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《arm嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第一章作業(yè)1寫出下列英文簡稱對應(yīng)的中文含義答MMR存取DSP的寄存器PDA個人數(shù)字助理DSP嵌入式數(shù)字信號處理器EMPU嵌入式微處理器MCU微控制器SoC片上系統(tǒng)RTOS實時操作系統(tǒng)ISR中斷服務(wù)子程序2什么是嵌入式系統(tǒng),有什么特點?答嵌入式系統(tǒng):嵌入到對象體系中的專用計算機應(yīng)用系統(tǒng)特點:嵌入性,內(nèi)含計算機,專用性3嵌入式處理器分哪幾類,各有什么特點?1嵌入式微處理器(MicroProcessorUnit,MPU):嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點2嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU):微控制器的最大特點
2、是單片化,體積大大減小,從而使功耗和成本下降、可靠性提高3嵌入式DSP處理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP): DSP處理器是專門用于信號處理方面的處理器,其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面進行了特殊設(shè)計,具有很高的編譯效率和指令的執(zhí)行速度。在數(shù)字濾波、FFT、譜分析等各種儀器上DSP獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。4SoC(systemonchip)片上系統(tǒng):SOC最大的特點是成功實現(xiàn)了軟硬件無縫結(jié)合,直接在處理器片內(nèi)嵌入操作系統(tǒng)的代碼模塊。而且SOC具有極高的綜合性,在一個硅片內(nèi)部運用VHDL等硬件描述語言,實現(xiàn)一個復(fù)雜的系統(tǒng)。由
3、于絕大部分系統(tǒng)構(gòu)件都是在系統(tǒng)內(nèi)部,整個系統(tǒng)就特別簡潔,不僅減小了系統(tǒng)的體積和功耗,而且提高了系統(tǒng)的可靠性,提高了設(shè)計生產(chǎn)效率。4IEEE的實時UNIX分委會認(rèn)為實時操作系統(tǒng)應(yīng)具備哪些特點?答1,異步的事件響應(yīng)2,切換時間和中斷延時時間確定3,優(yōu)先級中斷和調(diào)度4,搶占式調(diào)度5,內(nèi)存鎖定6連續(xù)文件7同步5前后臺系統(tǒng)的概念答對于基于芯片開發(fā)來說應(yīng)用程序一般是一個無限的循環(huán),可稱為前后臺系統(tǒng)6非占先式內(nèi)核和占先式內(nèi)核工作時有何不同答1非占先式內(nèi)核要求每個任務(wù)自我放棄CPU的所有權(quán),非占先式調(diào)度法也稱作合作型多任務(wù),每個任務(wù)彼此合作共享一個CPU,異步事件還是由中斷
4、服務(wù)來處理,中斷服務(wù)也可以使一個高優(yōu)先級的任務(wù)由掛起狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。但中斷服務(wù)以后,控制權(quán)還是回到原來被中斷了的那個任務(wù),直到該任務(wù)主動放棄CPU的使用權(quán)時,高優(yōu)先級的任務(wù)才能獲得CPU的使用權(quán)。2對于占先式內(nèi)核,最高優(yōu)先級的任務(wù)一旦就緒,總能得到CPU的控制權(quán)。當(dāng)一個運行著的任務(wù)使一個比它優(yōu)先級高的任務(wù)進入了就緒狀態(tài),當(dāng)前任務(wù)的CPU使用權(quán)就被剝奪了,那個高優(yōu)先級的任務(wù)立刻得到了CPU的控制權(quán)。7名詞解釋資源:程序運行時可使用的軟,硬件環(huán)境。共享資源:可以被一個以上任務(wù)使用的資源代碼臨界區(qū):指處理時不可分割的代碼,運行這些代碼不允許被打斷任務(wù):一個任務(wù)
5、也稱為一個線程,是一個簡單的程序內(nèi)核:多任務(wù)系統(tǒng)中,內(nèi)核負(fù)責(zé)管理各個任務(wù),或者說每個任務(wù)分配CPU時間,并且負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通信調(diào)度:調(diào)度是內(nèi)核的主要職責(zé)之一,調(diào)度就是決定該輪到哪個任務(wù)運行了。第二章作業(yè)1ARM內(nèi)核采用什么體系結(jié)構(gòu)?ARM體系結(jié)構(gòu)有什么特性?答ARM內(nèi)核采用精簡指令集計算機(RISC)體系結(jié)構(gòu)。特點1具有大量的通用寄存器2通過裝載,保存結(jié)構(gòu)使用獨立的load和store指令完成數(shù)據(jù)在寄存器與外部存儲器之間的傳達(dá),處理器只處理寄存器中的數(shù)據(jù),從而可以避免多次訪問存儲器3尋址方式非常簡單,多有裝載、保存的地址只由寄存器內(nèi)容和指令域決定4使用統(tǒng)一
6、和固定長度的指令格式5每一條數(shù)據(jù)處理指令都可以同時包含算術(shù)邏輯單元的運算和移位處理,以實現(xiàn)對ALU和移位器的最大利用6地址自動增加和自動減少的尋址方式優(yōu)化了程序中的循環(huán)處理7load,store指令可以批量傳輸數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)了最大數(shù)據(jù)吞吐量8大多數(shù)ARM指令時可"條件執(zhí)行的"通過條件執(zhí)行可以減少指令的數(shù)目,從而改善程序的執(zhí)行效率和提高代碼密度2ARM7TDMI-S中的T、D、M、I和S的含義是什么?答T高密度16位Thumb指令集擴展D支持片上調(diào)試M64位乘法指令I(lǐng)EmbededICE硬件仿真模塊3ARM7TDMI的存儲器使用什么結(jié)構(gòu)?字、半字和字節(jié)有什么
7、關(guān)系?答ARM處理器采用了馮。諾依曼結(jié)構(gòu),以能被4整除的地址開始連續(xù)的4個字節(jié)構(gòu)成1個字,字的數(shù)據(jù)類型為4個連續(xù)字節(jié),從偶數(shù)地址開始連續(xù)的2個字節(jié)稱為一個半字,半字的數(shù)據(jù)類型為2個連續(xù)的字節(jié)。4ARM7TDMI有幾級流水線?程序計數(shù)器PC指向流水線中的哪個指令?在ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)時,PC與當(dāng)前程序執(zhí)行的位置有何不同?答3級流水線,3個階段取指,譯碼,執(zhí)行。PC值總指向正在取值的指令。ARM狀態(tài),PC值=當(dāng)前程序執(zhí)行位置+8字節(jié)。Tumb狀態(tài),PC值=當(dāng)前程序執(zhí)行位置+4字節(jié)5ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)有何不同?答ARM指令集為32位(字)長度,具
8、有最完整的功能。Thumb指令集為16位(半字)長度,能實現(xiàn)ARM