ARM完整复习题及答案.docx

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ARM完整复习题及答案

嵌入式系统设计复习资料

注意：

因为参考答案填空老师没有给电子版，只是上课听的，难免会有听错，请大家指出错误。

一填空题

1．ARM内核有四个功能模块，即___T___、___D___、___M___、____I__，可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产ARM芯片。

3．ARM芯片主要封装有___QFP___、___TQFP___、___PQFP___、___LQFP___、___BGA___、____LBGA__等形式。

4．ARM微处理器共有___37___个___32___位寄存器，其中____31__个为通用寄存器，____6__个为状态寄存器。

5．ARM体系结构可用两种方法存储字数据，具体为___大端存储格式__、___小端存储格式___。

6．协处理器主要控制：

___片内MMU___、___指令和数据缓存（IDC）___、___写缓冲（WriteBuffer）___。

在逻辑上，ARM可以扩展16个协处理器。

7．ARM微处理器在较新的体系结构中支持两种指令集：

___ARM指令___、___Thumb指令___，状态寄存器CPSR的T位反映了处理器运行不同指令的当前状态。

8.在CPSR中M[4：

0]表示模式位，其中10111表示中止模式，在异常类型中，中止又分为预取址中止和数据中止。

9．ARM处理器有9种基本寻址方式，分别是：

___寄存器寻址___、___立即寻址___、___寄存器移位寻址___、____寄存器间接寻址__、__变址寻址____、___多寄存器寻址___、___堆栈寻址___、___块复制寻址___、___相对寻址___。

10．ARM指令集可以分为6类，分别是：

__跳转指令____、___数据处理指令___、___程序状态寄存器（PSR）传输指令___、___Load/Store指令___、___协处理器指令___、___异常中断产生指令___。

ARM指令的条件码位于指令的最高4（[31:

