中南大学试题.docx

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中南大学试题

RevisedonNovember25,2020

中南大学试题

;用汇编语言实现实现冒泡排序，并将排序后的数输出

DATASSEGMENT

Adw3108562236143313

N=$-A;计算数字所占的字节数

DATASENDS

CODESSEGMENT

ASSUMECS:

CODES,DS:

DATAS

START:

MOVAX,DATAS

MOVDS,AX

MOVSI,0;SI遍历数字;前一个数的地址

MOVCX,N/2-1;设置循环次数，M（M=N/2）个数需要，循环M-1次

CALLBUBBLE;调用BUBBLE将原来的数排序

;输出排序后的数

MOVCX,N/2;循环M次输出排序后的M个数

MOVSI,0;SI遍历排序后的数

MOVDI,0;用DI记录数字的位数

MOVBP,N+5;BP用于遍历存储的转化后的字符的位置

SHOW:

PUSHCX;循环次数入栈

MOVDX,0;由于将要进行16位除需要置高16位为0

MOVAX,[SI];低16位为排序后的数

CALLDTOC;调用DTOC将十进制数转换为字符串

CALLSHOW_STR;调用SHOW_STR将一个数转化得到的字符串输出

ADDSI,2;下一个数

POPCX;循环次数出栈栈

LOOPSHOW

MOVAH,4CH

INT21H

;冒泡排序

BUBBLEPROC

L1:

PUSHCX;将循环次数入栈

LEASI,A;SI遍历DATAS数据段的数字

L2:

MOVAX,A[SI];将前一个数存于AX

CMPAX,A[SI+2];比较前后两个数

JBENEXT;如果前一个数小于或等于后一个数则继续本轮的比较

XCHGAX,A[SI+2];否则，交换前后两个数的位置

MOVA[SI],AX

NEXT:

ADDSI,2;下一个数

LOOPL2;注意内层循环的次数已经确定了

POPCX;将循环次数出栈

LOOPL1;下一轮比较

RET

BUBBLEENDP

;将十进制数转换为字符串并储存起来

DTOCPROC

S:

MOVCX,10;将除数10，放入CX中

CALLDIVDW;调用DIVDW程序

ADDCL,30H;把数字转换为ASCII码，这样就能显示了

MOVDS:

[BP],CL;把ASCII码放到内存中

INCDI;用DI记录循环的次数

PUSHAX;将低16位入栈

ADDAX,DX;将高位与低位相加，接着判断是否已经除尽

JZBACK;除尽后返回调用处

POPAX;将低16位出栈

DECBP;逆序存放转化后的字符，便于主程序调用SHOW_STR

JMPS

BACK:

POPAX;为了得到正确的IP值，需要出栈一次

RET

DTOCENDP

;子程序定义开始,功能是分离被除数的各个位的数字

;公式：

X/N=int（H/N）*65536+[rem（H/N）*65536+L]/N

DIVDWPROC

PUSHAX;低16位入栈

MOVAX,DX;将高16位写入AX,

MOVDX,0;将高16位置零

DIVCX;将新的数除10,

MOVBX,AX;将商int（H/N）转移到BX，默认余数rem（H/N）在DX

POPAX;将低16位出栈，

DIVCX;将[rem（H/N）*65536+L]除10,默认余数在DX

MOVCX,DX;将余数转移到CX

MOVDX,BX;将商int（H/N）转移到dx,相当于int（H/N）*65536

RET;子程序定义结束

DIVDWENDP

;实现字符串的输出

SHOW_STRPROC

S2:

MOVAH,2;输出数字转化后的字符串

MOVDL,DS:

[BP]

INT21H

INCBP;顺序输出

DECDI;数字的位数减一

JZOK;字符串输出完了就结束

JMPS2;否则继续输出

OK:

MOVAH,2;输出空格

MOVDL,0

INT21H

RET

SHOW_STRENDP

CODESENDS

ENDSTART

第一个累加和的源码：

AREATEXT,CODE,READWRITE

ENTRY

MOVR0,#100;循环数目

MOVR1,#0;初始化数据

LOOP

ADDR1,R1,R0;将数据进行相加，获得最后的数据

SUBSR0,R0,#1;循环数据R0减去1

CMPR0,#0;将R0与0比较看循环是否结束

BNELOOP;判断循环是否结束，接受则进行下面的步骤

LDRR2,=RESULT

STRR1,[R2]

