ARM原理及应用复习题附答案.docx
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ARM原理及应用复习题附答案
《ARM原理及应用》复习题
填空题
1.STM32F103是_32_位单片机，内核是ARM公司的___Cortex-M3___。
2.STM32F103最高工作频率___72MHz___。
片内具有多种外设，它们分别是：
_GPIO_、_USART_、_I2C_、_SPI_、_ADC_、_DAC_、_TIM_、_RTC_、_IWDG_、_WWDG_。
IWDG:
独立看门狗
WWDG:
窗口看门狗
3.STM32103的GPIO端口具有多种配置状态，输入有3种状态，它们分别是_模拟输入_、_浮空输入__和上拉/下拉输入；输出有4种状态，它们分别是_通用推挽输出_、_通用开漏输出_、_复用推挽输出_和_复用开漏输出_。
5.当STM32I/O端口配置为输入时，输出功能被_禁止_，施密特触发器被激活__。
6.STM32的所有端口都有外部中断能力。
当使用外部中断线时，相应的引脚必须配置成输入模式。
7.STM32具有单独的位设置或位清除能力。
这是通过GPIOx->BSRR_和GPIOx->BRR寄存器来实现的。
8．STM32芯片内部集成的12位位ADC是一种逐次逼近（比较）型模拟数字转换器，具有18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。
9．STM32的NVIC管理着包括Cortex-M3核异常等中断，其和ARM处理器核的接口紧密相连，可以实现时延的中断处理，并有效地处理后到中断。
10．系统计时器（SysTick）提供了1个24位二进制递减计数器，具有灵活的控制机制
11．STM32通用定时器TIM的16位计数器可以采用三种方式工作，分别为向上计数模式、向下计数模式和向上下计数模式。
12．STM32系列ARMCortex-M3芯片支持三种复位形式，分别为上电复位、按键复位和备份复位。
简答题
1.什么是嵌入式系统？
嵌入式系统一般由哪几部分构成？
它与通用计算机有何区别？
答：
是一种嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统，具有“嵌入性”、“专用性”和“计算机系统”3个基本要素。
//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。
//嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务，强调控制能力与控制的可靠性；而通用计算机则可以通过安装各种软件执行各种不同的任务，强调高速、海量的数值计算。
2.ARMCortex-M3有何特点?
答：
采用哈佛结构的32位处理器内核，具有高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗与低电压操作特性，同时还保持了集成度高和易于开发的特点。
3.简述Cortex-M3系统滴答定时器的功能和作用。
答：
功能：
给操作系统提供一个硬件上的中断作为整个系统的时基
作用：
1.产生操作系统的时钟节拍；2.便于不同处理器之间程序移植；3.当作计时器测量时间。
4.STM32共有那几种基本时钟信号？
答：
5种
HSI：
高速内部时钟信号；HSE：
高速外部时钟信号；
LSI：
低速内部时钟信号；LSE：
低速外部时钟信号；PLL：
锁相环倍频输出。
5.简述嵌套向量中断控制器（NVIC）的主要特性。
答：
支持嵌套和向量中断
43个可屏蔽中断通道；
16个可编程的优先等级；
低延迟的异常和中断处理；
电源管理控制；
系统控制寄存器的实现；
6.简述STM32上机调试操作步骤。
答：
（1）启动STM32开发平台程序；
（2）编写程序源代码，编译代码；
（3）用仿真器连接硬件烧录程序，进行debug，观察硬件是否按照预期工作；
（4）如非正常工作，检查程序代码是否存在错误，再检查硬件系统是否有损坏，直至系统工作正常。
7.简述STM32中USART功能特点。
答：
STM32的USART为通用同步异步收发器，支持同步单线通信和半双工单线通信，可利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。
还支持LIN，智能卡协议和IrDA红外通信，以及调制解调器等操作，还具有DMA。
8.简述STM32中SPI功能特点。
答：
SPI即串行设备接口，STM32的SPI可以实现主设备或从设备协议，当配置为主设备时，SPI可以连接多达16个独立从设备，收发数据寄存器的宽度可配置为8位或16位。
通过SPI可以实现读写SD卡，控制触摸屏等功能。
9.简述STM32中TIM功能特点。
答：
STM32提供了高级控制定时器TIM1/8，通用定时器TIM2~5，基本定时器TIM6/7。
这几个定时器都是由可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。
它们都可以做一些基本的定时，还可以做PWM输出或者输入捕获。
除此之外，高级控制定时器具有刹车输入，互补输出和重复次数计数器功能，基本定时器具有触发DAC同步电路的功能。
10.简述STM32中ADC功能特点。
答：
STM32ADC是12位逐次比较型ADC，有18个通道，可测量16个外部、2个内部信号源。
各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。
ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。
模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阈值。
12.Cortex-M3的处理器有那两种工作模式和状态？
如何进行工作模式和状态的切换?
