嵌入式ARM期末總結(jié)參考模板

1、一、填空題(請將答案填入題后括號中)：共10小題，每小題2分，滿分20分。1、一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分為4個部分：處理器、（存儲器）、輸入/輸出和軟件，一般軟件亦分為（系統(tǒng)軟件）和應(yīng)用軟件兩個主要部分。2、根據(jù)嵌入式系統(tǒng)使用的微處理器，可以將嵌入式系統(tǒng)分為（嵌入式微控制器），嵌入式DSP，（嵌入式微處理器）以及片上系統(tǒng)。3、操作系統(tǒng)是聯(lián)接硬件與應(yīng)用程序的系統(tǒng)程序，其基本功能有進程管理、（進程間通信）、（內(nèi)存管理）、I/O資源管理。4、從嵌入式操作系統(tǒng)特點可以將嵌入式操作系統(tǒng)分為實時操作系統(tǒng)和（分時操作系統(tǒng)），其中實時系統(tǒng)亦可分為（硬實時系統(tǒng)）和軟實時系統(tǒng)。5、內(nèi)核負責管理各個任務(wù)，或者

2、為每個任務(wù)分配CPU時間，并且負責任務(wù)之間的（通信），內(nèi)核的基本服務(wù)是（任務(wù)切換）。6、嵌入式開發(fā)一般采用（宿主機/目標機）方式，其中宿主機一般是指（pc機/臺式機）。7、哈佛體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)空間和地址空間（分開），ARM920T采用（哈弗體系）的內(nèi)核架構(gòu)。 8. ARM7TDMI采用（ 3）級流水線結(jié)構(gòu)，ARM920TDMI采用（5）級流水線。9 .按操作系統(tǒng)的分類可知，Dos操作系統(tǒng)屬于順序執(zhí)行操作系統(tǒng)，Unix操作系統(tǒng)屬于（分時）操作系統(tǒng)，VxWorks屬于（實時嵌入式）操作系統(tǒng)。10、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（支持在片可調(diào)試），M表示內(nèi)嵌乘法器Multi

3、plier，I表示（嵌入式ICE），支持在線斷點和調(diào)試。1嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并_軟硬件可剪裁_、對其功能和_可靠性_、_體積_、_功耗_等有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。3為了提高_運行速度和穩(wěn)定可靠性_ 嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在_CPU或只讀存儲體_中，而不是存貯于_可移動外存儲體_中。4由于嵌入式系統(tǒng)本身不具備_自我開發(fā)能力_，即使設(shè)計完成以后用戶通常也是不能對其程序功能進行修改的，須有一套_開發(fā)和仿真調(diào)試系統(tǒng)_才能進行交叉開發(fā)。5嵌入式系統(tǒng)的核心部件是_嵌入式處理器_，嵌入式開發(fā)硬件平臺的選擇主要是嵌入式處理器的選擇。6嵌入式系統(tǒng)設(shè)計時，必須優(yōu)先考慮的問題有

4、：_用戶的功能需求_ 、_系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)_、_性能和成本問題_ 、并考慮實時運行和速度、能耗以及體積等問題。7嵌入式系統(tǒng)的軟件包括兩部分： 嵌入式OS 、_應(yīng)用功能軟件_。8為了提高的開發(fā)的效率，降低開發(fā)難度，提高重用性，經(jīng)驗告訴大家；_基于嵌入式操作系統(tǒng)，采用模塊化方式_是開發(fā)嵌入式系統(tǒng)軟件的必由之路。10A/D變換器工作原理可分_逐次比較式_和_雙積分_兩種工作方式。1、 目前使用的嵌入式操作系統(tǒng)主要有哪些？請舉出六種較常用的。Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX1、ARM微處理器有 7種工作模式，它們分為兩類 非特權(quán)

