第二章 习题【嵌入式系统】

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简介: 第二章 习题【嵌入式系统】

前言

以下内容源自《嵌入式系统》

仅供学习交流使用

推荐

第一章 习题【嵌入式系统】

第二章 习题

作业活动1

1、CPSR中哪些位只能读取?哪些位可以设置? (3分)

2、 ARM7两种状态如何切换的?通过举例分析其实现机制(4分)

3、什么是计算机的指令集? RISC与CISC两种指令集有何不同? Intel的X86处理器、MCS51处理器、AMD的处理器、PowerPC处理器、MC68000处理器、ARM处理器采用哪种指令集?以计算机的指令集为核心,使用思维导图画出这些问题的答案或关系。(4分)

4、以IRQ中断为例,说明进入异常需要做哪些操作?又是如何退出的?(4分)


答案:



作业活动2

分析图1-图4,讨论三级流水线在程序中是如何执行的?

先说明每一种情况,再分析每一种情况指令执行的过程,采用图表示,左边粘贴对应原图,右边对应写每一种情况下T1、T2、T3、…Tn时刻,取指、译码、执行三大部件分别做什么操作,并分析其原理。四种情况分别分析,要求针对四种情况分别分析,一一对应,通过思维导图表达分析结果,与本题目内容无关不给分,要求有的放矢。

1、ARM单周期简单流水线(1分);

2、带有存储器的指令流水线(2分);

3、带有分支指令的流水线(2分);

4、中断流水线,增加中断跳转的原理分析内容(3分)





答案:


来源自优秀作业lyp



第二章 测验【嵌入式系统】

1单选题

32bit宽的数据0x12345678 在小端模式(Little-endian)模式下存放到0X4000~0X4004地址中,以下哪种存放方式是正确的?

A. 0x78存放到0x4000地址,0x56存放到0x4001地址,0x34存放到0x4002地址,0x12存放到0x4003地址。

B. 0x78存放到0x4003地址,0x56存放到0x4001地址,0x34存放到0x4002地址,0x12存放到0x4000地址。

C. 0x78存放到0x4003地址,0x56存放到0x4002地址,0x34存放到0x4001地址,0x12存放到0x4000地址。

D. 0x78存放到0x4003地址,0x56存放到0x4002地址,0x34存放到0x4002地址,0x12存放到0x4000地址。



正确答案: A
你的作答: A
解析
小端模式,数据的高位保存在内存的高地址中,而数据的低位保存在内存的低地址中
知识来源
2.7.1 数据存储格式 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#271__588

2多选题

当一个异常导致模式切换时,内核自动的做如下处理:

A. 将异常处理程序的返回地址(加固定的偏移量)保存到相应异常模式下的LR

B. 将CPSR的当前值保存到相应异常模式下的SPSR

C. 设置CPSR为相应的异常模式

D. 设置PC为相应异常处理程序的中断入口向量地址,跳转到相应的异常中断处理程序执行

E. 将SPSR的值复制回CPSR


正确答案: ABCD
你的作答: ACD
解析
进入异常需要做的工作,“将SPSR的值复制回CPSR”是返回时需做的工作。
知识来源
2.6.3 异常中断的进入与退出 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#263__423
顺序:ABCD

3单选题

ARM处理器内部共有37个用户可访问的寄存器,分别为31个通用32位寄存器和6个状态寄存器。在用户模式,可以访问哪些寄存器?

A. 用户模式,可以访问 R0-R15、CPSR总共17个寄存器

B. 用户模式,可以访问 R0-R15、CPSR、SPSR_svc总共18个寄存器

C. 用户模式,可以访问 R0-R15总共16个寄存器

D. 用户模式,可以访问 R0-R7、R13、R14、R15、CPSR总共12个寄存器

正确答案: A
你的作答: A
解析
用户模式,可以访问 R0-R15、CPSR总共17个寄存器
知识来源
2.5.1 ARM 状态下的寄存器组织 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#251_ARM__151
系统模式也是17个
其他模式是18个

4单选题

哈佛结构的主要特点是_________。

A. 程序存储器和数据存储器采用一组总线

B. 只有程序存储器而没有数据存储器

C. 程序存储器和数据存储器采用不同的总线

D. 只有数据存储器而没有程序存储器

正确答案: C
你的作答: C
解析
哈佛结构特点,程序存储器和数据存储器采用独立的总线,哈佛结构是一种将程序中指令和数据分开存储的存储器结构。
知识来源
2.2.3 哈佛结构 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#223__65

5单选题

系统复位后ARM7处理器进入_________模式。

A. 管理模式

B. IRQ中断模式

C. FIQ中断模式

D. 用户模式

正确答案: A
你的作答: A
解析
系统复位后ARM7处理器进入___管理模式____模式。
知识来源
2.6.4 ARM 中的异常处理 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#264_ARM__445

