嵌入式系统课后习题-部分答案(PDF).pdf

第一章 1-1.简述嵌入式系统的定义。 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。 1-2.简述嵌入式系统的组成。 从体系结构上看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。其中嵌 入式处理器通常是单片机或微控制器，支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件 等，嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。 嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。嵌入 式系统硬件平台为各种嵌入式器件、设备（如ARM 、PowerPC、Xscale 、MIPS 等）；嵌入 式操作系统是指在嵌入式Linux、uCLinux、WinCE 等。 1-3.ARM7 处理器使用的是（ARMv4 ）指令集。ARM7 内核采用冯·诺依曼体系结构，数据 和指令使用同一条总线。内核有一条3 级流水线，执行ARMv4 指令集。 1-6.ARM9 采用的是（5 ）级流水线设计。存储器系统根据哈佛体系结构（程序和数据空间 独立的体系结构）重新设计，区分数据总线和指令总线。 第二章 2-1.简述ARM 可以工作在几种模式。 ARM 处理器共有7 种工作模式：用户模式（User）、快速终端模式（FIQ）、外部中断模式（IRQ）、特权模式（svc ）、数 据访问中止模式（Abort ）、未定义指令中止模式（Undef）、系统模式（System ）。除用户模式外其他6 种模式称为特权 模式。在特权模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意地进行处理器模式切换。再除去系统模式，其余 5 种模式又称为异常模式。 2-2.ARM 核有多少个寄存器？ ARM 处理器有如下37 个32 位长的寄存器： （1）30 个通用寄存器； （2 ）6 个状态寄存器：1 个CPSR （Current Program Status Register，当前程序状态寄存器），5 个SPSR （Saved Program Status Register，备份程序状态寄存器）； （3 ）1 个PC （Program Counter，程序计数器）。 2-3.什么寄存器用于存储 PC 和LR 寄存器？ 寄存器 R15 称为程序计数器（Program Counter，PC），寄存器R14 又被称为连接寄 存器（Link Register，LR）。 2-4.R13 通常用来存储什么？ R13 （the Stack Point ，SP，栈指向），用于存 储堆栈指针。 2-5.系统模式使用的寄存器最少。（不确定） 2-6.CPSR 的（第5 位T 位）反映了处理器的 状态。P15 2-7.ARM 有哪几个异常类型？P20 ARM 体系结构中，存在7 种异常处理。 复位异常、未定义指令异常、软中断、预取指令异常、数据访问中止异常、外部中断请求、快速中断请求。 2-8.复位后,ARM 处理器处于何种模式、何种状态？ ARM 状态？！（不清楚） 2-9.BIC 指令有什么作用？ BIC （Bit Clear）位清零指令，将寄存器Rn 的值与第2 个源操作数shifter_operand 的值的反码按位做“逻辑与”操作， 结果保存到Rd 中。指令的语法格式 BIC{cond}{S} Rd,Rn,shifter_operand - 1 - 2-10.当指令SWI 指令时，会发生什么？ 软件中断指令（Software Interrupt ，SWI ）用于产生软中断，从而实现从用户模式变换到管理模式，CPSR 保存到管理模 式的SPSR 中，执行转移到SWI 向量，在其他模式下也可以使用SWI 指令，处理器同样切换到管理模式。 第三章 3-2.如何从ARM 状态切换到Thumb 状态？P54 对于汇编程序来说，可以有两种方法来实现程序状态的切换。第一种方法是利用连接器提供的交互子程序Veneer 来实 现程序状态的切换，这时用户可以使用指令BL 来调用子程序；第二种方法是用户自己编写状态切换的程序。 BX 指令 ARM 状态下的 BX 指令，使程序跳转到指令中指定的参数 Rm 所指定的地址执行程序，Rm 的第0 位复制到 CPSR 中的T 位，bits[31 ∶1]移入PC。 指令的语法格式如下： BX{cond} Rm 3-3.在ARM 汇编中如何定义一个全局的数字变量