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1、第一章 嵌入式系统概述一, 举出3个课本中未提到的嵌入式系统的例子。红绿灯限制, 数字空调, 机顶盒二, 什么是嵌入式系统？特点是？答：嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。英国电机工程师协会定义：嵌入式系统为限制, 检测或帮助某个设备, 机器或工厂运作的装置。 1以技术角度定义：以应用为中心, 以计算机技术为根底, 软件硬件可裁剪, 适应应用系统对功能, 牢靠性, 本钱, 体积, 功耗严格要求的专用计算机系统。2从系统角度的定义：嵌入式系统是设计完成困难功能的硬件和软件，并使其严密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是大系统中的一个完整的局部，称为嵌入的系统。嵌入
2、的系统中可以共存多个嵌入式系统。特点：1, 嵌入式系统通常应用在为特定用户设计的系统中，具有功耗低, 体积小, 集成度高等特点。将通用中由板卡完成的任务集成在了嵌入式内部。2, 嵌入式系统是将先进的计算机技术, 半导体技术和电子技术于各个行业的具体应用相结合的产物。所以是技术密集, 资金密集, 高度分散, 不断创新的学问集成系统。3, 嵌入式系统的硬件和软件都必需高效率地设计，量体裁衣，去除冗余。4, 为了提高执行速度和系统牢靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或处理器芯片中，而不是存储于磁盘等载体中。由于嵌入式系统必需有较高的时实性，因此对程序的质量，特殊是牢靠性有较高的要求。5,
3、 嵌入式系统本身不具备自举开发实力，必需有一套专用的开发工具和环境才能进绽开发。三, 什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？答：嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是限制, 帮助系统运行的硬件单元，及一般台式计算机的微处理器相比，其工作稳定性更高，功耗较小，对环境如温度, 湿度, 电磁场, 振动等的适应实力更强，体积更小，且集成的功能较多。嵌入式处理器从应用角度，可以大致分为以下几类：1.留意嵌入式处理器的尺寸, 能耗和价格。应用于新型电子消遣等不留意计算的设备；2.留意嵌入式处理器的性能。应用于路由器等高速计算密集型的设备；3.留意嵌入式处理器的性能, 尺寸, 能耗和价格。应用于各种工业限
4、制设备；依据构造分类：嵌入式微处理器；嵌入式微限制器()；嵌入式处理器()；嵌入式片上系统。嵌入式系统的分类也是以上答案P5。四, 什么是嵌入式操作系统？为何要运用嵌入式操作系统？答：操作系统是计算机中最根本的程序。操作系统负责计算机系统中全部软硬资源的支配及回收, 限制及协调等并发的活动；操作系统供应用户接口，运用户获得良好的工作环境；操作系统为用户扩展新的系统功能供应软件平台。 运用嵌入式操作系统缘由之一就是因为其具有实时性。运用嵌入式实时操作系统具有以下优点：1. 嵌入式实时操作系统提高了系统的牢靠性。2. 嵌入式实时操作系统提高了开发效率，缩短了开发周期。3. 嵌入式实时操作系统充分发
5、挥了32位的多任务潜力。第二章 7体系构造一, 根底学问17中的T, D, M, I的含义是什么？P19答：T后缀：高密度16位指令集扩展。 D后缀：支持片上调试。M后缀：64位乘法指令。 I后缀： 硬件仿真功能模块。27接受几级流水线？P20运用何种存储器编址方式？答：接受三级流水线，三个阶段分别为：取指, 译码, 执行。运用了冯诺依曼构造，指令和数据共用一条32位总线。3处理器模式和处理器状态有何区分？P2426答：处理器模式指的是处理器在执行程序时，在不同时刻所处的不同状态。处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。4分别列举的处理器模式和状态。答：处理器模式：7种，：用户模式和特权模式
6、，特权模式包括系统模式和异样模式，异样模式包括：管理模式(), 中止模式(), 未定义模式, 中断模式(), 快速中断模式()。 处理器状态：状态为32位，这种状态下执行的是字方式指令，具有最完整的功能，处理器在系统上电时默认为状态。状态为16位，这种状态下执行半字方式的指令。5和分别运用哪个存放器？P3132答：程序计数器运用R15存放器，链接存放器运用R14存放器。6R13存放器的通用功能是什么？P2930答：处理器通常将存放器R13作为堆栈指针(),用于保存堆栈的出入口处地址。7存放器中哪些位用来定义处理器状态？答：程序状态存放器,8描述一下如何制止和的中断？(P38)答：当限制位I置位
