ARM复习题修改讲解.docx
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ARM复习题修改讲解
选择题
以下叙述中，不符合RISC指令系统特点的是（）
指令长度固定，指令种类少。
寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强。
设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单。
选取使用频率较高的一些简单指令。
下面关于C语言程序的描述，正确的是（）。
总是从第一个定义的函数开始执行
要调用的函数必须在main（）函数中定义
总是从main（）函数开始执行
main（）函数必须放在程序的开始
通常所说的32位微处理器是指（）
地址总线的宽度为32位
处理器数据长度只能为32位
CPU字长为32位
通用寄存器数目为32位
在32位总线系统中，若时钟频率为500MHz，传送一个32位字需要5个时钟周期，则该总线系统的数据传送速率为（）MB/s。
200
400
600
800
设指令由取指、分析、执行3个子部件完成，每个子部件的工作周期为△t，采用常规标量单流水线处理机。
若连续执行10条指令，则共需要时间（）△t。
8
10
12
14
处理机主要由处理器、存储器和总线组成，总线包括（）。
数据总线、串行总线、逻辑总线、物理总线
并行总线、地址总线、逻辑总线、物理总线
并行总线、串行总线、全双工总线
数据总线、地址总线、控制总线
以下关于硬件抽象层的论述，不合适的是（）。
采用硬件抽象层可以大大提高系统的移植性
采用硬件抽象层可以大大提高系统的运行效率
采用硬件抽象层可以缩短系统的测试周期
采用硬件抽象层有助于提高系统的可靠性
以下关于优先级继承的叙述中，错误的是（）。
优先级继承是用来解决优先级反转问题的技术
优先级反转是用来解决优先级继承问题的技术
当发生一个任务由于等待比它低优先级任务释放资源而被阻塞时，暂时提高低优先级的优先级，使其尽快地执行，并释放高优先级所需的资源
优先级继承是由RTOS完成的
下面不属于软件开发过程的主要阶段的活动是（）。
需求分析
软件设计
软件编码与调试
软件合格性认证
同CISC相比，下面哪一项不属于RISC处理器的特征（）
采用固定长度的指令格式，指令规整、简单、基本寻址方式有2～3种。
减少指令数和寻址方式，使控制部件简化，加快执行速度。
数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率，同时简化处理器的设计。
RISC处理器都采用哈佛结构
在下列ARM处理器的各种模式中，（）模式有自己独立的R8-R14寄存器。
系统模式（System）、
终止模式（Abort）
中断模式（IRQ）
快中断模式（FIQ）
32位数0x12345678用小端格式表示，则在AXD调试器下观察数据在内存中分布的情况是（）
12345678
78563412
21436587
87654321
表达式A⊕B实现的功能是（）
逻辑与
逻辑非
逻辑异或
逻辑或
嵌入式系统的开发通常是在交叉开发环境实现的，交叉开发环境是指（）
在宿主机上开发，在目标机上运行
在目标机上开发，在宿主机上运行
在宿主机上开发，在宿主机上运行
在目标机上开发，在目标机上运行
在ARM系统结构中，MMU映射最小的单元空间是（）。
64KB
16KB
4KB
1KB
指令ADDR2,R1,R1,LSR#2中，LSR的含义是（）。
逻辑左移
逻辑右移
算术右移
循环右移
指令LDRR0,[R4]对源操作数的寻址方式是（ ）
寄存器间接寻址
寄存器寻址
立即数寻址
相对寻址
波特率9600bps是指数据每秒传输（）
9600个字节
9600个比特
9600个字
9600个字符
执行以下程序段
MOVSP,#3AH
MOVA,#20H
MOVB,#30H
PUSH ACC
PUSH B
POP ACC
POP B
后，A和B的内容是（）
20H，30H
30H，20H
3AH，30H
3AH，3AH
在变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（）
变址寄存器内容+形式地址（位移量）
程序计数器内容+形式地址
基址寄存器内容+形式地址
堆栈指示器内容+形式地址
（）不是进程和程序的区别。
程序是一组有序的静态指令，进程是一次程序的执行过程
程序只能在前台运行，而进程可以在前台或后台运行
程序可以长期保存，进程是暂时的
程序没有状态，而进程是有状态的
下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。
（）
内核精简
专用性强
