嵌入式系统试题含答案

2017-05-04 嵌入式相关试题

  嵌入式系统是一种完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统。以下是由阳光网小编整理关于嵌入式系统试题的内容,希望大家喜欢!

  嵌入式系统试题含答案(一)

  一、什么是嵌入式系统、列举出几个你身边熟悉的嵌入式系统的产品。、至少列举5种、

  答、嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件、它是嵌入式系统极为重要的组成部分、通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面及标准化浏览器等。从随身携带的mp3、语言复读机、手机、PDA到家庭之中的智能电视、智能冰箱、机顶盒、再到工业生存、娱乐中的机器人、无不采用嵌入式技术。

  二、什么是最小系统、包含哪些模块、

  答、嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下、能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心、具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等、保证嵌入式微处理器正常运行的系统、可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统、以ARM处理器为例、其构成模块及其各部分功能如图1所示、其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。

  三、说明中断处理的主要流程(图示并附说明)。

  答、当一个异常出现以后、ARM微处理器会执行以下几步操作、 、这些是中断发生时、自动处理的、

  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、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MOV PC、

  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。

  还可以设置中断禁止位、以禁止中断发生。

  如果异常发生时、处理器处于Thumb状态、则当异常向量地址加载入PC时、处理器自动切换到ARM状态从异常返回

  异常处理完毕之后、ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回、

  1、将连接寄存器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、若在进入异常处理时设置了中断禁止位、要在此清除。

  可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的、因此复位异常处理程序不需要返回。

  四、嵌入式系统实验中用的硬件平台是以S3C2410微处理器为核心的实验系统、

  其内嵌JTAG、 MMU、Cache、说明其含义与用途、

  答、1、 用于烧写FLASH 、用于调试程序 仿真器

  2、在使用了虚拟存储器的情况下、虚拟地址不是被直接送到内存地址总线上、而是送到内存管理单元——MMU、就是把虚拟地址映射到物理地址、对内存有分页管理功能、可以实现多个进程的内存空间保护

  3、 Cache即高速缓存、在Cache中存放CPU常用的指令和数据、然后将这些数据和指令以一定的算法和策略从主存中调入、使CPU可以不必等待主存数据而保持高速操作。这样就满足了嵌入式系统实时、高效的要求

  五、ARM微处理器有多达十几种内核结构、几十个芯片生产厂家以及千变万化的内部功能配置组合、开发人员应如何选择、说出选择微处理器时需要考虑的因素。

  答、作为核心芯片的微处理器、其自身的功能、性能、可靠性被寄予厚望、 应用领域范围、比较常见的应用领域分类有航天航空、通信、计算机、工业控制、医疗系统、消费电子、汽车电子等。(2) 微处理器自带什么样的资源是选型的一个重要考虑因素。芯片自带资源越接近产品的需求、产品开发相对就越简单。(3)可扩展资源、芯片一般都有内置RAM和ROM、但其容量一般都很小 硬件平台要支持OS、RAM和ROM、对资源的要求就比较高。这就要求芯片可扩展存储器。 (4)功 耗 、低功耗的产品即节能又节财、甚至可以减少环境污染、因此低功耗也成了芯片选型时的一个重要指标。(5)封 装、常见的微处理器芯片封装主要有QFP、BGA两大类型。BGA类型的封装焊接比较麻烦、但BGA封装的芯片体积会小很多。如果产品对芯片体积要求不严格、选型时最好选择QFP封装。(6)芯片的可延续性及技术的可继承性、产品更新换代的速度很快、所以在选型时要考虑芯片的可升级性。 (7)价格及供货保证、芯片的价格和供货也是必须考虑的因素。选型时尽量选择有量产的芯片。(8)仿真器、选择配套适合的仿真器、会给开发带来许多便利。对于已经有仿真器的人们、在选型过程中要考虑它是否支持所选的芯片。 (9)OS及开发工具在选型芯片时必须考虑其对软件的支持情况、 (10)技术支持、所以选芯片时最好选择知名的半导体公司。另外、芯片的成熟度取决于用户的使用规模及使用情况。选择市面上使用较广的芯片、将会有比较多的.共享资源、给开发带来许多便利、

  六、比较C51单片机、

  DSP、ARM处理器的异同、一般地、它们适用于哪些方面的应用。

  答、(1)、 C51是8位的、ARM是32位的、DSP有16位的、也有更高的。

  (2)、所有说从运算能力上看、C51最弱、DSP最强、ARM居中。

  (3)、结构差别较大、C51最简单、是一般的冯诺伊曼结构、ARM9以上是哈佛结构的RISC、DSP一般使用哈佛结构。

  4、C51一般芯片面积非常小、工作频率很低、一般是10多MHz、有的是24MHz、、所以功耗低。DSP则频率很高(高的达到300MHz以上)、所以功耗大。

  ARM芯片面积也很小、ARM7是0、55平方毫米、功耗也比较小。频率大约在、几十到200MHz之间、

  5、所以一般C51主要应用于不需要太多计算量的控制类系统。一般配有丰富的外围module。DSP则主要应用于需要进行复杂计算的高端系统、例如图像处理、加密解密、导航系统等、外围module一般较少。ARM是C51和DSP之间的一个折衷。

  6、强调一点、C51的性能远不如ARM和DSP、但仍然占据重要的一席之地、

  原因就是性能价格比。因为它太成熟了、太小了、太便宜了。而在一些需要复杂计算的领域、DSP也不可或缺。ARM的成功就是他找到了一个折衷点、并且建立了一个非常灵活的商业模型。

