嵌入式系统期末复习题.docVIP

第一章 嵌入式系统基础模拟试题 1．什么是嵌入式系统？它由哪几个部分组成？ 答：嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devices used to control， monitor， or assist the operation of equipment， machinery or plants）。简单地讲就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。 嵌入式系统一般有3个主要的组成部分：硬件、实时操作系统以及应用软件。 ● 硬件：包括处理器、存储器（ROM、RAM）、输入输出设备、其他部分辅助系统等。 ● 实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）：用于管理应用软件，并提供一种机制，使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要求 。 ● 应用软件：实现具体业务逻辑功能。 2．嵌入式系统的三要素是什么？ 答：嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机；其中嵌入性指的是嵌入到对象体系中，有对象环境要求；专用性是指软、硬件按对象要求裁减；计算机指实现对象的智能化功能。广义地说一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体。即以应用为中心、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 。 3．嵌入式处理器按实时性要求分（软件范畴）可分哪几类： 答：可分为以下三类： ● 非实时系统（PDA） ● 软实时系统（消费类产品） ● 硬实时系统（工业和军工系统） 4．什么是嵌入式微控制器(Microcontroller Unit， MCU)ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor， EDSP)DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器。ARM9TDMI采用了几级流水线工作方式，简要说明。 答：ARM9TDMI采用了5级流水线结构，即：取指(F)、指令译码(D)、执行(E)、数据存储访问(M)、写寄存器(W)。 2．ARM920T内核支持哪两套指令集？分别是多少位的指令系统？ 答：两套指令集分别是ARM高性能32位指令集和Thumb高代码密度16位指令集。 3．ARM9TDMI支持的数据类型有几种？ 答：ARM9TDMI支持的数据类型有字节(8位)，半字(16位)及字(32位)数据类型。字必须是四字节边界对齐，半字必须是两字节边界对齐，非对齐数据访问取决与特定区域使用的指令。 4．ARM状态和Thumb状态之间如何切换？ 答：ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态的指令，在程序的执行过程中，微处理器可以随时在两种工作状态之间切换，并且，处理器工作状态的转变并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。但ARM微处理器在开始执行代码时，应该处于ARM状态。 当操作数寄存器的状态位（位0）为1时，可以采用执行BX指令的方法，使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态。当操作数寄存器的状态位为0时，执行BX指令可以使微处理器从Thumb状态切换到ARM状态。此外，在处理器进行异常处理时，将PC指针放入异常模式链接寄存器中，并从异常向量地址开始执行程序，也可以使处理器切换到ARM状态。 5．ARM920T体系结构支持哪两种方法存储字数据？ 答：ARM920T体系结构支持两种方法存储字数据即大端格式和小端格式。 在大端格式中，字数据的高字节存储在低地址单元中，而字数据的低字节则存放在高地址单元中。 在小端存储格式中，低地址单元中存放的是字数据的低字节，高地址单元存放的是字数据的高字节。 在基于ARM920T内核的嵌入式系统中，常用小端存储格式来储存字数据。 6．ARM920T支持几种运行模式？ 答：ARM920T支持7种运行模式，分别为：