1、嵌入式计算机与通用计算机的区别与联系。通用计算机具有通常计算机的基本标准形态linux伊甸园论坛,通过装配不同的应用软件,以基本雷同的的面目应用在社会的各类领域,其典型产品为PC机;而嵌入式计算机,则是非通用计算机形态的计算机应用,它以潜入系统核心部件的方式隐藏在各类装置、设备、产品和系统中。为此,嵌入式计算机是一种计算机的存在方式,是从计算机技术的发展中分离下来的。2、嵌入式系统的定义。以应用为中心,以计算机技术为基础,软/硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。3、嵌入式系统的特性。(1)“专用”计算机系统(2)运行环境差别很大(3)比通用PC系统资源少(4)帧率低、体积小、集成度高、成本低(5)具有完整的系统测试和可靠性评估体系(6)具有较长的生命周期(7)须要专用开发工具和方式进行设计(8)包含专用调试电路(9)多科学知识集成系统4、嵌入式系统的组成结构(硬件系统和软件系统)。软件层次:1.应用层2.OS层3.BSP;硬件层次:1.电源管理2.储存器3.看门狗及复位电路4.输入/输出插口及专用设备5.人机交互设备、LCD、触摸屏、键盘、鼠标。
5、嵌入式系统的基本开发流程。1.系统定义与需求剖析阶段2.方案设计阶段3.详尽设计阶段4.软硬件集成测试阶段5.系统功能性测试及可靠性测试阶段6、嵌入式系统的分类。商用型和免费型(Linux和μC/OS-Ⅱ)6、交叉开发环境。交叉开发是指在一台通用计算机上进行软件的编辑编译,之后下载到嵌入式设备中运行调试的开发方式,他一般采用宿主机/目标主机模式。交叉开发环境通常由运行于宿主机上的交叉开发软件、宿主机到目标机的调用通道组成。7、嵌入式系统的应用范围。车辆、工业控制、通信设备、消费电子、商业终端、航空航天、军事需求。8、嵌入式操作系统有什么状态,它们的关系。运行状态,就绪状态,等待状态新进程运行就绪结束等待9、常用的嵌入式操作系统。(1)uC/OS-II嵌入式操作系统。它是一个结构简单、功能完备和实时性很强的嵌入式操作系统内核。(2)WindowsCE操作系统。内核较小,具有便携性、提供对微处理器的选择以及非强行的电源管理功能。(3)VxWorks嵌入式实时操作系统。它内建了符合POSIX规范的显存管理,以及多处理器控制程序,而且具有简明易懂的用户插口。
(4)Linux操作系统。它针对无MM的处理器而设计,可以借助功能强悍的Linux资源。10、缩写FLASH—闪存RTOS—实时操作系统realtimeoperatingsystemSoC—片上系统sysytemonchipSoPC—可编程片上系统systemonaprogrammablechipAPI—应用程序插口applicationprogramminginterfaceRISC—精简指令集计算机ReducedInstructionSetComputer2IS—集成音频插口IntegrateInterfaceofSound2IC—微集成电路Inter-integratedCircuitUART—通用异步接收/发送装置UniversalAsynch.ReceiverTransmitterSWI—软中断SoftwareInterruptFIQ—快速中断恳求FastInterruptRequestMMU—存储管理单元MemoryManagementUnit1、RISC体系结构的异同点RISC相对于CISC的优点主要彰显在体系结构和VLSI实现上:(1)硬连线的指令解调逻辑,推动指令执行速率,降低微程序码中的指令解释花销。
(2)以便流水线执行。(3)大多数RISC指令为单周期执行。最终,满足对功能、可靠性、成本、体积、功耗有着严格要求的嵌入式系统。主要缺点彰显在:(1)与CISC相比RISC的代码密度低,随便程序库较大。(2)RISC不能执行x86代码。(3)RISC给优化编译程序带来困难。2、ARM7TDMI是ARM公司最早为业界普遍认可且得到最为广泛应用的处理器核。ARM7:32ARM体系结构4T版本。T:Thumb16位压缩指令集。D:支持片上Debug,使处理器才能停止以响应调试恳求。M:提高型Multiplier,与前代相比具有较高的性能且形成64位的结果。I:EmbeddedICE硬件以支持片上断点和观察点。3、ARM73级流水线取指级:完成程序储存器小指令的读取,并装入指令流水线中。解调级:对指令进行解调,为下一周期打算数据路径须要的控制讯号。只“占有”译码逻辑,不“占有”数据路径。执行级:指令“占有”数据路径,寄存器堆被读取嵌入式linux系统基本组成和开发流程图,操作数在桶式移位器中被移位,ALU形成相应的运算结果并回讲到目的寄存其中,ALU结果按照指令需求修改状态寄存器的条件位。
4、ARM95级流水线取指,解调,执行,储存器,写。5、ARM处理器的工作状态(1)ARM状态。ARM状态下执行字对准的32ARM指令。(2)Thumb状态。Thumb状态下执行半字对准16Thumb指令集。两种状态间的切换:步入Thumb状态,当操作数寄存器Rm的状态bit[0]为1时,执行“BXRm”指令步入Thumb状态。步入ARM状态,当操作数寄存器Rm的状态bit[0]为0时,执行“BXRm”指令步入ARM状态。6、ARM寄存器组成37个寄存器,按用户编程中的功能界定:31个通用寄存器,都是32位的。6个状态寄存器,也是32位的,而且只使用其中的12位。7、ARM状态下的通用寄存器通用寄存器(R0~R15)可分为三类:未分组寄存器,R0~R7;分组寄存器,R8~R14;程序计数器,R15(PC)。8、分组寄存器R13、R14,程序计数器R15的意义。寄存器R13一般用作堆栈表针SP。每一种异常模式都有自己的数学R13。应用程序在对每一种异常模式进行初始化时,都要初始化下该模式下的R13嵌入式linux系统基本组成和开发流程图,使其指向相应的堆栈。
当退出异常处理程序时,将保存在R13所指的堆栈中的寄存器值弹出,这样使异常处理程序破坏被其中断的运行现场。寄存器R14用作子程序链接寄存器,俗称LK。当程序执行子程序调用指令BL、BLX时,当前的PC将保存在R14寄存器中。当执行完子程序后,只要把R14的值复制道程序计数器PC中,子程序即可返回。寄存器R15被用作程序计数器,亦称PC。可用作通常的寄存器,然而R15的值的改变会引起程序执行次序的变化,也可能导致程序执行中出现不可意料的结果,所以R15的使用要谨慎。其第0、1位总为0,PC[32:2]用于保存地址。9、异常终端的优先级。优先级如下:复位→数据异常终止→FIQ→IRQ→预取指异常中止→SWI、未定义指令10、ARM的七种工作模式。模式用途用户正常用户模式linux内存管理,程序正常执行模式FIQ处理快速中断,支持高速数据传送或通道处理IRQ处理普通中断SVC操作系统保护模式,处理软件中断(SWI)终止处理储存器故障,实现虚拟储存器和储存器保护未定义处理未定义的指令圈套,支持硬件协处理器的软件仿真系统运行特权操作系统任务11、ARM的异常中断响应过程。(1)将CPSR的内容保存到简略执行的异常中断对应的SPSR中,以实现对处理器但前状态、中断屏蔽位以及各个标志位的保存。(2)设置当前状态寄存器CPSR中的响应位。(3)将寄存器LR_设置为异常返回地址returnlink,使异常处理程序执行完后能正确返回原程序。(4)给程