嵌入式系统及应用课程习题集

1.什么是嵌入式系统？嵌入式系统的三个基本要素是什么？2./*/在IC行业中，已完成并经过验证的IC电路具有固定的不可再分解的功能特性，人们称之为“核”，它们属于知识产权保护的范畴，所以也成为知识产权核或IP核。3.什么是片上系统（SoC）？片上系统的特点是什么？4.设指令由取指、分析、执行3个子部件完成（ARM7体系结构采用3级流水线，分别是取指、分析、执行），每个子部件的工作周期为△t，采用常规标量单流水线处理机。若连续执行10条指令，则共需要多少时间？5./*/某人使用电子书阅读一部长篇小说，其电子文本的格式为.txt，文件的实际大小为236KB，该小说包含的汉字大约有多少万字？6./*/Internet有许多不同结构的局域网核广域网互相连接在一起，它们能相互通信并协调地进行工作的基础是因为都采用了TCP/IP协议。7.RISC的特点有哪些？8./*/与通用计算机（如PC）相比，嵌入式系统具有许多不同之处。下面不属于嵌入式系统特点的是。A.嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专业性B．嵌入式系统大多数面向控制应用，可靠性十分重要C.应用于过程控制、数据采集、通信传输等领域的嵌入式系统对实时性有要求D．大多数嵌入式系统的软件用户可以方便地进行修改、升级和扩充9./*/与其他内核相比，关于ARM内核的主要特点，以下说法不正确的是D。A．功耗低，代码密度大，编译器选择好B.成本低，软件可移植性好，供货源多C．功能强大，低功耗设计，RISC结构D.全部都是RISC、哈佛结构10.ARM7TDMI的T、D、M、I分别表示什么含义？11./*/对于CPSR寄存器，选择用户模式且使用快速中断FIQ，禁止IRQ中断，Thumb状态，则CPSR的值为0x000000B0.12.ARM7处理器的字是多少位的？ARM7处理器的存储空间的大小是多少？13./*/已知内存0x50008000中的内容为0x6A，0x50008001中的内容为0x51,0x50008002中的内容为0x18,0x50008003中的内容为0x96，则ARM在小端模式下这一个字的数据为0x9618516A.14./*/若指令执行前R2的值为0xFF998877，则指令ANDR1,R2,#0x101执行后，R1的值为.15./*/已知R0=0x10，则执行指令ORRR0,R0,#1后，R1=.16./*/已知C=1，R1=100，R2=90，则执行指令ADCR0,R1,R2后，R0=.17./*/在指令LDRR0,[R1,#4]!执行后，R1中的值为R1+4.18.在32位总线系统中，若时钟频率为500MHz，传送一个32位字需要5个时钟周期，则该总线系统的数据传送速率是多少？19./*一副1024×768的彩色图像，其数据量在2.25M左右，若图像数据没有经过压缩处理，则图像中每个像素是使用多少位二进制位表示的？答：设每个像素使用m位二进制位表示，则1024×768×m/8=2.25×1024×1024.解得m=24.20.ARM7TDMI处理器的有多少个寄存器？其中通用寄存器有多少个？状态寄存器有多少个？R13、R14、R15的别名和功能特点，CPSR的各个位的含义，SPSR的功能等。21.ARM7的寄存器都是多少位的？这些寄存器不能被同时看到，哪些因素决定这些寄存器对编程者可见？22.在ARM处理器中，哪一个寄存器包括全局的中断禁止位？控制中断禁止位就可以打开或者关闭中断。23.ARM7指令带什么后缀表示指令执行的结果影响标志位？所影响的标志位在哪一个寄存器中的哪些位体现？24.ARM7处理器在ARM状态下执行程序，设当前正在执行的指令的地址是currentAddress，则当前寄存器R15（程序计数器PC）中的值是什么？25.ARM7采用3级流水线体系结构，采用ARM7为内核的处理器在执行指令的时候，程序流程没有跳转，则下一条指令的地址是什么？26.ARM7处理器有两种工作状态是什么？这两种工作状态时如何相互切换的？27.ARM7TDMI处理器的七种工作模式是什么？哪两个模式下的寄存器组是相同的？哪些模式属于特权模式？哪些模式属于异常模式？哪些不属于异常模式？28.ARM7进入异常模式执行时，要执行的操作有哪些？29.ARM7退出异常模式执行时，要执行的操作有哪些？30.当发生中断异常时，ARM7处理器将跳转到什么地址处执行？当发生快中断异常时，ARM7处理器将跳转到什么地址处执行？当发生复位异常时，ARM7处理器将跳转到什么地址处执行？31.ARM7TDMI处理器的寻址方式是什么？32.在ARM7指令系统的各种寻址方式中，获取操作数最快的方式是什么？33.指令MOVR0,R2,LSL#3中，对第二操作数的寻址属于哪种寻址方式？若该指令执行前R2中寄存的数据是5，则该指令执行结束时R0中寄存的数据值是多少？34.ARM7TDMI处理器的基本指令功能。常用的指令条件码EQ、NE等。35.对条件执行的指令BEQDSub，其中Dsub是地址标号，该指令的条件码是什么，该条件成立体现在CPSR中的哪一位上？条件满足时该位的值是什么？25.ARM指令中的第二操作数如果是立即数则要求是合法常数。什么是合法常数？下列常数中是合法常数的是哪几个？0xF00000000，0x1FE，200，0xFFFF，0xF0000001，0xFF26.汇编语言程序设计实验程序中各条指令的含义，各条指令的执行结果，整个程序的设计流程图，涉及到的电路图。27.ADS1.2开发环境中，用于仿真调试、带调试信息的可执行文件的扩展名是什么？