ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案Word文件下载.docx
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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(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?
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?
LORR1,[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;
LORR1,[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AL。
(3)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.
(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0x30。
CMP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。
CMPR1,0x30
SUBHIR1,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。
MOVPC,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?
PUSHPOP
(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LDRR0,=0xFFFF0000),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?
0xFFFF000F0x7FFFFFFF67654321(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];
}
第五章
1、基础知识:
(1)LPC2114可使用的外部晶振频率范围是多少(使用/不使用PLL功能时)?
晶振频率范围:
1~30MHz,若使用PLL或ISP功能为:
10~25MHz。
(2)描述一下LPC2210的PO.14、P1.20、P1.26、BOOT1和BOOT0引脚在芯片复位时分别有什么作用?
并简单说明LPC2000系列ARM7微控制器的复位处理流程。
P0.14的低电平强制片内引导装载程序复位后控制器件的操作,即进入ISP状态。
P1.20的低电平使P1.25~P1.16复位后用作跟踪端口。
P1.26的低电平使P1.31~P1.26复位后用作一个调试端口。
当RESET为低时,BOOT0与BOOT1一同控制引导和内部操作。
引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。
外部复位输入:
当该引脚为低电平时,器件复位,I/O口和外围功能进入默认状态,处理器从地址0开始执行程序。
复位信号是具有迟滞作用的TTL电平。
(3)LPC2000系列ARM7微控制器对向量表有何要求(向量表中的保留字)?
向量表所有数据32位累加和为零(0x00000000~0x0000001C的8个字的机器码累加),才能脱机运行用户程序,这是LPC2114/2124/2212/2214的特性。
(4)如何启动LPC2000系列ARM7微控制器的ISP功能?
相关电路应该如何设计?
(5)LPC2000系列ARM7微控制器片内Flash是多位宽度的接口?
它是通过哪个功能模块来提高Flash的访问速度?
128位,通过存储器加速模块(MAM)来提高Flash的访问速度
(6)若LPC2210的BANK0存储块使用32位总线,访问BANK0时,地址线A1、A0是否有效?
EMC模块中的BLSO~BLS4具有什么功能?
无效,(如果存储器组配置成16位宽,则不需要A0;
8位宽的存储器组需要使用A0。
);
字节定位选择信号。
(7)LPC2000系列ARM7微控制器具有引脚功能复用特性,那么如何设置某个引脚为指定功能?
通过引脚功能选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能
(8)设置引脚为GPIO功能时,如何控制某个引脚单独输入/输出?
当前要知道某个引脚当前的输出状态时,是读取IOPIN寄存器还是读取IOSET寄存器?
GPIO方向寄存器,IOPIN。
(9)P0.2和P0.3口是I2C接口,当设置它们为GPIO时,是否需要外接上拉电阻才能输出高电平?
(10)使用SPI主模式时,SSEL引脚是否可以作为GPIO?
若不能,SSEL引脚应如何处理?
不能用作GPIO,SSEL应设这高电平,处于末激活状态。
(11)LPC2114具有几个UART是符合什么标准?
哪一个UART可用作ISP通信?
哪一个UART具有MODEM接口?
UART0,UART1;
UART0用于ISP通信,UART1具有MODEM接口。
(12)LPC2114具有几个32位定时器?
PWM定时器是否可以作通用定时器使用?
两个32位定时器,PWM定时器不能用作通用定时器使用
(13)LPC2000系列ARM7微控制器具有哪两种低耗模式?
如何降低系统的功耗?
2个低功耗模式:
空闲和掉电;
2、计算PLL设置值:
假设有一个基于LPC2114的系统,所使用的晶振为11.0592MHZ石英晶振。
请计算出最大的系统时钟(ccls)频率为多少MHZ?
此时PLL的M值和P值各为多少?