5、模式 、 特權(quán)模式 。其中用戶模式屬于 非特權(quán)模式 2、ARM支持兩個指令集， ARM核因運行的指令集不同，分別有兩個狀態(tài) ARM 、 Thumb ，狀態(tài)寄存器CPSR的 T 位反映了處理器運行不同指令的當前狀態(tài)3、ARM核有多個寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作為專用寄存器，1 / 11 R15 寄存器用于存儲PC，R13通常用來存儲 SP 4、ARM處理器有兩種總線架構(gòu)，數(shù)據(jù)和指令使用同一接口的是 馮諾依曼 ，數(shù)據(jù)和指令分開使用不同接口的是 哈佛結(jié)構(gòu) 5、ARM微處理器復(fù)位后，PC的地址通常是 0x0 ，初始的工作模式是Supervisor 。 6、ARM微處理器支持虛擬內(nèi)存，它

6、是通過系統(tǒng)控制協(xié)處理器 CP15 和MMU（存儲管理部件）來進行虛擬內(nèi)存的存儲和管理。當系統(tǒng)發(fā)生 數(shù)據(jù) 異常和 指令領(lǐng)取 異常時，異常處理程序透過嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理機制，通過MMU交換物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存的頁面，以保證程序正常執(zhí)行。7、編譯鏈接代碼時，有兩種存儲代碼和數(shù)據(jù)的字節(jié)順序，一種是 小端對齊 ，另一種是 打斷對齊 8、構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的工具鏈有多種，其中開放源碼的工具鏈是 GNU工具鏈 ，ARM公司提供的工具鏈是 ADS工具鏈 9、計算機有CISC和RISC兩種類型，以ARM微處理器為核心的計算機屬于RISC類型，其指令長度是定長的 二、選擇題(請將答案填入題后括號中)：共1

7、0小題，每小題2分，滿分20分。1、下面哪種操作系統(tǒng)不屬于商用操作系統(tǒng)。( )A. windows xpB. LinuxC. VxWorksD. WinCE2. 下面哪點不是嵌入式操作系統(tǒng)的特點。( )A. 內(nèi)核精簡B. 專用性強C. 功能強大D. 高實時性3. 下面哪種不屬于嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法。( )A. 模擬調(diào)試B. 軟件調(diào)試C. BDM/JTAG調(diào)試D. 單獨調(diào)試4. 在嵌入式ARM處理器中，下面哪種中斷方式優(yōu)先級最高。( )A. ResetB. 數(shù)據(jù)中止C. FIQD. IRQ5. NAND FLASH和NOR FLASH的區(qū)別正確的是。( )A. NOR的讀速度比NAND稍慢一些B

8、. NAND的寫入速度比NOR慢很多C. NAND的擦除速度遠比NOR的慢D.大多數(shù)寫入操作需要先進行擦除操作6. 下面哪種嵌入式操作系統(tǒng)很少用在手機上。( )A. Symbian B. linuxC. Win CED. VxWorks7、0x07&0x11的運算結(jié)果是。( )(A) 0x01 （B）0x11(C) 0x17 （D）0x078、以下哪種方式不屬于文件系統(tǒng)的格式。( )(A) FAT （B）DOS(C) NTFS （D）Ext9、在將uc/os操作系統(tǒng)移植到ARM處理器上時，以下哪些文件不需要修改。( )(A) OS_CORE.C （B）include.h(C) OS_C

9、PU.H （D）OSTaskInit10、下面哪個特點不屬于SUB設(shè)備的特點。( )(A) 串行通信方式 （B）不可熱撥插(C) 分HOST、DEVICE和HUB （D）通信速率比RS232快2. 下面哪種不屬于嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法。 ( D )A. 模擬調(diào)試 B. 軟件調(diào)試C. BDM/JTAG調(diào)試 D. 單獨調(diào)試6下面關(guān)于DMA方式的描述，不正確的是（ C ）A. DMA方式使外設(shè)接口可直接與內(nèi)存進行高速的數(shù)據(jù)傳輸B. DMA方式在外設(shè)與內(nèi)存進行數(shù)據(jù)傳輸時不需要CPU干預(yù)C. 采用DMA方式進行數(shù)據(jù)傳輸時，首先需要進行現(xiàn)場保護D. DMA方式執(zhí)行I/O交換要有專門的硬件電路7. 在嵌入式系