RESULT

DCD0

STOP

BSTOP

第二个排序的源码附上：

;排列算法：

先将所有的数据与第一个进行比较，最后取出最小的数据放到第一个内存单元中

;然后再从第二个内存单元开始进行比较，将第二小的数据放到第二个内存单元中，

;以此内推则能将十个数据进行排列。

AREATEXT,CODE,READWRITE

ENTRY

LDRR0,=DATA;获得DATA数据的起始地址

MOVR1,R0

MOVR5,#9;开始的循环数目是10次，所以应该从9开始

MOVR6,R5

COMPARE

ADDR0,R0,#4;将R0所存储的地址+4表示为下一个要比较的数的地址

SUBR6,R6,#1;循环1次减1

LDRR2,[R1];将放在寄存器中的数据取出进行大小比较

LDRR3,[R0]

CMPR3,R2

MOVCCR7,R2;如果后面的地址的数值比前一个小则交换他们的数据

MOVCCR2,R3

MOVCCR3,R7

STRR2,[R1];将数据存储到相应的内存单元中

STRR3,[R0]

CMPR6,#0;看每次的循环是否结束

BNECOMPARE

ADDR1,R1,#4;每次循环结束以后将初始的指向的内存地址后移一个单元

MOVR0,R1;重新初始化上个循环中的寄存器中保存的地址

SUBR5,R5,#1;每次循环以后上面在以后的循环中的次数都会减1

MOVR6,R5

CMPR5,#0;判断所有的循环是否结束

BNECOMPARE

DATA

DCD9,4,6,7,8,1,3,2,0,5

STOP

BSTOP

;

;ARM汇编编程-实现双层for循环

;

AREABlock,CODE;声明代码段

ENTRY

;for（i=0;i<10;i++）

;for（j=i+1;j<=10;j++）

;z+=1

START

MOVR1,#0;i=0

MOVR0,#0;Z

LOOP

CMPR1,#10;i<10

BEQSTOP

ADDR2,R1,#1;j=i+1

LOOP1

CMPR2,#10+1;j<=10

ADDNER0,R0,#1;z+=1

ADDNER2,R2,#1;j++

BNELOOP1

ADDR1,R1,#1;i++

BLOOP

STOP

MOVR0,#0x18

LDRR1,=0x20026

SWI0x123456

END

;

;数据块拷贝，利用LDR/STR指令

;

numEQU10

AREABlockData,DATA;声明数据段

srcDCD0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;定义十个数

dstSPACE10*4

AREABlock,CODE;声明代码段

ENTRY

START

LDRR1,=src

LDRR2,=dst

MOVR3,#num

LOOP

LDRR0,[R1],#4

STRR0,[R2],#4

SUBSR3,R3,#1

BNELOOP

STOP

MOVR0,#0x18

LDRR1,=0x20026

SWI0x123456

END

汇编语言程序示例

；例五：

利用跳转表实现程序跳转

；项目名：

，文件名：

———————————————————————————————————————

AREAJump,CODE,READONLY

numEQU2

ENTRY

start

MOVR0,#0

MOVR1,#3

MOVR2,#2

BLarithfunc

B.

arithfunc

CMPR0,#num

MOVHSPC,LR

ADRR3,JumpTable

LDRPC,[R3,R0,LSL#2]

JumpTable

DCDDoAdd

DCDDoSub

DoAdd

ADDR0,R1,R2

MOVPC,LR

DoSub

SUBR0,R1,R2

MOVPC,LR

END

3、存储器从0x400000开始的100个单元中存放着ASCII码，编写程序，将其所有的小写字母转换成大写字母，对其它的ASCII码不做变换。

解：

MOVR0，#0x400000

MOVR1，#0

LP

LDRBR2，[R0,R1]

CMPR2，#0x61

BLONEXT

CMPR2，#0x7B;0x61---0x7A为小写字母的ASC

SUBLOR2，R2，#0x20

STRBLOR2，[R0,R1]

NEXT

ADDR1，R1，#1

CMPR1，#100

BNELP

8、编写一简单ARM汇编程序段，实现1+2+…+100的运算。

解：

MOVR2，#100

MOVR1，#0

LOOP

ADDR1，R1，R2；R1中为累加和

SUBSR2，R2，#1；R2控制循环

BNELOOP

4、编写程序，比较存储器中0x400000和0x400004两无符号字数据的大小，并且将比较结果存于0x400008的字中，若两数相等其结果记为0，若前者大于后者其结果记为1，若前者小于后者其结果记为-1。

解：

MOVR0，#0x400000

LDRR1，[R0]；取第1个数

LDRR2，[R0，#4]；取第2个数

CMPR1，R2；两个数相比较

MOVHIR1，#1；R1大

MOVLOR1，#-1；R1小

MOVEQR1，#0；两个数相等

STRR1，[R0，#8]

7、编写一程序，存储器中从0x400200开始有一个64位数。

（1）将取反，再存回原处；

（2）求其补码，存放到0x400208处。

解：

LDRR0，=0x400200

LDRR2，=0xFFFFFFFF

LDRR1，[R0]；取低32位数

EORR1，R1，R2；取反

STRR1，[R0]；存低32位反码

ADDSR1，R1，#1；又加1为求补

STRR1，[R0，#8]；存低32位补码

LDRR1，[R0，#4]；取高32位数

EORR1，R1，R2；取反

STRR1，[R0，#4]；存高32位反码

ADCR1，R1，#0；高32位求补

STRR1，[R0，#12]；存高32位补码

例七：

汇编语言与C/C++的混和编程

项目名：

文件名：

文件名：

———————————————————————————————————————

；

AREAAsm_C,CODE,READONLY

ENTRY

LDRSP,=0x4000

IMPORT__main

BL__main

B.

