ARM嵌入式系统课后答案整理版.doc

第一章1、举出 3 个书本中未提到的嵌入式系统的例子答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式 DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性其次，提高了开发效率，缩短了开发周期再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目 4 个阶段。

识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展， 分析项目偏差，采取必要措施以实现目标结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据4、何谓系统规划？为何要做系统规划系统规划就是拟定一个开发进程，使项目在合理的进程范围中逐渐建构完成其目地是让客户可以进一步地掌握系统开发的进程，并确定检查点，以让双方确定项目是否如预期中的进度完成5、为什么在项目结束前需要进行项目讨论？项目的讨论一个项目进行的反馈机制通过这一个程序，项目团队的经验才可以被记录下来，也就是说，这是一个撰写项目历史的过程。

第三章1、ARM7TDMI 中的 T、D、M 、I 的含义是什么？64 位乘法指令（带 M 后缀的）、支持片上调试（带 D 后缀的）、高密度 16 位的Thumb 指令机扩展（带 T 后缀的）和 EmbededICE 观察点硬件（带 I 后缀的）2、ARM7TDMI 采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？三级流水线（取指 译码 执行）；使用了冯·诺依曼（Von Neumann ）结构，指令和数据共用一条 32 位总线3、ARM 处理器模式和 ARM 处理器状态有何区别？处理器模式指的是处理器在执行程序时在不同时刻所处的不同状态，处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集4、分别列举 ARM 的处理器模式和状态状态：ARM 状态 32 位，这种状态下执行的是字方式的 ARM 指令 Thumb 状态 16 位，这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令模式：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式5、PC 和 LR 分别使用哪个寄存器？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？堆栈第四章1、基础知识（1）ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式？LOR R1，[R0，#0x08]属于哪种寻址方式？1. 寄存器寻址；2. 立即寻址；3. 寄存器移位寻址；4. 寄存器间接寻址；5. 基址寻址；6. 多寄存器寻址；7. 堆栈寻址；8. 块拷贝寻址；9. 相对寻址；LOR R1，[R0，#0x08]属于基址寻址。

2）ARM 指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？16 条， 默认条件码是 AL3）ARM 指令中第二个操作数有哪几种形式？举例 5 个 8 位图立即数1) 立即数；(2) 寄存器；(3) 寄存器及移位常数；0x3FC（0xFF<<2）、0、0xF0000000(0xF0<<24)、200(0xC8)、0xF0000001(0x1F<<28)4）LDR/STR 指令的偏移形式有哪 4 种？LDRB 和 LDRSB 有何区别？(1) 零偏移；(2) 前索引偏移；(3) 程序相对偏移；(4) 后索引偏移LDRB 就是读出指定地址的数据并存入指定寄存器，LDRSB 读出指定地址的数据，并高 24 位用符号位扩展，再存入指定寄存器5）请指出 MOV 指令与 LDR 加载指令的区别及用途MOV 将 8 位图(pattern)立即数或寄存器(operand2)传送到目标寄存器(Rd) ，可用于移位 运算等操作读取指定地址上的存储器单元内容，执行条件 AL.（ppt 上的答案） MOV 指令用于将数据从一个寄存器传送到另一个寄存器中，或者将一个常数传送到一个寄存器中，但是不能访问内存。

LDR 指令用于从内存中读取数据放入寄存器中6）CMP 指令的操作是什么？写一个程序，判断 R1 的值是否大于 0x30，是则将 R1 减去 0x30CMP 指令将寄存器 Rn 的值减去 operand2 的值，根据操作的结果更新 CPSR 中的相应条 件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判断是否执行CMP R1,0x30SUBHI R1,R1,0x30（7）调用子程序是用 B 还是用 BL 指令？请写出返回子程序的指令？BL 指令用于子程序调用MOV PC， R14（8）请指出 LDR 伪指令的用法指令格式与 LDR 加载指令的区别是什么？LDR 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器第二个数为地址表达式9）ARM 状态与 Thumb 状态的切换指令是什么？请举例说明BX 指令，（10）Thumb 状态与 ARM 状态的寄存器有区别吗？Thumb 指令对哪些寄存器的访问受到一定限制？Thumb 状态下不能更新 CPSR 中的 ALU 状态标志 Thumb 指令对 R8~R15 寄存器访问受限11）Thumb 指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？PUSH POP（12）Thumb 指令集的 BL 指令转换范围为何能达到±4MB？其指令编码是怎样的？Thumb 采用两条 16 位指令组合成 22 位半字偏移(符号扩展为 32 位) ，使指令转移范围为±4MB 。