28]），每种条件码可用2个字符来表示，可添加在指令助记符的后面和指令同时使用。

11．在ARM的汇编程序中，有如下几种伪指令：

___符号定义伪指令__、___数据定义伪指令___、__汇编控制伪指令____、___宏指令___、___其他伪指令___。

12．汇编语言与C/C++的混合编程通常有以下几种方式：

__在C/C++代码中嵌入汇编指令___、__从汇编程序中访问C程序变量____、___汇编程序、C/C++程序间的相互调用___。

ATCPS规则中，参数传递使用R0和R3传递。

在ARM汇编语言中，以程序段为单位来组织代码，段可以分为代码段和

数据段。

13．ARMC/C++编译器支持和产生以下几种格式的文件：

___.c源文件__、__.h头文件__、__.o目标文件__、___.s汇编代码文件___、___.lst列表文件___。

14．在线仿真包括3个过程：

___装载映像文件__、___程序执行___、___查看寄存器和内存空间___。

15.嵌入式系统开发一般采用宿主机，目标机方式。

16.在嵌入式软件开发过程中，调试方法有很多种，主要有源程序模拟器方式、监控器方式，仿真器方式。

17．嵌入式操作系统的调试一般包括：

___操作系统______调试和____应用程序_____调试。

18．JTAG调试接口的结构由__测试访问端口TAP控制器__、___旁路寄存器___、__指令寄存器和数据寄存器____及___ARM架构处理器___组成。

19．ARM嵌入式系统主要由___嵌入式处理器___、___相关支撑硬件___和___嵌入式软件系统___构成。

20．常用的嵌入式外围设备有__存储设备____、__通信设备____和___显示设备___三类。

21.S3C2410中，其地址空间有8个BANK，每个BANK最大的容量128M。

22.S3C2410的电源管理模块可以激活4种模式：

正常模式、慢速模式、空闲模式、掉电模式。

23．总线通常包括___数据总线___、___地址总线___和___控制总线___。

24．目前流行的嵌入式操作系统主要有：

__Linux____、___Wince___、__VxWorks___和__Nucleus___。

25．IC芯片工作一般供电电压有：

___1.8V___、___2.0V___、___3.3V___、___5V___。

26.S3C2410中的时钟控制逻辑能够产生时钟信号，其中FCLK提供给CPU，HCLK提

供给AHB总线外围设备，PCLK提供给APB总线外围设备。

27．常用的A/D转换器有___双积分型___、___并联比较型___、___逐次逼近型___、___流水线型___和______。

28．速度最快的A/D转换器是____并联比较型__ADC。

29．A/D转换可分为4个阶段，分别是：

___采样___、__保持____、__量化____、____编码__。

30．按显示方式分，LCD可分为：

___段位式___、___字符___和___点阵___。

31．一个汉字字模数据为___32___Bytes，而一个半角字符的字模数据为___16___Bytes。

32．液晶像素的两电极是：

___行___电极和___列___电极。

33．从广义的角度来说，数据通信方式可以分为___并行通信___和___串行通信___两大类，相应的通信线路分别称为___并行总线___和___串行总线___。

34．串行通信的两种基本工作方式为：

___异步串行___和__同步串行____。

标准异步串行通信（UART）接口有：

___RS-232C___、___RS-422___和___RS-485___。

35．UART串行通信接口标准是_____RS-232_____，它采用____负___逻辑来进行电平传输。

36．I2C采用两根I/O线是：

___SCL串行时钟线___和___SDA串行数据线___。

37．I2C数据传输速率标准模式下为__100k___bps，快速模式下为____100k_bps，高速模式下为___3.4M___bps。

1．USB系统包括____USB互联__、__USB主端口____和___USB从端口___三部分。

38．USB从端口包括__USB集线器___和___功能设备___两大类。

39．USB1.1支持___1.5~12___bps的传输速率，2.0标准支持___120~240___bps的传输速率。

40．USB支持___同步___、___中断___、___控制___和____批量__等四种传输模式。

41．TCP/IP协议族包括：

___TCP___、___UDP___、___ICMP___、___IGMP___、___Intelnet___和___FTP___等协议。

42．系统在传输应用中三个任务是：

___网卡接受任务___、___TCP___和___UDP___，任务之间可以切换。

43．UDP包头由___4___个域组成，每个域各占用____2__个字节。

44．TCP/IP协议大致可分为以下的层次：

___应用层___、___TCP/IP___和___网卡驱动___。

45．TFTP简单文件传输协议基于__UDP____传输层协议。

47．音频编解码中常用的技术包括：

___AD/DA转换___技术、___压缩编码___技术、___数字信号处理___技术和___信道编码___技术。

48．经采样、编码但未压缩的语音信号（对应G.711编码）为：

___PCM___。

49．公式

中，

代表___采样率___。

50．音频编码方法包括三大类：

___波形编码___、___参数编码___和____混合编码__。

51．传输语音的格式一般有：

__IIS总线格式____和___MSB-Justified格式___。

52．IIS总线传输方式一般有：

__正常传输模式____、___DMA传输模式___和____发送/接收模式__。

53.实时操作系统中，分为强实时系统、弱实时系统和一般实时系统。

一般实时系统根据确定性的不同，又可分为软实时系统和硬实时系统。

54.Linux系统中，命令提示符分为普通用户和管理员用户两种，普通用户的命令提示符使用____$_,管理员用户的命令提示符是__#___。

55.Linux进程的种类有3种分别是：

交互进程、批处理进程、守护进程。

二问答题：

1．通用寄存器包括R0～R15，可以分为具体哪三类？

（1）未分组寄存器R0～R7；

（2）分组寄存器R8～R14；

（3）程序计数器PC（R15）。

2．当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行哪几步操作？

（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。

若异常是从ARM状态进入，则LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC＋4或PC＋8，与异常的类型有关）；若异常是从Thumb状态进入，则在LR寄存器中保存当前PC的偏移量，这样，异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。

