广工 嵌入式整理后的嵌入式Word文件下载.docx
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2.组成
通用处理器、标准总线和外设、软硬件相对独立
面向特定应用的微处理器,总线和外设一般集成在处理器内部,软硬件紧密结合
3.系统资源
系统资源充足,有丰富的编译器、集成开发环境、调试器等
系统资源紧缺,没有编译器等相关开发工具
4.开发方式
开发平台和运行平台都是通用计算机
采用交叉编译方式,开发平台一般是通用计算机,运行平台是嵌入式系统
5.二次开发性
应用程序可重新编程
一般不能重新编程开发
6.发展目标
编程功能电脑,普遍进入社会
变为专用电脑,实现“普及计算”
2.Bootloader的概念和作⽤。
系统上电之后,需要一段程序来进行初始化:
关闭WATCHDOG、改变系统时钟、初始化存储控制器、将更多的代码复制到内存中等等。
如果它能将操作系统内核(从本地Flash或通过网络)复制到内存中运行,就称这段程序为Bootloader。
作用:
初始化硬件设备、建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境
3.ARM处理器的⼯作模式,详细说明每个模式的概念和⽤途。
用户模式(usr):
ARM处理器正常的程序执行状态,大部分任务执行在这种模式。
快速中断模式(fiq):
当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式,用于高速数据传输或通道处理
外部中断模式(irq):
当一个低优先级(normal)中断产生时将会进入这种模式。
用于通用的中断处理
管理模式(svc):
当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式,供操作系统使用的一种保护模式。
中止模式(abt):
当存取异常时将会进入这种模式,用于虚拟存储及存储保护。
未定义模式(und):
当执行未定义指令时会进入这种模式,软件仿真硬件协处理器。
系统模式(sys):
供需要访问系统资源的操作系统任务使用,运行具有特权的操作系统任务
4.ARM处理器异常中断的概念和响应过程。
1)中断
当CPU正在执行程序时,系统发生了一件急需处理的事件,CPU暂时停下正在执行的程序,转去处理相应的事件,事件处理完后,CPU再返回执行原来的程序,这种情况称为中断。
2)异常
是指CPU在执行指令时出现的错误,即不正常的情况。
异常是与当前所执行的程序有关的。
如存取数据或指令错误、计算结果溢出等。
3)响应过程(处理异常的步骤)(处理中断的步骤):
(1)保存返回地址
(2)保存当前状态寄存器CPSR的内容
(3)设置当前状态寄存器CPSR中的相应位
(4)转去执行中断处理程序
5.DMA的⼯作原理和过程(可能解答题)
DMA的⼯作原理:
1)DMA的服务对象
每个DMA通道都有4个DMA请求源,通过设置,可以从中挑选一个服务。
每个通道的DMA请求源如下表所示。
2)DMA的工作过程(可能解答题)
S3C2410X的DMA工作过程可以分为三个状态:
状态1:
等待状态。
DMA等待一个DMA请求。
如果有请求到来,将转到状态2。
在这个状态下,DMAACK和INTREQ为0。
状态2:
准备状态。
DMAACK变为1,计数器(CURR_TC)装入DCON[19:
0]寄存器。
注意:
DMAACK保持为1直至它被清除。
状态3:
传输状态。
DMA控制器从源地址读入数据并将它写到目的地址,每传输一次,CURR_TC数器(在DSTAT中)减1,并且可能做以下操作:
–重复传输:
在全服务模式下,将重复传输,直到计数器CURR_TC变为0;
在单服务模式下,仅传输一次。
–设置中断请求信号:
当CURR_TC变为0时,DMAC发出INTREQ信号,而且DCON[29]即中断设定位被设为1。
–清除DMAACK信号:
对单服务模式,或者全服务模式CURR_TC变为0。
6.交叉编译的概念(可能解答题)
交叉编译是指在宿主机——X86系统CPU的通用计算机上使用ADS,GCC等交叉开发软件为目标机开发程序,最后编译成可以在ARM体系结构的目标机上运行目标代码。
(p97)
7.交叉⼯具链的构成,常⽤构建⽅法有哪些,各有什么优缺点。
通常构建交叉工具链有3种方法:
方法一:
分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码,最终生成交叉编译工具链。
该方法相对比较困难
方法二:
通过Crosstool脚本工具来实现一次编译生成交叉编译工具链,该方法相对于方法一要简单许多,并且出错的机会也非常少,建议大多数情况下使用该方法构建交叉编译工具链。
方法三:
直接通过网上(ftp.arm.kernel.org.uk)下载已经制作好的交叉编译工具链。
该方法有一定的弊端就是局限性太大,因为毕竟是别人构建好的,也就是固定的没有灵活性,所以构建所用的库以及编译器的版本也许并不适合自己要编译的程序,同时也许会在使用时出现许多莫名的错误.
