嵌入式 考试题1.docx
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嵌入式 考试题1.docx
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嵌入式考试题1
一、简答题
1.什么是嵌入式系统?
嵌入式系统的特点是什么?
答案:
嵌入式系统的定义:
以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统明显特点:
1.嵌入式系统是一个专用计算机系统,有微处理器,可编程;2、嵌入式系统有明确的应用目的3、嵌入式系统作为机器或设备的组成部分被使用。
嵌入式系统特点:
1、与应用密切相关2、实时性3、复杂的算法4、制造成本5、功耗6、开发和调试7、可靠性8、体积小
2.简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。
答案:
硬件组成:
微处理器、存储器、输入设备、输出设备。
软件组成:
嵌入式应用程序、应用程序接口、嵌入式实时操作系统、板级支持包
3.S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器?
APB总线上连接了那些部件?
答案:
AHB总线上连接的控制器:
LCD控制器,总线控制器,USB主控制器,中断控制器,存储器控制器,NandFlash控制器,时钟与电源管理,ExtMaster。
APB总线上连接的控制器:
通用异步收发器,通用I/O端口,定时器/脉宽调制,实时时钟,看门狗定时器,A/D转换器与触摸屏,IIC总线接口,IIS总线接口,SPI串行外设接口,MMC/SD/SDIO主控制器,USB设备控制器。
4.ARM体系结构支持几种类型的异常,并说明其异常处理模式和优先级状态?
答案:
7种异常,异常种类处理模式优先级
复位管理程序模式最高
数据中止中止模式次之
快速中断请求快速中断请求模式次之
中断请求中断请求模式次之
指令预取中止中止模式次之
未定义指令未定义模式最低
软件中断管理程序模式最低
5.存储器生长堆栈可分为哪几种?
各有什么特点?
答案:
满递减堆栈(特点是栈指针指向堆栈的最后一个已使用的地址,堆栈向存储器地址减小方向生长)、满递增堆栈(特点是指针指向堆栈的最后一个已使用的地址,堆栈向存储器地址增大方向生长)、空递减堆栈(特点是指SP指向堆栈的第一个没有使用的地址,堆栈向存储器地址减小方向生长)、空递增堆栈(特点是指SP指向堆栈的第一个没有使用的地址,堆栈向存储器地址增大方向生长)
6.简述存储器系统层次结构及特点。
答案:
存储系统分为三个层次:
高速缓冲存储器cache,主存储器和辅助存储器构成。
特点:
Cache是一种位于主存储器和嵌入式微处理器内核之间的快速存储器阵列,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据,Cache一般集成在嵌入式微处理器内,可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的存储容量大小依不同处理器而定。
主存储器用来存放系统和用户的程序及数据,是嵌入式微处理器能直接访问的存储器。
主存储器包含有ROM和RAM,可以位于微处理器的内部或外部。
辅助存储器通常指硬盘、NANDFlash、CF卡、MMC和SD卡等,用来存放大数据量的程序代码或信息,一般容量较大,但读取速度与主存相比要慢一些。
7.简述I2S总线接口的启动与停止过程。
答案:
启动IIS:
rIISCON|=0x1;While(!
Uart_GetKey());
停止:
Delay(10);rIISCON|=0x0;rDMASKTRIG2=(1<<2);rIISFCON=0x0;
8.简述ARM系统中的中断处理过程。
答案:
处理过程:
1)将PC的值保存到IRQ方式下的连接寄存器LR中
2)将当前程序状态寄存器CPSR内容保存到IRQ方式下的保留程序状态寄存器SPSR中
3)强制设置程序状态寄存器的方式位和状态为,系统进入IRQ方式ARM状态
4)设置中断禁止位,禁止再次中断
5)设置PC为相应的异常向量
9.ARM微处理器支持哪几种运行模式?
各运行模式有什么特点?