功能强大
高实时性
23、GET伪指令的含义是（A）
A.包含一个外部文件B.定义程序的入口C.定义一个宏D.声明一个变量
24、ADDR0，R1，#3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
下面哪个特点不属于USB设备的特点。
（）
串行通信方式
不可热插拨
分HOST、DEVICE和HUB
通信速率比RS232快
在嵌入式系统的存储结构中，存取速度最快的是（）。
内存
寄存器组
Flash
Cache
软件需求分析阶段的任务不应该包括（）。
结构化程序设计
问题分析
可靠性与安全性要求
确定功能与性能要求
利用（）完全把系统软件和硬件部分隔离开来，从而大大提高了系统的可移植性。
硬件抽象层
驱动映射层
硬件交互层
中间层
27、存储一个32位数0x876165到2000H～2003H四个字节单元中，若以小端模式存
储，则2000H存储单元的内容为（C）。
A、0x00B、0x87C、0x65D、0x61
28、若R1=2000H，（2000H）=0x86，（2008H）=0x39，则执行指令LDRR0，[R1，＃8]！
后R0的值为（D）。
A.0x2000B.0x86C.0x2008D.0x39
29、寄存器R13除了可以做通用寄存器外，还可以做（C）。
A、程序计数器B、链接寄存器C、栈指针寄存器D、基址寄存器
7、FIQ中断的入口地址是（A）。
A、0x0000001CB、0x00000008C、0x00000018D、0x00000014
30、ARM指令集和Thumb指令集分别是（D）位的。
A.8位，16位B.16位，32位C.16位，16位D.32位，16位
31、ARM寄存器组有（D）个寄存器。
A、7B、32C、6D、37
32、若R1=2000H，（2000H）=0x28，（2008H）=0x87，则执行指令LDRR0，[R1，＃8]！
后R0的值为（D）。
A.0x2000B.0x28C.0x2008D.0x87
简答题
1.简要叙述嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。
5分
简述嵌入式系统中非占先式与占先式调度法的区别有哪些。
答：
非占先式调度法也称作合作型多任务（cooperativemultitasking），各个任务彼此合作共享一个CPU。
中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。
（1分）但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。
（2分）
当系统响应时间很重要时，要使用占先式（preemptive）内核。
（1分）最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。
当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪态，当前任务的CPU使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。
（2分）
什么是硬实时操作系统、软实时操作系统以及二者的区别？
答：
在实时系统中，如果系统在指定的时间内未能实现某个确定的任务，会导致系统的全面失败，这样的系统被称为强实时系统或硬实时系统。
（1分）强实时系统响应时间一般在毫秒或微秒级。
（1分）
在弱实时系统中，虽然响应时间同样重要，但是超时却不会发生致命的错误。
（1分）
其系统响应时间在毫秒至秒的数量级上，（1分）其实时性的要求比强实时系统要差一些。
（2分）
介绍一下嵌入式系统的设计步骤有哪些？
各部分主要工作是什么？
答：
（1）需求分析阶段，罗列出用户的需求；（1分）
（2）体系结构设计阶段，描述系统的功能如何实现；（1分）
（3）详细设计阶段，进行硬件系统与软件系统的分类划分，以决定哪些功能用硬件实现，哪些用软件实现；（1分）
（4）系统集成，把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起，（1分）进行调试，发现并改进在设计过程中的错误；（1分）
（5）系统测试，对设计好的系统进行测试，看其是否满足给定的要求。
（1分）
4.什么是操作系统的移植？
答：
操作系统的移植是指一个操作系统经过适当修改以后，可以安装在不同类型的微处理器系统上进行运行。
ARM支持哪两种数据存储格式，简单描述各自特点。
答：
分为大端格式和小端格式。
（1）
大端格式：
被存放字数据的高字节存储在存储系统的低地址中，而被存放的字数据的低字节则存放在存储系统的高地址中。
（2分）
小端格式：
