嵌入式系统原理及接口技术复习题解读.docx

一、 填空 “嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。 IP 核分为软核、硬核、固核。 嵌入式系统通常由包含有嵌入式处理器、嵌入式操作系统、应用软件和外围设备接口的嵌入式计算机系统和执行装置（被控对象）组成。 嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，可以分为硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O 接口。嵌入式微处理器是嵌入式系统硬件层的核心。 系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次可以分为片级初始化、板级初始化和系统级初始化 3 个主要环节。 系统软件层通常包含有实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 ARM 处理器共有 37 个寄存器，31 个通用寄存器，6 个状态寄存器。寄存器 R13 通常用作堆栈指针，称作 SP。寄存器 R14 用作子程序链接寄存器，也称为链接寄存器 LK （Link Register）。 FIQ 模式有 7 个分组的寄存器 R8～R14，映射为 R8_fiq～R14_fiq。在 ARM 状态下，许多FIQ 处理没必要保存任何寄存器。User、IRQ、Supervisor、Abort 和 Undefined 模式每一种都包含两个分组的寄存器 R13 和 R14 的映射，允许每种模式都有自己的堆栈和链接寄存器。 寄存器 R15 用作程序计数器（PC）。在 ARM 状态，位［1:0］为 0，位［31:2］保存 PC。 程序状态寄存器 CPSR 的 N、Z、C、V 分别指-------，I=1 指------、F=1 指 ，M[4：0]用 做 。 ARM 指令集大致分为 6 类：分支/跳转指令、存储器访问指令、数据处理指令、程序状态寄存器指令、异常中断指令、协处理器指令。 指令解析举例： LDR R0,[R1] ；将存储器地址为 R1 的字数据读入寄存器 R0。 STR R0，[R1]，＃8 ；将 R0 中的字数据写入以 R1 为地址的存储器中，并将新地址 R1 ＋8 写入 R1。 ADDS R1,R1,#1 ；加法指令，R1＋1＝R1 影响 CPSR 寄存器，带有S LDMFD R13!，{R0，R4-R12，PC} ；将堆栈内容恢复到寄存器（R0，R4 到 R12，LR）。 S3C2410A 的 CPU 内核采用的是 16/32 位 ARM920T 内核，同时还采用了 AMBA（先进的微控制器总线体系结构）新型总线结构。 ARM920T 采用了 MMU，AMBA 总线和 Harvard 高速缓存体系结构，该结构具有独立的 16KB 指令 Cache 和 16KB 数据 Cache，每个 Cache 都是由 8 字长的行组成的。 2 个 USB 主设接口/1 个 USB 从设接口 117 位通用 I/O 口和 24 通道外部中断源； 电源控制模式有正常、慢速、空闲和电源关断4 种模式； ARM 处理器支持用户、快中断、中断、 管理 、 中止、系统和未定义等 7 种处理器模式，除了用户模式外，其余的均为特权模式； ARM 微处理器支持四种类型的堆栈，即： 满递增堆栈、满递减堆栈、空递增堆栈、空递减堆栈。 8 通道 10 位 ADC 和触摸屏接口； 支持小／大端方式 ARM 体系结构使用单一、线性地址空间。将字节地址做为无符号数看待，范围为（0～ 232－1 ）。 地址空间：8 个存储器 bank，每 bank 128 MB（byte）（总共 1GB）。 对于字对齐的地址 A，地址空间规则要求如下： 地址位于 A 的字由地址为A、A＋1、A＋2 和 A＋3 的字节组成； 地址位于 A 的半字由地址为 A 和 A＋1 的字节组成； 地址位于 A＋2 的半字由地址为 A＋2 和 A＋3 的字节组成； 地址位于 A 的字由地址为A 和 A＋2 的半字组成。 ARM 系统使用存储器映射 I/O。I/O 口使用特定的存储器地址，当从这些地址加载（用于输入）或向这些地址存储（用于输出）时，完成 I/O 功能。 bank0～bank6 都采用固定的 bank 起始地址。 每个 bank 支持可编程的 8/16/32 位数据总线宽度。 总线宽度和等待寄存器 BWSCON：用来设置总线宽的和等待状态。 Bank 控制寄存器 BANKCONn：控制各 bank 的片选，访问周期。 刷新控制寄存器 REFRESH：SDRAM 的刷新控制寄存器。 BANKSIZE 寄存器：用来设置 BANK 的容量。 支持从 NAND Flash 存储器和 N