请列出计算公式,并编写设置PLL的程序段。
3、存储器重影射:
(1)LPC2210具有(4)种存影射模式。
①3②5③1④4
(2)当程序已固化到片内Flash,向量表保存在0x00000000起始处,则MAP〔1:
0〕的值应该为
(2)。
①00②01③10④11
(3)LPC2000系列APM7微控制器ccq重影射的目标起始地址为(),共有()个字。
①0x00000000,8②0x40000000,8
③0x00000000,16④0x7FFFE000,8
4、外部中断唤醒掉电设计:
以下代码是初始化外部中断0,用它来唤醒掉电的LPC2114,请填空。
PINSEL0=0x00000000;
PINSELI=(PINSEL1&
0XFFFFFFFC)|0X01;
//设置I/O连接,PO.16设置为EINTO
EXTMODE=0X00;
//设置EINT0为电平触发模式
EXTPOLAR=0X00;
//设置EINT0为低电平触发
EXTWAKE=0X01;
//允许外部中断0唤醒掉电的CPU
EXTINT=0x0F;
//清除外部中断标识
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
AREAExamplel,CODE,READONLY;
声明代码段Examplel
ENTRY;
标识程序入口
CODE32;
声明32位ARM指令
STARTMOVR0,#0;
设置参数
MOVR1,#10
LOOPBLADD_SUB;
调用子程序ADD_SUB
BLOOP;
跳转到LOOP
ADD_SUB
ADDSR0,R0,R1;
R0=R0+R1
MOVPC,LR;
子程序返回
END;
文件结束
程序清单4.2读取SMI立即数
T_bitEQU0X20
SWI_Handler
STMFDSP!
,{R0_R3,R12,LR};
现场保护
MRSR0,SPSR;
读取SPSR
STMEDSP!
,{R0};
保存SPSR
TSTR0,#T_bit;
测试T标志位
LDRNEHR0,[LR,#_2];
若是Thumb指令,读取指令码(16位)
BICNER0,R0,,#0xFF00;
取得Thumb指令的8位立即数
LDREQR0,[LR,#_4];
若是ARM指令,读取指令码(32位)
BICEQR0,R0,#0Xff000000;
取得ARM指令的24位立即数
……
LDMFDSP!
,{R0_R3,R12,PC};
SWI异常中断返回
程序清单4.3使用IRQ中断
ENABLE_IRQ
MRSR0,CPSR
BICR0,R0,#0x80
MSRCPSR_C,R0
MOVPC,LR
程序清单4.4禁能IRQ中断
DISABLE_IRQ
MRSR0CPSR
ORRR0,R0,#0x80
程序清单4.5堆栈指令初始化
INTSTACK
WOVR0,LR;
保存返回地址
设置管理模式堆栈
MSRCPSR_C,#0xD3
LDRSP,stacksvc
设置中断模式堆栈
MSRCPSR_C,#0xD2
LDRSP,Stacklrq
……
程序清单4.6小范围地址的加载
ADRR0,DISP_TAB;
加载转换表地址
LDRBR1,[R0,R2];
使用R2作为参数,进行查表
DISP_TAB
DCB0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90
程序清单4.7中等范围地址的加载
ADRLR,RETURNI
ADRLR1,Thumb_sub+1
BXR1
RETURNI
CODE16
Thumb_sub
MOVR1,#10
程序清单4.8加载32位立即数
LDRR0,=IOPIN;
加载GPIO的寄存器IOPIN的地址
LDRR1,[R0];
读取IOPIN寄存器的值
LDRR0,=IOSET
LDRR1,=0x00500500
STRR1,[R0];
IOSET=0x00500500
程序清单4.9软件延时
DELAYI
NOP
SUBSR1,R1,#1
BNEDELAYI
程序清单4.10ARM到Thumb的状态切换
TEST8.S
使用BX指令切换处理器状态
AREAExample8,CODE,READONLY
ENTRY
CODE32
ARM_CODEADRR0,THUMB_CODE+1
BXR0;
跳转并切换处理器状态
CODE16
THUMB_CODE
MOVR0,#10;
R0=10
MOVR1,#20;
R1=20
ADDR0,R1;
B
END
第一章
(③)不是常规意义上的嵌入式系统。
P6
①手机②MP3③PC机④数码相机
可用作嵌入式操作系统的有(①)
①Linux(Vxworks,uc/os-II)②windows2000③windowsXP④DOS
什么叫嵌入式系统p7
第二章
嵌入式系统项目开发生命周期的阶段没有(④)p4、5
1识别需求②提出方案③执行项目④系统规划
ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么?
p22
不属于ARM7三级流水线的是(③)p24
1取指②译码③PC值递增④执行
对于ARM7三级流水线,当一条指令被译码时,上一条指令正被(④)p24
①取指②译码③PC值递增④执行
对于ARM7三级流水线,当一条指令被译码时,下一条指令正被(①)p24
ARM7TDMI采用三级流水线?