与大端存储格式相反，在小端存储格式中，存储系统的低地址中存放的是被放字数据中的低字节内容，存储系统的高地址存放的是被存字数据中的高字节内容。
（2分）
程序、进程、线程有何区别？
答案要点：
程序是编译后形成的可执行代码，是静止的。
进程是程序的一次执行，是活动的。
线程是进程的可执行单元，同一进程的不同线程共享进程的资源和地址空间。
简述嵌入式系统的几个重要特征？
答案要点：
系统内核小；专用性强；系统精简；高实时性的系统软件；多任务的操作系统；需要专用的开发工具和环境。
答出上述4个并适当阐述的即可给满分。
简述嵌入式系统设计过程。
答；每条1分
（1）需求分析 （4）设计硬件构件和软件构件
（2）规格说明 （5）系统集成
（3）体系结构设计 （6）系统测试
ARM启动代码是系统加电后运行的第一段软件代码，由于这类代码直接面对处理器内核和硬件控制器进行编程，一般都是用汇编语言。
一般通用的内容主要包括？
答：
每条1分
中断向量表
初始化存储器系统
初始化堆栈
初始化有特殊要求的断口，设备
初始化用户程序执行环境
改变处理器模式
呼叫主应用程序
简述嵌入式系统中非占先式与占先式调度法的区别有哪些。
答：
非占先式调度法也称作合作型多任务（cooperativemultitasking），各个任务彼此合作共享一个CPU。
中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。
（1分）但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。
（2分）
当系统响应时间很重要时，要使用占先式（preemptive）内核。
（1分）最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。
当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪态，当前任务的CPU使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。
（2分）
介绍一下嵌入式系统的设计步骤有哪些？
各部分主要工作是什么？
答：
（1）需求分析阶段，罗列出用户的需求；（1分）
（2）体系结构设计阶段，描述系统的功能如何实现；（1分）
（3）详细设计阶段，进行硬件系统与软件系统的分类划分，以决定哪些功能用硬件实现，哪些用软件实现；（1分）
（4）系统集成，把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起，（1分）进行调试，发现并改进在设计过程中的错误；（1分）
（5）系统测试，对设计好的系统进行测试，看其是否满足给定的要求。
（1分）
ARM处理器中，引起异常的原因是什么？
答：
（1）、指令执行引起的异常
软件中断、未定义指令（包括所要求的协处理器不存在是的协处理器指令）、预取址中止（存储器故障）、数据中止。
（2）、外部产生的中断
复位、FIQ、IRQ。
简述嵌入式系统调试有哪几种方式（5分）
参考答案：
模拟器方式（1分）、在线仿真器方式（1分）、监控器方式（1分）、在线调试器方式，如JTAG（2分）。
简述C语言中数组和指针的异同点。
参考答案：
相同点：
（1）表达式中的数组名被编译器当作一个指向该数组第一个元素的指针（1分）
（2）下标总是与指针偏移量相同（1分）
（3）在函数参数的声明中，数组被编译器当作一个指向该数组第一个元素的指针（1分）
不同点：
（1）指针用于保存数据的地址，而数组用于保存数据（1分）
（2）指针是间接访问而数组是直接访问方式（1分）
什么是嵌入式系统？
嵌入式系统的特点是什么？
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统的主要特点如下：
高实时性OS、系统内核小
专用性强
系统精简
实时性和可靠性要求高
嵌入式软件开发走向标准化
嵌入式系统需要专门的开发工具和环境
嵌入式软件的特点有哪些？
规模相对较小，开发难度大
快速启动，直接运行
实时性和可靠性要求高
程序一体化
两个平台
嵌入式系统的主要应用领域有哪些？
消费电子、通信设备、家庭设备、汽车电子、工业控制、军事国防、医疗电子等。
按实时性来分，嵌入式系统可分为几类？
它们的特点是什么？
可分为硬实时系统和软实时系统。
其中硬实时系统对响应时间有严格要求，如果系统响应时间得不到满足，就会引起系统崩溃或致命的错误；软实时系统对响应时间有要求，但系统响应时间得不到满足时，不会导致系统崩溃或致命的错误。
影响系统响应时间的主要因素有哪些？
影响系统响应时间的主要因素有：
任务调度算法
任务执行时间
事件发生的频率
任务数量
中断响应时间
任务响应时间
