嵌入式系統(tǒng)認(rèn)證復(fù)習(xí)題及答案

時(shí)間：2023-01-21 09:31:00 嵌入式培訓(xùn) 我要投稿

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2016年嵌入式系統(tǒng)認(rèn)證復(fù)習(xí)題及答案

　　我們平常常見(jiàn)到的手機(jī)、PDA、電子字典、可視電話、VCD/DVD/MP3 Player、數(shù)字相機(jī)(DC)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(DV)、U-Disk、機(jī)頂盒(Set Top Box)、高清電視(HDTV)、游戲機(jī)、智能玩具、交換機(jī)、路由器、數(shù)控設(shè)備或儀表、汽車(chē)電子、家電控制系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)。

　　那么嵌入式認(rèn)證考試的試題你做了嗎?下面yjbys小編為大家推薦的是嵌入式系統(tǒng)認(rèn)證復(fù)習(xí)題，希望對(duì)大家有幫助!

　　一、填空題：

　　1、試列舉三種主流的嵌入式處理器：( ARM )、( MIPS )、(PowerPC)。

　　2、ARM處理器共有(37)個(gè)寄存器，其中包括(31個(gè)通用寄存器)和(6個(gè)狀態(tài)寄存器)。

　　3、寄存器R13在ARM指令中(堆棧指針SP )。R14也稱(程序連接寄存器LR)在程序里的作用是(程序計(jì)數(shù)器PC的備份)。當(dāng)發(fā)生中斷或異常時(shí)，對(duì)應(yīng)分組寄存器分別是(R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用來(lái)保存R15的返回值)。

　　4、ARM微處理器支持兩種指令集：(ARM)和(Thumb)。

　　5、寄存器R15用作(程序計(jì)數(shù)器PC)。該寄存器在ARM狀態(tài)下，(位[1:0]為00)，位[31:2]用于保存PC;在Thumb狀態(tài)下，(位[0]為0)，位[31:1]用于保存PC。

　　6、CPSR用作( 狀態(tài)寄存器 )，CPSR可在任何運(yùn)行模式下被訪問(wèn)。每一種運(yùn)行模式下又都有一個(gè)專用的物理狀態(tài)寄存器，稱為(程序狀態(tài)保存寄存器SPSR)。

　　7、Thumb狀態(tài)下的寄存器集是ARM狀態(tài)下寄存器集的一個(gè)子集，程序可以直接訪問(wèn)的通用寄存器是(R0—R7,PC,SP,LR,CPSR)。

　　8、ARM指令中條件執(zhí)行功能是通過(guò)( 指令中添加條件碼)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包含的條件碼位于指令的最高(四)位。

　　9、試列舉五種以上常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng)：(μC/OS-II)、(Vxworks)、(WinCE)、(Linux/μCLinux)、(PalmOS)。

　　10、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)中，哈佛結(jié)構(gòu)和馮?諾依曼結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是(指令與數(shù)據(jù)分開(kāi))，ARM7采用(馮?諾依曼結(jié)構(gòu))，ARM9采用(哈佛結(jié)構(gòu))。

　　11、ARM處理器采用(Thumb指令)操作來(lái)訪問(wèn)SFR。

　　12、在ARM匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中，語(yǔ)句一般是由(指令操作碼)、(指令的條件碼)、(目標(biāo)寄存器編碼)和(包含第一個(gè)操作數(shù)的寄存器編碼)組成。

　　二、名詞解釋：

　　ARM處理器：Advanced RISC Machine。先進(jìn)的RISC指令集處理器。

　　交叉編譯：在一種計(jì)算機(jī)環(huán)境中運(yùn)行的編譯程序，能編譯出在另外一種環(huán)境下運(yùn)行的代碼，這個(gè)編譯過(guò)程就叫交叉編譯。

　　異常：是指CPU在執(zhí)行指令時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，即不正常的情況。異常是與當(dāng)前所執(zhí)行的程序有關(guān)的。如存取數(shù)據(jù)或指令錯(cuò)誤、計(jì)算結(jié)果溢出等。

　　大端格式：字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲(chǔ)在低地址中，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在高地址中。

　　小端格式：低地址中存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)，高地址存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)。

