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嵌入式系统复习范围

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-27 21:27
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-

2021年2月27日发(作者:你妈逼)


1.



ARM


处理器的


7


种运行模式,除用户模式外,其余


6


种位特权模式。



Usr


(用户模式)


ARM


微处理器正常程序执行模式;



Fid


(快速中断模式)用于高速数据传输或通道模式;



Irq


(外部中断模式)用于通用的中断处理;


Svc


(管理模式)



操作系统使用的保护模式;



Abt< /p>


(数据访问终止模式)


当数据或指令预取终止时进入该模式,


可用于虚拟


存储或及存储保护;



Sys


(系统模式)运行具有特权的操作系统任务;


Und


(未定义指令终止模式)


当未定义的指令执行时进入该模式,


可用于支持


硬件协处理器的 软件仿真;




2.



ARM


寄存器结构,共


37


个寄存器,


31< /p>


个通用寄存器,


6


个状态寄存器,理解< /p>


特殊寄存器的用法。




通用寄存器(


31


个)



不分组寄存器(


R0


R7




分组寄存器(

< p>
R8



R14




PC


指针(


R15< /p>




对于


ARM


指令集而言,


PC


总是指向当前指令的 下两条指令的地址


,



PC

< p>
的值为当前指令的地址值加


8


个字节程序状态寄存 器



状态寄存器(


6

< br>个)



CPSR



1


个)




所有处理器模式下都可访问当前程序状态寄存器


CPSR



CPSR


中包含条件码


标志、中断 禁止位、当前处理器模式以及其他状态和控制信息。





SPSR



5


个)



SPSR

< br>除


usr



sys


外,


对应用于异常保护的


CPSR

< br>的备份,


异常时,


保存


CPSR


值,异常退出时,将该值恢复到


CPSR


,以保证程序的正常运行,每一中异常


运行模式(除


usr< /p>



sys


)有各自的物理寄存器。



特殊寄存器的用法



PC


程序计数器:


< br>对于


ARM


指令来说,


PC


总是指向当前指令下的两条指令的地址,即


PC

的值


为当前指令地址值加


8


字节。



程序状态寄存器:



用来保存当前处理器以及其他状态和控制信息。



3.



CPSR,SPSR

< p>
分配,状态寄存器每个位的作用。



分配:



在所有处理器模式下都可以访 问


CPSR



CPSR


包含条件码标志、中断禁止位、


当前处理器模式以及其他状态和控制信息。每种 异常模式都有一个程序状态


保存寄存器


SPSR


。当异常出现时,


SPSR


用于保留

< br>CPSR


的状态。



每个位的作用:



1.



条件码标志



N:

如果结果是带符号的二进制补码,若结果为负数,


N=1


, 反之


N=0




Z:


若指令的结果为


0


,则置


Z=1


(通常用于比较的结果为“相等”


)< /p>


,反之



Z=0




C





-


加法,若加法产生进位(无符号溢 出)


,则


C=1


,反之


C=0





-


减法,若减法产生借位(无符号溢出)


,则


C=0


,反之


C=1





-


移位,


C


为移出值得最后一位。




-


其他操作不变



V





-


加法或者减法,发生带符号溢出时,


V= 1


,认为操作数和结果是补


码形式的带符号整数。




-


对于非加法


/


减法指令,


V


通常不 变。



2.


控制位




中断禁止位:



I=1


,禁止


IRQ


中断




F=1


,禁止


FIQ


中断




T


位:



< /p>


T=0


,指示


ARM

执行




T=1

< br>,指示


Thumb


执行




模式控制位:




M4



M3



M2



M1



M0



M[ 4:0]



是模式位,


决定处理器的工 作模式,




其他位:



保留以作扩展



4.



ARM9


处理器状态切换指令


BX



ARM< /p>



Thumb


的特点,

< br>ARM


状态切换到


Thumb


状 态的指令要求指示程序入口地址的寄存器的内容为奇数。



看< /p>


(



[0])



1


时,执行


BX


指令进入


Thumb


状态,当出现异常时,处理完异


常返回时自动转入


Thumb


模式;

< p>



(



[0])



0


时,

< p>
执行


BX


指令进入


ARM


状态,


当出现异常时,



PC


放入异


常模式链接寄存器中。从异常向量地址开 始执行也可以进入


ARM


状态。



5.



ARM9


处理器调用子程序的指令


BL


,子程序返回的指令

< p>
MOV PC



R14




BL


的指令格式:


BL{


条件


}


目标地址



BL


是一个跳转指令,在跳转之前,会在寄 存器


R14


中保存


PC


的当前内容,


因此,


可以将


R 14


的内容重新加载到


PC


中来返回跳 转指令之后的那个指令处


执行



6.



大端模式和小端模式规则。



大端模式 ,是指数据的高字节保存在内存的低地址中,而数据的低字节保存


在内存的高地址中



小端模式,是指数据的高字节保存在内存的高地址中,而数据的低 字节保存


在内存的低地址中



7.



压栈方式,满递增,满递减,空递增,空递减。



满递增堆栈:堆栈指针指向最后压入的数据,且由低地址向高地址生成



满递减堆栈:堆栈指针指向最后压入的数据,且由高地址向低地址生成



空递增堆栈:堆栈指针指向下一个要压入的数据的空位置,且由低地址向高


地址生成



空递减堆栈:堆栈指针指向下一个要 压入的数据的空位置,且由高地址向低


地址生成



8.



嵌入式系统的定义



以应用为中心,< /p>


以计算机技术为基础,


软硬件可剪裁,


适 应应用系统对功能、


可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

< p>


9.



嵌入式计算机系统的硬件层的组成和功能。



1.



