嵌入式复习大纲
第一章
1、嵌入式系统定义及概念：
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统 2、嵌入式系统的特点：（3个）
1) 嵌入式系统通常是面向特定应用的；
2) 嵌入式系统功耗低、体积小、集成度高、成本低； 3) 嵌入式系统具有较长的生命周期； 4) 嵌入式系统具有固化的代码； 3、嵌入式处理器的分类：
1) 嵌入式微处理器（EMPU）； 2) 嵌入式微控制器（EMCU）； 3) 嵌入式DSP处理器（EDSP）； 4) 嵌入式片上系统（ESoC）。 4、嵌入式系统的组成：
由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
（1）硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）
（2）硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层，该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。BSP具有以下两个特点。 （3）系统软件层由实时多任务操作系统、、文件系统、图形用户接口、网络系统及通用组件模块组成。 5、嵌入式操作系统：
嵌入式实时操作系统μC/OS-II、嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks、pSOS、等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等 6、嵌入式系统的设计方法：（需交叉编译和调试环境）
（1）系统定义与需求分析 （2）系统设计方案的初步确立
（3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证 （4）完善初步方案、初步方案实施 （5）软硬件集成测试
（6）系统功能性能测试及可靠性测试 第二章
1、ARM的CISC、RISC ARM7~ARM9
（1）CISC特点：复杂指令、各种类型的内存寻址方式、微程序结构、效率高
（2）RISC特点：固定指令长度、指令流水线处理、简化内存管理、硬件接线式控制、 单周期执行、复杂度存于编译程序内
（3）冯诺依曼结构：输入输出设备、运算器、控制器、存储器 主要贡献：提出并实现了“存储程序”的概念
2、ARM7：采用3级流水线结构，采用冯诺依曼结构（程序存储与数据存储统一编址） ARM9：采用5流水线结构，采用哈弗体系结构（程序存储器与数据存储器分开独立编 址）
ARM10：采用6流水线结构，采用哈弗体系结构
ARM11：采用8流水线结构，采用哈弗体系结构 3、ARM体系结构的技术特征：
（1）单调周期操作
（2）采用加载/存储指令结构 （执行速度快） （3）固定32位指令 （结构简单、效率高）
（4）地址指令格式 （三地址指令格式，优化代码） （5）指令流水线技术 （提高执行效率） 4、ARM的三种工作状态，如何标记？
（1）ARM状态：32位，ARM状态下执行字对准的32位ARM指令； （2） Thumb状态：16位，Thumb状态下执行半字对准的16位Thumb指令。在Thumb-2 状态下，内核兼有16位和32位指令
（3）调试状态：停机调试时，*cortex-M3只有Thumb-2状态和调试状态
处理器的当前状态寄存器CPSR的T位可标志出两种状态。当T位为0时是ARM状态，为1时是Thumb状态。
5、ARM 7 种功能模式：
（1）用户模式：正常用户模式，程序正常执行模式。
（2）FIQ模式：处理快速中断，支持高速数据传送或通道处理。 （3）IRQ模式：处理普通中断。
（4）SVC模式：操作系统保护模式，处理软件中断。
（5）中止模式：处理存储器故障，实现虚拟存储器和存储器保护。
（6）未定义模式：处理未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真。 （7）系统模式：运行特权操作系统任务。
6、ARM共有37个寄存器，包括31个通用寄存器（含PC）和6个状态寄存器 7、7 个异常中断：
（1）复位异常reset。
（2）数据访问中止异常DABT （3）快速中断异常 FIQ （4）外部中断异常 IRQ
（5）指令预取中止异常 FABT
（6、7）软件中断异常SWI 和未定义的指令异常 8、ARM对异常中断的响应过程：
（1）保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位； （2）设置当前程序状态寄存器CPSR中的相应位； （3）将寄存器lr_mode设置成返回地址；
（4）将程序计数器值PC，设置成该异常中断的中断向量地址，跳转到相应异常中断处 执行。
9、大端模式：32位的高字节存放在低地址中，低字节存放在高地址中
10、小端模式（系统复位默认）：32位的高字节存放在高地址中，低字节存放在低地址中。 11、简述ARM7的内部寄存器R13、R14、R15的主要功能和作用：