END

———————————————————————————————————————

#include<>

intmain（）

{

printf（"Helloworld\n"）;

return0;

}

中南大学考试试卷（答案）

2012--2013学年2学期时间100分钟

2013年6月4日嵌入式系统

课程32学时学分

考试形式：

开卷

专业年级：

测控10级总分100分，占总评成绩70%注：

此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上

一．填空题（每空1分，共20分）

1.嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的3个基本要素。

2.ARM7微处理器采用冯.诺依曼总线架构；ARM9微处理器采用哈佛总线架构。

3.ARM有三种含义，分别是公司名称、一类处理器的通称与技术名称。

4.在RISC中，完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输采用独立的load与store指令。

5.ARM核有两个指令集，分别是ARM、THUMB。

6.ARM公司提供的专门用于ARM相关应用开发和调试的综合性软件为：

。

微处理器的工作状态一般有两种，两种状态之间的切换采用BX指令。

8.当程序状态寄存器的内容为0xA030时，说明处理器运行THUMB状态和用户模式下。

9.ARM核中的R14（或LR）寄存器，常用作保存子程序的返回地址。

10.汇编语言的源程序主要由指令、伪指令、语句标号与注释等四部分组成。

二．简答题（56分，每小题7分）

1．简述嵌入式系统的概念、组成及特点。

答：

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可裁减软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。

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。

其特点有1）嵌入式系统通常是面向特定应用的2）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物3）嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余4）嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行5）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中6）嵌入式系统本身不具有自主开发能力。

2．S3C2440A中的中断控制器可以从多个中断源接收中断请求，简述中断控制器请求的FIQ及IRQ中断机制。

3.试说明看门狗Watchdog的作用和原理

答：

在嵌入式应用中，CPU必须可靠工作，即使因为某种原因进入了一个错误状态，系统也应该可以自动恢复。

看门狗的用途就是使微控制器在进入错误状态后的一定时间内复位。

其工作原理是在系统正常工作时，用户程序每隔一段时间执行喂狗动作,如果系统出错，喂狗时隔超过看门狗溢出时间，那么看门狗将会产生复位信号，使系统复位。

4.简要说明一下ARM的异常的响应和返回的过程。

答：

A．异常的进入：

（1）将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。

（2）将CPSR复制到相应的SPSR中。

（3）根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。

（4）强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序。

也可以设置中断禁止位来阻止其他无法处理的异常嵌套。

B．异常的返回：

（1）将链接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。

（2）将SPSR复制回CPSR中。

（3）如果进入时设置了中断禁止位，那么清除该标志。

5.在C语言与汇编程序混合编程中，子程序调用的ATPCS规定了哪些基本规则。

简要说明寄存器使用规则。

答：

基本规则有三个方面内容，分别是寄存器的使用规则及其相应的名字，数据栈的使用规则，参数传递规则。

A寄存器的使用规则:

（1）子程序通过寄存器R0~R3来传递参数。

这时寄存器可以记作：

A0~A3，被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0~R3的内容。

（2）在子程序中，使用R4~R11来保存局部变量,这时寄存器R4~R11可以记作：

V1~V8。

如果在子程序中使用到V1~V8的某些寄存器，子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值，对于子程序中没有用到的寄存器则不必执行这些操作。

在THUMB程序中，通常只能使用寄存器R4~R7来保存局部变量。

（3）寄存器R12用作子程序间scratch寄存器，记作ip；在子程序的连接代码段中经常会有这种使用规则。

（4）寄存器R13用作数据栈指针，记做SP；在子程序中寄存器R13不能用做其他用途。

寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。

（5）寄存器R14用作连接寄存器，记作lr；它用于保存子程序的返回地址，如果在子程序中保存了返回地址，则R14可用作其它的用途。

（6）寄存器R15是程序计数器，记作PC；它不能用作其他用途。

（7）ATPCS中的各寄存器在ARM编译器和汇编器中都是预定义的。

6.简述ARM处理器的寻址方式，并回答在ATPCS规则中，规定数据栈采用那种类型。

答：

ARM指令系统支持以下7种寻址方式：

（1）寄存器寻址；

（2）立即寻址；（3）寄存器间接寻址；（4）变址寻址；（5）寄存器移位寻址；（6）多寄存器寻址；（7）堆栈寻址。

在ATPCS规则中，规定数据栈采用满递减类型。

7．如果S3C2440A的UART时钟为40MHz，要将UART0设为正常工作模式，并且为偶校验，停止位1位，数据位7位，波特率为230400bps，该怎么设置，UART0的线控制寄存器为ULCON0，波特率设置寄存器为UBRDIV0。

