嵌入式系統(tǒng)試題含答案
嵌入式系統(tǒng)是一種完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。以下是由陽(yáng)光網(wǎng)小編整理關(guān)于嵌入式系統(tǒng)試題的內(nèi)容，希望大家喜歡!
嵌入式系統(tǒng)試題含答案(一)
一、什么是嵌入式系統(tǒng)、列舉出幾個(gè)你身邊熟悉的嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品。、至少列舉5種、
答、嵌入式操作系統(tǒng)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件、它是嵌入式系統(tǒng)極為重要的組成部分、通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形界面及標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等。從隨身攜帶的mp3、語(yǔ)言復(fù)讀機(jī)、手機(jī)、PDA到家庭之中的智能電視、智能冰箱、機(jī)頂盒、再到工業(yè)生存、娛樂(lè)中的機(jī)器人、無(wú)不采用嵌入式技術(shù)。
二、什么是最小系統(tǒng)、包含哪些模塊、
答、嵌入式最小系統(tǒng)即是在盡可能減少上層應(yīng)用的情況下、能夠使系統(tǒng)運(yùn)行的最小化模塊配置。以ARM內(nèi)核嵌入式微處理器為中心、具有完全相配接的Flash電路、SDRAM電路、JTAG電路、電源電路、晶振電路、復(fù)位信號(hào)電路和系統(tǒng)總線擴(kuò)展等、保證嵌入式微處理器正常運(yùn)行的系統(tǒng)、可稱為嵌入式最小系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)典型的嵌入式最小系統(tǒng)、以ARM處理器為例、其構(gòu)成模塊及其各部分功能如圖1所示、其中ARM微處理器、FLASH和SDRAM模塊是嵌入式最小系統(tǒng)的核心部分。
三、說(shuō)明中斷處理的主要流程(圖示并附說(shuō)明)。
答、當(dāng)一個(gè)異常出現(xiàn)以后、ARM微處理器會(huì)執(zhí)行以下幾步操作、 、這些是中斷發(fā)生時(shí)、自動(dòng)處理的、
1、將下一條指令的地址存入相應(yīng)連接寄存器LR、以便程序在處理異常返回時(shí)能從正確的位置重新開(kāi)始執(zhí)行。若異常是從ARM狀態(tài)進(jìn)入、LR寄存器中保存的是下一條指令的地址、當(dāng)前PC、4或PC、8、與異常的類型有關(guān)、、若異常是從Thumb狀態(tài)進(jìn)入、則在LR寄存器中保存當(dāng)前PC的偏移量、這樣、異常處理程序就不需要確定異常是從何種狀態(tài)進(jìn)入的。例如、在軟件中斷異常SWI、指令MOV PC、
R14_svc總是返回到下一條指令、不管SWI是在ARM狀態(tài)執(zhí)行、還是在Thumb狀態(tài)執(zhí)行。
2、將CPSR復(fù)制到相應(yīng)的SPSR中。
3、根據(jù)異常類型、強(qiáng)制設(shè)置CPSR的運(yùn)行模式位。
4、強(qiáng)制PC從相關(guān)的異常向量地址取下一條指令執(zhí)行、從而跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的異常處理程序處。
還可以設(shè)置中斷禁止位、以禁止中斷發(fā)生。
如果異常發(fā)生時(shí)、處理器處于Thumb狀態(tài)、則當(dāng)異常向量地址加載入PC時(shí)、處理器自動(dòng)切換到ARM狀態(tài)從異常返回
異常處理完畢之后、ARM微處理器會(huì)執(zhí)行以下幾步操作從異常返回、
1、將連接寄存器LR的值減去相應(yīng)的偏移量后送到PC中。
2、將SPSR復(fù)制回CPSR中。
3、若在進(jìn)入異常處理時(shí)設(shè)置了中斷禁止位、要在此清除。
可以認(rèn)為應(yīng)用程序總是從復(fù)位異常處理程序開(kāi)始執(zhí)行的、因此復(fù)位異常處理程序不需要返回。
四、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中用的硬件平臺(tái)是以S3C2410微處理器為核心的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、
其內(nèi)嵌JTAG、 MMU、Cache、說(shuō)明其含義與用途、
答、1、 用于燒寫(xiě)FLASH 、用于調(diào)試程序 仿真器
