arm嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)

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1、第一章作業(yè)1寫(xiě)出下列英文簡(jiǎn)稱對(duì)應(yīng)的中文含義答MMR存取DSP的寄存器PDA個(gè)人數(shù)字助理DSP嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器EMPU嵌入式微處理器MCU微控制器SoC片上系統(tǒng)RTOS實(shí)時(shí)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(diǎn)？答嵌入式系統(tǒng)：嵌入到對(duì)象體系中的專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)特點(diǎn)：嵌入性，內(nèi)含計(jì)算機(jī)，專用性3嵌入式處理器分哪幾類，各有什么特點(diǎn)？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(diǎn)2嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)：微控制器的最大特點(diǎn)

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(hào)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(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，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(diǎn)是成功實(shí)現(xiàn)了軟硬件無(wú)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(gè)硅片內(nèi)部運(yùn)用VHDL等硬件描述語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(gè)系統(tǒng)就特別簡(jiǎn)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(jì)生產(chǎn)效率。4IEEE的實(shí)時(shí)UNIX分委會(huì)認(rèn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？答1，異步的事件響應(yīng)2，切換時(shí)間和中斷延時(shí)時(shí)間確定3，優(yōu)先級(jí)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(tái)系統(tǒng)的概念答對(duì)于基于芯片開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)應(yīng)用程序一般是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，可稱為前后臺(tái)系統(tǒng)6非占先式內(nèi)核和占先式內(nèi)核工作時(shí)有何不同答1非占先式內(nèi)核要求每個(gè)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(gè)任務(wù)彼此合作共享一個(gè)CPU，異步事件還是由中斷

4、服務(wù)來(lái)處理，中斷服務(wù)也可以使一個(gè)高優(yōu)先級(jí)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(lái)被中斷了的那個(gè)任務(wù)，直到該任務(wù)主動(dòng)放棄CPU的使用權(quán)時(shí)，高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)才能獲得CPU的使用權(quán)。2對(duì)于占先式內(nèi)核，最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)一旦就緒，總能得到CPU的控制權(quán)。當(dāng)一個(gè)運(yùn)行著的任務(wù)使一個(gè)比它優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)進(jìn)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(gè)高優(yōu)先級(jí)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(yùn)行時(shí)可使用的軟，硬件環(huán)境。共享資源：可以被一個(gè)以上任務(wù)使用的資源代碼臨界區(qū)：指處理時(shí)不可分割的代碼，運(yùn)行這些代碼不允許被打斷任務(wù)：一個(gè)任務(wù)

5、也稱為一個(gè)線程，是一個(gè)簡(jiǎn)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(gè)任務(wù)，或者說(shuō)每個(gè)任務(wù)分配CPU時(shí)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(gè)任務(wù)運(yùn)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(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）體系結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)1具有大量的通用寄存器2通過(guò)裝載，保存結(jié)構(gòu)使用獨(dú)立的load和store指令完成數(shù)據(jù)在寄存器與外部存儲(chǔ)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(wèn)存儲(chǔ)器3尋址方式非常簡(jiǎn)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(zhǎng)度的指令格式5每一條數(shù)據(jù)處理指令都可以同時(shí)包含算術(shù)邏輯單元的運(yùn)算和移位處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)ALU和移位器的最大利用6地址自動(dòng)增加和自動(dòng)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(shí)現(xiàn)了最大數(shù)據(jù)吞吐量8大多數(shù)ARM指令時(shí)可"條件執(zhí)行的"通過(guò)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(kuò)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(chǔ)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(kāi)始連續(xù)的4個(gè)字節(jié)構(gòu)成1個(gè)字，字的數(shù)據(jù)類型為4個(gè)連續(xù)字節(jié)，從偶數(shù)地址開(kāi)始連續(xù)的2個(gè)字節(jié)稱為一個(gè)半字，半字的數(shù)據(jù)類型為2個(gè)連續(xù)的字節(jié)。4ARM7TDMI有幾級(jí)流水線？程序計(jì)數(shù)器PC指向流水線中的哪個(gè)指令？在ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)時(shí)，PC與當(dāng)前程序執(zhí)行的位置有何不同？答3級(jí)流水線，3個(gè)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(zhǎng)度，具

8、有最完整的功能。Thumb指令集為16位（半字）長(zhǎng)度，能實(shí)現(xiàn)ARM