ARM嵌入式系统基础教程习题答案_周立功.doc

第一章 思考与练习 1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：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、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器嵌入式微控制器嵌入式DSP 处理器嵌入式片上系统 4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。 第二章 1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？ 64 位乘法指令（带M 后缀的）、支持片上调试（带D 后缀的）、高密度 16 位的Thumb 指令机扩展（带T 后缀的）和EmbededICE 观察点硬件（带I 后缀的） 2、ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？ 三级流水线（取指 译码 执行）；使用了冯·诺依曼（Von Neumann ）结构，指令和数据共用一条32 位总线。 3、ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？ 处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态，处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。 4、分别列举ARM的处理器模式和状态。 状态： ARM 状态 32 位，这种状态下执行的是字方式的ARM 指令 Thumb 状态 16 位，这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令 模式： 用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式。 5、PC和LR分别使用哪个寄存器？ PC使用R15寄存器，LR使用R14寄存器 6、R13寄存器的通用功能是什么？ 堆栈第三章 1、基础知识 （1）ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式？LOR R1，[R0，#0x08]属于哪种寻址方式？ 1. 寄存器寻址；2. 立即寻址；3. 寄存器移位寻址；4. 寄存器间接寻址；5. 基址寻址；6. 多寄存器寻址；7. 堆栈寻址；8. 相对寻址；LOR R1，[R0，#0x08]属于基址寻址。 （2）ARM指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？ 16条， 默认条件码是AL。 （3）ARM指令中第二个操作数有哪几种形式？举例5个8位图立即数。 (1) 立即数；(2) 寄存器；(3) 寄存器及移位常数； 0x3FC（0xFF2）、0、0xF0000000(0xF024)、200(0xC8)、0xF0000001(0x1F28)。 （4）LDR/STR指令的偏移形式有哪4种？LDRB和LDRSB有何区别？(1) 零偏移；(2) 前索引偏移；(3) 程序相对偏移；(4) 后索引偏移。LDRB就是读出指定地址的数据并存入指定寄存器，LDRSB读出指定地址的数据，并高24位用符号位扩展，再存入指定寄存器。（5）请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途。 MOV 将 8 位图立即数或寄存器传送到目标寄存器，可用于移位运算等操作。读取指定地址上的存储器单元内容，执行条件AL.（6）CMP指令的操作是什么？写一个程序，判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去0x30。 CMP 指令将寄存器Rn 的值减去operand2 的值，根据操作的结果更新CPSR 中的相应条 件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行。 CMP R1,0x30 SUBHI R1,R1,0x30 （7）调用子程序是用B还是用BL指令？请写出返回子程序的指令？ BL 指令用于子程序调用。 MOV PC， R14 （8）请指出LDR伪指令的用法。指令格式与LDR加载指令的区别是什么？ LDR 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器。第二个数为地址表达式。 （9）ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么？请举例说明。 BX指令， （10）Thumb状态与ARM状态的寄存器有区别吗？Thumb指令对哪些寄存器的访问受到一定限制？ Thumb状态下不能更新CPSR 中的ALU 状态标志。，Thumb指令对R8~R15寄存器访问受限。 （11）Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？ PUSH POP （12）Thumb指令集的BL指令转换范围为何能达到±4MB？其指令编码是怎样的？ Thumb 采用两条16 位指令组合成22 位半字偏移