2、在使用了虛擬存儲(chǔ)器的情況下、虛擬地址不是被直接送到內(nèi)存地址總線上、而是送到內(nèi)存管理單元——MMU、就是把虛擬地址映射到物理地址、對(duì)內(nèi)存有分頁(yè)管理功能、可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存空間保護(hù)
3、 Cache即高速緩存、在Cache中存放CPU常用的指令和數(shù)據(jù)、然后將這些數(shù)據(jù)和指令以一定的算法和策略從主存中調(diào)入、使CPU可以不必等待主存數(shù)據(jù)而保持高速操作。這樣就滿足了嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)、高效的要求
五、ARM微處理器有多達(dá)十幾種內(nèi)核結(jié)構(gòu)、幾十個(gè)芯片生產(chǎn)廠家以及千變?nèi)f化的內(nèi)部功能配置組合、開(kāi)發(fā)人員應(yīng)如何選擇、說(shuō)出選擇微處理器時(shí)需要考慮的因素。
答、作為核心芯片的微處理器、其自身的功能、性能、可靠性被寄予厚望、 應(yīng)用領(lǐng)域范圍、比較常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域分類有航天航空、通信、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、消費(fèi)電子、汽車電子等。(2) 微處理器自帶什么樣的資源是選型的一個(gè)重要考慮因素。芯片自帶資源越接近產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相對(duì)就越簡(jiǎn)單。(3)可擴(kuò)展資源、芯片一般都有內(nèi)置RAM和ROM、但其容量一般都很小 硬件平臺(tái)要支持OS、RAM和ROM、對(duì)資源的要求就比較高。這就要求芯片可擴(kuò)展存儲(chǔ)器。 (4)功 耗 、低功耗的產(chǎn)品即節(jié)能又節(jié)財(cái)、甚至可以減少環(huán)境污染、因此低功耗也成了芯片選型時(shí)的一個(gè)重要指標(biāo)。(5)封 裝、常見(jiàn)的微處理器芯片封裝主要有QFP、BGA兩大類型。BGA類型的封裝焊接比較麻煩、但BGA封裝的芯片體積會(huì)小很多。如果產(chǎn)品對(duì)芯片體積要求不嚴(yán)格、選型時(shí)最好選擇QFP封裝。(6)芯片的可延續(xù)性及技術(shù)的可繼承性、產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度很快、所以在選型時(shí)要考慮芯片的可升級(jí)性。 (7)價(jià)格及供貨保證、芯片的價(jià)格和供貨也是必須考慮的因素。選型時(shí)盡量選擇有量產(chǎn)的芯片。(8)仿真器、選擇配套適合的仿真器、會(huì)給開(kāi)發(fā)帶來(lái)許多便利。對(duì)于已經(jīng)有仿真器的人們、在選型過(guò)程中要考慮它是否支持所選的芯片。 (9)OS及開(kāi)發(fā)工具在選型芯片時(shí)必須考慮其對(duì)軟件的支持情況、 (10)技術(shù)支持、所以選芯片時(shí)最好選擇知名的半導(dǎo)體公司。另外、芯片的成熟度取決于用戶的使用規(guī)模及使用情況。選擇市面上使用較廣的芯片、將會(huì)有比較多的共享資源、給開(kāi)發(fā)帶來(lái)許多便利、
六、比較C51單片機(jī)、
DSP、ARM處理器的異同、一般地、它們適用于哪些方面的應(yīng)用。
答、(1)、 C51是8位的、ARM是32位的、DSP有16位的、也有更高的。
(2)、所有說(shuō)從運(yùn)算能力上看、C51最弱、DSP最強(qiáng)、ARM居中。
(3)、結(jié)構(gòu)差別較大、C51最簡(jiǎn)單、是一般的馮諾伊曼結(jié)構(gòu)、ARM9以上是哈佛結(jié)構(gòu)的RISC、DSP一般使用哈佛結(jié)構(gòu)。
4、C51一般芯片面積非常小、工作頻率很低、一般是10多MHz、有的是24MHz、、所以功耗低。DSP則頻率很高(高的達(dá)到300MHz以上)、所以功耗大。
ARM芯片面積也很小、ARM7是0、55平方毫米、功耗也比較小。頻率大約在、幾十到200MHz之間、
5、所以一般C51主要應(yīng)用于不需要太多計(jì)算量的控制類系統(tǒng)。一般配有豐富的外圍module。DSP則主要應(yīng)用于需要進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的高端系統(tǒng)、例如圖像處理、加密解密、導(dǎo)航系統(tǒng)等、外圍module一般較少。ARM是C51和DSP之間的一個(gè)折衷。