2 有符号和无符号加法 下面给出 A 和 B 的值，您可先手动计算 A+B，并预测 N、Z、V 和 C 标志位的值然后修改程序清单 4.1 中 R0、R1 的值，将这两个值装载到这两个寄存器中(使用 LDR 伪指令，如 LDR R0,=0x FFFF0000)，使其执行两个寄存器的加法操作调试程序，每执行一次加法 操作就将标志位的状态记录下来，并将所得结果与您预先计算得出的结果相比较如果两个 操作数看作是有符号数，如何解释所得标志位的状态？同样，如果这两个操作数看作是无符数，所得标志位又当如何理解？ 0xFFFF000F 0x7FFFFFFF 67654321 (A) + 0x0000FFF1 + 0x02345678 + 23110000 (B) 结果： ( ) ( ) ( ) 3 数据访问 把下面的 C 代码转换成汇编代码数组 a 和 b 分别存放在以 0x4000 和 0x5000 为起始 地址的存储区内，类型为 long(即 32 位) 把编写的汇编语言进行编译连接，并进行调试。

for (i=0; i<8; i++) { a[i] = b[7-i]; }第四章程序清单 4.1 寄存器相加；文件名：TESTI.S；功能：实现两个寄存器相加；说明：使用 ARMulate 软件仿真调试AREA Examplel,CODE,READONLY ；声明代码段 ExamplelENTRY ；标识程序入口 CODE32 ；声明 32 位 ARM 指令START MOV R0，#0 ；设置参数MOV R1，#10LOOP BL ADD_SUB ；调用子程序 ADD_SUBB LOOP ；跳转到 LOOPADD_SUBADDS R0，R0，R1 ；R0=R0+R1MOV PC，LR ；子程序返回END ；文件结束程序清单 4.2 读取 SMI 立即数T_bit EQU 0X20SWI_HandlerSTMFD SP！， {R0_R3，R12，LR} ；现场保护MRS R0，SPSR ；读取 SPSRSTMED SP！，{R0} ；保存 SPSRTST R0，#T_bit ；测试 T 标志位LDRNEH R0，[LR，#_2] ；若是 Thumb 指令，读取指令码（16位）BICNE R0，R0,，#0xFF00 ；取得 Thumb 指令的 8 位立即数LDREQ R0，[LR，#_4] ；若是 ARM 指令，读取指令码（32位）BICEQ R0，R0，#0Xff000000 ；取得 ARM 指令的 24 位立即数……LDMFD SP！，｛ R0_R3，R12 ，PC｝ ； SWI 异常中断返回程序清单 4.3 使用 IRQ 中断ENABLE_IRQMRS R0， CPSRBIC R0，R0，#0x80MSR CPSR_C，R0MOV PC，LR程序清单 4.4 禁能 IRQ 中断DISABLE_IRQMRS R0 CPSRORR R0， R0，#0x80MSR CPSR_C，R0MOV PC，LR程序清单 4.5 堆栈指令初始化INTSTACKWOV R0，LR ；保存返回地址；设置管理模式堆栈 MSR CPSR_C，#0xD3LDR SP，stacksvc；设置中断模式堆栈MSR CPSR_C，#0xD2LDR SP，Stacklrq……程序清单 4.6 小范围地址的加载……ADR R0，DISP_TAB ；加载转换表地址LDRB R1，[R0 ，R2] ；使用 R2 作为参数，进行查表……DISP_TAB DCB 0xC0，0xF9，0xA4，0xB0，0x99，0x92， 0x82，0xF8 ，0x80 ，0x90程序清单 4.7 中等范围地址的加载……ADR LR，RETURNIADRL R1。