10、統(tǒng)的存儲結(jié)構(gòu)中，存取速度最快的是（ B ）。A. 內(nèi)存 B. 寄存器組 C. Flash D. Cache8. 軟件需求分析階段的任務(wù)不應(yīng)該包括（ A ）。A結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 B. 問題分析C. 可靠性與安全性要求 D. 確定功能與性能要求9. 軟件開發(fā)模型給出了軟件開發(fā)活動各階段之間的關(guān)系，（ D ）不是軟件開發(fā)模型。A. 瀑布模型 B. 螺旋模型 C. 原型模型 D. 程序模型10. 利用（ A ）完全把系統(tǒng)軟件和硬件部分隔離開來，從而大大提高了系統(tǒng)的可移植性。A. 硬件抽象層 B. 驅(qū)動映射層 C. 硬件交互層 D. 中間層三、判斷題：共5小題，每小題2分，滿分10分。1、所有的電子設(shè)備都

11、屬于嵌入式設(shè)備。（x）2、CISC將被RISC所取代。.（x）3、嵌入式linux操作系統(tǒng)屬于免費的操作系統(tǒng)。（對）4、移植操作系統(tǒng)時需要修改操作系統(tǒng)中與處理器直接相關(guān)的程序。（對）5、嵌入式開發(fā)需要專門的軟件和硬件設(shè)備。（對）簡答題：共2小題，每小題10分，滿分20分。1、 根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的特點，寫出嵌入式系統(tǒng)的定義。以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁減、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。2、 簡述嵌入式系統(tǒng)的特點。 答：(1)專用的計算機系統(tǒng)(功能具體專用，非通用性） (2)代碼固化（程序固化，軟件特定） (3)實時性要求（大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)是實時系統(tǒng)）(4)

12、可靠性要求（講究穩(wěn)定可靠）(5)操作系統(tǒng)的支持（嵌入操作系統(tǒng)的優(yōu)勢） (6)專門的開發(fā)工具、環(huán)境和方法（7）知識集成系統(tǒng)（系統(tǒng)軟硬件的行業(yè)性，技術(shù)性要求高）3、 舉例說明嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。 答：5. 簡單說明ARM微處理器的特點.答：(1) 體積小、低功耗、低成本、高性能。(2) 支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集，能很好地兼容8位/16位器件。(3) 大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快。(4) 大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成，通過Load/Store結(jié)構(gòu)在內(nèi)存和寄存器之間批量傳遞數(shù)據(jù)。(5) 尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高。(6) 指令長度固定。 6、 簡述嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)

13、計和開發(fā)過程。 答： 在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中，一般采用的方法是首先在通用PC機上的集成開發(fā)環(huán)境中編程； 然后通過交叉編譯和鏈接，將程序轉(zhuǎn)換成目標平臺(嵌入式系統(tǒng))可以運行的二進制代碼； 接著通過嵌入式調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試正確； 最后將程序下載到目標平臺上運行。要強調(diào)，選擇合適的開發(fā)工具和調(diào)試工具，對整個嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)都非常重要。 7、簡述嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。答：嵌入式系統(tǒng)正朝著以下趨勢進一步發(fā)展：(1) 發(fā)展行業(yè)性的嵌入式硬件平臺，制定行業(yè)標準。 (2) 隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，SOC將成為應(yīng)用主流。 (3) 發(fā)展功能更加強大的開發(fā)工具和嵌入式操作系統(tǒng)，支持復(fù)雜度越來越高的嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)。 (

