ARM嵌入式系统基础教程第2版习题答案周立功.docx
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ARM嵌入式系统基础教程第2版习题答案周立功
第1章嵌入式系统概述
（1）举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。
答：
键盘、鼠标、扫描仪。
（2）什么叫嵌入式系统？
答：
嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。
（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。
分为3类：
1.注重尺寸、能耗和价格；2.关注性能；3.关注全部4个需求——性能、尺寸、能耗和价格。
（4）什么是嵌入式操作系统？
为何要使用嵌入式操作系统？
答：
嵌入式操作系统是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。
原因：
1.提高了系统的可靠性；2.提高了开发效率，缩短了开发周期。
3.充分发挥了32位的多任务潜力。
第2章7体系结构
1.基础知识
（1）7中的T、D、M、I的含义是什么？
答：
T：
高密度16位指令集扩展；D：
支持片上调试；M：
64位乘法指令；I：
硬件仿真功能模块。
（2）7采用几级流水线？
使用何种存储器编址方式？
答：
3级流水线；字节编址方式。
（3）处理器模式和处理器状态有何区别？
答：
处理器模式体现在不同寄存器的使用上；处理器状态体现在不同指令的使用上。
（4）分别列举的处理器模式和状态？
答：
的处理器模式：
用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式；的处理器状态状态、状态。
（5）和分别使用哪个寄存器？
答：
15；14。
（6）R13寄存器的通用功能是什么？
答：
堆栈指针。
（7）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；7~0：
I、F、T、M4~0，控制标志位。
（8）描述一下如何禁止和的中断。
答：
当控制位I置位时，中断被禁止，否则允许中断使能；当控制位F置位时，中断被禁止，否则允许中断使能。
2.存储器格式
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。
3.处理器异常
请描述一下7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
未定义未定义14
软件中断管理14
中止中止144
保留中止148
中断144
快速中断144
进入异常时,内核自动做：
→、→相应异常模式下的、设置为相应的异常模式、相应异常处理程序的中断入口向量地址→。
第3章7（）指令系统
1.基础知识
（1）7（）有几种寻址方式？
“R1,[R00x08]”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.相对寻址；“R1,[R00x08]”属于基址寻址。
（2）指令的条件码有多少个？
默认条件码是什么？
答：
16个；。
（3）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；0x3、0、00000000、200、00000001。
（4）指令的偏移形式有哪4种？
指令和指令有何区别？
答：
1.零偏移2.前索引偏移3.程序相对偏移4.后索引偏移；：
加载无符号字节数据，加载有符号字节数据
（5）请指出指令与加载指令的区别及用途？
答：
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；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）指令是如何执行的？
写一程序，判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去0x30。
答：
指令将2，根据结果更新中的相应条件标志位。
R1,0x30
R1,0x30
（7）调用子程序是用B指令还是用指令？
请写出返回子程序的指令。
答：
用；14。
（8）请指出伪指令的用法。
指令格式与加载指令的区别是什么？
答：
用法：
{}立即数/标号+立即数；伪指令的源操作数是代表一个常数，加载指令的源操作数代表一个地址。
（9）状态与状态的切换指令是什么？
请举例说明。
答：
；
;从状态切换到状态
32
R01
R0
16
R112
;从状态切换到状态
16
R0
R0
32
R110
（10）状态与状态的寄存器有区别吗？
指令对哪些寄存器的访问受到一定限制？
答：
有区别；R815。
（11）指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？
答：
、。
（12）指令集的指令转移范围为何能达到±4？
其指令编码是怎样的？
答：
指令事实上是两条指令，其编码为：
11110{地址偏移高11位}、11111{地址偏移低11位}，地址编码22位，再左移一位（半字对齐），23位地址寻址8，即±4。
2.有符号和无符号加法
答：
（1）
0000F（A）
＋0x00001（B）
——————
（0x00000000）0110
如果两个操作数是有符号数，A是负数，B是正数，和是0，没有溢出，所以0。
如果两个操作数是无符号数，和是0，有进位，所以1。
（2）
0x7（A）
＋0x02345678（B）
——————
（0x82345677）1001
如果两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是负数，有溢出，所以1。