答：
工作模式：
1.线程模式；2.处理模式
处理器复位或异常退出时为线程模式，出现异常时进入处理模式。
工作状态：
1.Thumb状态；2.调试状态
正常执行16位和32位的Thumb和Thumb-2指令时进入Thumb状态，调试时进入调试状态。
13.简述STM32的不同复用功能的重映射功能。
答：
STM32有很多的内置外设，这些内置外设都是与I/O口共用引出引脚，通过相应的配置，很多复用功能的引脚可以通过重映射，从不同的I/O管脚引出。
既方便了用户进行PCB设计，还可以虚拟地增加复用功能的数量
14.简述STM32中I2C功能特点。
答：
I2C是两线式串行总线，用于实现主/从设备间的多主串行通信。
总线上的每个器件都有一个唯一的地址识别，而且都可以作为一个发送器或接收器。
它是一个真正的多主机总线，具有仲裁功能，总线上连接器件的数量只受总线最大电容的限制，有标准和快速两种模式。
15.STM32高级定时器有哪些功能？
高级定时器TIM1适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度，或者产生输出波形。
使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器，可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。
16.如何设置STM32的串口的波特率。
答：
USARTx->BRR=
17.Cortex-M3的存储空间可以分为哪几个部分，每一部分的地址范围是怎样的？
答：
内核设备：
0xE0000000-0xE00FFFFF（1MB）
片上设备：
0x40000000-0x5FFFFFFF（512MB）
SRAM：
0x20000000-0x3FFFFFFF（512MB）
Flash：
0x00000000-0x1FFFFFFF（512MB）
18.STM32的GPIO的配置模式有那几种？
如何进行配置模式的配置？
答：
8种
1.GPIO_Mode_AIN模拟输入
2.GPIO_Mode_IN_FLOATING浮空输入
3.GPIO_Mode_IPD下拉输入
4.GPIO_Mode_IPU上拉输入
5.GPIO_Mode_Out_OD开漏输出
6.GPIO_Mode_Out_PP推挽输出
7.GPIO_Mode_AF_OD复用开漏输出
8.GPIO_Mode_AF_PP复用推挽输出
三、编程题（完整程序）
1.编制一个循环点亮LED灯的程序。
有4个发光二极管，它们的公共极（阳极）接+5V，阴极通过限流电阻分别于PB12、PB13、PB14、PB15，每次控制其中某个LED灯点亮1S后，转到下一个LED灯亮，循环不止。
#include“stm32f10x_map.h”
charsec=0，sec1=0；
unsignedshortled_dat[4]={1<<12，1<<13，1<<14，1<<15};
charled_num=0;
intmain（void）
{
SysTick->LOAD=1E6;
SysTick->CTRL=1;
RCC->APB2ENR|=1<<3;
GPIOB->CRH&=0x0000ffff;
GPIOB->CRH|=0x33330000;
while
（1）
{
if（SysTick->CTRL&1<<16）
{
sec+=1;
if（（sec&0xf）>9）
sec+=6;
}
if（sec!