资源共享
任务间通信
根据自己的理解描述嵌入式系统的发展趋势？
行业性嵌入式软硬件平台——标准化
互联网的普及——网络化
半导体技术的改善——小型化
3C技术的快速融合——功能多样化
使用者的需求——个性化
信息服务应用生活化——泛在化
嵌入式系统的交叉开发环境是什么含义？
嵌入式的交叉开发环境包括宿主机和目标机两部分，交叉开发环境是指宿主机和目标机是不同的系统，即开发机器执行机器、开发环境、执行环境。
用图说明冯.诺依曼体系和哈佛体系的区别
在冯·诺依曼体系结构中，数据和程序存储器是共享数据总线的。
数据总线共享有很多优点，比如减小总线的开销。
另外一个优点在于能够把RAM映射到程序空间，这样设备也能访问EEPROM中的内存。
而对于哈佛体系结构的计算机，程序和数据总线是分开的。
这种方式的优势在于能够在一个时钟周期内同时读取程序和数据，这样就相应地减少了执行每一条指令所需的时钟周期。
总线的概念是什么？
有哪些主要参数？
总线就是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。
总线的主要参数有：
总线的带宽、总线的位宽、总线的工作时钟频率。
嵌入式实时系统采用多任务处理方式的主要好处有哪些？
相对于前后台软件结构而言，多任务处理结构的每个任务规模比较小，每个任务更容易编码和调试，其质量也更容易得到保证；
不少应用本身就是由多个任务构成的，采用多任务处理结构是应用问题的一个非常自然的解决方式；
任务之间具有较高的独立性，耦合性小，便于扩展系统功能；
实时性强，可以保证紧急事件得到优先处理。
选择嵌入式系统处理器时主要考虑哪些因素？
主要考虑的因素有应用类型、I/O接口、主频、功耗、所支持的存储器类型、总线、价格、封装、产品的生命力和厂家的实力、技术支持和第三方软件的支持。
25、简要叙述ARM体系微处理器中控制程序的执行流程方式？
在ARM体系微处理器中通常有3种方式控制程序的执行流程方式。
它们是：
正常顺序执行指令；---2分通过跳转命令跳转到特定的标号处；--------1分异常处理。
------------2分
选择嵌入式操作系统时主要考虑哪些因素？
是自建还是购买，或是使用开源软件；
应用对嵌入式操作系统的功能、性能的要求；
与硬件平台和开发工具的关系；
产品所属的应用领域是否有行业的标准或限制；
技术支持；
版税或服务费的问题。
27、嵌入式系统中电源管理器的作用有哪些？
操作系统是通过电源管理器来进行系统的电源管理，提高整个系统的电源效率，并为每一个外围设备模块提供电源管理。
----------2分通过电源管理不仅可以减少目标设备上的电源损耗，而且可以在系统重启、运行、空闲和挂起的电源状态下保存RAM中的文件系统。
----------2分电源管理模块通过软件来控制系统时钟，以降低微处理器的耗电量。
这些方案与ＰＬＬ、时钟控制逻辑、外设的时钟控制以及唤醒信号有关。
-----1分
简述题
论述一下问题
（1） ARM中引起异常的原因
（2） 在ARM体系中，异常中断向量表的大小是多少，其中每个异常中断占据多少字节
（3） 异常中断的处理、返回过程。
答：
（1）原因主要：
a．指令执行引起的异常
软件中断、未定义指令（包括所要求的协处理器不存在是的协处理器指令）、预取址中止（存储器故障）、数据中止。
b．外部产生的中断
复位、FIQ、IRQ。
（2）在ARM体系中，异常中断向量表的大小为32字节，其中每个异常中断占据4个字节大小，保留了4个字节空间。
（3）ARM处理器对异常中断的响应过程是首先保存处理器当前状态、中断屏蔽位及CPSR寄存器中的各个条件标志位。
这是通过将当前程序状态寄存器CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR寄存器中实现的。
其次设置当前程序状态寄存器CPSR中相应的位。
再次将寄存器LR_mode（R14_mode）设置成返回地址。
最后将PC设置成该异常中断的中断向量地址，从而跳转到对应的中断处理程序处执行。
ARM处理器从异常中断程序中返回的过程：
首先恢复被中断程序的处理器状态，也就是将SPSR_mode内容复制到CPSR。
然后返回到发生异常中断指令的下一条指令处执行，即将LR_mode（R14_mode）寄存器的内容复制到PC中。
简述嵌入式系统的特点。
答：
（1）专用的计算机系统（功能具体专用，非通用性）
（2）代码固化（程序固化，软件特定）
（3）实时性要求（大多数嵌入式系统是实时系统）
（4）可靠性要求（讲究稳定可靠）
（5）操作系统的支持（嵌入操作系统的优势）
（6）专门的开发工具、环境和方法
（7）知识集成系统（系统软硬件的行业性，技术性要求高）
简单说明ARM微处理器的特点.
