《ARM嵌入式常用块与综合系统设计实例精讲》配套练习题答案.doc

《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》练习题与答案 第1章： 填空题 1．ARM内核有四个功能模块，即T、D、M、I，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。 2．ARM7TDMI与ARM720T的一个重要区别在于后者有存储空间管理单元（MMU）、8K Cache片内缓存（提高CPU性能）。 3．ARM芯片主要封装有QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA等形式。 4．ARM微处理器共有37个32位寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器。 5．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。 6．协处理器主要控制：片内的MMU、指令和数据缓存（IDC）、写缓冲（Write Buffer）。 问答题： 1．简单描述ARM内核的四个功能模块，各自具备什么功能特点？ ARM内核有四个功能模块T、D、M、I，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。 其中T功能模块表示16位Thumb，可以在兼顾性能的同时减少代码尺寸。M功能模块表示8位乘法器。D功能模块表示Debug，该内核中放置了用于调试的结构，通常它为一个边界扫描链JTAG，可使CPU进入调试模式，从而可方便地进行断点设置、单步调试。 I功能模块表示EmbeddedICE Logic，用于实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分，其中的TAP控制器可接入到边界扫描链。 2．一个ARM720T内核，基本由哪四部分组成？ （1）ARM7TDMI CPU核。该CPU核支持Thumb指令集、核调试、增强的乘法器、JTAG及嵌入式ICE。它的时钟速率可编程为18MHz、36MHz、49MHz、74MHz。 （2）内存管理单元（MMU）与ARM710核兼容，并增加了对Windows CE的支持。该内存管理单元提供了地址转换和一个有64个项的转换旁路缓冲器。 （3）8KB单一指令和数据高速缓冲存储器，以及一个四路相联高速缓冲存储器控制器。 （4）写缓冲器Write Buffer。 3．通用寄存器包括R0～R15，可以分为具体哪三类？ （1）未分组寄存器R0～R7； （2）分组寄存器R8～R14； （3）程序计数器PC（R15）。 4．请描述Thumb状态下的寄存器与ARM状态下的寄存器有什么关系？ （1）Thumb状态下和ARM状态下的R0～R7是相同的。 （2）Thumb状态下和ARM状态下的CPSR和所有的SPSR是相同的。 （3）Thumb状态下的SP对应于ARM状态下的R13。 （4）Thumb状态下的LR对应于ARM状态下的R14。 （5）Thumb状态下的程序计数器对应于ARM状态下的R15。 5．当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行哪几步操作？ （1）将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。若异常是从ARM状态进入，则LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC＋4或PC＋8，与异常的类型有关）；若异常是从Thumb状态进入，则在LR寄存器中保存当前PC的偏移量，这样，异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。例如：在软件中断异常SWI，指令 MOV PC，R14_svc总是返回到下一条指令，不管SWI是在ARM状态执行，还是在Thumb状态执行。 （2）将CPSR复制到相应的SPSR中。 （3）根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。 （4）强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。 第2章： 填空题 1．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。 2．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。 3．ARM指令集可以分为6类，分别是：跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器（PSR）传输指令、Load/Store指令、协处理器指令、异常中断产生指令。 4．在ARM的汇编程序中，有如下几种伪指令：符号定义伪指令、数据定义伪指令、汇编控制伪指令、宏指令、其他伪指令。 5．C/C++的混合编程通常有以下几种方式：在C/C＋＋代码中嵌入汇编指令；从汇编程序中访问C程序变量；汇编程序、C/C＋＋程序间的相互调用。 6．opcode{cond}{S}Rd,Rn, shifter_operand 其中： opcode是指令操作符编码； cond 是指令执行的条件编码； S决定指令的操作是否影响CPSR的值； Rd是目标寄存器编码； Rn是包含第1个操作数的寄存器编码； shifter_operand 表示第2个操作数。 2．表示递增和递减的满堆栈和空堆栈有哪几种组合，请比较它