14、4) 面向網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的嵌入式系統(tǒng)成為必然趨勢。 (5) 嵌入式系統(tǒng)向新的嵌入式計算模型方向發(fā)展。 .嵌入式系統(tǒng)的組成，能畫出嵌入式系統(tǒng)的組成框架。答：嵌入式系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分組成。7嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程 答:嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程一般可分為4個階段：需求分析階段、硬件開發(fā)階段、軟件開發(fā)階段和程序固化階段。8.ARM處理器一共有幾種工作模式，分別是？那種模式下，專業(yè)寄存器最多。ARM處理器一共有7種運行模式，它們分別是：用戶模式(user)、快速中斷模式(fiq)、外部中斷模式(irq)、管理模式(svc)、數(shù)據(jù)訪問中止模式(abt)系統(tǒng)模式(sys)和未定義指令中止模式(und)。9.AR

15、M指令的尋址方式。(1)寄存器尋址 (2)立即數(shù)尋址；(3)寄存器偏移尋址(4)寄存器間接尋址；(5)基址變址尋址 (6)多寄存器尋址；(7)堆棧尋址(8)塊拷貝（復(fù)制）尋址；(9)相對尋址。2.什么是初始化程序？bootloader的作用。答：初始化程序是系統(tǒng)加電后運行的第一段軟件代碼。在嵌入式系統(tǒng)中，通常整個系統(tǒng)的加載啟動任務(wù)就完全由BootLoader來完成。簡單地說，BootLoader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟、硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為調(diào)用應(yīng)用程序或者操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好正確的環(huán)境。3、

16、搭建嵌入式開發(fā)環(huán)境，連接目標板，一般使用什么通信接口連接？在Windows主機上使用什么軟件建立連接？在Linux主機上使用什么軟件建立連接？答：RS-232，以太網(wǎng)口、并口在Windows主機上使用超級終端軟件在Linux主機上使用Minicom軟件4、試分析實時操作系統(tǒng)的工作狀態(tài)特點及相互之間的轉(zhuǎn)換。 運行：獲得CPU的控制權(quán)； 就緒：進入任務(wù)等待隊列，通過調(diào)度中轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)； 掛起：任務(wù)發(fā)生阻塞，稱出任務(wù)等待隊列，等待系統(tǒng)實時事件的發(fā)生而被喚醒，從而轉(zhuǎn)為就緒或者運行； 休眠：任務(wù)完成或者錯誤等原因被清除的任務(wù)，也可以認為是系統(tǒng)中不存在的任務(wù)3.開發(fā)環(huán)境的建立建立主機Linux平臺 建立交

17、叉開發(fā)環(huán)境的第一步，是建立一個Linux平臺來對應(yīng)用程序和內(nèi)核進行編譯，通常使用虛擬軟件VMware和Red Hat Linux來搭建一個在Windows環(huán)境下運行的Linux平臺。步驟如下： 1）在PC機上安裝并運行VMware 2）安裝Red Hat Linux操作系統(tǒng)4.常用Linux命令ls 列出當前目錄下的文件名改變工作目錄 cd復(fù)制文件cp移動或更改文件、目錄名稱mv建立新目錄mkdir刪除目錄rmdir刪除文件 rm顯示文件或目錄大小命令 du顯示當前路徑命令 pwd備份文件命令tar5.什么是交叉編譯工具。答：交叉編譯是一個平臺上生成另外一個平臺上的可執(zhí)行代碼。使用交叉編譯工具

18、有很多種原因，有時是因為目標平臺上不允許或不能夠安裝所需的編譯器；有時是因為目標平臺資源貧乏，無法運行所需編譯器；有時是因為目標平臺還沒有建立，連操作系統(tǒng)都沒有，根本無法運行編譯器。6.make ,makefile答：makefile文件用來描述源程序之間的相互關(guān)系并自動維護編譯工作。Make是一個命令工具，它用來解釋makefile中定義的指令或規(guī)則。7、嵌入式開發(fā)環(huán)境主要包括哪些組件？答：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要交叉編譯和在線調(diào)試的開發(fā)環(huán)境，主要包括宿主機目標機（評估電路板）基于JTAG的ICD仿真器、或調(diào)試監(jiān)控軟件、或在線仿真器ICE運行于宿主機的交叉編譯器和鏈接器、以及開發(fā)工具鏈或軟件開發(fā)環(huán)