答：
（1）体积小、低功耗、低成本、高性能。
（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好地兼容8位/16位器件。
（3）大量使用寄存器，指令执行速度更快。
（4）大多数数据操作都在寄存器中完成，通过Load/Store结构在内存和寄存器之间批量传递数据。
（5）寻址方式灵活简单，执行效率高。
（6）指令长度固定。
简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。
答：
①在嵌入式系统的开发过程中，一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程；②然后通过交叉编译和链接，将程序转换成目标平台（嵌入式系统）可以运行的二进制代码；③接着通过嵌入式调试系统调试正确；④最后将程序下载到目标平台上运行。
要强调，选择合适的开发工具和调试工具，对整个嵌入式系统的开发都非常重要。
简述嵌入式系统的发展趋势。
答：
嵌入式系统正朝着以下趋势进一步发展：
（1）发展行业性的嵌入式硬件平台，制定行业标准。
（2）随着相关技术的发展，SOC将成为应用主流。
（3）发展功能更加强大的开发工具和嵌入式操作系统，支持复杂度越来越高的嵌入式应用软件的开发。
（4）面向网络互联的嵌入式系统成为必然趋势。
（5）嵌入式系统向新的嵌入式计算模型方向发展。
填空题
ISA总线为__
（1）__位总线；
由模拟信号到数字信号的转换过程称为模数转换；
将数字信号变成模拟信号的过程称为数模转换；
4．D/A转换器的主要性能指标有__（4）__、__（5）__、__（6）__。
32位体系结构的ARM处理器有7种不同的处理器工作模式，和6个主要用来标识CPU的工作状态和程序的运行状态的状态寄存器。
在ARM体系结构中，R14寄存器作为连接寄存器，当进入子程序时或者处理器响应异常的时候，用来保存PC的返回值；_R15_寄存器作为处理器的程序计数器指针。
1.嵌入式微处理器一般可分为嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式微处理器和嵌入式片上系统
四种类型。
2.嵌入式系统体系结构一般具有冯洛依曼和哈佛两种基本形式。
3.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。
4.嵌入式存储系统具有大端格式和小端格式两种数据存放格式。
5从编程的角度看，ARM微处理器的一般有ARM和THUMB两种工作状态。
6.嵌入式软件的开发一般分为生成、调试和固化运行三个步骤。
7.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分，它们是进程调度、内存管理、
虚拟文件系统、网络接口和进程通信。
一般而言，嵌入式系统的架构可以分为4个部分：
分别是嵌入式微处理器、存储器、输入/输出设备。
根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为嵌入式微处理器，嵌入式微控制器，嵌入式DSP处理器以及嵌入式片上系统。
操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、进程间通信、内存管理、I/O资源管理。
从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为嵌入式实时操作系统和硬实时系统。
内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通信，内核的基本服务是任务切换。
嵌入式开发一般采用宿主机/目标机方式方式，其中宿主机一般是指PC机或者台式机。
哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM920TDMI采用哈佛体系结构的内核架构。
ARM7TDMI采用（3）级流水线结构，ARM920TDMI采用（5）级流水线。
ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示支持片上debug，M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示嵌入式ICE，支持在线断点和调试。
嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机。
从嵌入式系统设计的角度来看，嵌入式软件结构可以分为循环轮询系统、前后台系统
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