华南农业大学嵌入式试题总结

2010年期末考点

一：填空（30分、15空）

1、 交叉开发环境、嵌入式系统开发的调试方法（填空一）

答：交叉开发环境：交叉开发环境是指实现编译、链接和调试应用程序代码的环境与运行应用程序的环境不同，它分散在有通信连接的宿主机与目标机环境之中。

嵌入式系统的调试方法：

a．源程序模拟器方式

b．监控器方式

c．仿真器方式

2、 BSP的定义、作用（填空二）

答：硬件抽象层称为BSP，即板级支持包(Board Support Package)。板级支持包是操作系统与目标应用硬件环境的中间接口，它是软件包中具有平台依赖性的那一部分。

板级支持包的主要功能包括两部分：

a.在系统启动时，对硬件进行初始化

b.为驱动程序提供访问硬件的手段

3、 ARM处理器的特点、寄存器数目及作用（填空三）

答：ARM处理器的三大特点是：

a.耗电少、成本低、功能强；

b.16位/32位双指令集；

c.全球众多合作伙伴保证供应。

ARM内含37个寄存器，其中：

a.31个通用32位寄存器

b.6个状态寄存器

4、 中断的处理流程及其寄存器的作用、相关的操作等（填空四）

答：处理中断的步骤如下：

(1)保存现场。保存当前的PC值到R14，保存当前的程序运行状态到SPSR。

(2)模式切换。根据发生的中断类型，进入IRQ模式或FIQ模式。

(3)获取中断源。以异常向量表保存在低地址处为例，若是IRQ中断，则PC指针跳到0x18处；若是FIQ中断，则跳到0x1C处。IRQ或FIQ的异常向量地址处一般保存的是中断服务子程序的地址，所以接下来PC指针跳入中断服务子程序处理中断。

(4)中断处理。为各种中断定义不同的优先级别，并为每一个中断设置一个中断标志位。当发生中断时，通过判断中断优先级以及访问中断标志位的状态来识别到底哪一个中断发生了。进而调用相应的函数进行中断处理。

(5)中断返回，恢复现场。当完成中断服务子程序后，将SPSR中保存的程序运行状态恢复到CPSR中，R14中保存的被中断程序的地址恢复到PC中，进而继续执行被中断的程序。

中断控制器使用的寄存器

SRCPND (SOURCE PENDING REGISTER)

中断源挂起寄存器

INTMOD (INTERRUPT MODE REGISTER)

中断模式寄存器

INTMSK (INTERRUPT MASK REGISTER)

中断屏蔽寄存器

PRIORITY ( PRIORITY REGISTER)

2010年期末考点

中断优先级控制寄存器 INTPND (INTERRUPT PENDING REGISTER) 中断挂起寄存器 INTOFFSET (INTERRUPT OFFSET REGISTER) 中断偏移寄存器 SUBSRCPND (INTERRUPT SUB SOURCE PENDING) 子中断源挂起寄存器 INTSUBMSK (INTERRUPT SUB MASK REGISTER） 副中断屏蔽寄存器。 a. SRCPND/ SUBSRCPND, 这两个寄存器的作用是用于标示出哪个中断请求被触发。 b. INTMOD寄存器作用是指定该位相应的中断源处理模式（IRQ还是FIQ）。若某位为0，则该位相对应的中断按IRQ模式处理，为1则以FIQ模式进行处理，该寄存器初始化值为0x00000000,即所有中断皆以IRQ模式进行处理。 c. INTMSK/ INTSUBMSK 寄存器为中断屏蔽寄存器 ,作用是决定该位相应的中断请求是否被处理。若某位被设置为1，则该位相对应的中断产生后将被忽略（CPU不处理该中断请求），设置为0则对其进行处理。这两个寄存器初始化后的值是0xFFFFFFFF和0x7FF，既默认情况下所有的中断都是被屏蔽的。 d.PRIORITY ( PRIORITY REGISTER),中断优先级控制寄存器,设置中断优先级 e.INTPND (INTERRUPT PENDING REGISTER) 中断挂起寄存器,INTPND 某个位

被置1 ，则表示CPU响应了该位相应的中断进行处理。

f.INTOFFSET (INTERRUPT OFFSET REGISTER)中断偏移寄存器,作用只是用于表明哪个中断正在被处理。

二：简答（30分、6题）

5、 单片机系统、嵌入式系统和SOC系统三者有何区别和联系？（简答一）

答：嵌入式系统与单片机系统的区别

目前嵌入式系统的主流是以32位嵌入式微处理器为核心的硬件设计和基于实时操作系

统（RTOS）的软件设计；

单片机系统多为4位、8位、16位机，不适合运行操作系统，难以进行复杂的运算及处

理功能；

嵌入式系统强调基于平台的设计、软硬件协同设计，单片机大多采用软硬件流水设计； 嵌入式系统设计的核心是软件设计（占70%左右的工作量），单片机系统软硬件设计所

占比例基本相同。

SoC就是System on Chip，SoC是一种基于IP（Intellectual Property）核嵌入式系统设计

技术。

它结合了许多功能区块，将功能做在一个芯片上，ARM RISC、MIPS RISC、DSP或是

其他的微处理器核心，加上通信的接口单元，例如通用串行端口（USB）、TCP/IP通信单元、GPRS通信接口、GSM通信接口、IEEE1394、蓝牙模块接口等等，这些单元以往都是依照各单元的功能做成一个个独立的处理芯片。

嵌入式片上系统设计的关键是IP核的设计。IP核分为硬核、软核和固核，是嵌入式技

术的重要支持技术。

6、 嵌入式系统的定义、组成（简答二）

答：嵌入式系统的狭义定义：使用嵌入式微处理器构成的独立系统，并有自己的操作系统，具有特定功能，用于特定场合的系统。

2010年期末考点

嵌入式系统的组成：嵌入式系统通常由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几大部分组成。

7、 实时系统的概念、RTOS和普通OS的区别（简答三）

答：实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。从输入到输出的滞后时间必须足够小到一个可以接受的时限内。

RTOS与通用计算机OS的区别：

a.实时性。响应速度快，只有几微秒；执行时间确定、可预测；

b.代码尺寸小。10～100KB，节省内存空间，降低成本；

c.应用程序开发较难；

d.需要专用开发工具：仿真器、编译器和调试器等。

8、 ARM的数据类型和处理器模式（简答四）

答：ARM处理器支持下列数据类型：

a. Byte 字节, 8位；

b. Halfword 半字, 16位（半字必须与2字节边界对准）；

c. Word 字,32 位（字必须与4字节边界对准）。

ARM体系结构支持7种处理器模式。 处理

用户

FIQ

IRQ

管理

中止

未定

系统 模 式 usr fiq irq svc abt und sys 说 明 正常程序执行模式 支持高速数据传送或通道处理 用于通用中断处理 操作系统保护模式 实现虚拟存储器和/或存储器保护 支持硬件协处理器的软件仿真 运行特权操作系统任务

9、 什么是写直达和写回Cache操作，各有何特点？（简答五）

答：

写直达、写回、标记法是Cache的三种写操作方式，即三种不同的Cache更新算法。 写直达，顾名思义，它的做法是当Cache写命中时，Cache与主存同时发生写修改。

写直达法是写Cache与写主存同步进行。其优点是Cache每行无需设置一个修改位及相应的判测逻辑；其缺点是Cache对CPU向主存的写操作无高速缓冲功能，降低了Cache的功效。

写回,当CPU对Cache写命中时，只修改Cache的内容而不立即写入主存，只当此行

被换出时才写回主存。这种策略 …… 此处隐藏：4850字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……