答：

UBRDIV0=0X09;ULCON0&=0XFFFFFF00;ULCON0|=0X2A;

三程序设计（24分，每小题12分）1、通过控制GPF0,GPF1,GPF2,GPF3的控制实现对LED1,LED2,LED3,LED4轮流亮灭的控制。

LED灯通过电源与限流电阻与ARM的I/O口相连，当I/O口为低电平时，点亮LED.要求将程序缺失的部分补全。

（12分）

AREA|DATA|,CODE,READONLYENTRYldrr13,=0x1000IMPORTLedMainbLedMainintLedMain（）{voidDelay（unsignedint）;unsignedcharledtab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};

inti;GPFUP&=（0XFFFFFFF0）;GPFCON&=（0XFF00）;GPFCON|=（0X0055;）while

（1）{for（i=0;i<4;i++）{（GPFDAT=ledtab[i];）Delay（70）;}}return（0）;}嵌入性，专用性，与计算机系统是嵌入式系统的3个基本要素。

5．工业嵌入式系统的发展趋势是网路化、智能化和控制的分散化。

。

6．GPIO口的功能是通过相应的端口控制寄存器来设定端口引脚的功能。

7．看门狗定时器有三个控制其操作专用寄存器：

分别为WTCON、WTDAT、WTCNT。

8．端口F端口控制寄存器包括GPFCON、GPFDAT、GPFUP。

9．ARM公司提供的专门用于ARM相关应用开发和调试的综合性软件为：

10．DMA的主要优点就是其传输数据不受CPU的干涉。

二．简答题（56分，每小题7分）

1．嵌入式开发环境主要包括那些组件

答：

嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括a.宿主机

b.目标机

c.基于Jtag的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE

d.运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境

e.嵌入式操作系统

2．ARM核中什么寄存器用于存储PCR13通常用来存储什么R14通常用来存储什么答：

R15用于程序计数器PC,R13通常用来做堆栈指针寄存器，R14通常用来做链接寄存器，保存函数调用的返回地址。

4．简述嵌入式系统的概念、组成及特点。

答：

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可裁减软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。

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。

其特点有1）嵌入式系统通常是面向特定应用的2）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物3）嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余4）嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行5）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中6）嵌入式系统本身不具有自主开发能力。

5.试说明看门狗Watchdog的作用和原理

答：

在嵌入式应用中，CPU必须可靠工作，即使因为某种原因进入了一个错误状态，系统也应该可以自动恢复。

看门狗的用途就是使微控制器在进入错误状态后的一定时间内复位。

其工作原理是在系统正常工作时，用户程序每隔一段时间执行喂狗动作,如果系统出错，喂狗时隔超过看门狗溢出时间，那么看门狗将会产生复位信号，使系统复位。

6．如果S3C2440A的UART时钟为40MHz，要将UART0设为正常工作模式，并且为偶校验，停止位1位，数据位7位，波特率为230400bps，该怎么设置，UART0的线控制寄存器为ULCON0，波特率设置寄存器为UBRDIV0。

答：

UBRDIV0=0X09;ULCON0&=0XFFFFFF00;ULCON0|=0X2A;

7在C语言与汇编程序混合编程中，子程序调用的ATPCS规定了哪些基本规则。

简要说明寄存器使用规则。

答：

基本规则有三个方面内容，分别是寄存器的使用规则及其相应的名字，数据栈的使用规则，参数传递规则。

A寄存器的使用规则:

（1）子程序通过寄存器R0~R3来传递参数。

这时寄存器可以记作：

A0~A3，被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0~R3的内容。

（2）在子程序中，使用R4~R11来保存局部变量,这时寄存器R4~R11可以记作：

V1~V8。

如果在子程序中使用到V1~V8的某些寄存器，子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值，对于子程序中没有用到的寄存器则不必执行这些操作。

在THUMB程序中，通常只能使用寄存器R4~R7来保存局部变量。

（3）寄存器R12用作子程序间scratch寄存器，记作ip；在子程序的连接代码段中经常会有这种使用规则。

（4）寄存器R13用作数据栈指针，记做SP；在子程序中寄存器R13不能用做其他用途。

寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。

（5