嵌入式系统复习提纲.pdfVIP

嵌入式系统：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”以应用为中心，以计算机

技术为基础，软件硬件可裁剪，适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求

的专用计算机系统。

微处理器：microprocessor，可编程化特殊集成电路；是一种处理器,其所有组件小型化至一

块或数块集成电路内；是一种集成电路,可在其一端或多端接受编码指令,执行此指令并输出

描述其状态的信号。

取值：从存储器中获得下一条执行的指令读入IR，PC总是指向下一条将要执行的指令，IR

用于保持以保持已取得的指令。

译码：由控制器进行解释指令，决定指令的执行意义，从而调动相关的部件去执行。

执行：从存储器向数据通道寄存器移动数据。

主堆栈：默认堆栈指针，系统内核、异常、特权访问时使用，用于线程模式和处理器模式。

进程堆栈：用于常规的应用程序代码，只用于线程模式。

大端存储：数据的高字节存放在低地址

小端存储：数据的高字节存放在高地址

满堆栈：当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时，称为满堆栈

空堆栈：当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时，称为空堆栈

流水线技术：流水线技术是指将一个重复执行的时序过程分解为若干个子程序，每个子程序

都可以有效地在其专用功能段上与其他子程序同时执行，流水线技术就是通过多个功能部件

并行工作来缩短程序执行时间，提高处理器的效率和吞吐率。

中断咬尾：当处理器在相应某异常时，又发生其他优先级不够高的异常，该异常排在后面，

继续使用上个异常已经PUSH好的结果，降低进出栈的效率、

晚到异常：入栈阶段，尚未执行服务例程时，若此时受到高优先级异常请求，则本次入栈成

为高优先级中断。

伪指令：伪指令是ARM处理器支持的汇编语言程序里的特殊助记符，它不在处理器运行期

间由机器执行，只是在汇编时将被合适的机器指令代替成ARM或Thumb指令，从而实现真

正的指令操作。

MCU微控制器单元

CISC复杂指令集

RISC精简指令集

RTOS实时操作系统

ALU算术逻辑单元

MPU存储器管理单元的功能子集

MMU存储器管理单元

NVIC套矢量中断控制器

MSP主堆栈指针

PSP进程堆栈指针

EXTI外部中断控制器

DMA接口

ROM只读存储器

RAM随机存储器

ATPCSARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则

1.简述嵌入式微处理的工作过程。

取指令译码执行存结果

2.ARMv7架构中都包含哪些款式？

“A”系列面向简短的基于虚拟内存操作系统和用户应用

“R”系列针对实时系统

“M”系列针对对低功耗低成本的微控制器应用

3.在ARM寄存器中，R13，R14，R15，CPSR寄存器名称及用途。

寄存器R13通常作为堆栈指针（SP），用于保存待使用的寄存器的内容。

寄存器R14称为链接寄存器（LR），在结构上有两个特殊功能：当使用BL指令调用子程序

时，返回地址将自动存入R14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（有些异常有一个小的固定偏移量）

寄存器R15称为程序计数器（PC），它指向正在“取指”的指令。

寄存器CPSR为当前程序状态寄存器，在异常模式中，另外一个寄存器“程序状态保存寄存

器（SPSR）”可以被访问。每种异常都有自己的SPSR，在进入异常时它保存CPSR的当前值，

异常退出时可通过它恢复CPSR

4.简述Cortex-M3的两种工作模式和访问权限？复位后处理器的模式是什么？不同模式如

何实现相互转换？

工作模式:处理器（handler）模式和线程（thread）模式

5.简述Cortex-M3复位以后和传统的ARM架构有哪些不同？

传统的ARM架构是从0地址开始执行第一条指令。Cortex-M3是从4地址开始执行第一条

指令。

6.简述Cortex-M3的中断响应过程？

（1）系统启动后，先设置优先级组寄存器。

（2）如果需要重新定位向量表，先把硬fault和NMI服务例程的入口地址写到

新表项所在的地址中。

（3）为该中断建立中断向量。

（4）为该中断向量设置优先级

（5）使能该中断。

7.说明LDR指令、MOV指令、LDR伪指令之