周立功ARM嵌入式系统课后习题

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1、第1章思考与练习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、什么叫嵌入式系统答：以应用为中心，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？答：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(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP嵌入式片上

2、系统(SystemOnChip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？答：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、ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？答：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？答：三级流水线（取指译码执行）；使用

3、了冯·诺依曼（VonNeumann）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？答：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节方式的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。5、PC和LR分别使用哪个寄存器？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：堆栈指针7

4、、CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态？答：位31~28：N、Z、C、V，条件代码标志位；27~8：保留位；T、M4~0，控制标志位8、描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断？答：当控制位I置位时，IRQ中断被禁止，否则允许IRQ中断时能；当控制位F置位时，FIQ中断被禁止，否则允许FIQ中断使能。9、定义R0=0x12345678,假设使用存储指令将R0的值存放在0x4000单元中。如果存储器格式大端格式，请写出在执行加载指令存储器0x4000单元的内容取出存放到R2寄存器操作后所得R2的值。如果储存器格式改为小端格式，所得的R2值又为多少？低地址0x4000单元的字节内容

5、分别是多少？答：无论是大端格式还是小端格式，R2的值与R1一致；地址0x4000单元的字节：大端：0x12、小端：0x78。10、请描述一下ARM7TDMI产生异常的条件是什么？各种异常会使处理器进入哪种模式？进入异常时内核有何操作？各种异常的返回指令又是什么？答：【异常】【模式】【返回指令】复位管理无未定义指令未定义MOVSPC,R14软件中断管理MOVSPC,R14预取指中止中止SUBSPC,R14,#4数据中止中止SUBSPC,R14,#8IRQ中断SUBSPC,R14,#4FIQ快速中断SUBSPC,R14,#4进入异常时,内核自动做：PC→LR、CPSR→相应异常模式

6、下的SPSR、设置CPSR为相应的异常模式、相应异常处理程序的中断入口向量地址→PC。第三章1、基础知识（1）ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式？“LDRR1,[R0,#0x08]”属于哪种寻址方式？答：有8种寻址方式：1.寄存器寻址2.立即寻址3.寄存器位寻址4.寄存器间接寻址5.基址寻址6.多址寻址7.堆栈寻址8.相对寻址：“LDRR1，[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？答：16个；AL。(3)ARM指令中的第2个操作数有哪几种形式？列举5个8位图立即数。答：1.常数表达式(8位图)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种？LDRB指令和LDRSB指令有何区别？答：1.零偏移2.前索引偏移3.程序相对偏移4.后索引偏移；LDRB：加载无符号字节数据，LDRSB加载有符号字节数据(5)请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途？答：MOV指令的源操作数是常数或（带偏移量的）寄存器，用于寄存器之间的数据传送；LDR指令的源操作数是地址，用于存储器到寄存器的数据传送。(6)CMP指令是如何执行的？写一程序