　　尋址方式：處理器根據(jù)指令中給出的(地址)信息，尋找操作數(shù)(物理地址)的方式。

　　嵌入式系統(tǒng)：廣義上：凡是不用于通用目的的可編程計(jì)算機(jī)設(shè)備，就可以算是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。狹義上而言，嵌入式系統(tǒng)是指以應(yīng)用為核心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　GNU：GNU(GNU’s Not Unix)，它的目標(biāo)是建立可自由發(fā)布和可移植的類(lèi)Unix操作系統(tǒng)。

　　偽指令：是匯編語(yǔ)言程序里的特殊指令助記符，在匯編時(shí)被合適的機(jī)器指令替代。

　　偽操作：為匯編程序所用，在源程序進(jìn)行匯編時(shí)由匯編程序處理，只在匯編過(guò)程起作用，不參與程序運(yùn)行。

　　RTOS ：實(shí)時(shí)系統(tǒng)，能夠?qū)ν獠渴录龀黾皶r(shí)響應(yīng)的系統(tǒng)。

　　三、簡(jiǎn)答題：

　　1、簡(jiǎn)述采用RISC架構(gòu)的ARM微處理器的特點(diǎn)。

　　a.采用固定長(zhǎng)度的指令格式，指令規(guī)整，簡(jiǎn)單，基本尋址2~3種

　　b.使用單周期指令，便于流水線操作

　　c.大量使用寄存器，提高指令的執(zhí)行效率

　　d.所有的指令都可以根據(jù)前面的執(zhí)行后，決定是否執(zhí)行從而提高指令的執(zhí)行效率

　　e.可以加載/存儲(chǔ)指令，批量傳輸數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率

　　2、選擇嵌入式微處理器時(shí)，應(yīng)考慮那些因素?

　　調(diào)查市場(chǎng)上已有的CPU供應(yīng)商。

　　CPU的處理速度

　　技術(shù)指標(biāo)。

　　處理器的低功耗。

　　處理器的軟件支持工具。

　　處理器是否內(nèi)置調(diào)試工具。

　　處理器供應(yīng)商是否提供評(píng)估板

　　片內(nèi)存儲(chǔ)容量

　　3、若允許FIQ、IRQ中斷，CPSR如何設(shè)置?

　　FIQ: CPSR[4:0]=0B10001 IRQ: CPSR[4:0]=0B10010

　　CPSR[5]=0

　　CPSR[6]=0

　　CPSR[7]=0

　　4、舉例說(shuō)明ARM的各種尋址方式。

　　寄存器尋址：LDR R1,R2

　　寄存器間接尋址：LDR R1,[R2]

　　寄存器偏移尋址：LDR R1,[R2,-R4,LSL#3]

　　立即尋址:LDR,R3，#34

　　多寄存尋址：LDMIA R0,{R1,R3,R4,R5}

　　5、對(duì)比說(shuō)明ADR、ADRL與LDR的區(qū)別與聯(lián)系。

　　ADR：小范圍的地址讀取偽指令。

　　ADRL：中等范圍的地址讀取偽指令。

　　LDR：大范圍的地址讀取偽指令。

　　ADR偽指令功能：將基于PC相對(duì)偏移的地址值或基于寄存器相對(duì)偏移的地址值讀取到寄存器中。

　　ADRL偽指令功能：將基于PC相對(duì)偏移的地址值或基于寄存器相對(duì)偏移的地址值讀取到寄存器中，比ADR偽指令可以讀取更大范圍的地址。

　　LDR偽指令功能：用于加載32位立即數(shù)或一個(gè)地址值到指定的寄存器。

　　6、比較ARM920T和ARM720T的主要異同。

　　ARM9 5級(jí)流水線獨(dú)立的指令總線哈佛結(jié)構(gòu)

　　ARM7 3級(jí)流水線數(shù)據(jù)與指令一起馮·諾依曼結(jié)構(gòu)

　　8、簡(jiǎn)述S3C2410 Nand flash存儲(chǔ)器的啟動(dòng)過(guò)程。

　　(1)完成復(fù)位

　　(2)如果自動(dòng)啟動(dòng)模式使能，NAND Flash存儲(chǔ)器的前4KB自動(dòng)復(fù)制到Steppingstone內(nèi)部緩沖器中

