发布时间 : 星期一 文章嵌入式系统课后习题部分答案更新完毕开始阅读75a29bf2f90f76c661371a7d
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（Current Program Status Register，当前程序状态寄存器），5个SPSR（Saved Program Status Register，备份程序状态寄存器）；
（3）1个PC（Program Counter，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（Program Counter，PC），寄存器R14又被称为连接寄存器（Link Register，LR）。 2-4.R13通常用来存储什么？
R13（the Stack Point，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） 2-6.CPSR的（第5位T位）反映了处理器的状态。P15
2-7.ARM有哪几个异常类型？P20
ARM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（Bit Clear）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{
软件中断指令（Software Interrupt，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？P61
GBLA、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：
GBLA
（1） 子程序间通过寄存器R0～R3传递参数，寄存器R0～R3可记作A1～A4。被调用的子程序在返回前无
须恢复寄存器R0～R3的内容。
（2） 在子程序中，ARM状态下使用寄存器R4～R11来保存局部变量，寄存器R4～R11可记作V1～V8；Thumb
状态下只能使用R4～R7来保存局部变量。
（3） 寄存器R12用作子程序间调用时临时保存栈指针，函数返回时使用该寄存器进行出栈，记作IP；在子
程序间的链接代码中常有这种使用规则。
（4） 通用寄存器R13用作数据栈指针，记作SP。 （5） 通用寄存器R14用作链接寄存器 ；
（6） 通用寄存器R15用作程序计数器，记作PC 。
? 数据栈使用规则
过程调用标准规定数据栈为FD类型，并且对数据栈的操作时要求8字节对齐的。 ? 参数传递规则
1． 参数个数可变的子程序参数传递规则
对于参数个数可变的子程序，当参数个数不超过4个时，可以使用寄存器R0～R3来传递；当参数个数超过4个时，还可以使用数据栈进行参数传递。
2． 参数个数固定的子程序参数传递规则
如果系统不包含浮点运算的硬件部件且没有浮点参数时，则依次将各参数传送到寄存器R0～R3中，如果参数个数多于4个，将剩余的字数据通过数据栈来传递；
如果包括浮点参数则要通过相应的规则将浮点参数转换为整数参数，然后依次将各参数传送到寄存器R0～R3中。如果参数多于4个，将剩余字数据传送到数据栈中，入栈的顺序与参数顺序相反，即最后一个字数据先入栈。
? 如果系统包含浮点运算的硬件部件，将按照如下规则传递： 各个浮点参数按顺序处理 为每个浮点参数分配寄存器。分配方法是：找到编号最小的满足该浮点参数需要的一组连续的FP寄存器进行参数传递。
? 子程序结果返回规则
（1）结果为一个32位的整数时，通过寄存器R0返回；结果为一个64位整数时，通过寄存器R0，R1返回。
（2）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；结果为复合型的浮点数（如复数）时，可以通过寄存器F0～Fn或者Ｄ0～Ｄn来返回。 （3）对于位数更多的结果，需要通过内存来传递。 3-7.汇编代码中如何调用C代码中定义的函数？P90
如C中定义函数int g(int,int,int)；先在汇编程序开始处声明C程序g()，如：IMPORT g 汇编中调用指令为：BL g
网上资料：在ARM开发工具编译环境下，汇编程序中要使用IMPORT伪操作声明将要调用的C程序。
第四章
主要考ARM汇编指令实验一、二基本上是MOV、LDR、STR指令的应用。P110 第五章
5-4.Nor Flash的特点是什么？P134
（以上为网上的说法）
Flash存储器是一种可在系统（In-System）进行电擦写，掉电后信息不丢失的存储器。它具有低功耗、大容量、擦写速度快、可整片或分扇区在系统编程（烧写）、擦除等特点，并且可由内部嵌入的算法完成对芯片的操作。
1) Nor Flash带有通用的SRAM接口，可以轻松的挂接在CPU的地址、数据总线上，对CPU接口要求低。其特点
是芯片内执行（XIP），这样，应用程序可以直接在Flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。 2) 容量较小，一般在1~16M之间，但是价格要比 Nand Flash高。 3) 不存在坏块问题，位翻转现象出现的几率较小。 4) 寿命：擦写次数在十万次。
5) 其升级比较麻烦，更换不同容量的器件时不方便。
6) 读写性能：要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为1.，执行一个写入/擦除操作的时间约为5s，而
Nand为4ms，但是读速度稍快一些。
5-5.比较 Nand Flash和Nor Flash的不同 。（同上，见P134）6方面不同
1．接口对比
2．容量和成本对比 3．可靠性对比 4．寿命对比 5．升级对比 6．读写性能对比
本章还会考察存储空间细节，OM引脚设置。 第六章
主要考6.1实验程序，应该会考IO口的数据赋值（见P150）。 void led_on(void) { int i,nOut; nOut = 0xF0; //rGPFDAT=nOut & 0x10; rGPFDAT=nOut & 0xd0; //该形式的语句为赋值语句。 for(i=0;i<100000;i++); rGPFDAT = nOut & 0x50; //0x70 for(i=0;i<100000;i++); rGPFDAT=nOut & 0x40; //0x00 for(i=0;i<100000;i++); rGPFDAT=nOut & 0x00; //0x30 for(i=0;i<100000;i++); rGPFDAT=nOut ; }
第七章
7-3.简述Bootloader的作用。（P208，并且注意其组成及结构。）
Bootloader是在操作系统运行之前执行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映
像表，从而建立适当的系统软硬件环境，为最终调用操作系统内核做好准备。
对于嵌入式系统，Bootloader是基于特定硬件平台来实现的。
嵌入式系统世界已经有各种各样的Bootloader，种类划分也有多种方式。除了按照处理器体系结构不同划分以外，还有功能复杂程度的不同。
7-8.利用NFS调试新文件系统有什么好处？（P253，还要熟悉其搭建过程和指令） 包括以下几个方面：
1) 本地工作站使用更少的磁盘空间，因为通常的数据可以存放在一台机器上而且可以通过网络访问到。 2) 用户不必在每个网络上机器里头都有一个home目录。Home目录可以被放在NFS服务器上并且在网络上处处可用。 3) 诸如软驱、CD-ROM之类的存储设备可以在网络上面被别的机器使用。这可以减少整个网络上的可移动介质设备的
数量。