嵌入式系统开发期末复习

▼魔方 西西 提交于 2020-01-07 06:24:09

一、简答题

1.什么是嵌入式系统?有什么特点?应用在哪些领域?

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。
特点:专用性,嵌入性,计算机系统。
应用领域:工业制造、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、轮船、航空等领域。

2.嵌入式系统组成?嵌入式处理器如何分类?典型的嵌入式处理器有哪些?

组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统、应用软件等。
在这里插入图片描述
分类:嵌入式微处理器,嵌入式微控制器,嵌入式DSP处理器,SoC片上系统。
典型嵌入式处理器:arm,x86处理器,PowerPC处理器

3.操作系统概念,什么是EOS?常用的EOS有哪些?

嵌入式操作系统(EOS)是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器。
常见的EOS:Linux,uLinux,WinCE等。

4.嵌入式系统开发主要步骤和流程

在这里插入图片描述

5.哈佛结构&&普林斯顿结构

哈佛结构是一种将程序中指令和数据分开存储的存储器结构,是一种并行存储体系结构。
普林斯顿结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。

6.CISC&&RISC及特点对比

RISC(精简指令计算机)和CISC(复杂指令集计算机)是两种不同的CPU架构。
CISC:指令的使用频率相差悬殊,指令系统复杂,各条指令的功能不均衡。
RISC:简化指令集,只保留常用的基本指令
确保数据通道快速执行每一条指令
使CPU硬件结构设计变得更为简单

7.三级流水线技术原理及实现

取指–>解码–>执行
无论处理器处于何种状态,PC总是指向“正在取指”指令的地址。

8.ARM7的工作状态及模式,模式与37个寄存器如何应对?两种状态如何切换?

工作状态:(1)ARM状态:32位。处理器执行字方式的ARM指令。
(2)Thumb状态:16位,处理器执行半字方式Thumb指令。

状态切换:使用带状态转移的切换指令BX(寄存器寻址方式),修改程序状态字CPSR中的T标志。1->Thumb
0->ARM

模式:用户模式,管理模式,中断模式,快中断模式,系统模式,

9.ARM体系的异常处理,异常如何进入与退出?需要做哪些工作?异常处理与流水线如何对应?异常

向量表的概念。

异常的进入:
(1)异常处理程序的返回地址(加固定偏移量)---->R14(LR)
(2)CPSR---->SPSR
(3)设置CPSR为相应的异常模式
(4)PC---->相应异常处理程序的中断入口向量
异常的退出:
(1)LR(减去偏移量)---->PC
(2)SPSR---->CPSR

异常处理与流水线:
处理器在当前指令执行结束前检测到中断请求信号,此时PC的值是当前地址的值加8,异常返回的地址值应该是PC = R14 - 4;

异常向量表:规定了异常处理程序入口的地址区间,并且规定了地址的存放顺序。

10.ARM体系存储方式,小端与大端模式存储

小端:高高
大端:低(字节)高(地址)

11.ARM指令的寻址方式

立即寻址
寄存器寻址
寄存器移位寻址
寄存器间接寻址
基址变址寻址
相对寻址
多寄存器寻址
堆栈寻址

12.ARM指令分类

数据处理指令
分支指令
加载/存储指令
交换指令
程序状态寄存器
SWI异常产生指令

13.MOV,LDR加载与LDR伪指令有何不同?

MOV指令是把立即数寄存器或寄存器移位后的数送给目标寄存器,可能会影响标志位
LDR指令是将存储器中的数据按给定地址加载到寄存器中,数据来自村暑期,目标也是寄存器,不影响标志位
LDR伪指令(LDR 目标寄存器,=表达式)用于加载32位的立即数或一个地址值到指定寄存器,形式上与LDR指令有区别。000000

14.LPC2100、LPC2200等系列及特点

15.芯片内部结构,局部总线,AHB总线,VPB总线与内外连接关系

16.存储器结构,映射含义,重映射引入,对象,解决问题

17.中断概念、过程、中断优先级判断和处理,VIC结构、作用与实际编程应用。
18.向量中断如何处理,程序如何跳转
19.为什么引入引脚连接模块?解决什么问题?如何解决?
20.设置管脚的两种方式,简单直接设置与“读-修改-写”方式设置有何不同?针对有多个引脚设置功能,在应用中如何选择?为什么?
21.GPIO选择、方向、输出与输入控制。GPIO输入/输出综合应用

22.外部中断概念、数量、种类、应用,结合VIC原理。对比GPIO输入与外部中断输入方式各有何特点?
23.定时器内部构成与应用,查询方式与中断方式程序分析与编程应用
24.同样对GPIO操作,通过软件延时与定时器控制编程方面有何不同,结合GPIO综合应用分析与编程
25.串行通信,同步/异步概念,RS232接口规范、电平转换,UART接口组成,查询与中断方式,分析代码及应用。PC机与ARM7进行串口通信,为什么要进行电平转换?
26.SPI与I2C总线方式采用主从方式时,硬件连接有何不同?

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