=sec1）
{
sec1=sec;
GPIOB->BSRR=0xf000;//灭所有LED灯
GPIOB->BRR=led_dat[led_num];//亮指定LED灯
if（++led_num==4）led_num=0;
}
}
}
2.编制一个LED数码管测试程序。
数码管采用共阳极接+3.3V，阴极通过限流电阻分别于PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7，数码管的段与I/O口连接的对应关系是a->PA0,b->PA1,c->PA2,d->PA3,e->PAA4,f->PA5,g-PA6,dp->PA7,试编程在数码管实现数字0~9循环显示，每个数字显示1秒。
#include”stm32f10x_map.h”
charsec=0，sec1=0；
unsignedshortled_dat[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0xaf};
charled_num=0;
intmain（void）
{
SysTick->LOAD=1E6;
SysTick->CTRL=1;
RCC->APB2ENR|=1<<3;
GPIOA->CRL&=0x00000000;
GPIOA->CRL|=0x33333333;
}
if（SysTick->CTRL&1<<16）
{
Sec+=1;
if（（sec&0xf）>9）
sec+=6;
}
if（sec!
=sec1）
{
sec1=sec;
GPIOA->BSRR=0x00ff;//灭数码管所有LED
GPIOA->BRR=led_dat[led_num];//亮数码管指定LED（0~9）
if（++led_num==10）led_num=0;
}
}
}
3.编制一个使用STM32的USART1与PC机实现串行通讯，串行口使用1位起始位、8位数据位、无校验位和1停止位，波特率位9600bps。
编程实现接收PC机发送的数据后回传给PC机
#include”stm32f10x_map.h”
chardata;
voidmain（void）
{
RCC->APB2ENR|=1<<2;
RCC->APB2ENR|=1<<14;
GPIOA->CRH&=0xfffff00f;
GPIOA->CRH|=0x000004b0;
USART1->BRR=0x0341;//波特率设置8000000/9600
USART1->CR1|=1<<2;
USART1->CR1|=1<<3;
USART1->CR1|=1<<13;
while
（1）
{
if（USART1->SR&1<<5）
{
data=USART1->DR;
returndata;
USART1->DR=data;
while（！
（USART1->SR&1<<7））;
returnUSART1->DR;
}
}
}
4.编制一个使用STM32的USART2与PC机实现串行通讯，串行口使用1位起始位、8位数据位、无校验位和1停止位，波特率位19200。
编程实现接收PC机发送的数据（大写字母）后转换为小写字母回传给PC机。
#include”stm32f10x_map.h”
chardata;
voidmain（void）
{
RCC->APB2ENR|=1<<2;
RCC->APB2ENR|=1<<14;
GPIOA->CRH&=0xfffff00f;
GPIOA->CRH|=0x000004b0;
USART1->BRR=0x0341;//波特率设置8000000/9600
USART1->CR1|=1<<2;
USART1->CR1|=1<<3;
USART1->CR1|=1<<13;
while
（1）
{
if（USART1->SR&1<<5）
{
data=USART1->DR;
returndata;
USART1->DR=data+0x20;
while（！
（USART1->SR&1<<7））;
returnUSART1->DR;
}
}
}
5.编制一个使用STM32定时器的TIM1的PWM功能，实现产生周期为5ms，占空比位70%的PWM矩形波。
（系统晶振为8MHz）
#include”stm32f10x_map.h”
voidmain（void）
{
RCC->APB2ENR|=1<<2;
RCC->APB2ENR|=1<<11;
GPIOA->CRH&=0xfffffff0;
GPIOA->CRH|=0x0000000b;
TIM1->PSC=4000;
TIM1->ARR=10;//周期=ARR*0.5ms
TIM1->CCMR1|=0x60;
TIM1->CCER|=1;
TIM1->CCR1=7;//占空比=CCR1/ARR=70%
TIM1->BDTR=1<<15;
TIM1->CR1=1;
}
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