7、时，中断被制止，否那么允许中断使能；当限制位F置位时，中断被制止，否那么允许中断使能。定义R0=0x12345678, 假设运用存储指令将R0的值存放在0x4000单元中。假如存储器格式为大端格式，请写出在执行加载指令将存储器0x4000单元的内容取出存放到R2存放器操作后所得R2的值。假如存储器格式改为小端模式，所得R2值又为多少？低地址0x4000单元的字节内容分别是多少？P49三, 处理器异样请描述一下7产生异样的条件是什么？各种异样会使处理器进入哪种模式？进入异样时内核有何操作？各种异样的返回指令又是什么？答：只要正常的程序被短暂中止，处理器就进入异样模式。地址异样进入时的模式进入时I
8、的状态进入时F的状态返回指令0x0000 0000复位管理制止制止无0x0000 0004未定义指令未定义IF 140x0000 0008软件中断()管理制止F 140x0000 000C中止预取中止IF 14, # 40x0000 0010中止数据中止IF 14, # 80x0000 0014保存保存0x0000 0018中断制止F 14, # 40x0000 001C快速中断制止制止 14, # 4第三章7()指令系统一, 根底学问17()有几种寻址方式P53？“ R1,R0, #0x08属于哪种寻址方式？答：共有8种寻址方式：存放器寻址, 立刻寻址, 存放器移位寻址, 存放器间接寻址,
9、基址寻址, 多存放器寻址, 堆栈寻址, 相对寻址。 R1,R0, #0x08属于基址寻址，意思是读取R0+0x08地址上的存储单元的内容，存入R1。2指令的条件码有多少个P60？默认条件码是什么？答：有16个，, , , , , , , , , , , , , , , , 默认条件码是。3指令中第2个操作数有哪几种形式P58？列举5个8位图立刻数。答：有3种形式：8r常数表达式。存放器方式。存放器移位方式。5个8位图立刻数：0x3(02), 0, 00000000(0024), 200(08), 00000001(0x1F28)。4指令的偏移形式有哪4种P62？指令和指令有何区分？答：指令的偏
10、移形式有4种,分别是：零偏移, 前索引偏移, 程序相对偏移, 后索引偏移。指令是加载无符号字节数据，指令那么是加载有符号字节数据。就是读出指定地址的数据并存入指定存放器，读出指定地址的数据，高24位符号位用于扩展，再存入指定存放器。5请指出指令及加载指令的区分及用途。答：指令的源操作数是常数或带偏移量的存放器，用于存放器之间的数据传送；指令的源操作数是地址，用于存储器到存放器的数据传送。 6指令是如何执行的？写一程序，推断R1的值是否大于0x30，是那么将R1减去0x30。(P71)答： 指令将存放器 的值减去2 的值，依据操作的结果更新 中的相应条 件标记位，以便后面的指令依据相应的条件标记
11、来推断是否执行。指令不保存运算结果，在进展两个数据的大小推断时，常用指令及相应的条码来操作。程序： , 2 R10x30 ；将R1及常数0x30比拟 ， ；假如小于或等于0x30，那么程序返回 R1，R1, #0x30 ；大于0x30，那么将R1减去0x30，结果存回R17调用子程序是用B指令还是用指令？请写出返回子程序的指令。P73答： 指令用于子程序调用。 ， 或者 8请指出伪指令的用法。P61指令格式及加载指令的区分是什么？答：指令用于从内存中读取数据放入存放器或者用于加载32位的立刻数，还常用于加载芯片外围功能部件的存放器地址，指令格式及加载指令的区分在于第二个数为地址表达式，伪指令的
12、的参数有“=号。9状态及状态的切换指令是什么？请举例说明。答：切换指令是指令。指令跳转到指定的地址去执行程序。假设的0为1，那么跳转时自动将中的标记T置位，即把目标地址的代码说明为代码；假设的0为0，那么跳转时自动将中的标记T复位，即把目标地址的代码说明为代码。10状态及状态存放器有区分吗P28, P34, P35, P81？指令对哪些存放器的访问受到确定限制？答：状态及状态的存放器有区分：1, 由于指令集不包含和指令，假如用户须要修改的任何标记位，必需回到模式。通过和指令来变更指令集模式，而且当完成复位或者进入到异样模式时，将会被自动切换到模式。2, 访问R815的数据处理指令不能更新中的状