答案:
7种模式,
用户模式:
用于执行大部分应用程序
快速中断模式:
支持数据传送或通道处理
中断模式:
用于一般中断处理
管理程序模式:
是一种操作系统受保护的方式
中止模式:
访问数据或指令预取中止后进入中止方式
系统模式:
是一种操作系统特权级的用户方式
未定义模式:
当一条未定义指令被执行时进入的模式
10.当PCLK=66.5MHz时,选择不同的时钟分频(1/2、1/4、1/8、1/16)输入,分别计算定时器最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间。
掌握方法
下面以时钟分频为1/2时为例子:
(见书上P275-P276页例题)必须先知道分辨率和最大定时区间的定义
答案:
最小分辨率:
定时器输入时钟的频率=PCLK/{prescaler值+1}/{divider值}
=66.5/{0+1}/{2}=33.2500(MHz)
一个计数脉冲的时间=1/33.2500(MHz)=0.0300(us)
最大分辨率:
定时器输入时钟的频率=PCLK/{prescaler值+1}/{divider值}
=66.5/{255+1}/{2}=129.8828(MHz)
一个计数脉冲的时间=1/129.8828MHz)=7.6992(us)
最大定时区间:
由于TCNTBn=65535,计数到0共65536个计数脉冲,
所以65536*7.6992(us)=0.5045(sec)
11.分析如图所示I2S总线时序图,说明其操作过程。
答案:
12.S3C2410A与UAD1341通过I2S总线接口连接,试述音频数据传送过程。
答案:
传输过程:
处理器通过IIS总线接口,控制音频数据在S3C2410A内存与UDA1341TS之间传送。
连接在UDA1341TS上的麦克风信号在UDA1341TS内部经过A/D转换器等,转换成二进制数,串行通过DATAO引脚送到S3C2410A的IIS模块,在IIS模块中数据转换成并行数据,然后使用通常存取方式或DMA存取方式,将并行数据保存在内存中;而内存中要输出的音频数据,使用通常存取方式或DMA存取方式,将数据并行传送到IIS模块,在IIS模块中转换成串行数据,串行通过DATAI引脚送到UDA1341TS,在片内经过D/A转换器等,变成模拟信号,经过驱动器等,驱动扬声器。
13.简述LCD控制器组成及数据流描述。
答案:
组成:
REGBANK寄存器组,一个专用DMA即LCDCDMA,像素数据传输VIDPRCS,定时产生器TIMEGEN,三星专用定时控制逻辑单元,视频多路开关VIDEOMUX.
数据流描述:
在LCDCDMA中有FIFO存储器,当FIFO为空或部分空,LCDCDMA请求从帧存储器(也称帧缓冲区)装入数据。
装入数据使用突发(burst)存储器传送方式,每一次突发请求,连续从存储器取4个字,即16字节数据。
在总线传输期间,不允许总线主设备权转让给别的总线主设备。
当传送请求由总线仲裁器接收时,4个连续的字数据由系统存储器的帧缓冲区传送到LCDCDMA内的FIFO。
全部FIFO大小为28个字,分别由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH组成。
使用FIFOL和FIFOH,用来支持双扫描显示模式。
在单扫描显示模式,仅有FIFO中的1个,即FIFOH能够被使用。
14.以下是S3C2410A的串口逻辑方框图,试分析其组成和工作原理。
答案:
组成:
一个波特率发生器,一个发送器,一个接收器,一个控制单元。
工作原理:
在FIFO方式,要发送的数据先写入FIFO寄存器,然后复制到发送移位器,通过发送数据引脚TxDn移位输出;而接收数据从接收数据引脚RxDn输入并移位,然后从接收移位器复制到FIFO寄存器。
在非FIFO方式,要发送的数据先写入发送保持寄存器,然后复制到发送移位器,通过TxDn引脚移位输出;要接收的数据通过RxDn引脚输入并移位,然后从移位器复制到接收保持寄存器。
二、程序分析。
给以下程序主要过程加注释,幷写出程序功能
1.汇编程序:
IsrIRQ
subsp,sp,#4;//sp=sp-4
stmfdsp!
,{r8-r9}
ldrr9,=INTOFFSET
ldrr9,[r9];//将r9内容作为地址,读该单元数据,送r9
ldrr8,=HandleEINT0;//装入HandleEINT0数据到r8
addr8,r8,r9,lsl#2;//r8=r8+r9<<2;
ldrr8,[r8];//将r8内容作为地址,读该单元数据,送r8
strr8,[sp,#8];//r8数据写入sp+8作地址的存储器中,不回写
ldmfdsp!
