ARM嵌入式期末考试试题.docx

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一、选择题（共5）

1、下面哪个不是嵌入式操作系统的特点。

（C）

A.内核精简 B.专用性强 C.功能强大D.高实时性

2、ARM指令集合Thumb指令集分别是（D）位的。

A.8,16 B.16，32 C.16,16 D.32,16

3、FIQ中断的入口地址是（A）

A.0x0000001CB.0x00000008 C.0x00000018D.0x00000014

4、ADDR0，R1，#6，执行该指令时属于（A）寻址方式。

A.立即寻址B.多寄存器寻址C.寄存器直接寻址D.相对寻址

5、寄存器R13除了可以用作通用寄存器之外，还可以作为（B）

A.程序计数器B.堆栈指针寄存器C.链寄存器D.基址寄存器

6、一个32位字0x12345678,在采用bigEndian存储，在内存的排列正确的 是（B）

A.78563412 B.12345678C.87654321D.21436587

二、填空题（共5个）

1、嵌入式系统体系结构一般具有冯.诺依曼和哈佛两种基本形式，且ARM7采用冯.诺依曼体系结构。

2、从编程角度看，ARM微处理器一般有ARM和Thumb两种工作状态。

3、ARM9处理器使用了程序存储器和数据存储器分开独立编址的哈佛结构，并采用5级指令流水线，5级流水线操作分别是取指、译码、执指、缓冲和写回。

4、ARM微处理器支持字节、半字、字三种数据类型，数据的位数分别为8位、16位、32位，其中字必须以4字节为边界对齐，半字必须以2字节为边界对齐。

5、复位异常的优先级最高，因此在任何情况下，只要进入该状态系统无条件地将PC指向0x00000000处，以执行系统第一条指令。

三、判断题（共5个）

1、ARM7采用3级指令流水线，即取指令、译码和执行指令。

（√）

2、BootLoader是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

（√）

3、嵌入式系统开发环境只需要宿主机和目标机就可以。

（×）

4、ARM指令中“%”后面的数字为十进制数。

（×）

5、无论何种模式下R15均作为PC使用。

（√）

6、ATPCS中的参数传递规则只能使用寄存器R0-R3来进行参数的传递。

（×）

7、在C语言程序中调用汇编语言程序的方法是使用EXTERN关键字。

（√）

8、Char*a[5];是数组指针的声明格式。

（×）

9、指令ADDRd，Rn，#3和指令ADDRd，Rn，Rm的寻址方式不同。

（√）

10、指令MULR1，R1，R6是正确的。

（×）（因为目标寄存器R1不能同时做第一操作数）

四、写出下列简称的含义（共5个）

1、MMU:

存储管理单元

2、SOC：

嵌入式片上系统

3、RISC:

精简指令集计算机

4、EDSP：

嵌入式数字信号处理器

5、IDE：

集成开发环境

6、IRQ：

外部中断请求

7、ICE：

实时在线仿真器

8、CPSR:

当前程序状态寄存器

9、IPC：

内部进程间通信

10、MCU：

微控制单元

五、简答题（共3个）

1、ARM体系结构的技术特点是什么？

答：

（1）单调周期操作

（2）采用加载/存储指令结构（执行速度快）

（3）固定32位指令（结构简单、效率高）

（4）地址指令格式（三地址指令格式，优化代码）

（5）指令流水线技术（提高执行效率）

2、为什么要使用Thumb模式？

与ARM代码相比较，Thumb代码的两大优势是什么？

如何完成Thumb指令模式和ARM指令模式之间的切换？

答：

ARM体系结构除了支持执行效率很高的32位ARM指令集以外，为兼容数据总线宽度为16位的应用系统，也支持16位的Thumb指令集。

Thumb指令集是ARM指令系统的一个子集，允许指令编码的长度为16位。

与等价的32位代码相比较，Thumb指令集在保留32位代码的优势的同时，大大节省系统的存储空间。

由ARM状态切换到Thumb状态通过BX指令，当操作数寄存器的最低位为1时，可执行BX指令使微处理器进入Thumb状态；当操作数寄存器的最低位为0时，可执行BX指令使微处理器进入ARM状态。

