嵌入式系统期末考试重点知识梳理

"嵌入式系统期末考试题.pdf" 嵌入式系统是计算机科学的一个关键领域，涉及硬件和软件的集成，以实现特定的功能。这份期末考试题主要涵盖了嵌入式系统设计的基础知识，包括系统开发的阶段、操作系统、微处理器、架构、指令集以及开发工具链。 1. 嵌入式系统的设计过程包括分析、设计和实现三个阶段。分析阶段主要是确定系统需求，设计阶段涉及具体方案的规划，实现阶段则是将设计转化为实际产品。 2. 常见的嵌入式操作系统有Windows CE/Windows Mobile、Linux、uCos和Symbian。这些操作系统为不同的嵌入式设备提供了基础运行环境。 3. XScale微处理器基于ARM公司的ARMV5TE内核，该内核支持高效的指令集。 4. 微处理器的总线架构有两种，冯诺依曼结构将数据和指令使用同一个接口，而哈佛结构则将指令和数据接口分开，允许并行访问。 5. ARM微处理器有七种工作模式，分为非特权模式（如用户模式）和特权模式。用户模式是非特权模式，通常用于运行应用程序。 6. ARM指令集包括基本的ARM指令集和更紧凑的Thumb指令集，两者可以提供不同的性能和代码密度。 7. 当ARM微处理器复位后，程序计数器（PC，R15）的初始地址通常是0x0，且初始工作模式是supervisor模式。 8. 在ARM体系结构中，复杂的内存管理由系统控制协处理器CP15和MMU（存储管理部件）来执行。异常处理，如DataAbort（数据异常）和PrefetchAbort（预取指令异常），会通过嵌入式操作系统的内存管理机制和MMU进行处理，确保程序正常执行。 9. 构建嵌入式系统开发环境的工具链有开放源码的GNU工具链，以及ARM公司提供的ADS工具链，它们分别用于不同开发需求。 在指令和程序测试部分，试题考察了ARM指令的编写和执行，例如： 1. ARM指令"MOVR1,R2, LSL#3"将R2中的值左移三位后存储到R1中，即r1=r2*8（题目描述有误，应该是r1=r2*8，因为每个移动位相当于乘以2）。 2. 执行SUBS R2, R3, R4, LSR#2指令后，R2的值变为3，R3的值保持不变，仍为4。 3. 给定的程序段是一个简单的调用函数的示例，最终R0的值取决于arithmeticfunc函数的实现，而该函数的具体行为没有给出，因此无法确定R0的确切值。 这些试题全面地覆盖了嵌入式系统的基础概念，包括系统设计、操作系统、微处理器工作原理、指令集理解和开发工具链的使用。对学习者来说，理解和解答这些问题有助于深入理解嵌入式系统的运作机制。