13、态标记。(指令集较指令集有如下限制：只有B指令可以条件执行，其它指令都不能条件执行；分支指令的跳转范围有更多限制；数据处理指令的操作结果必需放入其中一个；单存放器访问指令，只能操作R0R7；和指令可以对R0R7的任何子集进展操作；)指令对R815存放器访问受限。11指令集的堆栈入栈, 出栈指令是哪两条？P83入栈指令，出栈指令12指令集的指令转移范围为何能到达4 其指令编码是怎样的？(P85) 接受两条16 位指令组合成22 位半字偏移(符号扩展为32 位)，使指令转移范围为4。 。 4，下面给出A和B的值，可以先手动计算，并预料N, Z, V和C标记位的值。然后修改程序清单3.1中R0, R
14、1的值，将这两个值装载到这两个存放器中运用伪指令，如“ R000000,使其执行两个存放器的加法操作。调试程序，每执行一次加法操作就将标记位的状态记录下来，并将所得结果及预先计算得出的结果相比拟。假如两个操作数看作有符号数，如何说明所得标记位的状态？同样，假如把两个操作数看作是无符号数，所得标记位又当如何理解？1 0000F (A) +0x00001 (B) 0x00000000 0110假如两个操作数是有符号的，A是负数，B是正数，和是0，没有溢出，所以0。假如两个操作数是无符号数，和是0，有进位，所以1。2 0x7 (A) +0x02345678 (B) 0x82345677 1001假如
15、两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是负数，有溢出，所以1。假如两个操作数是无符号数，没有进位，所以0。3 67654321 (A) +23110000 (B) 0x0568F421 0000假如两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是正数，没有溢出，所以0。假如两个操作数是无符号数，没有进位，所以0。第四章 2000系列硬件构造一, 根底学问1, 2114可运用的外部晶振频率范围是多少(P115)提示运用/不运用功能时(P116)？答：晶振频率范围：130 ，假设运用 或 功能时，输入时钟的频率不超过：1025。2, 请描述2210/2220的.14, P1.20, P1.26
16、, 1和0引脚在芯片复位时分别有什么作用？P95，P96，P119并简洁说明2000系列7微限制器的复位处理流程。答：P0.14 为低电平常，强制片内引导装载程序复位后限制器件的操作，即进入 状态。P1.20 当 为低电平，使 P1.25P1.16 复位后用作跟踪端口。当 为低电平，使 P1.31P1.26 复位后用作一个调试端口。当 为低时，0 及1 一同限制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。外部复位输入：当该引脚为低电平常，器件复位，口和外围功能进入默认状态，处理器从地址0 开场执行程序。复位信号是具有迟滞作用的 电平。3, 2000系列7微限制器对向量表有何要求
17、提示向量表中的保存字？答：向量表全部数据32 位累加和为零(0x000000000x0000001C 的8 个字的机器码累加)，才能脱机运行用户程序，这是2114/2124/2212/2214 的特性。4, 如何启动2000系列7微限制器的功能？P122相关电路应当如何设计？答：有两种状况可以使芯片进入状态：1将芯片的P0.14引脚拉低后，复位芯片，可以进入状态；2在芯片内部无有效用户代码时， 自动进入状态。5, 2000系列7微限制器片内是多位宽度的接口？P145它是通过哪个功能模块来提高的访问速度？答：128位宽度接口, 通过存储器加速模块来提高的访问速度。6, 假设2210/2220的0
18、存储块运用32位总线，访问0时，地址线A1, A0是否有效？模块中的4具有什么功能？P159答：无效,( 假如存储器组配置成 16 位宽,那么不须要 A0；8 位宽的存储器组须要运用 A0 。)；字节定位选择信号。7, 2000系列7微限制器具有引脚功能复用特性，那么如何设置某个引脚为指定功能？P172答：通过引脚功能选择存放器的设定来设置某个引脚为指定功能。8, , 有什么不同？向量和非向量有什么不同？P189答：为快速中断，具有最高优先级，中断响应最快，常用于处理特殊重要, 特殊紧急的事务，为一般中断。向量具有中等优先级，对外部事务响应比拟刚好，常用于处理重要事务。非向量优先级最低，中断延