,{r8-r9,pc};//将sp指向的存储器单元的数据,装入r8-r9和pc的寄存器中
程序实现的功能:
中断响应进入中断和中断返回的过程
2.C语言程序段
rGPFCON|=2<<0|2<<4;//设置GPF0、GPF2为EINT0、EINT2的功能
rGPGCON|=2<<6|2<<22;//设置GPG3、GPG11为EINT11、EINT19的功能
rINTMOD=0;//中断模式寄存器设置为0,所有中断均为IRQ类型
rEXTINT0|=4<<0|4<<8;//设置EINT0、EINT2为上升沿触发
rEXTINT1|=4<<12;//设置EINT11为上升沿触发
rEXTINT2|=4<<12;//设置EINT19为上升沿触发
//
rINTMSK&=~(1<<0|1<<2|1<<5);
//EINT0、EINT2、EINT8_23对应屏蔽位置0,允许服务
程序实现的功能:
中断的初始化程序
3.C语言程序段
voidTest_Touchpanel(void)
{
rADCDLY=50000;//ADC开始或区间延时
rADCCON=(1<<14)+(ADCPRS<<6);//A/D转换器预分频值允许,-//A/D转换器预分频值为ADCPRS
rADCTSC=0xd3;//等待中断模式,通常ADC转换,XP上拉允许,nXPON输出时1,
//XP与AIN[7]连接,XMON输出是0,XM=高阻,nYPON输出是1,
//YP与AIN[5]连接,YMON输出是1,YM=GND
pISR_ADC=(int)AdcTsAuto;
rINTMSK=~BIT_ADC;//中断屏蔽寄存器中,不屏蔽INT_ADC
rINTSUBMSK=~(BIT_SUB_TC);//不屏蔽子中断INT_TC
Uart_Getch();
rINTSUBMSK|=BIT_SUB_TC;//屏蔽子中断INT_TC
rINTMSK|=BIT_ADC;//中断屏蔽寄存器中,屏蔽INT_ADC
}
程序实现的功能:
分别X/Y位置转换测试程序
4.汇编语言
ldrr0,=REFRESH//把刷新控制寄存器的值装入到r0
ldrr3,[r0]//r3=rREFRESH,从r0的地址读值装入r3中
movr1,r3//把r3值送r1中
orrr1,r1,#BIT_SELFREFRESH//把刷新控制寄存器的自动刷新位置为1
strr1,[r0]//读r1的数据存入r0中
movr1,#16;waituntilself-refreshisissued.maynotbeneeded.
0subsr1,r1,#1//r1=r1-1
bne%B0//
四、设计与编程(每题10分,共20分)
1.设计程序,写出实现LED1~LED4轮流闪烁的主程序代码。
已知FCLK=400M,不考虑分频函数,FCLK:
HCLK:
PCLK按1:
2:
4计算,使用端口GPB0、1、2、3为LED控制端口,低电平点亮。
GPBCON功能描述
配置端口B引脚端,使用位[21:
0],分别对端口B的11个引脚端进行配置。
00:
输入;01:
输出;10:
第2功能;11:
保留
程序代码:
intMain(intargc,char**argv)
{
inti;
U8key;
U32mpll_val=0;
intdata;
mpll_val=(92<<12)|(1<<4)|
(1);
ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff,(mpll_val>>4)&0x3f,mpll_val&3);
ChangeClockDivider(key,12);
MMU_DisableICache();
MMU_DisableDCache();
rGPBCON=0x155555;
data[0]=0x0e;
data[1]=0x0d;
data[2]=0x0b;
data[3]=0x07;
while
(1)
{
Inti=0;
for(i=0;i<=3;i++)
{
rGPBDAT=(data[i]<<0);
dely(120);
}
}
return0;
}
2.根据NandFlash控制器工作原理,试在图中画出S3C2410A的NandFlash控制器与K9F2808U0C芯片的连接关系,并简单描述其操作过程。
答案:
连接图在课本189页
操作过程:
首先,通过特殊功能寄存器NFCONF进行NandFlash配置;其次要写NandFlash命令到NFCMD寄存器,之后送NandFlash地址到NFADDR寄存器;然后通过检查NFSTAT寄存器状态,读写数据。
每次读操作前或写操作后,都应该检查R/nB信号。
3.S3C2410A的LCD控制器初始化程序主要包括配置LCD引脚用到的GPIO;设置LCDCON寄存器参数等。
试配置C端口、D端口的相关引脚为LCD功能引脚。
写出端口配置初始化程序。
#defineMVAL(13)
#defineMVAL_USED(0)
#defineM5D(n)((n)&0x1fffff)
#defineMODE_STN_4BIT(0X1004)
#defineLCD_XSIZE_STN(320)
#defineLCD_YSIZE_STN(240)
#defineSCR_XSIZE_STN(LCD_XSIZE_STN*2)