例如：

在软件中断异常SWI，指令MOVPC，R14_svc总是返回到下一条指令，不管SWI是在ARM状态执行，还是在Thumb状态执行。

（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处。

3．表示递增和递减的满堆栈和空堆栈有哪几种组合，请比较它们的特点。

有4种类型的堆栈，表示递增和递减的满堆栈和空堆栈的各种组合。

满递增：

堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。

指令如LDMFA，STMFA等。

空递增：

堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向堆栈上的第一个空地址。

指令如LDMEA，STMEA等。

满递减：

堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。

指令如LDMFD，STMFD等。

空递增：

堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向堆栈下的第一个空地址。

指令如LDMED，STMED等。

4.JTAG测试信号由哪五个信号组成，并分别描述。

JTAG测试信号由下面五个信号组成，分别描述如下

●TRST：

测试复位输入信号，测试接口初始化。

●TCK：

测试时钟，在TCK时钟的同步作用下，通过TDI和TDO引脚串行移入/移出数据或指令；同时，也为测试访问端口TAP控制器的状态机提供时钟。

●TMS：

测试模式选择信号，控制测试接口状态机的操作。

●TDI：

测试数据输入线，其串行输入数据至边界扫描寄存器或指令寄存器（由TAP控制器的当前状态及已保存在指令寄存器中的指令来控制）。

●TDO：

测试数据输出线，把从边界扫描链采样的数据传播至串行测试电路中的下一个芯片。

5．简述帧缓冲区（Frame-buffer）在LCD显示中的作用。

用户可以将Frame-buffer看成是显示内存的一个映像，直接进行读写操作，而写操作可以立即反映在屏幕上，方便地实现视频显示。

6．异步串行通信协议规定字符数据的传输规范，总结起来有哪几点？

异步串行通信协议规定字符数据的传输规范，包括：

●起始位。

通信线上没有数据被传送时处于逻辑“1”状态，当发送设备要发送一个字符数据时，首选发送一个逻辑“0”信号，这个逻辑低电平就是起始位。

起始位通过通信线传向接收机，接收设备检测到这个低电平后，就开始准备接收数据位信号。

起始位所起的作用就是使设备同步，通信双方必须在传送数据位前一致同步。

●数据位。

当接收设备收到起始位后，开始接收数据位。

数据位的个数可以是5~9位，PC机中经常采用7~8位数据传送。

在字符传送过程中，数据位从最低有效位开始传送，依次在接收设备中被转换为并行数据。

●奇偶校验位。

数据位发送完毕后，为了保证数据的可靠性传输，常传送奇偶校验位。

奇偶校验用于有限差错检测。

如果选择偶校验，则数据位和奇偶位的逻辑“1”的个数必须为偶数；相反，如果是奇校验，则逻辑“1”的个数为奇数。

●停止位。

在奇偶位或者数据位（当无奇偶校验时）之后发送停止位。

停止位是一个字符数据的结束，可以是1~2位的低电平，接收设备收到停止位后，通信线路便恢复逻辑“1”状态，直到下一个字符数据的起始位到来。

●波特率设置。

通信线路上传送的所有位信号都保持一致的信号持续时间，每一位的宽度都由数据的码元传送速率确定，而码元速率是单位时间内传送码元的多少，即波特率。

7．UART模块部分主要实现什么功能？

UART模块部分主要实现计算机主机与ARM之间的数据传输。

8．简述I2CI/O的主要功能。

串行时钟SCL用于产生器件所有数据发送或接收的时钟；串行数据/地址SDA用于传送地址和所有数据的发送或接收

9．I2C的发送和接收是否在主模式或从模式下操作，取决于什么？

取决于I2C芯片是否必须启动数据的传输还是仅仅被寻址。

10．通过哪些类型的程序可以保证USB接口数据的正确传输？

USB接口数据的正确传输依靠以下三个部分。

（1）从设备中的固件程序；

（2）上位机中的驱动程序；

（3）上位机中的应用程序。

11．简述USB的特点。

USB的显著特点有：

（1）高速数据传送；

（2）高自由度连接/拓扑结构；

（3）带电插拔/即插即用；

（4）内置电源供给；

（5）支持多种传输模式。

12.简述ARM微处理器两种工作状态集的切换操作及方法。

ARM处理器状态:

（1）进入Thumb状态：

当操作数寄存器的状态位（位0）为1时，可以采用执行BX指令的方法，使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态。

此外，当处理器处于Thumb状态时发生异常（如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等），则异常处理返回时，自动切换到Thumb状态;