  7、现在高端产品的一个趋势是ARM+DSP

  嵌入式系统试题含答案(二)

  一、填空题(每空2分,共18分)

  1、PC机开机的初始化工作一般由BIOS完成,而嵌入式系统的初始化工作一般由完成。

  2、ARM内核三级流水线机制是指指令运行过程中经过的、译码、执行三个阶段。

  3、ARM寄存器SPSR被称为寄存器。

  4、uClinux与标准Linux的最大区别在于。 5、嵌入式系统是以应用为中心、以为基础、软硬件可、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

  6、ARM的数据存取指令Load/Store是唯一用于寄存器和存储器之间进行的指令。

  7、µC/OS中,为保护任务之间的共享数据和提供任务之间的通信,提供了操作系统任务间通信方法有:、邮箱、消息队列,事件标志。

  二、单项选择题(每题2分,共24分)

  1、下列哪一项不属于嵌入式系统软件结构一般包含的四个层面。( )

  A、 嵌入式处理器 B、 实时操作系统(RTOS) D、 实际应用程序层 C、 应用程序接口(API)层

  2、一条ARM数据处理指令,例如“ADD R0,R1,#immed”中使用的立即数 #immed 是有一定限制的,下列立即

  数表示中合法的是( )。 A、0x00001234 C、0x0000F008 D、 0x F080000

  3、μCOS-II操作系统不属于( )。

  A、RTOS B、占先式实时操作系统

  D、嵌入式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统

  4、 ARM汇编语句“ADD R0, R2, R3, LSL#1”的作用是( A )。

  B、 R0 =( R2<< 1) + R3

  C、 R3= R0+ (R2 << 1)

  D、 (R3 << 1)= R0+ R2

  5、ARM寄存器组有( D )个寄存器。

  A、7

  C、6 B、32 D、37

  6、 每种嵌入式操作系统都有自身的特点以吸引相关用户,下列说法错误的是( D )。

  A、 嵌入式Linux提供了完善的网络技术支持;

  B、 CLinux是专门为没有MMU的ARM芯片开发的;

  C、 C/OS-Ⅱ操作系统是一种实时操作系统(RTOS);

  7、存储一个32位数0x2168465到2000H~2003H四个字节单元中,若以大端模式存储,则2000H存储单元的内容为( D )。

  A、0x21 C、0x65

  B、0x68 D、0x02

  8、下列不是嵌入式系统的特点的是( C )

  A、嵌入式系统需要专用开发工具和方法进行设计。

  B、嵌入式系统是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

  D、嵌入式系统通常是面向特定任务的,而不同于一般通用PC计算平台,是“专用”的计算机系统 9、寄存器R15除了可以做通用寄存器外,还可以做( A )

  A、 程序计数器

  B、 链接寄存器 D、 基址寄存器

  C、 堆栈指针寄存器

  10、若R1=2000H,(2000H)=0x28,(2008H)=0x87,则执行指令LDR R0,[R1,#8]!后R0的值为( D )。

  A、 0x2000 C、 0x2008

  B、 0x28

  D、 0x87

  11、FIQ中断的入口地址是( A )。

  A、0x0000001C C、0x00000018

  B、0x00000008 D、0x00000014

  12、ARM指令集是( B )位的。

  A、 16 C、 8

  B、 32 D、 24

  三、判断题(每题2分,共14分)

  1、若定义任务task1的优先级为12,则不能再定义其他任务的优先级也为12。

  ( T ) ( ) ( F ) ( T ) ( T ) ( T ) ( T )

  2、ARM处理器在未定义模式下可以处理存储器故障,实现虚拟存储器和存储器保护。 3、μCOS-II操作系统中移植成功后即可使用文件系统。

  4、在ARM的数据处理指令中,大多数均可在指令助记符后加S来设置状态寄存器的条件码。 5、ARM和Thumb之间状态的切换不影响处理器的模式或寄存器的内容。

  6、当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为1时,执行BX Rm指令就可从ARM状态进入Thumb状态。 7、ARM处理器结构体系中具有T变种的处理器核可以工作在ARM状态和Thumb状态。

  四、简答题(共16分)

  1、ARM异常发生时,ARM内核对异常的响应过程是怎样的、 (4分) 1、(4分)

  答:1,保存CPSR到SPSR_<mod>(1’) 2,设置CPSR相应位(1’)

  以进行模式切换,根据需要,设置IRQ和FIQ中断屏蔽位 3,保存异常返回地址到R14_<mod>(1’) 4,PC跳转到异常向量表相应地址处(1’)

  2、什么是BootLoader、主要有几种工作模式及主要功能是什么、 (6分) 答:简单说来,Bootloader就是操作系统内核运行的一段小程序,完成进行初始化系统硬件设置的任务,包括CPU、SDRRAM、Flash、串口等初始化,时钟的设置、存储器的映射。

  分为启动加载模式和下载模式。

  (1)启动加载(Boot laoding)模式又称为“自主”(Autonomous)模式,是指 Bootloader 从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到 RAM 中运行,整个过程并没有用户的介入。

  (2)在下载模式下,目标机上的 Bootloader 将先通过串口连接或网络连接等通信手段从宿主机下载文件。 3、S3C44B0的存储系统中,0xc000000和0xc080000的含义是什么、它们之间的512kbyte空间做什么用、 (6分) 答:0xC000000是 SDRAM的起始地址,系统的程序存储空间从0xC080000开始。512Kbyte的空间划分出来,作为系统的LCD显示缓冲区使用(更新其中的数据,就可以更新LCD的显示)。


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