19、境嵌入式操作系統(tǒng)8、交叉編譯環(huán)境的建立一。準備工作安裝linux環(huán)境下載交叉編譯文件包 cross-2.95.3.tar.bz2二。建立目錄1.建立交叉編譯環(huán)境目錄/usr/local/arm/(一定要在這個目錄下否則會報錯)三。安裝交叉編譯環(huán)境1.復(fù)制安裝包到目錄下cp /mnt/hgfs/share/cross-2.95.3.tar.bz2 /usr/local/arm/ 2.解包交叉編譯文件cd /usr/local/arm/tar jxvf cross-2.95.3.tar.bz2（正常的話會在arm目錄下看到2.95.3這個文件夾）四。配置環(huán)境變量1.修改bashrc文件cd /et

20、c/vi bashrc(在文件最后一行添加環(huán)境變量代碼 export PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH) 2.保存退出命令模式下wq3.重新啟動linux。2、I/O接口電路數(shù)據(jù)傳送方式有：查詢、中斷、DMA、I/O通道和I/O處理機方式。3、從模塊結(jié)構(gòu)來看，嵌入式系統(tǒng)由三大部分組成，分別是：硬件、軟件和開發(fā)平臺。4、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計過程包括：需求分析、規(guī)格說明、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、構(gòu)件設(shè)計、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)測試。5、RAM存儲器有兩種，分別是：SRMA和DRAM。6、談一談嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（列出五個趨勢以上）。答：產(chǎn)品種類不斷豐富；應(yīng)用范圍不斷普及；性能不

21、斷提高；功耗不斷降低，體積不斷縮??；網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度不斷提高；軟件成為影響價格的主要因素。7、嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點。答：廣泛的硬件支持、內(nèi)核高效穩(wěn)定、開放源碼，軟件豐富、優(yōu)秀的開發(fā)工具、完善的網(wǎng)絡(luò)通信和文件管理機制四、分析計算題：共2小題，每小題10分，滿分20分。1、 從底層硬件到上層應(yīng)用軟件，試分析嵌入式計算系統(tǒng)的組成主要分為哪幾個部分，并寫出各部分所完成的功能。 (1)硬件層；(2)中間層(嵌入式系統(tǒng)初始化，硬件相關(guān)的驅(qū)動程序)；(3)軟件層(操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、GUI，網(wǎng)絡(luò)及通用組件)；(4)功能層。3. 請描述建立一個嵌入式開發(fā)平臺的步驟。（13分）答：(1)連接主機和目

22、標板 （2）使用flash工具燒寫bootloader (3)配置并啟動主機的bootp服務(wù)（4）配置并啟動主機的tftp服務(wù)（5）使用tftp下載內(nèi)核及根文件系統(tǒng)鏡像到目標板，重啟目標板（6）配置并啟動NFS服務(wù)（7）在目標板使用mount掛載主機的目錄（8）再次使用bootp命令確認bootp服務(wù)是否建立，使用tftp命令確認tftp服務(wù)建立。（9）將內(nèi)核鏡像和根文件系統(tǒng)cp到tftp根目錄。（10）重啟目標板，確認嵌入式linux正常啟動。五、專業(yè)名詞解釋(寫出以下英文簡寫對應(yīng)的中文名稱)：共5小題，每小題2分，滿分10分。（1）RISC（Reduce Instruct Set Computer）（2）IP（Intellectual Property）；（3）ISR (Interrupt Servers Routine)（4）JTAG (Join Test Active Group)（5）IDE(Integrate Development Environment)1. RTOS_Real Time Operatin