3、具体说明ARM7TDMI中的T、D、M和I代表什么？

答：

ARM7TDMI是ARM7系列成员中应用最为广泛的32位高性能嵌入式RISC

处理器内核，其中T表示支持高密度16位的Thumb指令集，D表示支持片上 调试，M代表支持64位乘法，I表示支持EmbededICE调试硬件。

4、ARM存储字数据有两种方式，即大端格式和小端格式，如有一个32位字0x12345678存放的起始地址为0x00040000，在两种格式下分别如何存放？

并计算机通常情况默认为什么格式？

答：

大端格式：

32位字数据的高字节存储在低地址，而字数据的低字节存放在高地址中，0x00040000—0x00040003分别存放0x12,0x34,0x56,0x78

小端格式：

32位字数据的高字节存储在高地址，而字数据的低字节存放在低地址中，0x00040000—0x00040003分别存放0x78,0x56,0x34,0x12

系统初始化时默认为小端格式。

5、ARM程序可以使用两种语言进行设计，一种是汇编语言，一种是C/C++语言，则汇编语言和C/C++语言各自的特色是什么？

汇编语言特点：

程序执行速度快，程序代码生成量少，但是可读性差，汇编语言属于低级语言，在通常情况下可以使用汇编语言编写驱动程序、需要严格计算执行时间的程序以及需要加速执行的程序。

C/C++语言：

是高级语言，能够快速的编写应用程序，有丰富的程序库支持，程序易编写，具有结构化，程序可读性强，易于修改，便于调试和维护。

6、ARM7种功能模式是什么？

答：

（1）用户模式：

正常用户模式，程序正常执行模式。

（2）FIQ模式：

处理快速中断，支持高速数据传送或通道处理。

（3）IRQ模式：

处理普通中断。

（4）SVC模式：

操作系统保护模式，处理软件中断。

（5）中止模式：

处理存储器故障，实现虚拟存储器和存储器保护。

（6）未定义模式：

处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真。

（7）系统模式：

运行特权操作系统任务。

7、ARM对异常中断的响应过程：

（1）保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位；

（2）设置当前程序状态寄存器CPSR中的相应位；

（3）将寄存器lr_mode设置成返回地址；

（4）将程序计数器值PC，设置成该异常中断的中断向量地址，跳转到相应 异常中断处执行。

六.程序指令题

1、解释指令的含义

（1）ORRR0,R2,#0x0FF0000

把R2和数字常量相或，结果赋给R0。

（2）LDRR0，[R1,#4]

表示寄存器R1的值加上4作为操作数的有效地址，将取得的操作数存入寄 存器R0中。

（R0<-[R1+4]）

（3）LDRR0，[R1,#4]!

表示寄存器R1的值加上4作为操作数的有效地址，将取得的操作数寄存器 R0，再将寄存器R1的值增加4.（R0<-[R1+4],R1<-R1+4）

（4）STRR0，[R1],#8

将R0中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1+8写入R1。

（5）SWPR0，R0，[R1]

将R1所指向的存储器中的字数据与R0中的字数据交换。

2、完成程序-------实验题目

功能：

将数据从源数据区snum复制到目标数据区dnum，数据的个数为num，复制时以4个字为单位进行。

对于最后所剩不足4个字的数据，以字为单位进行复制。

.global_start

.text

.equnum,20

_start:

.arm

movsp,#0x400

adrr0,Tstart+1

bxr0

.thumb

Tstart:

ldrr0,=src

ldrr1,=dst

movr2,#num/*将需要复制的字数据个数存放在R2*/

Blockcopy：

movr3,r2,lsr#2

beqCopywords

push{r4-r7}

Quadcopy：

ldmiar0!

{r4-r7}

stmiar1!

{r4-r7}

subr3,#1

bneQuadcopy

pop{r4-r7}

Copywords：

movr3,#3

andr2,r3

beqstop

Wordcopy：

ldmiar0!

{r3}

stmiar1!

{r3}

subr2,#1A

bneWordcopy

stop:

bstop

.align

src:

.long1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4

dst:

.long0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

要求：

注释上面的代码