8.Bootloader的启动加载模式和下载模式的区别。
(1)启动加载(Bootloading)模式
这种模式也称为自主(Autonomous)模式,也即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。
这种模式是Bootloader的正常工作模式,因此在嵌入式产品发布的时侯,Bootloader工作在这种模式下。
(2)下载(Downloading)模式
在这种模式下,目标机上的Bootloader将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机(Host)下载文件,比如下载内核映像和根文件系统映像等。
从主机下载的文件通常首先被Bootloader保存到目标机的RAM中,然后再被Bootloader写到目标机上的Flash类固态存储设备中。
Bootloader的这种模式通常在第一次安装内核与根文件系统时被使用;
此外,以后的系统更新也会使用Bootloader的这种工作模式。
工作于这种模式下的Bootloader通常都会向它的终端用户提供一个简单的命令行接口。
9.⽚上系统和可编程⽚上系统的概念
片上系统指的是在单个芯片上集成一个完整的系统,对所有或部分必要的电子电路进行包分组的技术。
(XX)
SOC(片上系统)是IC设计的发展趋势。
采用SOC设计技术,可以大幅度地提高系统的可靠性,减少系统的面积和功耗,降低系统成本,极大地提高系统的性能价格比。
(课本)
可编程⽚上系统是使用FPGA作为物理载体进行芯片设计的技术。
10.ARM处理器的寻址⽅式,举例说明。
(例子见P51-P55)(可能解答题)
寄存器寻址
立即寻址
寄存器偏移寻址
寄存器间接寻址
基址寻址
堆栈寻址
多寄存器寻址
块拷贝寻址
相对寻址。
11.嵌⼊式微处理器的主要发展趋势
经济性(成本)
微型化(封装、功耗)
智能化(功能、速度)
12.实时系统、软实时系统和硬实时系统的概念和区别。
实时系统的定义:
能够对外部事件做出及时响应的系统。
响应时间要有保证。
硬实时系统:
对系统响应时间有严格的要求,如果系统响应时间不能满足,就会引起系统崩溃或致命的错误。
软实时系统:
对系统响应时间有要求,但是如果系统响应时间不能满足,它并不会导致系统出现致命的错误或崩溃,只是降低系统的吞吐量。
13.ARM处理器命名规则,例如ARM7TDMI中T、M、D、I的含义。
TDMI的基本含义为(对其它系列也适用):
T:
支持16为压缩指令集Thumb,称为T变种
D:
支持片上Debug,称为D变种
M:
内嵌硬件乘法器Multiplier,称为M变种
I:
嵌入式ICE,支持片上断点和调试,称为I变种
14.ARM处理器流⽔线结构。
ARM7和ARM9流水线比较
5级流水线的ARM9内核是哈佛架构,拥有独立的指令和数据总线;
指令和数据的读取可以在同一周期进行;
3级流水的ARM7内核是指令和数据总线复用的冯.诺依曼架构,指令和数据的读取不能在同一周期进行;
15.熟悉ARM复杂指令:
ASR,LSL,RRX,ROR,LDR,STMFD等(具体在p52-p55)
16.ATPCS规则(具体在p86-p88)
ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。
ATPCS规定了一些子程序间调用的基本规则。
◆子程序调用过程中寄存器的使用规则
◆数据栈的使用规则
◆参数的传递规则。
17.S3C2410的硬件组成结构和时钟电源管理⽅法(第六章)
S3C2410的硬件组成结构:
S3C2410由ARM920T内核和片内外设两大部分构成。
ARM920T内核由ARM9内核ARM9TDMI、32KB的Cache、MMU三部分组成,片内外设分为高速外设和低速外设,分别用AHB总线和APB总线连接。
时钟电源管理⽅法:
1)片上MPLL和UPLL:
采用UPLL产生操作USB主机/设备的时钟;
MPLL产生最大266MHZ(在2.0V内核电压下)操作MCU所需要的时钟。
2)通过软件可以有选择性的为每个功能模块提供时钟;
3)电源模式:
正常,慢速,空闲和掉电模式;
正常模式:
正常运行模式;
慢速模式:
不加PLL的低时钟频率模式;
空闲模式:
只停止CPU的时钟;
掉电模式:
所有外设和内核的电源都切断了。
4)可以通过EINT[15:
0]或RTC报警中断来从掉电模式中唤醒处理器。
18.Linux⽂件系统结构,及各目录的⽤途。
Linux是一个多用户系统,操作系统本身的驻留程序存放在以根目录开始的专用目录中,有时被指定为系统目录。
Linux文件结构目录如下:
主要目录含义如下:
1)/bin
bin是binary的缩写。
这个目录沿袭了UNIX系统的结构,存放着使用者最经常使用的命令。
例如cp、ls、cat,等等。
2)/boot
这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件。
3)/home
用户的主目录,比如说有个用户叫wang,那他的主目录就是/home/wang也可以用~wang表示。
4)/dev
dev是device(设备)的缩写。
这个目录下是所有Linux的外部设备,其功能类似DOS下的.sys和Win下的.vxd。
在Linux中设备和文件是用同种方法访问的。
例如:
/dev/hda代表第一个物理IDE硬盘。
5)/etc
这个
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