嵌入式系统与ARM处理器知识测试

"MOOCARM处理器及应用单元测试及考试答案.docx" 嵌入式系统是计算机科学中的一个重要领域，它涉及到一系列专为特定用途设计的计算机系统。这些系统通常集成在更大的机械或电子系统中，负责控制或监视设备的功能。在硬件层面上，嵌入式系统的核心是嵌入式处理器，例如ARM处理器，它负责执行计算任务。此外，系统还包括存储器（如SDRAM和ROM）以及各种设备I/O接口，用于与外部设备交互。 嵌入式系统的特点包括代码质量高、可靠性强、面向特定应用，并且软件往往固化在存储器中而非存储于磁盘。它们不强调像通用计算机那样的交互性，而是更注重功能实现和效率。相反，具备二次开发能力是现代嵌入式系统的一个重要特征，允许开发者根据具体需求进行定制和扩展。 在操作系统层面，嵌入式操作系统（RTOS）以低成本、高可靠性和占用资源少为特点，适合在有限的硬件资源下运行。例如，VxWorks操作系统因其高可靠性，被广泛应用于包括火星探测器在内的高端和关键任务应用中。 ARM处理器是一种广泛使用的RISC（精简指令集计算机）架构，以其低功耗、高性能和灵活性而闻名。ARM指令集包括支持THUMB（16位）和ARM（32位）两种模式，但它的指令长度并非固定。ARM处理器不直接支持8位或16位器件，而是通过兼容模式来实现与这些器件的交互。 在ARM处理器的多种工作模式中，管理模式（通常称为privileged模式）是其中之一，它允许执行系统级操作，如配置硬件和管理系统资源。其他模式包括快速中断模式（FIQ）、外部中断模式（IRQ）和用户模式（USR），这些模式对应处理器处理不同类型的事件和任务。 嵌入式微控制器，如8051、P51XA、MCS-251系列的单片机，是嵌入式系统中的核心组件，它们将CPU、内存和外围接口集成在同一芯片上，简化了系统设计并降低了成本。随着技术的发展，嵌入式系统的软件规模不断增长，多任务操作系统逐渐成为主流，以满足更复杂、实时性更强的应用需求。 总结来说，这个文档涵盖了嵌入式系统的基础知识，包括嵌入式处理器（特别是ARM处理器）的角色、嵌入式系统的特点、RTOS的特性，以及单片机和操作系统在嵌入式领域的应用。这些都是理解和设计嵌入式系统的关键概念。