#defineSCR_YSIZE_STN(LCD_YSIZE_STN*2)
#defineHOZVAL_STN(SCR_XSIZE_STN/4-1)
#defineLINEVAL_STN(LCD_YSIZE_STN-1)
#defineWLH_STN(0)
#defineWDLY_STN(0)
#defineLINEBLANK_GRAY(13&0xff)
#defineCLKVAL_STN_GRAY(10)
#defineBIT_LCD(0x1<<16)
ExternU32(*frameBuffer4Bit)[SCR_XSIZE_STN/8];
//配置LCD控制器引脚用到的GPIO
rGPCUP=0xffffffff;
rGPCCON=0xaaaaaaaa;
rGPDUP=0xffffffff;
rGPDCON=0xaaaaaaaa;
//设置LCD控制器特殊功能寄存器参数
rLCDCON1=(CLKVAL_STN_GRAY<<8)|\(MVAL_USED<<7)|(1<<5)|(2<<1)|0;
rLCDCON2=(0<<24)|(LINEVAL_STN<<14)|(0<<6)|(0<<0);
rLCDCON3=(WDLY_STN<<19)|(HOZVAL_STN<<8)|\(LINEBLANK_GRAY);
rLCDCON4=(MVAL<<8)|(WLH_STN<<0);
rLCDCON5=0;
rLCDSADDR1=(((U32)frameBuffer4Bit>>22)<<21)|\M5D((U32)frameBuffer4Bit>>1);
rLCDSADDR2=M5D(((U32)frameBuffer4Bit+\(SCR_XSIZE_STN*LCD_YSIZE_STN/2))>>1);
rLCDSADDR3=(((SCR_XSIZE_STN-LCD_XSIZE_STN)/4)<<11)|\(LCD_XSIZE_STN/4);
rDITHMODE=0x0;
4.用S3C2410A或S3C2440的串口1实现串口通信。
试设计不带流量控制的简单收发程序,包括初始化程序,发送程序和接收程序。
所用寄存器描述如下:
ULCONn位
描述
[6]
0:
正常模式;1:
红外模式
[5:
3]
0xx:
无奇偶校验;100:
奇校验101:
偶校验
110:
强制奇偶校验/校验1;111:
强制奇偶校验/校验0
[2]
0:
每帧1个停止位;1:
每帧2个停止位
[1:
0]
00:
5位;01:
6位;10:
7位;11:
8位
UCONn的位功能
位
描述
波特率时钟选择
[10]
0:
使用PCLK,1:
使用UEXTCLK
发送中断请求类型选择
[9]
0:
脉冲;1:
电平
接收中断请求类型选择
[8]
0:
脉冲;1:
电平
Rx超时中断使能控制
[7]
0:
禁止;1:
使能
接收错误状态中断使能控制
[6]
0:
禁止;1:
使能
回送模式选择
[5]
0:
正常模式;1:
回送模式
发送模式选择
[3:
2]
00:
禁止;01:
中断请求或查询模式;
接收模式选择
[1:
0]
00:
禁止;01:
中断请求或查询模式;
UMCONn的位功能
位
描述
AFC使能
[4]
0:
禁止;1:
使能
请求发送
[0]
0:
RTS无效;1:
RTS有效
等等
已定义宏如下:
#defineWrUTXH0(ch)(*(volatileunsignedchar*)0x50000020)=(unsignedchar)(ch)
#defineRdURXH0()(*(volatileunsignedchar*)0x50000024)
程序设计(要求加注释):
书上308页类似对比着写就行了
5.使用S3C2410A的A/D转换器进行模拟信号到数字信号的转换。
写出初始化函数和读取转换结果的函数。
ADCDAT0位名
位
描述
XPDATA(正常ADC)
[9:
0]
X位置的转换数据值(包括正常A/D转换的数据值)。
取值范围:
0~3FF
定义与A/D转换相关的寄存器
#definerADCCON(*(volatileunsigned*)0x58000000)//ADC控制寄存器
#definerADCTSC(*(volatileunsigned*)0x58000004)//ADC触摸屏控制寄存器
#definerADCDLY(*(volatileunsigned*)0x58000008)//ADC启动或间隔延时寄存器
#definerADCDAT0(*(volatileunsigned*)0x5800000c)//ADC转换数据寄存器0
#definerADCDAT1(*(volati1eunsigned*)0x58000010)//ADC转换数据寄存器
程序设计(要求加注释):
6.S3C2440的bank6使用32位数据总线与SDRAM芯片HY57V561620连接,每片SDRAM为32MB存储空间,16位数据线。
试画出二者之间的连接电路图。
在下图中SDRAM芯片引脚引出线上标出连接到S3C2440芯片上的对应引脚名称。
简单描述工作原理:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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