周立功ARM嵌入式系統(tǒng)課后習題

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1、第1章思考與練習1、舉出3個書本中未提到的嵌入式系統(tǒng)的例子答：紅綠燈控制，數(shù)字空調，機頂盒2、什么叫嵌入式系統(tǒng)答：以應用為中心，計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。3、什么叫嵌入式處理器？嵌入式處理器分為哪幾類？答：嵌入式處理器是為完成特殊的應用而設計的特殊目的的處理器。嵌入式微處理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)嵌入式DSP處理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP嵌入式片上

2、系統(tǒng)(SystemOnChip)4、什么是嵌入式操作系統(tǒng)？為何要使用嵌入式操作系統(tǒng)？答：是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動后首先執(zhí)行的背景程序，首先，嵌入式實時操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。其次，提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期。再次，嵌入式實時操作系統(tǒng)充分發(fā)揮了32位CPU的多任務潛力。第二章1、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含義是什么？答：64位乘法指令（帶M后綴的）、支持片上調試（帶D后綴的）、高密度16位的Thumb指令機擴展（帶T后綴的）和EmbededICE觀察點硬件（帶I后綴的）2、ARM7TDMI采用幾級流水線？使用何種存儲器編址方式？答：三級流水線（取指譯碼執(zhí)行）；使用

3、了馮·諾依曼（VonNeumann）結構，指令和數(shù)據(jù)共用一條32位總線。3、ARM處理器模式和ARM處理器狀態(tài)有何區(qū)別？答：處理器模式指的是處理器在執(zhí)行程序時在不同時刻所處的不同狀態(tài)，處理器狀態(tài)指的是處理器當前所執(zhí)行的指令集。4、分別列舉ARM的處理器模式和狀態(tài)。狀態(tài)：ARM狀態(tài)32位，這種狀態(tài)下執(zhí)行的是字方式的ARM指令Thumb狀態(tài)16位，這種狀態(tài)下執(zhí)行半字節(jié)方式的Thumb指令模式：用戶模式、快中斷模式、中斷模式、管理模式、中止模式、未定義模式。5、PC和LR分別使用哪個寄存器？答：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？答：堆棧指針7

4、、CPSR寄存器中哪些位用來定義處理器狀態(tài)？答：位31~28：N、Z、C、V，條件代碼標志位；27~8：保留位；T、M4~0，控制標志位8、描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中斷？答：當控制位I置位時，IRQ中斷被禁止，否則允許IRQ中斷時能；當控制位F置位時，F(xiàn)IQ中斷被禁止，否則允許FIQ中斷使能。9、定義R0=0x12345678,假設使用存儲指令將R0的值存放在0x4000單元中。如果存儲器格式大端格式，請寫出在執(zhí)行加載指令存儲器0x4000單元的內容取出存放到R2寄存器操作后所得R2的值。如果儲存器格式改為小端格式，所得的R2值又為多少？低地址0x4000單元的字節(jié)內容

5、分別是多少？答：無論是大端格式還是小端格式，R2的值與R1一致；地址0x4000單元的字節(jié)：大端：0x12、小端：0x78。10、請描述一下ARM7TDMI產生異常的條件是什么？各種異常會使處理器進入哪種模式？進入異常時內核有何操作？各種異常的返回指令又是什么？答：【異?！俊灸Ｊ健俊痉祷刂噶睢繌臀还芾頍o未定義指令未定義MOVSPC,R14軟件中斷管理MOVSPC,R14預取指中止中止SUBSPC,R14,#4數(shù)據(jù)中止中止SUBSPC,R14,#8IRQ中斷SUBSPC,R14,#4FIQ快速中斷SUBSPC,R14,#4進入異常時,內核自動做：PC→LR、CPSR→相應異常模式

6、下的SPSR、設置CPSR為相應的異常模式、相應異常處理程序的中斷入口向量地址→PC。第三章1、基礎知識（1）ARM7TDMI(-S)有幾種尋址方式？“LDRR1,[R0,#0x08]”屬于哪種尋址方式？答：有8種尋址方式：1.寄存器尋址2.立即尋址3.寄存器位尋址4.寄存器間接尋址5.基址尋址6.多址尋址7.堆棧尋址8.相對尋址：“LDRR1，[R0，#0X08]”屬于基址尋址。（2）ARM指令的條件碼有多少個？默認條件碼是什么？答：16個；AL。(3)ARM指令中的第2個操作數(shù)有哪幾種形式？列舉5個8位圖立即數(shù)。答：1.常數(shù)表達式(8位圖)2.寄存器方式3.寄存器移位方式；

7、0x3FC、0、0xF0000000、200、0xF0000001。(4)LDR/STR指令的偏移形式有哪4種？LDRB指令和LDRSB指令有何區(qū)別？答：1.零偏移2.前索引偏移3.程序相對偏移4.后索引偏移；LDRB：加載無符號字節(jié)數(shù)據(jù)，LDRSB加載有符號字節(jié)數(shù)據(jù)(5)請指出MOV指令與LDR加載指令的區(qū)別及用途？答：MOV指令的源操作數(shù)是常數(shù)或（帶偏移量的）寄存器，用于寄存器之間的數(shù)據(jù)傳送；LDR指令的源操作數(shù)是地址，用于存儲器到寄存器的數(shù)據(jù)傳送。(6)CMP指令是如何執(zhí)行的？寫一程序