嵌入式系统期末复习

第一章1.写出下列英文缩写的英文原文及中文含义。RAM随机存储器DRAM动态随机存储器ROM只读存储器PROM可编程只读存储器EPROM可插除可编程只读存储器FLASH多媒体存储RTOS实时操作系统SOPC片上可编程系统IPIP盒OS操作系统BSP板级支持包ICE硬件调试器EEPROM电可插除可编程只读存储器API应用程序接口RISC精简指令集计算机SPI串行万维指令MMU存储管理单元UART异步接受发送装置ARM先进RISC存储器SWI软件终端指令FIQ快速终端请求CANCAN总线DMA直接内存存取FPGA可编程们阵列GPIO2.什么是嵌入式系统？与通用计算机相比，它有哪些特点？其应用范围包括哪些？嵌入式系统：以应用为中心、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。特点：软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求应用范围：常用在系统实时高效性，软件固态化以及应用的专用性等方面。3.嵌入式系统的组成结构包括哪几个部分？嵌入式系统主要包括硬件和软件两个部分。具体包括：应用层，OS层，BSP（板级支持包），和硬件层。4.简述嵌入式系统的硬件组成，并解释什么是嵌入式微处理器，嵌入式微控制器，DSP和SOC/SOPC。以嵌入式微处理器为中心，配置存储器。I/O设备，通讯模块以及电源等。嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。5.简述IP盒的基本概念，它和SOC的关系是什么？6.简述嵌入式系统软件的组成和功能？组成：应用层，OS层，BSP层第二章1.比较CISC体系结构和RISC体系结构的特点，ARM为何采用RISC结构？CISC指令集设计的主要趋势是增加指令集的复杂度。RISC的中心思想是精简指令集的复杂度，精简指令的硬件设计，硬件只执行很贱的那部分指令，大部分指令有简单指令完成。RISC体系结构的特点：指令格式和长度固定，且指令类型很少，指令功能简单；RISC指令系统强调对称，均匀，简单，程序的编译效率更高；大多数指令单周期完成；具有分开的Load/Store结构的存储结构；基于多个通用寄存器堆操作。ARM的优点：处理器管芯面积小；开发时间短，开发成本降低；容易实现高性能，低成本的处理器。ARM主要采用RISC的主要特点有：Load/Store体系结构；固定的32位指令；3地址指令格式。2.简述ARM体系结构的特点。主要特点有：Load/Store体系结构；固定的32位指令；3地址指令格式。３.什么是Thumb技术？其优点是什么？与ARM指令集相比，Thumb指令集具有哪些局限？Thumb是ARM体系结构中一种16位的指令集。Thumb不仅仅是另一个混合指令集的概念，它使设计者得到ARM32位指令的性能，又能享受Thumb指令集产生的代码方面的优势。有以下局限：完成相同的操作时，Thumb通常需要更多的指令；Thumb指令没有包括进行异常处理时需要的指令，在异常中断时还需要调用ARM指令。4.ARM处理器支持哪几种工作模式？各个模式各有什么特点？ARM处理器共支持7种处理器模式：用户模式：正常用户模式，程序正常执行FIQ：处理快速中断，支持高速数据传输或通道处理IRQ：处理普通中断SVC：操作系统保护模式，处理软件中断中止：处理存储器故障，实现虚拟存储器和存储器保护未定义：处理为定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真系统：运行特权操作系统任务5.简述ARM状态下分组寄存器R13,R14,R15的功能和R15的注意事项。R13:在Thumb指令中，有一些强制性的使用R13作为堆栈指针R14：但程序执行程序调用指令BL，BLX时，当前的PC保存在R14寄存器中，R14还用于异常处理的返回R15：用于程序计数6.简述ARM程序状态寄存器各位的功能。所有处理器模式都可以访问当前状态寄存器CPSR，CPSR包括条件码标志，终端禁止位，当前处理器模式以及其他状态和信息。7.试分析Thumb状态和ARM状态下的寄存器的关系。Thumb状态的R0—R7与ARM状态的R0—R7是一致的Thumb状态的CPSR和SPSR与ARM状态的CPSR和SPSR是一致的Thumb状态的SP映射到ARM状态的R13Thumb状态的LR映射到ARM状态的R14Thumb状态的PC映射到ARM状态的R158.简述ARM的存储层次ARM的存储层次由多级构成：○1寄存器组，典型的RISC处理器大约有32个32位的寄存器○2片上RAM，它和片上寄存器组具有同级的读/写速度○3片上Cache○4主存储器○5硬盘，作为后援存储器第三章1.ARM寻址方式有几种？举例说明ARM如何进行不同方式的寻址。课本85页2.试比较ARM指令集与Thumb指令集的异同，并简述各自的特点3.ARM处理器如何进入和退出Thumb指令模式？第四章1.简述嵌入式最小系统的概念及基于ARM嵌入式最小系统的基本组成结构。