R13、R14、R15都可以被ARM处理器当作通用寄存器和寻址访问；但在ARM处理器系统中R13也用作堆栈指针，R14用作链接寄存器，R15用作取指指针寄存器。
第三章
1、ARM指令的寻址方式：
1) 立即数寻址：在立即数寻址方式下，操作数本身直接在指令中给出，去除指令也就
获得了操作数，这个操作数也称为立即数。
2) 寄存器寻址：在寄存器寻址方式下，寄存器的值即为操作数。ARM指令普遍采用
这种寻址方式，由于直接和寄存器交换数据，其执行效率较高。
3) 寄存器移位寻址：寄存器移位寻址的操作数由寄存器的数值进行相应移位而得到；
移位的方式在指令中以助记符的形式给出，而移位的位数可用立即数或寄存器寻址方式表示。
4) 寄存器间接寻址：寄存器中的值为操作数的物理地址，这样的寻址方式称为寄存器
间接寻址。实际的操作数存放在存储器中，其地址由寄存器给出。 5) 基址变址寻址：将寄存器（称为基址寄存器）的值与指令中给出的偏移地址量相加，
所得的结果作为操作数的物理地址，这样的寻址方式称为基址变址寻址。
6) 相对寻址：相对寻址同基址变址寻址相似，区别只是将程序计数器PC作为基址寄
存器，指令中的标记作为地址偏移量。
7) 多寄存器寻址：在多寄存器寻址方式中，一条指令可实现一组寄存器值的传送。连
续的寄存器间用“-”连接，否则用“,”分隔。
8) 块复制寻址：块复制寻址可实现连续地址数据从存储器的某一位置复制到另一位
置。
9) 堆栈寻址：堆栈寻址用于数据栈与寄存器组之间批量数据传输。堆栈是一种后进先
出的数据结构，数据写入和读出内存的顺序不同，适用堆栈寻址可以很好地解决这个问题。
第四章
1、嵌入式系统中常用的C语言语句：P121 第六章
1、嵌入式的最小系统：
2、UART串行通信的过程：
第七章
1、叙述嵌入式系统Boot Loader概念、 功能和两个阶段（即：stage1和stage2）的启动步骤：
（1）概念：Boot Loader 是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。
（2）功能：通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从 而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内 核准备好正确的环境。
（3两个阶段：
stage1 通常包括以下步骤： 硬件设备初始化
为加载 Boot Loader 的 stage2 准备 RAM 空间 拷贝 Boot Loader 的 stage2 到 RAM 空间中 设置好堆栈
跳转到 stage2 的 C 入口点 stage2 通常包括以下步骤：
初始化本阶段要使用到的硬件设备 检测系统内存映射(memory map)
将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读到 RAM 空间中 为内核设置启动参数 调用内核 2、S3C44B0X中具有哪几个定时器？分别有哪些功能特性？
6个16位定时器：都可以工作在中断或DMA模式。
定时器0、1、2、3、4有PWM功能，定时器5只是一个内部定时 器而无输出引脚。
PWM定时器特性为：
? 6个基于DMA或中断操作的16位定时器
? 3个8位预分频器，2个5位除法器和1个4位除法器。 ? 输出波形可编程的功率控制器（PWM）
? 自动重装或短脉冲模式（One-shot Pulse Mode） ? 死区发生器
1个看门狗定时器，看门狗定时器具有以下特性：
? 带中断请求的普通间隔定时器模式
? 当定时器计数值达到0时，内部复位信号被激活128MCLK周期
3、S3C44B0X中功耗管理的5种模式是什么? S3C44B0X中功耗管理的5种模式：
正常模式：正常运行模式；
低速模式：不加PLL 的低时钟频率模式； 空闲模式：只停止CPU 的时钟； 停止模式：停止所有的时钟；
LCD的SL空闲模式：SL 空闲模式的进入将导致 LCD 控制器 开始工作。此时，CPU和除LCD控制器 外的所有外设都停止工作。 4、写出S3C44B0X的UART1的初始化设置程序代码。 UART初始化程序：
static int whichUart=0;
void Uart_Init(int mclk,int baud) {int i;
If(mclk==0)
mclk=MCLK; rUFCON1=0x0; rUMCON1=0x0; rULCON1=0x3; rUCON1=0x245;
rUBRDIC1=((int)(mclk/16./baud+0.5)-1);
for(i=0;i<100;i++); }
5、根据自己的理解描述嵌入式系统的发展趋势？ 行业性嵌入式软硬件平台——标准化
互联网的普及——网络化 半导体技术的改善——小型化 3C技术的快速融合——功能多样化 使用者的需求——个性化
信息服务应用生活化——泛在化
2015年本科期末考试《嵌入式系统原理及应用》最终版整理复习要点
