11级生嵌入系统复习题终版程序.doc

《嵌 入 式 硬 件 系 统 原 理》复 习 题 1. NAND Flash与NOR Flash的区别是什么？ 答：NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。 区别：（1）NAND Flash 用于高数据密度的数据存储，便宜，功耗低，NAND的写入速度比NOR快很多；以8-32KB的块进行操作，执行一个写入/擦除的操作最多仅需要4ms；但应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。 （2）NOR Flash 用于存储少量的代码，NOR的读速度比NAND稍快一些。NOR是芯片内执行，即应用程序可以直接在Flash闪存中运行，不必把代码读到系统RAM中，传输效率高；以64-128KB的块操作，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，写入和擦除速度大大影响了它的性能。 2. 杂散电容和杂散电感在一起会有什么后果？ 答：由于杂散电容的存在，根据ic=C当有电压变化时,电路中会产生杂散电流，由于电路中杂散电感的存在，根据ul=L当有开关电流时会产生电压的变化；因此，杂散电容和杂散电感在一起会引起电路谐振现象，即地跳。由于线路的阻性，将会引起电路的发热，落是超过器件的额定电压电路等指数，将会烧毁器件 3. 设备驱动程序在嵌入式系统中的作用是什么？ 答：驱动程序是指系统内核与系统硬件之间的接口。1) 读/ 写。几乎所有设备都有数据的输入和输出。每个驱动程序都要负责本设备的读/ 写操作,而读/ 写都由驱动程序完成。操作系统定义好读/写接口,由驱动程序完成具体的功能。当驱动程序初始化时,需要将接口的读/ 写函数注册到操作系统。 2) 中断。中断在计算机中有非常重要的作用,操作系统必须提供响应驱动程序中断的能力。先需要把中断处理程序注册到系统中,在硬件中断发生后,操作系统调用驱动程序的处理程序。 3) 时钟。在开发设备驱动程序时,很多地方会用到时钟,操作系统必须为驱动程序提供定时机制,一般是在预定的时间过了以后,回调注册的时钟函数 4. Cortex系列单片机具有哪些成员？各自的特点及应用领域是什么？ 答：（1）Cortex-M3应用领域主要为企业应用、汽车系统、家庭网络、无线技术、数据通信以及工业控制等。特点为：功耗低；内核的门数少，具有优异的性价比；终端延迟短；调试成本低：具有嵌套向量中断控制器（NVIC），与处理器内核紧密结合实现低延迟的中断处理；具有可裁剪的存储器保护单元（MPU），用于对存储器进行保护。 （2）Cortex-M0：主要应用领域为电子测量、智能控制、紧凑型电源、精密模拟系统Cortex-M0处理器还适合拥有诸如智能传感器和调节器的可编程混合信号市场。能耗非常低、门数量少、代码占用空间小，使得MCU开发人员能够以8位处理器的价位，获得32位处理器的性能。超低门数还使其能够用于模拟信号设备和混合信号设备及MCU应用中，可望明显节约系统成本. 是有史以来ARM开发的性能最高、最具功率效率的处理器。 （2）循环队列：队列是一个物理地址连续的存储器块，其中的数据元素总是以FIFO的模式取回。队列有两个指针。一个称为队尾指针，另一个称为队首指针，两个指针的差值是队列的当前长度。元素从队尾指针指向的位置插入(写操作)，每次增加元素后这个指针都应该增加；队首指针用来完成元素的删除(读操作)。每次删除元素后这个指针都应该增加。两个指针开始的时候都指向存储器块中的起始地址。 （3）链表：是一个具有多个存储器块的数据结构，每一个元素都有一个存储器块(物理地址不连续，但逻辑地址连续)。链表具有顶(头)指针，指向链表开始处的存储器地址。存储器中的每一个链表元素也保存了指向下一个元素的指针。最后一个元素不指向任何地方。链表用来保存存储器中不连续存储的对象。 6. 什么是Cortex中的“尾链中断”，什么是“迟到中断”，在实际工程应用中有何优点？ 答：尾链中断：如果在异常的处理过程中有较低优先级或相同抢占优先级的异常发生，这个新发生 的异常必须等待正在进行的异常处理结束才能得到响应。在这种情况下，Cortex-M3 在 结束前一个异常处理和开始新的异常处理过程中省略了出栈和再入栈的操作，直接读取 下一个异常向量，开始新的异常处理，这个动作只需 6 个周期。两个或多个异常处理首 尾相连，只有一次入栈和出栈操作。 中断迟到如果在入栈过程中，有另一个更高优先级的中断发生，则处理器在完成入栈后读取 新的异常向量，执行新的异常的服务程序。这种优先级处理方式称为中断的迟到机制CPU不干预(除了传送的开始和结束之外)的情况下进行传送时，需要直接存储器访问(Direct Memory Access，DMA)。 优点：DMA传送是在DMAC(DMA控制器)的协助下进行的。由于DMAC只需要很少的处理器干预，因而提高了I/O设备和系统存储器