嵌入式微处理器



是嵌入式系统硬件层的核心



2.



存储器



用来存放和执行代码



3.



通用设备接口和


I/O


接口



实现与外界设备交互



10.S3C2 410A


与配置


I/O


口相关的寄存器 及功能。



S3C2410


:是


Samsung


公司推出的


16



/32



RISC


处理器,主要面向高性价


比、低功耗的手持设备应用。其有

< p>
S3C2410X



S3C2410A

< p>
两个型号,其中


A


型是


X


型的改进型,具有更好的性能和更低的功耗。



端口控制寄存器:定义并且配置引脚端的功能;



端口数据寄存器:若端口配置为输出口,数据可以写入到端口数据寄存器相


应 位中,若端口配置为输入口,则可以从数据端口寄存器的相应位中读出数


据;

< p>


端口上拉寄存器:用于控制每组端口的上拉电阻为使能

< br>/


禁止;



杂项控制寄存器用于 控制数据端口的上拉电阻、


高阻状态、


USB


Pad



CLKOUT


的选择 ;



外部中断控制寄存器:用于配置这些信号对于外部中断请求 采用的是低电平


触发、高电平触发、下降沿触发、上升沿触发还是双边沿触发

< p>



的字符传输格式。




这种格式通过起始位和停止位来实现字符的同步




指令系统的特点。


< br>1


、优先选取使用频率最高的、很有用的但不复杂的指令;



2


、固定指令的长度,减少指令的格式和寻址方式种类;< /p>



3


、指令之间各个字段的划分比较一致 ,各字段的功能也比较规整;



4


、< /p>


采用


Load/Store


指令访问存储 器,


其余指令的操作都在寄存器之间进行;


< br>5


、算数逻辑运算指令的操作数都在通用寄存器中存取;



6


、大部分指令控制在


1


个或小于


1


个机器周期内完成。



系统中的中断处理过程。




ARM


系统中,一旦有中断发生,正在执 行的程序都会停下来,通常都会执


行以下的中断步骤:



1


、保存现场。保存当前的


PC


值到


R14


,保存当前的程序运行状态到

< p>
SPSR




2


、模式切换。根据发生的中断类型,进入


IRQ


模式或


FIQ


模式。



3


、获取中断服务子程序地址。


PC

< br>指针跳到异常向量表所保存的


IRQ


< br>FIQ


地址处,


IRQ



FIQ


的异常向量地址处一般保存的是中断服务子程序的地址,


PC


指针跳到中断服务子程序,进行中断处理。



4


、多个中断请求处理。在


ARM


系统中,允许存在多个中断请求源。为了更好


区分各个中断源, 通常给这些中断设置不同的中断优先级,并为每一个中断


设置一个中断位。发生中断时, 通过中断优先级以及访问中断标志位的状态


来识别哪一个中断发生了,进而调用相应的函 数进行中断处理。



5


、中断返回,恢 复现场。当完成中断服务子程序后,将


SPSR


中保存的程序< /p>


运行状态恢复到


CPSR


中,

< p>
R14


中保存的被中断服务子程序地址恢复到


PC


中,


继续执行被中断的程序。



14.


嵌入式系统的三个基本特征。



嵌入性、专用性、计算机系统



15.


嵌入式计算机系统的系统软件层的组成。


通常包括


RTOS


、文件系统、图形用户接口(

< p>
GUI



、网络系统及通用组件模块


组成。


RTOS


是嵌入式应用软件的基础和开发平台 。



16.S3C2410A


的电源管 理模块工作模式。



正常模式:


在正常 模式,


电源管理模块为


CPU



S3C2410A


中的所有外围设备


提供时钟 。在这种模式下,由于所有外围设备都处于开启状态,因此功耗达


到最大。用户可以通过 软件来控制外围设备的操作。例如,如果不需要定时


器,那么用户可以断开定时器的时钟 ,以降低功耗。



慢速模式:


又称为无


PLL


模式。


与正常模式不同,


在慢速模式下不使用


PLL



而使用外部时钟直接作为


S3C2410A


中的


FCLK


。在这种模式下,功耗大小仅


取决于 外部时钟的频率,功耗与


PLL


无关。



空闲模式:在该模式下,电源管理模块只断开


CPU

< p>
内核的时钟(


FCLK



,但仍


为所有其他外围设备提供时钟。空闲模式降低了由


CPU


内核产生的耗能。任


何中断请求可以从空闲模式唤醒

< p>
CPU




掉电模式:< /p>


在该模式下,


电源管理模块断开内部电源。


因此除唤醒逻辑以外,


CPU


和内部逻辑都不会产生功耗。激 活掉电模式需要两个独立的电源,一个


电源为唤醒逻辑供电;另外一个电源为包括


CPU


在内的其他内部逻辑供电,


并且这个电 源开


/


关可以控制。


在掉电模式下,< /p>



CPU


和内部逻辑供电的电源


将关闭。通过


EINT[15:0]



RTC


报警中断可以从掉电模式唤醒


S3C24 10A




17.I

< br>2


C


总线的数据传输过程。



①开始:主设备产生启动信号,表明数据传输开始。



②地址:主设备发送地址信息,包含


7


位的从设 备地址和


1


位的数据方向指


示位(读或 写位,表示数据流的方向)




③数据 :根据指示位,数据在主设备和从设备之间进行传输。数据一般以


8

位的


ACK


表明收到了每个字节。传输过程可以被终止和重 新开始。



④停止:主设备产生停止信号,结束数据传输。




接口连接方法





的特点。



1


、可读可写



2


、不具有掉电保持数据的特性,所以需要定时刷新


-


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本文更新与2021-02-27 21:27,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/676117.html

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