3-3.在ARM汇编中如何定义一个全局的数字变量？P61GBLA、GBLL和GBLS伪操作用于定义一个ARM程序中的全局变量并将其初始化。其中GBLA伪操作用于定义一个全局的数字变量并初始化为0。格式为：GBLA3-5.

8、AAPCS过程调用标准的内容是什么？（书上没有，一下为网上收集的内容，如果有听课的同学，请更正并通知大家）过程调用标准ATPCS（ARM-ThumbProduceCallStandard）规定了子程序间相互调用的基本规则，ATPCS规定子程序调用过程中寄存器的使用规则、数据栈的使用规则及参数的传递规则。l寄存器使用规则（1）子程序间通过寄存器R0～R3传递参数，寄存器R0～R3可记作A