（2）进入ARM状态：

当操作数寄存器的状态位为0时，执行BX指令时可以使微处理器从Thumb状态切换到ARM状态。

此外，在处理器进行异常处理时，把PC指针放入异常模式链接寄存器中，并从异常向量地址开始执行程序，也可以使处理器切换到ARM状态。

13.简述嵌入式系统开发流程？

嵌入式系统开发流程如下：

（1）需求分析阶段；

（2）设计阶段；

（3）生成代码阶段；

（4）固化阶段。

14.简述ARM硬件启动程序包含哪些工作？

ARM硬件启动程序包括以下部分：

（1）分配中断向量表；

（2）初始化存储器系统；

（3）初始化各模式堆栈；

（4）初始化特殊要求硬件模块；

（5）初始化用户执行环境；

（6）切换处理器的执行环境；

（7）调用用户主程序。

15.简述什么是小段存储格式？

什么是大端存储格式？

小端存储格式：

较高的字节存放在较高的存储器地址，较低字节存放在较低的存储器地址；

大端存储格式：

较高的字节存放在较低的存储器地址，较低字节存放在较高的存储器地址。

16.简述优先级继承、优先级封顶。

试比较之？

优先级继承：

找出正在运行资源集合中进程的最高优先级，将正在运行的任务设置为当前资源集合的最高优先级；

优先级封顶：

当任务申请某资源时，将该任务的优先级提升到可访问该资源的所有任务中最高优先级；

比较：

（1）都改变了任务的优先级，但时间和范围有所不同；

（2）优先级继承只在占用资源的低优先级任务阻塞了高优先级任务运行时，才动态更改低优先级的任务到高优先级；

（3）优先级封顶则不管任务是否阻塞了高优先级任务的运行，只要任务访问该资源，都会提升任务的优先级到访问这个资源的所有任务最高优先级。

17.、

17题必考

三选择题

1、下面哪个系统属于嵌入式系统（D）。

A、“天河一号”计算机系统B、ThinkpadT440超级本

C、IPADmini平板电脑D、NOKIALumia800手机

2、下面关于哈佛结构描述正确的是（A）。

A、程序存储空间与数据存储空间分离B、存储空间与IO空间分离

C、程序存储空间与数据存储空间合并D、存储空间与IO空间合并

3、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（A）。

A、用户模式B、系统模式C、软中断模式D、FIQ模式

4、ARM9TDMI的工作状态包括（D）。

A、测试状态和运行状态B、挂起状态和就绪状态

C、就绪状态和运行状态D、ARM状态和Thumb状态

5、按照ARM过程调用标准（ATCPS），堆栈指针使用（C）寄存器。

A、R0B、R4C、R13D、R15

6、LDRR2，[R3，#128]的寻址方式是（C）。

A、寄存器寻址B、寄存器移位寻址C、变址寻址D、间接寻址

7、假设R1=0x31，R2=0x01,执行完ADDR0，R1，R2LSL#3后R0=（B）。

A、0x31B、0x39C、0x33D、0x35

8、下列关于I2S描述不正确的是（B）。

A、支持总线数据格式B、支持MSB-justified格式

C、使用中断模式D、可以同时接收和发送数据

9、下面关于UART口表述不正确的是（A）。

A、S3C2410有3个UART口，它们全部只运行于中断模式

B、UART的功能是将数据以字符为单位，按照先低后高的顺序逐位进行传输

C、UART主要由数据线接口、控制逻辑、配置寄存器、波特率发生器、发送部分和接收部分组成

D、自动流控制、回送模式和红外模式属于UART的操作

10、USB接口移动硬盘最合适的传输类型为（B）。

A、控制传输B、批量传输C、中断传输D、等时传输

11、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上（C）。

A、SymbianB、WinCEC、uc/osIID、linux

12、在嵌入式ARM处理器中，下面哪种中断方式优先级最高（A）。

A、ResetB、数据中止C、FIQD、IRQ

13、FIQ中断的入口地址（C）。

A、0x00000000B、0x00000004C、0x0000001CD、0x0000000C

14、Thumb状态下SP映射到ARM状态（A）。

A、R13B、R14C、R15D、R7

15、指令“LDMIAR0!