采用冯.诺依曼体系结构。
ARM7有(两种)处理器状态,分别是(ARM)状态和(Thumb)状态。
P30
ARM7有(7种)处理器模式,分别是(用户)、(快中断)、(中断)、(管理)、(中止)、(未定义)、(系统模式),其中5种异常模式是(快中断)、(中断)、(管理)、(中止)、(未定义)模式。
P42~p44
(用户模式)是正常程序工作模式,特点是不能(直接)切换到其它模式。
(管理模式)是“操作系统保护代码”,复位和软中断响应时进入此模式。
系统模式用于支持操作系统的(特权)任务等,与用户模式类似,但可以(直接)切换到其它模式。
在ARM7(37)个用户可见寄存器中,有(6)个状态寄存器,(31)个通用寄存器。
程序计数器PC是(R15),程序状态寄存器是(CPSR),链接寄存器LR是(R14),堆栈指针SP是(R13)。
P47~p49
CPSR有若干控制位和若干条件代码标志构成:
T为0表示处理器工作在(ARM状态).
p80~p87
N为1表示前次运算结果(为负)。
Z为1表示前次运算结果(为零)。
C为1表示前次运算产生了(进位/借位)。
V为1表示前次运算(溢出)。
若前次运算结果为负数,则CPSR的(①)为1
①N②Z③C④V
若前次运算结果为零,则CPSR的(②)为1
若前次运算产生了进位/借位,则CPSR的(③)为1
若前次运算溢出,则CPSR的(④)为1
欲使处理器禁止快中断,则应该使(①)
1CPSR的F位为1②CPSR的F位为0③CPSR的I位为1④CPSR的I位为0
欲使处理器禁止中断,则应该使(③)
CPSR的F位为1②CPSR的F位为0③CPSR的I位为1④CPSR的I位为0
异常复习p3~p12
子程序的最后一条指令必须是(①)P3
①MOVPC,R14②MOVPC,R14_und③SUBSPC,R14_fig,#4④SUBSPC,R14_irg,#4
中断服务程序的最后一条指令必须是(④)P3
①MOVPC,R14②MOVPC,R14_und③SUBSPC,R14_fig,#4④SUBSPC,R14_irg,#4
快中断服务程序的最后一条指令必须是(③)
①MOVPC,R14②MOVPC,R14_und③SUBSPC,R14_fig,#4④SUBSPC,R14_irg,#4P3
ARM7处理器响应中断时,处理器硬件修改PC为(③)p22
①0x00000000②0x00000000③0x00000018④0x0000001C
ARM7处理器响应快中断时,处理器硬件修改PC为(④)
外部设备向处理器发出中断请求,处理器进入(②)异常。
①快中断②中断③未定义指令④预取中止
ARM7处理器收到快中断请求,则进入(①)异常。
ARM7的寻址方式有(④)种。
16②7③8④9
条件码复习p35~p36
使用指令条件码可实现高效的逻辑操作,提高代码效率。
指令条件码表如表4.1所列。
指令条件码表
操作码
条件码助记符
标志
含义
0000
EQ
Z=1
相等
0001
NE
Z=0
不相等
1000
HI
C=1,Z=0
无符号数大于
1001
LS
C=0,Z=1
无符号数小于或等于
ARM指令的条件码的作用是满足了(条件)则执行指令。
P39~p41
处理器从存储器读数据的指令(加载指令)的助记符是(①)
①LDR②STR③SWP④SWPB
处理器往存储器写数据的指令(存储指令)的助记符是(①)
①LDR②STR③SWP④SWPB
将R0+0x12地址处的数据读出,保存到R1中
LDRR1,[R0,#0x12]
将R1中数据保存到R0+0x12地址处
STRR1,[R0,#0x12]
将R0-0x12地址处的数据读出,保存到R1中
LDRR1,[R0,-#0x12]
将R1中的数据保存到R0-0x12地址处
STRR1,[R0,-#0x12]
将R0+R2地址处的数据读出,保存到R1中
LDRR1,[R1,R2]
将R1中数据保存到R0+R2地址处
STRR1,[R1,R2]
将R0-R2地址处的数据读出,保存到R1中
LDRR1,[R0,-R2]
将R1中的数据保存到R0-R2地址处
STRR1,[R0,-R2]
P60~p62
数据传送指令的助记符是(①)。
1MOV②SBC③ADD④SUB
代进位加法指令的助记符是(①)
①ADC②SBC③ADD④SUB
代借位减法指令的助记符是(②)
求R1+R2,和放在R1中
ADDR1,R1,R2
求R1-R2,差放在R1中
SUBR1,R1,R2
求R4R3-R2R1,差放在R6R5中
SUBSR5,R3,R1
SBCR6,R4,R2
求R4R3+R2R1,和放在R6R5中
ADDSR5,R3,R1
ADCR6,R4,R2
求R4R3-1,差放在R6R5中
SUBS
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