6、強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)、C51的性能遠(yuǎn)不如ARM和DSP、但仍然占據(jù)重要的一席之地、
原因就是性能價(jià)格比。因?yàn)樗墒炝�、太小了、太便宜了。而在一些需要�?fù)雜計(jì)算的領(lǐng)域、DSP也不可或缺。ARM的成功就是他找到了一個(gè)折衷點(diǎn)、并且建立了一個(gè)非常靈活的商業(yè)模型。
7、現(xiàn)在高端產(chǎn)品的一個(gè)趨勢(shì)是ARM+DSP
嵌入式系統(tǒng)試題含答案(二)
一、填空題(每空2分，共18分)
1、PC機(jī)開(kāi)機(jī)的初始化工作一般由BIOS完成，而嵌入式系統(tǒng)的.初始化工作一般由完成。
2、ARM內(nèi)核三級(jí)流水線機(jī)制是指指令運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)過(guò)的、譯碼、執(zhí)行三個(gè)階段。
3、ARM寄存器SPSR被稱為寄存器。
4、uClinux與標(biāo)準(zhǔn)Linux的最大區(qū)別在于。 5、嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以為基礎(chǔ)、軟硬件可、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
6、ARM的數(shù)據(jù)存取指令Load/Store是唯一用于寄存器和存儲(chǔ)器之間進(jìn)行的指令。
7、µC/OS中，為保護(hù)任務(wù)之間的共享數(shù)據(jù)和提供任務(wù)之間的通信，提供了操作系統(tǒng)任務(wù)間通信方法有：、郵箱、消息隊(duì)列，事件標(biāo)志。
二、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共24分)
1、下列哪一項(xiàng)不屬于嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)一般包含的四個(gè)層面。( )
A、 嵌入式處理器 B、 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS) D、 實(shí)際應(yīng)用程序?qū)?C、 應(yīng)用程序接口(API)層
2、一條ARM數(shù)據(jù)處理指令，例如“ADD R0，R1，#immed”中使用的立即數(shù) #immed 是有一定限制的，下列立即
數(shù)表示中合法的是( )。 A、0x00001234 C、0x0000F008 D、 0x F080000
3、μCOS-II操作系統(tǒng)不屬于( )。
A、RTOS B、占先式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
D、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) C、非占先式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
4、 ARM匯編語(yǔ)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寄存器組有( D )個(gè)寄存器。
A、7
C、6 B、32 D、37
6、 每種嵌入式操作系統(tǒng)都有自身的特點(diǎn)以吸引相關(guān)用戶，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )。
A、 嵌入式Linux提供了完善的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持;
B、 CLinux是專門為沒(méi)有MMU的ARM芯片開(kāi)發(fā)的;
C、 C/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS);
7、存儲(chǔ)一個(gè)32位數(shù)0x2168465到2000H～2003H四個(gè)字節(jié)單元中，若以大端模式存儲(chǔ)，則2000H存儲(chǔ)單元的內(nèi)容為( D )。
A、0x21 C、0x65
B、0x68 D、0x02
8、下列不是嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)的是( C )
A、嵌入式系統(tǒng)需要專用開(kāi)發(fā)工具和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
