ARM及嵌入式系统设计(复习提纲).docVIP

ARM及嵌入式系统设计 题目类型：填空，选择，判断，简答，综合。 简答及综合题出题类型如下： 第一类：根据操作要求，写ARM指令。 第二类：给定指令，判断指令执行后的结果。 第三类：给定流程图，补充ARM汇编代码，完成功能。 第四类：解释某条指令的功能。 第五类：简答题及论述题。 Boot Loader在嵌入式系统中主要起什么作用？完成哪些主要的工作？ 答：BootLoader是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序代码。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。（对于嵌入式系统来说，有的使用操作系统，也有的不使用操作系统，但在系统启动时都必须运行BootLoader，为系统运行准备好软硬件环境。） 2、ARM核中什么寄存器用于存储PC？R13通常用来存储什么？R14通常用来存储什么? 答：R15为程序计数器PC R13作为堆栈指针SP R14链接寄存器LR 简述嵌入式系统的概念、组成及特点。 答：概念：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。 组成：它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 特点： 专门用于特定任务 技术融合 有实时约束 有功耗约束 软件没有系统和应用的区别，软件固化 系统内核小 软硬件可裁剪 高可靠性 资源比PC少得多 嵌入式系统需要专用的开发工具 非垄断市场 有时要使用Thumb技术的原因 答：（Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。）在性能和代码大小之间取得平衡，在需要较低的存储代码时采用Thumb指令系统用Thumb指令编写最小代码量的程序（能够很好的解决代码长度的问题），却取得以ARM代码执行的最好性能，可以带来低功耗,小体积,低成本 ARM处理器的工作模式有哪几种？ 答：1）正常用户模式（usr）； 2）快速中断模式（fiq）； 3）普通中断模式（irq）； 4）操作系统保护模式（svc）或 管理模式 ； 5）数据访问中止模式（abt）； 6）处理未定义指令的未定义模式（und）； 7）运行特权级的操作系统任务的系统模式（sys）。 6、寄存器R13，R14，R15的专用功能各是什么？ 答：R13：堆栈指针，用于保存堆栈的出入口处地址、保存待使用寄存器的内容 R14：连接寄存器，当使用BL指令调用子程序时，返回地址将自动存入14中；当发生异常时，将R14对应的异常模式版本设置为异常返回地址；其他时候作为通用寄存器。 R15：程序寄存器，总是指向正在“取指”的指令 寄存器CPSR，SPSR的功能各是什么？ 答：RISC是精简指令集计算机的缩写。CISC是复杂指令集计算机的缩写 ARM的异常有哪几种，各进入何种工作模式？他们退出各采用什么指令？ 答：1）复位（Reset）异常（管理模式）； 2）未定义指令（undefined instruction）异常（未定义模式）； 3）软件中断（SWI）异常（管理模式）； 4）指令预取中止（Prefech Abort）异常（中止模式）； 5）数据访问中止（Data Abort）（中止模式）； 6）快速中断请求（FIQ）（FIQ模式）； 7）外部中断请求（IRQ）（IRQ模式）。 异常返回指令：1）SWI，未定义的返回：MOVS PC,R14；2）IRQ,FIQ,预取中止的返回：SUBS PC,R14,#4；3）数据中止返回并重新存取：SUBS PC,R14,#8 异常中断的优先级：复位（最高优先级）-- 数据异常中止---FIQ -- IRQ---预取 指异常中止---SWI----未定义指令（包括缺协处理器）。 什么是小端和大端存储器组织？ 答：大端模式：数据的高字节存储在低地址中，低字节存储在高地址中。 小端模式：数据的低字节存储在低地址中，高字节存储在高地址中 ARM7TDMI中的T、D、S、I分别表示什么含义？ 答：T-支持高密度16位的Thumb指令集 D-支持片上调试 S-支持64位乘法 I-支持EmbededICE观察硬件 ARM7TDMI处理器采用什么样的体系结构，其可寻址地址空间多大？ 答：ARM处理器使用冯.诺依曼结构；使用单个平面的232个8位字节地址空间。地址空间可以看作是包含230个32位字，或231个16位半字 12、ARM7TDMI处理器采用几级流水线处理，使用何种存储器编址方式？ 答：三级流水线 ARM处理器将存储器看做是一个从0开始的线性递增的字节集合。 ARM处理器模式和A