嵌入式系统期末考试习题集

嵌入式系统及应用习题集（计科2092）第1页共19页一、填空★1．嵌入式系统在硬件设计、操作系统的选择、以及软件的设计上都要遵循“面向应用、量体裁衣、够用为度”的原则。★2．嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件，是控制、辅助系统运行的硬件单元。★3．试列举三种以上主流的通用处理器：ARM／StrongARM、MIPS、PowerPC、X86、68K／Coldfire。★4．ARM处理器共有37个寄存器，其中包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。★5．ARM处理器有7种不同的处理器模式，在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。即在任意一种处理器模式下，可访问的寄存器包括15个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。★6．寄存器R13在ARM指令中常用作堆栈指针。R14也称作子程序连接寄存器或连接寄存器LR，当发生中断或异常时，对应的分组寄存器R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值。★7．ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集（指令长度为32位）和Thumb指令集（指令长度为16位）。★8．寄存器R15用作程序计数器(PC)。该寄存器在ARM状态下，位[1:0]为0，位[31:2]用于保存PC；在Thumb状态下，位[0]为0，位[31:1]用于保存PC。★9．寄存器R16用作CPSR(当前程序状态寄存器)，CPSR可在任何运行模式下被访问。每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为SPSR（备份的程序状态寄存器）。★10．Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集，程序可以直接访问8个通用寄存器（R7～R0）、程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）、连接寄存器（LR）和CPSR。★11．每一条ARM指令包含的条件码位于指令的最高4（[31:28]）位，每种条件码可用两个字符表示，可以添加在指令助记符的后面和指令同时使用。★12．函数的参数传递方法有两种：R0~R3寄存器和堆栈。★13．处理器有五种地址空间：寄存器地址空间、程序存储器地址空间、内部数据存储器地址空间、外部数据存储器地址空间、IO地址空间。每种处理器有其中的一种或几种地址空间。★14．试列举三种以上常见的嵌入式操作系统：Xinu、uC/OS-II、eCOS、LynxOS、pSOS+、QNX、VRTX、Linux、VxWorks、Nucleus、WinCE。★18．RS422标准是平衡式的，传输一个信号用两条线，逻辑信号用两条线的电平差表示，双线传输的主要优点是抗干扰能力增强。★19．一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：处理器、存储器、输入/输出和软件，一般软件亦分为操作系统和应用软件两个主要部分。★20．根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器，嵌入式DSP，嵌入式微处理器以及片上系统。★21．操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、进程间通信、内存管理、I/O资源管理。★22．从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为实时操作系统和分时操作系统，其中实时系统亦可分为硬实时操作系统和软实时系统。★23．内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通信，内核的基本服务是任务调度。嵌入式系统及应用习题集（计科2092）第2页共19页★24．嵌入式开发一般采用宿主机/目标机方式，其中宿主机一般是指PC机或者台式机。★25．哈佛体系结构数据空间和地址空间分开，ARM920T采用哈佛体系的内核架构。★26．ARM7TDMI采用3级流水线结构，ARM920TDMI采用5级流水线。★27．按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于分时操作系统，VxWorks属于实时嵌入式操作系统。★28．ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示在片可调试，M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示嵌入式ICE，支持在线断点和调试。★30．ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有存储空间管理单元（MMU）、8KCache片内缓存（提高CPU性能）。★33．ARM体系结构可用两种方法存储字数据，具体为大端格式、小端格式。★35．ARM微处理器在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集、Thumb指令集。★36．ARM处理器有9种基本寻址方式，分别是：寄存器寻址、立即寻址、寄存器偏移寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、块拷贝寻址、相对寻址。★41．在线仿真包括3个过程：装载映像文件、程序执行、查看寄存器和内存空间。★46．ARM嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统构成。★47．常用的嵌入式外围设备有存储设备、通信设备和显示设备三类。★48．总线通常包括数据总线、地址总线、控制总线。★50．嵌入式操作系统的调试一般包括：_操作系统_调试和_应用程序_调试。★51．电子设备电源系统包括：_交流_电源和_直流_电源。★52．ARM处理器工作状态主要有运行、睡眠和空闲模式。★53．IC芯片工作一般供电电压有：5V、3.3V、2.5V、1.8V。★54．布线时，电源线、信号线、地线线宽大小一般为：_地线_＞_电源线_＞_信号线_。★55．作为高速缓存的存储器主要有SRAM、DRAM和FlashROM。