{R1,R2,R3,R4}”的寻址方式为（C）。

A、立即寻址B、寄存器间接寻址C、多寄存器寻址D、堆栈寻址

16、下列关于S3C2410中断描述不正确的是（D）。

A、包括两类中断：

IRQ和FIQ

B、IRQ和FIQ都属于ARM的异常模式

C、中断产生的处理步骤：

保存现场、模式切换、获取中断源、中断处理、中断返回

D、如果PSR的F位置1，则CPU响应来自中断控制器的FIQ中断

17、能实现把立即数0X3FF5000保存在R0中的指令是（C）。

A、LDRR0,0X3FF5000B、LDRR0,=0X3FF5000

C、MOVR0,0X3FF5000D、MOVR0,=0X3FF5000

18、下面哪个选项不是USB设备的特点（B）。

A、串行通信方式B、不可热拨插

C、分HOST、DEVICE和HUBD、通信速率比RS232快

19、在所有工作模式下，（A）都指向同一个物理寄存器，即各模式共享

A、R0-R7B、R0-R12C、R8-R12D、R13，R14

20、RS232-C串口通信中，表示逻辑1的电平是（D）。

A、0VB、3.3VC、+5V～+15VD、-5V～-15V

21、下列哪个不是嵌入式系统独具的特点（C）。

A、系统内核小B、专用性强C、可执行多任务D、系统精简

22、实时操作系统（RTOS）内核与应用程序之间的接口称为（D）。

A、输入/输出接口B、.文件系统C、GUID、API

23、在并行环境中的某些任务必须协调自己的运行速度，以保证各自的某些关键语句按照某种事先规定的次序执行，这种现象被称为任务的（D）。

A、执行B、互斥C、调度D、同步

24、下面关于冯洛伊曼式结构描述正确的是（A）。

A、程序存储空间与数据存储空间分离B、存储空间与IO空间分离

C、程序存储空间与数据存储空间合并D、存储空间与IO空间合并

25、以下描述中不属于RISC体系结构特征的是B。

A、流水线每周期前进一步B、更多的通用寄存器

C、指令长度不固定，需要更多的执行周期

D、独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间传输

26、存储一个32位的数0X20150521到2000H~2003H单元中，以大端格式进行存储，那么2000H中的值是A。

A、0X20HB、0X15HC、0X05HD、0X21H

27、B模式具有自己独立的R8—R14寄存器。

A、SVCB、FIQC、ABTD、UND

28、按照ARM过程调用标准（ATCPS），堆栈指针使用（C）寄存器。

A、R0B、R14C、R13D、R15

29、LDRR2，[R3，#8]的寻址方式是（B）。

A、寄存器寻址B、寄存器移位寻址C、变址寻址D、间接寻址

30、假设R1=0x31，R2=0x02,执行完ADDR0，R1，R2LSL#1后R0=（D）。

A、0x31B、0x39C、0x33D、0x35

31、S3C2410设计了I2C总线，提供符合I2C总线设备连接的串行连接线是（B）。

A、RXDTXDB、SCLSDAC、RXDSDAD、SCLKSDI

32、USB接口移动硬盘最合适的传输类型为（B）。

A、控制传输B、批量传输C、中断传输D、等时传输

33、以下关于Linux系统描述错误的是（D）。

A、支持动态加载内核模块B、支持对称多处理机制

C、内核可以抢占D、内核区分线程和其他进程

34、在下面退出vi环境的命令中，（A）是退出的同时不对当前文件的修改进行任何保存。

A、:

q!

B、:

wqC、:

qD、:

w

35、在创建Linux分区时，一定要创建（D）两个分区。

A、FAT/NTFSB、FAT/SWAPC、NTFS/SWAPD、SWAP/根分区

36、嵌入式系统软件开发一般是在宿主机上进行，在目标机上运行，因此需要一个（B）环境。

A、交互平台B、交叉编译C、交互操作系统D、分布式计算

37、下面关于嵌入式C语言描述正确的是（C）。

A、要调用的函数必须在main（）中定义B、总在第一个定义函数执行

C、总是从main（）处开始执行D、main（）必须放在程序开始处

38、在ARM体系结构中，要从主动用户模式（User）切换到超级用户模式（Supervisor），应采用（B）方法。

A、直接修改CPU状态寄存器（CPSR）对应的模式

B、先修改程序状态备份寄存器（SPSR）到对应的模式，再更新CPU状态

C、使用软件中断指令（SWI）

D、让处理器执行未定义指令

39、