　　(3)Steppingstone映射到nGCS0

　　(4)CPU在Steppingstone的4KB內(nèi)部緩沖器中開(kāi)始執(zhí)行啟動(dòng)代碼

　　9、請(qǐng)從廣義和狹義兩個(gè)方面簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的含義。

　　答案：嵌入式系統(tǒng):Embedded System

　　廣義上：凡是不用于通用目的的可編程計(jì)算機(jī)設(shè)備，就可以算是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　狹義上而言，嵌入式系統(tǒng)是指以應(yīng)用為核心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　10、簡(jiǎn)述Bootloader啟動(dòng)過(guò)程。

　　1、第一階段

　　(1)、基本的硬件設(shè)備初始化

　　(2)、為階段2代碼準(zhǔn)備RAM空間

　　(3)、拷貝階段2代碼到RAM空間

　　(4)、設(shè)置好堆棧

　　(5)、跳轉(zhuǎn)到階段2的C程序入口點(diǎn)

　　2、第二階段

　　(1)、初始化本階段要使用到的硬件

　　(2)、檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存映射(memory map)

　　(3)、將kernel和根文件系統(tǒng)映像從flash讀到RAM空間

　　(4)、為kernel設(shè)置啟動(dòng)參數(shù)

　　(5)、調(diào)用內(nèi)核

　　12、ARM7指令是幾級(jí)流水線，各階級(jí)執(zhí)行什么操作?

　　ARM7的三級(jí)流水線

　　1取指：從程序存儲(chǔ)器中取指令，放入指令流水線。(占用存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作)

　　2譯碼：指令譯碼。(占用譯碼邏輯)

　　3執(zhí)行：執(zhí)行指令/讀寫(xiě)REG。(占用ALU及數(shù)據(jù)路徑)

　　13、請(qǐng)簡(jiǎn)述嵌入式軟件Bootloader的兩種工作模式。

　　啟動(dòng)加載模式：?jiǎn)?dòng)加載模式稱為“自舉”(Autonomous)模式。即Bootloader從目標(biāo)機(jī)上的某個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備上將操作系統(tǒng)加載到 RAM 中運(yùn)行，整個(gè)過(guò)程并沒(méi)有用戶的介入。啟動(dòng)加載模式是 Bootloader的正常工作模式，在嵌入式產(chǎn)品發(fā)布的時(shí)侯，Bootloader必須工作在這種模式下。

　　下載模式：在這種模式下，目標(biāo)機(jī)上的Bootloader將通過(guò)串口連接或網(wǎng)絡(luò)連接等通信手段從主機(jī)下載文件。下載內(nèi)容及存儲(chǔ)：主要是下載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像等。從主機(jī)下載的文件通常首先被Bootloader保存到目標(biāo)機(jī)的RAM中，然后再被 Bootloader寫(xiě)到目標(biāo)機(jī)上的FLASH 類(lèi)固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備中。

　　14、寫(xiě)出不少于12類(lèi)嵌入式產(chǎn)品中的常用接口。

　　UART接口、SPI接口、I2C接口、ADC和觸摸屏接口、USB接口、以太網(wǎng)接口、外存接口、LCD接口、時(shí)鐘接口、PWM接口、中斷接口、JTAG接口、VGA接口、音頻接口

　　15、簡(jiǎn)述ARM9處理器的7種運(yùn)行模式。

　　1、用戶模式(usr)：非特權(quán)模式，大部分任務(wù)執(zhí)行在這種模式。——正常程序執(zhí)行的模式

　　2、快速中斷模式(fiq)：當(dāng)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)(fast)中斷產(chǎn)生時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式。——高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理

　　3、外部中斷模式(irq)：當(dāng)一個(gè)低優(yōu)先級(jí)(normal)中斷產(chǎn)生時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式。——通常的中斷處理

　　4、管理模式(svc)：當(dāng)復(fù)位或軟中斷指令執(zhí)行時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式。——供操作系統(tǒng)使用的一種保護(hù)模式

　　5、中止模式(abt)：當(dāng)存取異常時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式。——虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù)

　　6、未定義模式(und)：當(dāng)執(zhí)行未定義指令時(shí)會(huì)進(jìn)入這種模式——軟件仿真硬件協(xié)處理器

　　7、系統(tǒng)模式(sys)：供需要訪問(wèn)系統(tǒng)資源的操作系統(tǒng)任務(wù)使用——特權(quán)級(jí)的操作系統(tǒng)任務(wù)

　　16、ARM9處理器的尋址方式有那些?