★56．动态RAM有_SDRAM_和DDR。★57．ARM有从外部_SDRAM启动的外启动和从片上_ROM启动的内启动两种启动方式。★59．MTD核心层分为：_用户模块接口_层、_MTD抽象_层和_MTD设备驱动模块_层。★60．Nor-Flash常用于存放_系统代码_，而Nand-Flash存放_用户信息_。★61．Linux设备可分为字符设备、块设备和_网络设备_三种。★62．GPIO支持_中断、查询_和DMA三种数据传输方式。★63．GPIO驱动可以以两种方式编译：一种是_静态编译进内核_，另一种是编译成模块动态加载_。★64．ARM内核支持7种中断，分别是：复位、未定义指令、软件中断、指令预取中止、数据中止、外部中断请求和快速中断请求。★66．ARM硬件中断主要有：定时器中断、串口输入/输出中断、接口中断、链路中断等4种。★68．按复位信号是否与时钟信号同步，可分为：_同步_复位和_异步_复位。★78．从广义的角度来说，数据通信方式可以分为_并行通信_和_串行通信_两大类，相应的通信线路分别称为_并行总线_和_串行总线_。★79．串行通信的两种基本工作方式为：_异步串行通信_和_同步串行通信_。标准异步串行通信（UART）接口有：_RS-232C、RS-422_和_RS-485_。★80．UART串行通信接口标准是_RS-232C，它采用_负_逻辑来进行电平传输。★81．I2C采用两根I/O线是：_SCL串行时钟线、SDA串行数据线_。★83．串行存储器一般具有两种写入方式：_字节写入方式和页写入方式_。★84．以太网接口电路主要由MAC控制器和物理层接口两大部分构成。★92．每个以太网口上都有一个唯一的_48_位MAC地址与之对应。嵌入式系统及应用习题集（计科2092）第3页共19页★95．Boot-loadere两种不同的操作模式是_启动加载_模式和_下载_模式。★96．Boot-loader通过串口与PC进行传输，传输协议通常是_xmodem、ymodem和zmodem_协议之一。★97．Boot-loader目标代码是*．bin格式的文件。★98．ARMLinux移植主要工作是把编译生成的_Boot-loader、KernelImage和RootFile，并烧写到Flash中。★99．在PC上编译ARM运行的程序，需要_交叉_编译器。★100．Linux移植类型包括基于_处理器_的移值和基于_平台_的移值。★101．建立ARM编译环境的主要开发工具有_binutils、gcc和glibc。★102．Linux支持多种文件系统，包括：_Romfs、Cramfs、JFFS和JFFS2_。★103．JFFS2在Linux中一种是作为_根文件系统_，另一种是作为_普通文件系统_在系统启动后被挂载。★106．常用的GUI图形开发界面主要有_XWindow、MicroWindows、OpenGUI、Qt/Embedded、MiniGUI和PicoGUI_。★113．TFTP简单文件传输协议基于_UDP传输层协议。★119．传输语音的格式一般有：_IIS总线格式和MSB-Justified格式_。★120．IIS总线传输方式一般有：_正常传输模式、DMA传输模式和发送/接收模式_。★121．标准VGA显示器接口是_5_针D型接口，由_R、G、B三色模拟信号线和_行_同步、_场_同步两个数字信号构成。★128．ARM处理器中断有两种处理模式，分别为快速中断模式和外部中断模式。★129．嵌入式系统中按照总线的传送的信息类型，可以分为数据总线、地址总线和控制总线。★131．ARM微处理器有7种工作模式，它们分为两类非特权模式、特权模式。其中用户模式属于非特权模式。★132．ARM支持两个指令集，ARM核因运行的指令集不同，分别有两个状态ARM、Thumb，状态寄存器CPSR的T位反映了处理器运行不同指令的当前状态。★133．ARM核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄存器，R15寄存器用于存储PC，R13通常用来存储SP。★134．ARM微处理器复位后，PC的地址通常是0x0，初始的工作模式是Supervisor。★139．ARM处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼，数据和指令分开使用不同接口的是哈佛结构。★140．目前，嵌入式处理器种类繁多。按照类型大致可以分为嵌入式微处理器EMPU、嵌入式微控制器MCU、嵌入式数字信号处理器EDSP和片上可编程系统SOPC。★141．BootLoader就是在操作系统内核运行前执行的一小段程序，用于引导加载程序以及系统内核。★142．BootLoader是依赖于硬件平台的，不同的嵌入式处理器和嵌入式系统需要不同的BootLoader来引导。★145．按照系统对相应时间的敏感程度，嵌入式操作系统可以分为三类，硬实时系统、软实时系统和非实时系统。★146．VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。★147．WindowsCE是微软旗下的一个32位嵌入式操作系统。在WindowsCE中，C代表袖珍（Compact）、消费（Consumer）、通信能力（Connectivity)和伴侣（Companion），E代表电子产品（Electronics）。目前最新的WindowsCE为WindowsCE6.0。★148．μC/OS-II是一种开源但不免费的实时操作系统，具有可剥夺实时内核。★150．RISC以CISC为基础，重点优化计算机结构，使其更加简单合理地提高运算速度。★152．ARM7内核为低功耗的32位RISC处理器，其采用冯诺依曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。ARM7内核有一条3级流水线，执行ARMv4指令集，最适合用于对价嵌入式系统及应用习题集（计科2092）第4页共19页位和功耗要求较高的消费类应用。★155．ARMRealViewMDK是ARM公司和深圳英倍特公司合作开了本土化的ARM开发平台。★156．嵌入式系统是以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。★157．嵌入式系统软件的要求与台式机有所不同，其特点主要包括：软件要求固化存储；软件代码要求高效率、高可靠性；系统软件有较高的实时性要求。★158．ARM9的工作模式有7种，包括：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、IRQ模式、FIQ模