6单选题

在下列ARM处理器的各种模式中, 哪种模式有自己独立的R8-R14寄存器。

A. 系统模式(SYS)

B. 快中断模式(FIQ)

C. 终止模式(Abort)

D. 中断模式(IRQ)

正确答案: B
你的作答: B
解析
FIQ快速中断模式有自己独立的R8-R14寄存器
知识来源
2.5.1 ARM 状态下的寄存器组织 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#251_ARM__151

7单选题

ARM7采用三级流水线,分别对应取指、解码及执行,PC指针始终指向哪个阶段?

A. 取指

B. 解码

C. 执行

正确答案: A
你的作答: A
解析
ARM7采用三级流水线,分别对应取指、解码及执行,PC指针始终指向当前取指阶段
知识来源
2.2.2 流水线 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#222__53

8多选题

RISC:精简指令集(Reduced Instruction Set Computer)具有哪些特点?

A. 简化指令集,只保留常用的基本指令,指令数目少;

B. 大多数指令为单周期指令,指令长度固定。

C. 大量使用通用寄存器,减少访存的次数,适合采用流水线。

D. 指令长度可变,指令数多,支持多种寻址方式

正确答案: ABC
你的作答: ABC
解析
简化指令集,只保留常用的基本指令,指令数目少;大多数指令为单周期指令,指令长度固定。大量使用通用寄存器,减少访存的次数,适合采用流水线。CISC指令集的指令特点,长度可变,指令数多,支持多种寻址方式。
知识来源
2.2.1 ARM处理器的RISC特征 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#221_ARMRISC_23

9多选题

ARM7系列处理器核具有以下特点:

A. ARM7系列为低功耗32位核,适用于对价位和功耗敏感的消费类应用。

B. 存储器结构采用冯·诺依曼结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。

C. 存储器采用哈佛结构,是一种将程序中指令和数据分开存储的存储器结构。

D. 采用五级流水线

E. 采用三级流水线

正确答案: ABE
你的作答: ACE
解析
ARM7系列为低功耗32位核,适用于对价位和功耗敏感的消费类应用。存储器结构采用冯·诺依曼结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。采用三级流水线。
知识来源
2.1.3 常用 ARM 处理器系列介绍 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#213__ARM__22

10单选题

ARM公司设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC 处理器核,ARM公司通过出售芯片技术授权,建立起新型的微处理器设计、生产和销售商业模式。ARM公司在产业链中承担的角色:


A. ARM公司自己不制造芯片,只将芯片的设计方案授权给其他公司,由它们来生产。

B. ARM公司不仅设计芯片,而且也制造芯片,通过设计和制造芯片获取利益。

正确答案: A
你的作答: A
解析
ARM公司通过出售芯片技术授权,建立起新型的微处理器设计、生产和销售商业模式,它并不制造芯片。
知识来源:
2.1 嵌入式 ARM 处理器概况
https://blog.csdn.net/qq_51625007/article/details/129998067

11多选题

CISC:复杂指令集(Complex Instruction Set Computer)有哪些特点?

A. 具有大量的指令和寻址方式,指令种类多,支持多种寻址方式,指令长度可变

B. 符合8/2原则:80%的程序只使用20%的指令,大多数程序只使用少量的指令就能够运行。

C. 指令集精简,只保留常用的基本指令;

D. 通用寄存器多,通过大量使用通用寄存器来减少访存的次数

E. 所有的指令其格式都一样,都采用4字节长度

正确答案: AB
你的作答: AD
解析
具有大量的指令和寻址方式,指令种类多,支持多种寻址方式,指令长度可变。符合8/2原则:80%的程序只使用20%的指令,大多数程序只使用少量的指令就能够运行。其他三个特点属于RISC指令集的特点。
知识来源
2.2.1 ARM处理器的RISC特征 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#221_ARMRISC_40

12多选题

ARM公司定义了8种ARM指令集体系结构版本,以下哪些处理器系列采用了ARMv7版本的内核?

A. Cortex-A系列

B. Cortex-M系列

C. ARM7系列

D. Cortex-R系列

E. ARM9系列

正确答案: ABD
你的作答: ABD
解析
ARM7、ARM9系列处理器属于V4版本,Cortex-A系列、Cortex-M系列、Cortex-R系列属于V7版本。
知识来源
2.1.3 常用 ARM 处理器系列介绍 https://jsss-1.blog.csdn.net/article/details/129998067#213__ARM__22

最后

完善:2023-7-3 22:18:35

祝大家逢考必过

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