如果两个操作数是无符号数，没有进位，所以0。
（3）
67654321（A）
＋23110000（B）
——————
（0x0568F421）0000
如果两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是正数，没有溢出，所以0。
如果两个操作数是无符号数，没有进位，所以0。
第五章
1、基础知识：
（1）2114可使用的外部晶振频率范围是多少（使用/不使用功能时）？
晶振频率范围：
1~30，若使用或功能为：
10～25。
（2）描述一下2210的.14、P1.20、P1.26、1和0引脚在芯片复位时分别有什么作用？
并简单说明2000系列7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。
当为低时，0与1一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，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电平。
（3）2000系列7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2114/2124/2212/2214的特性。
（4）如何启动2000系列7微控制器的功能？
相关电路应该如何设计？
（5）2000系列7微控制器片内是多位宽度的接口？
它是通过哪个功能模块来提高的访问速度？
128位,通过存储器加速模块（）来提高的访问速度
（6）若2210的0存储块使用32位总线，访问0时，地址线A1、A0是否有效？
模块中的4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）2000系列7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，是读取寄存器还是读取寄存器？
方向寄存器，。
（9）P0.2和P0.3口是I2C接口，当设置它们为时，是否需要外接上拉电阻才能输出高电平？
（10）使用主模式时，引脚是否可以作为？
若不能，引脚应如何处理？
不能用作，应设这高电平，处于末激活状态。
（11）2114具有几个是符合什么标准？
哪一个可用作通信？
哪一个具有接口？
0，1；0用于通信，1具有接口。
（12）2114具有几个32位定时器？
定时器是否可以作通用定时器使用？
两个32位定时器，定时器不能用作通用定时器使用
（13）2000系列7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、计算设置值：
假设有一个基于2114的系统，所使用的晶振为11.0592石英晶振。
请计算出最大的系统时钟（）频率为多少？
此时的M值和P值各为多少？
请列出计算公式，并编写设置的程序段。
3、存储器重影射：
（1）2210具有（4）种存影射模式。
①3②5③1④4
（2）当程序已固化到片内，向量表保存在0x00000000起始处，则〔1:
0〕的值应该为
（2）。
①00②01③10④11
（3）2000系列7微控制器重影射的目标起始地址为（），共有（）个字。
①0x00000000，8②0x40000000，8
③0x00000000，16④0x7000，8
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2114，请填空。
0=0x00000000；
=（1&0）|0X01；设置连接，.16设置为
=0X00；设置0为电平触发模式
0X00；设置0为低电平触发
=0X01；允许外部中断0唤醒掉电的
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：
；功能：
实现两个寄存器相加
；说明：
使用软件仿真调试
；声明代码段
；标识程序入口
32；声明32位指令
R0，#0；设置参数
R1，#10
；调用子程序
B；跳转到
R0，R0，R1；R001
，；子程序返回
；文件结束
程序清单4.2读取立即数
0X20
！
，{R03，R12，}；现场保护
R0，；读取
！
，{R0}；保存
R0，；测试T标志位
R0，[，2]；若是指令，读取指令码（16位）
R0，R0,，#000；取得指令的8位立即数
R0，[，4]；若是指令，读取指令码（32位）
R0，R0，#0000000；取得指令的24位立即数
……
！
，｛R03，R12，｝；异常中断返回
程序清单4.3使用中断
R0，
R0，R0，#0x80
，R0
，
程序清单4.4禁能中断
R0
R0，R0，#0x80
，R0
，
程序清单4.5堆栈指令初始化
R0，；保存返回地址
；设置管理模式堆栈
，#03
，
；设置中断模式堆栈
，#02
，
……
程序清单4.6小范围地址的加载
……
R0，；加载转换表地址
R1，[R0，R2]；使用R2作为参数，进行查表
……
00，09，04，00，0x99，0x92，0x82，08，0x80，0x90
程序清单4.7中等范围地址的加载
……
，
R1，＋1
R1
……
16
R1，#10
……
程序清单4.8加载32位立即数
……
R0，；加载的寄存器的地址
R1，[R0]；读取寄存器的值
……
R0，
R1，=0x00500500
R1，[R0]；0x00500500
……
程序清单4.9软件延时
……
R1，R1，#1
……
程序清单4.10到的状态切换
；文件名：
8
；功能：
使用指令切换处理器状态
；说明：
使用软件仿真调试
8，，
32
R0，1
R0；跳转并切换处理器状态
16
R0，#10；R0=10
R1，#20；R1=20
R0，R1；R001
B
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