　　立即尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、基址尋址、堆棧尋址、塊拷貝尋址、相對(duì)尋址

　　17、ARM9有哪些處理器模式?哪些是特權(quán)模式?哪些是異常模式?

　　異常模式：除用戶模式、系統(tǒng)模式之外的五種模式稱為異常模式。特點(diǎn)：以各自的中斷或異常方式進(jìn)入，并且處理各自的中斷或異常。

　　特權(quán)模式：除用戶模式之外的工作模式又稱為特權(quán)模式特點(diǎn)：應(yīng)用程序可以訪問(wèn)所有的系統(tǒng)資源，可以任意地進(jìn)行處理器模式的切換

　　18、ARM7在ARM狀態(tài)下有多少個(gè)寄存器?通常堆棧指針使用哪個(gè)寄存器?連接寄存器LR有什么功能?

　　有37個(gè)32位的寄存器其中31個(gè)為通用寄存器;6個(gè)為狀態(tài)寄存器。

　　R13：寄存器R13在ARM指令中常用作堆棧指針SP。而在Thumb指令集中，某些指令強(qiáng)制性的要求使用R13作為堆棧指針。

　　R14：寄存器R14也稱作子程序鏈接寄存器(Subroutine Link Register)或鏈接寄存器LR。當(dāng)執(zhí)行BL子程序調(diào)用指令時(shí)，R14中得到R15(程序計(jì)數(shù)器PC)的備份。其他情況下，R14用作通用寄存器。

　　19、見(jiàn)28

　　20、Linux的主要特點(diǎn)有那些?

　　開(kāi)放性、多用戶、多任務(wù)、良好的用戶界面、設(shè)備獨(dú)立性、豐富的網(wǎng)絡(luò)功能、可靠的安全系統(tǒng)、良好的可移植性。

　　21、常用的Bootloader有那些?

　　1、vivi

　　2、RedBoot

　　3、U-Boot

　　22、Makefile和Make各實(shí)現(xiàn)什么功能?

　　Makefile文件內(nèi)容按照規(guī)則，對(duì)系統(tǒng)中本目錄下的文件(.c、.s、.o、.h、.lib等)根據(jù)相互關(guān)系和要求進(jìn)行組織，設(shè)定各自的編譯方法，指定所生成的目標(biāo)。 Makefile是一種文本格式文件。

　　Make是Makefile文件的解釋器

　　Make對(duì)Makefile文件解釋后，生成Linux的shell命令和gcc編譯命令，接著對(duì)命令執(zhí)行，最終生成目標(biāo)文件。

　　Makefile是工程系統(tǒng)編譯批處理文件。

　　23、Linux文件系統(tǒng)目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)是怎樣的?

　　Linux文件系統(tǒng)是一個(gè)目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)，最上層是根目錄，其他的所有目錄都是從根目錄出發(fā)而生成的。Linux下，任何一個(gè)目錄都可以是一個(gè)分區(qū)。因此，在分區(qū)時(shí)，必須將一個(gè)分區(qū)安裝在樹(shù)根下面。Linux不僅將分區(qū)安裝為一個(gè)目錄，而且還將所有的硬件設(shè)備都安裝成一個(gè)個(gè)設(shè)備文件。對(duì)設(shè)備的操作是通過(guò)文件的操作完成的。

　　24、CPSR各位的含義及作用。

　　31 30 29 28 27 … 8 7 6 5 4 3 2 1 0

　　N Z C V (保留) I F T M4 M3 M2 M1 M0

　　1、條件碼標(biāo)志位(保存ALU中的當(dāng)前操作信息)

　　N：正負(fù)號(hào)/大小標(biāo)志位

　　Z：零標(biāo)志位

　　C：進(jìn)位/借位/移出位

　　V：溢出標(biāo)志位

　　2、控制位

　　I、F中斷控制位——控制允許和禁止中斷

　　T控制(標(biāo)志)位——反映處理器的運(yùn)行狀態(tài)

　　M控制位——決定了處理器的運(yùn)行模式