B、嵌入式系統(tǒng)是技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。
D、嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定任務(wù)的，而不同于一般通用PC計(jì)算平臺(tái)，是“專用”的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 9、寄存器R15除了可以做通用寄存器外，還可以做( A )
A、 程序計(jì)數(shù)器
B、 鏈接寄存器 D、 基址寄存器
C、 堆棧指針寄存器
10、若R1=2000H，(2000H)=0x28，(2008H)=0x87，則執(zhí)行指令LDR R0，[R1，#8]!后R0的值為( D )。
A、 0x2000 C、 0x2008
B、 0x28
D、 0x87
11、FIQ中斷的入口地址是( 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、判斷題(每題2分，共14分)
1、若定義任務(wù)task1的優(yōu)先級(jí)為12，則不能再定義其他任務(wù)的優(yōu)先級(jí)也為12。
( T ) ( ) ( F ) ( T ) ( T ) ( T ) ( T )
2、ARM處理器在未定義模式下可以處理存儲(chǔ)器故障，實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器保護(hù)。 3、μCOS-II操作系統(tǒng)中移植成功后即可使用文件系統(tǒng)。
4、在ARM的數(shù)據(jù)處理指令中，大多數(shù)均可在指令助記符后加S來(lái)設(shè)置狀態(tài)寄存器的條件碼。 5、ARM和Thumb之間狀態(tài)的切換不影響處理器的模式或寄存器的內(nèi)容。
6、當(dāng)操作數(shù)寄存器Rm的狀態(tài)位bit[0]為1時(shí)，執(zhí)行BX Rm指令就可從ARM狀態(tài)進(jìn)入Thumb狀態(tài)。 7、ARM處理器結(jié)構(gòu)體系中具有T變種的處理器核可以工作在ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)。
四、簡(jiǎn)答題(共16分)
1、ARM異常發(fā)生時(shí)，ARM內(nèi)核對(duì)異常的響應(yīng)過(guò)程是怎樣的、 (4分) 1、(4分)
答：1，保存CPSR到SPSR_<mod>(1’) 2，設(shè)置CPSR相應(yīng)位(1’)
以進(jìn)行模式切換，根據(jù)需要，設(shè)置IRQ和FIQ中斷屏蔽位 3，保存異常返回地址到R14_<mod>(1’) 4，PC跳轉(zhuǎn)到異常向量表相應(yīng)地址處(1’)
2、什么是BootLoader、主要有幾種工作模式及主要功能是什么、 (6分) 答：簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，Bootloader就是操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行的一段小程序，完成進(jìn)行初始化系統(tǒng)硬件設(shè)置的任務(wù)，包括CPU、SDRRAM、Flash、串口等初始化，時(shí)鐘的設(shè)置、存儲(chǔ)器的映射。
分為啟動(dòng)加載模式和下載模式。
(1)啟動(dòng)加載(Boot laoding)模式又稱為“自主”(Autonomous)模式，是指 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。
(2)在下載模式下，目標(biāo)機(jī)上的 Bootloader 將先通過(guò)串口連接或網(wǎng)絡(luò)連接等通信手段從宿主機(jī)下載文件。 3、S3C44B0的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，0xc000000和0xc080000的含義是什么、它們之間的512kbyte空間做什么用、 (6分) 答：0xC000000是 SDRAM的起始地址，系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)空間從0xC080000開(kāi)始。512Kbyte的空間劃分出來(lái)，作為系統(tǒng)的LCD顯示緩沖區(qū)使用(更新其中的數(shù)據(jù)，就可以更新LCD的顯示)。
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