28./*/嵌入式最小系统是嵌入式系统的最小硬件系统，它主要包括的硬件有嵌入式处理器、时钟电路、电源电路、复位电路、存储器以及调试测试接口。29.LPC2104支持的两种节电模式是什么？在哪一个模式下振荡器是关闭的？30.LPC2104的存储系统中，映射在0x40000000~0x40003FFF地址区域处的存储器是什么？映射在0x00000000~0x00001FFF处的存储器是什么？31.嵌入式系统常用的存储器有NorFlash、SRAM、SDRAM、EEPROM等，其中存取速度最快的是哪一种？32.LPC2104系统中地址段0x40000000至0x40003FFF处的存储空间映射到什么存储器中？33.LPC2104系统中地址0xFFFFF030分配给哪个寄存器？该寄存器的功能是什么？34.在处理向量IRQ中断时，在IRQ异常入口0x00000018处执行指令LDRPC,[PC,#-0xFF0]，该指令的功能是什么？35.在LPC2104系统中，对于向量和非向量IRQ通过向量中断控制器向CPU内核发出中断请求的同时，需要向CPU提供该中断服务程序的入口地址。请问向量中断控制器向CPU提供该中断服务程序的入口地址的方式是怎样的？36.LPC2104处理器的向量中断控制器对快中断FIQ、向量中断IRQ和非向量中断IRQ的中断优先级顺序是如何设定的？对多个向量中断IRQ的优先级顺序是如何设定的？37.外中断标志寄存器EXITINT的第0位在什么条件下置位（设置值为1），在什么条件下可以清零？清零的方法是什么？38.LPC2104中断控制器分配给外中断0的中断通道号是多少？分配给定时器0的中断通道号是多少？39.对LPC2000系列的引脚功能选择寄存器PINSEL0执行如下操作：PINSEL0=(PINSEL0&0xFFFFFFF3)|(0x32)该操作的作用是什么？40.在LPC2104中，对IODIR的第14位置1，对IOCLR的第14位置1，则LPC2104的P0.14输出高电平还是低电平？41.LPC2104处理器的定时器模块中，定时器/计数器T0TC、预分频寄存器T0PR和预分频计数器寄存器T0PC的功能是什么？在定时/计数时，它们之间的关系是怎样的？42.定时器0有4个32位匹配寄存器，匹配时的动作有哪些？43.设LPC2104处理器的Fcclk=Fosc*4=11.0592MHz*4=44.2368MHzFpclk=Fcclk/4=44.2368MHz/4=11.0592MHz怎样设置定时器0的T0PR、T0MCR、T0MR0和T0TCR寄存器实现0.5秒定时？如何设置2秒定时？44.LPC2104处理器的UART0模块中的寄存器U0RBR、U0THR和U0DLL的功能是什么？它们的地址都是0xE000C000，那么系统对这三个寄存器的存取如何区分？45./*P0.16的01功能是什么？（EINT0）怎样设置该功能？（由PINSEL1[1:0]=01设置）可以使用按键KEY连接EINT0引脚，当KEY按下时发出外中断0，外中断0的中断处理函数的主要功能是使发光二极管LED0取反，LED0接P0.0的GPIO功能（由PINSEL0[1:0]=00设置），外中断0设置为向量中断，中断优先级设置为1.试完成上述设计，画出电路图，程序流程图（包括每个函数的流程图和中断处理函数的流程图），键要有延时去抖功能，编写中断处理函数，变成完成该功能的应用程序。46.LPC2104的SPI一次数据传输的数据量是多少？若需要在初始化时对时钟计数寄存器SPCCR进行设置，则本机的SPI接口设置为主模式还是从模式？请举一个适用于SPI接口通信的应用的例子，并做出简单的设计规划。47.LPC2104的IIC接口作为主发送模式的通信中，通信开始时通过软件置位IIC控制置位寄存器的第5位（I2CONSET[5]，即STA位），该位置位表示主机发出了什么标志？紧接着要发送的一个字节的数据是什么？请画出主发送模式的数据传输数据格式图。48.LPC2104嵌入式系统实验程序。49./*/在小端模式下，执行下面START程序后，R0、R1、R2和R3的值是什么？内存0x30100000的值是什么？内存0x30100001的值是什么？内存0x30100002的值是什么？内存0x30100003的值是什么？AREAEXAMPLE1,CODE,READONLYENTRYCODE32STARTLDRR0,=0x12345678;(1)LDRR1,=0x30100000;(2)LDRR2,=0x87654321;(3)STRR2,[R1];(4)LDRR3,[R1];(5)ANDR3,R3,#0x000000FF;(6)ADDR0,R0,R3,LSL#2;(7)STRR0,[R1];(8)END解答：（1）R0=0x12345678；（2）R1=0x30100000；（3）R2=0x87654321；（4）把R2中的数据写入R1指示的内存单元0x30100000中（一个字）；（5）取R1指示区域的数据（一个字）到R3，即把数据0x87654321取到R3中，R3=0x87654321；（6）R3的值与0x000000FF相与后得到R3=0x00000021；（7）将R3左移2位后得到0x00000084，与R0相加，结果写入R0，所以R0=0x123456FC；（8）R0中的值存入0x30100000开始的区域（一个字）。所以：R0=0x12345678，R1=0x30100000，R2=0x87654321，R3=0x00000021，内存0x30100000~0x30100003中的值分别是0xFC、0x56、0x34、0x12.50.下一题。