19、迟时间比拟长，常用于处理一般事务中断。9, 在使能, 制止和时，为什么操作存放器而不操作存放器？(P75，P189，P200)答：在用户模式下，无法修改，只有在特权模式下修改后，通过退出特权模式，然后复原到，才能实现修改。 10, 内核对, 向量和非向量有什么不同？P200优先级最高，中断响应最快速。一旦发生中断，处理器进入模式，而且处理器为模式多设计了R8R12这5个私有存放器，加速的处理；向量具有中等优先级，处理中断比拟快速；非中断优先级最低。11, 向量中断能嵌套吗？请结合体系构造进展阐述。答：能，但须要重新开中断。12, 的软件中断和内核的软件中断一样吗？188 内核本身只有快速中断和
20、一般中断这2条中断输入信号线，只能承受2个中断。假如处理2个以上的中断事务，就须要借助向量中断限制器。13, 设置引脚为功能时，如何限制某个引脚单独输入/输出？P181当前要知道某个引脚当前的输出状态时，是读取存放器还是读取存放器？答：通过方向存放器来限制引脚单独输入/输出。比方某引脚作输出时，将存放器的相应位设置为1。当前要知道某个引脚当前的输出状态时，读取存放器，因为存放器限制引脚输出高电平。接口，当设置它们为时，是否须要外接上拉电阻才能输出高电平？(P183)答：须要外接上拉电阻。15, 写出至少3种的应用实例。P183-1871, 将P0.0设置为输出高电平。2, 运用限制蜂鸣器。3,
21、 读取P0.0引脚的电平状态。4, 读取按键状态。5, 在多个口线上输出数据。15, 运用主模式时，引脚是否可以作为？(P238) 假设不能，引脚应如何处理？答：不能，引脚应接上拉电阻。16, 2114的2个符合什么标准？(P276)哪一个可用作通信？P278哪一个具有接口？答：符合16C550工业标准。0可用作通信，1具有接口。17, 介绍和总线的特点，并分别介绍几款基于这两种总线的芯片。P238，P250答： 是半导体公司推出的芯片间串行传输总线，它以2根连线实现了完善的双向数据传送，可以极为便利地构成多机系统和外围器件扩展系统。总线接受了器件地址的硬件设置方法，通过软件寻址完全防止了器件
22、的片选线寻址方法。从而使硬件系统具有最简洁而灵敏的扩展方法。基于的芯片有2404和7290等。总线串行外设接口总线系统是一种全双工同步串行外设接口，允许及各种外围设备以串行方式进展通信, 数据交换。一个总线可以连接多个主机和多个从机，但是在同一时刻只允许有一个主机操作总线。基于总线的芯片有4003语音芯片和电能计量芯片7022等等。18, 2114具有几个32位定时器？(P222) 定时器是否可以作通用定时器运用？没讲答：有2个32位定时器，分别是定时器0和定时器1。定时器不能用作通用定时器运用。19, 2000系列7微限制器具有哪两种低耗模式？如何降低系统的功耗？P89，P141答：2个低功
23、耗模式：空闲模式和掉电模式；可以通过个别使能/制止外部功能来优化功耗。2计算设置值假设有一个基于2114的系统，所运用的晶振为11.0592石英晶振。请计算出最大的系统时钟频率为多少？此时的M值和P值各为多少？请列出计算公式，并编写设置的程序段。解：2214最大的系统时钟频率是60，M*60 所以5 又156320 (*2) 当取156时， 当个取最高频率时即320时， 所以2程序清单：8 (32 32 32 ) 8 i; 32 ; i = (); (i) 2: ()-1)|(05); ; 4: ()-1)|(15); ; 8: ()-1)|(25); ; 16: ()-1)|(35); ;
24、: (); ; = 1; = ; = 0; = 0x55; ( & (110) 0); = 3; = 0; = 0x55; ();3, 存储器重影射：12210/2220具有 D 种存储映射模式。(P106，P139) (A)3 (B)5 (C)1 (D)42当程序已固化到片内，向量表保存在0x00000000起始处，那么1:0的值应当为 B 。(P138139) (A)00 (B)01 (C)10 (D)1132000系列7微限制器存储器重映射的目标起始地址为 0x00000000 ，共有 16 个字。 (A)0x00000000，8 (B)0x40000000，8 (C)0x00000000，16 (D)0x7000，84, 外部中断唤醒掉电设计以下代码是初始化外部中断0，用它来唤醒掉电的2114，请填空。P214 0=0x00000000; 1=(1 & 0) | 0x01； 设置口连接。设置为0 & 0x0E； 设置0为电平触发模式 & 0x0E； 设置0为低电平触发 0x01； 允许外部中断0唤醒掉电的 0x0F； 消退外部中断标记