2020 嵌入式系统原理与应用技术（第2版） 期末复习 【整理】 习题1

随堂习题1

1、与个人计算机（PC）相比，嵌入式系统具有许多不同的特点。下面不属于嵌入式系统特点的是（D）。
A) 嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用性
B) 嵌入式系统通常包含在非计算机设备（系统）中，具有隐蔽性
C) 嵌入式系统的软硬件资源往往受到严格的限制
D) 嵌入式系统性能较低，价格也比较便宜
【解析】：与人们日常使用的个人计算机相比，嵌入式系统具有许多不同的特点。1）专用型，嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用型；2）隐蔽性，嵌入式系统通常总是非计算机设备（系统）中的一个部分，它们隐藏在其内部，不为人知；3）资源受限，嵌入式系统通常要求小型化、轻量化、低功耗及低成本，因此其软硬件资源受到严格的限制；4）高可靠性；5）实时性；6）软件固化。综上所述，D选项不属于嵌入式系统的特点。

2.嵌入式系统中的CPU具有一些与通用计算机所使用的CPU不同的特点，下面不是其特点的是（C）。
A) 支持实时处理
B) 低功耗
C) 高主频
D) 集成了测试电路
【解析】：嵌入式系统中的CPU一般具有4个特点：1）支持实时处理；2）低功耗；3）结构可扩展；4）集成了测试电路。因此，该题选C。

3、嵌入式系统使用的片上系统英文缩写名为SoC，下面关于SoC叙述中错误的是（D）。
A) SoC也称为系统级芯片，它是电子设计自动化水平的提高和集成电路制造技术飞速发展的产物
B) SoC芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路
C) SoC将嵌入式系统的几乎全部功能都集成在一块芯片中，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能
D) SoC的设计制造难度很大，目前还没有得到广泛使用
【解析】：随着电子设计自动化水平的提高和VLSI制造技术的飞速发展，半导体加工已经从微米、亚微米进入到深亚微米的时代，单个芯片上可以集成几亿个甚至几十亿个晶体管，因而能够把计算机或其他一些电子系统的全部电路都集成在单个芯片上，这种芯片就是所谓的片上系统。SoC芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路。由于SoC将嵌入式系统的几乎全部功能都集成在一块芯片中，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能。目前，大多数32位的嵌入式处理芯片均为SoC，SoC逐渐成为集成电路设计的主流发展趋势。综上可知，D选项不正确。

4．下面说法正确是（B ）
A. 嵌入式系统不是一个计算机系统。
B. MP3播放器是软实时的。
C. 嵌入式系统的资源受限就是嵌入式系统的体积太小。
D. 嵌入式系统的开发调试通常比通用计算机轻松容易。
嵌入式系统通常 要求小型化、轻量化、低功耗及低成本，因此其软硬件资源受到严格的限制；

5．通常所说的 32 位微处理器是指( C )
A．地址总线的宽度为 32 位 　　 B．处理的数据长度只能为 32 位
C．CPU 字长为 32 位 D．通用寄存器数目为 32 个

6．将高速缓存分为指令缓存（I Cache）和数据缓存（D Cache）的体系结构是（B）
A．冯•诺依曼结构 B．哈佛结构
C．RISC D．CISC

7．嵌入式应用通常考虑进行运行速度优化和代码尺寸优化，这是由嵌入式系统的（C ）
A．专用性特点决定的
B．计算机系统特点决定的
C．资源受限特点决定的
D．功耗约束特点决定的

8、下面哪点不是嵌入式操作系统的特点( C )
A. 内核精简 B. 专用性强 C. 功能强大 D. 高实时性

9、0x07&0x11的运算结果是（ A ）
(A) 0x01 （B）0x11
© 0x17 （D）0x07

10、存储一个32位数0x3162465到2000H～2003H四个字节单元中，若以大端模式存储，则2000H存储单元的内容为（ D ）。
A、0x21 B、0x62 C、0x65 D、0x03

11、寄存器R13除了可以做通用寄存器外，还可以做（C ）。
A、程序计数器 B、链接寄存器 C、栈指针寄存器 D、基址寄存器

12、寄存器R14除了可以做通用寄存器外，还可以做（B）
A. 程序计数器 B. 链接寄存器 C. 堆栈指针寄存器 D. 基址寄存器

13、和PC机系统相比下列哪个不是嵌入式系统独具的特点（C）
A、系统内核小 B、专用性强 C、可执行多任务 D、系统精简

14、关于ARM处理器的工作模式，以下说法错误的是（）。
A) 用户模式是程序正常执行的模式
B) 快速中断模式处理高速中断，用于高速数据传输或通道处理
C) 管理模式用于操作系统的保护模式，处理软中断
D) 系统模式用于处理未定义的指令陷阱
【解析】：ARM处理器有多种工作模式，其中用户模式(usr)，ARM处理器正常的程序
执行状态系统模式(sys)，运行具有特权的操作系统任务；快中断模式(fiq)，支持高速数据传输或通道处理；管理模式(svc)，操作系统保护模式。除此之外还有数据访问终止模式（abt）、中断模式（irq）、未定义指令终止模式（und）。综上，D项错误，故选择D

15、在嵌入式ARM处理器中，下面哪种中断方式优先级最高( A )
A. Reset B. 数据中止 C. FIQ D. IRQ

16、在ARM处理器中，___________寄存器包括全局的中断禁止位，控制中断禁止位就可以打开或者关闭中断。( A )
A．CPSR B．SPSR C．PC D．IR

17、在下列ARM处理器的各种模式中，____D___模式有自己独立的R8-R14寄存器。( D )
A、系统模式(System) B、终止模式(Abort)
C、中断模式(IRQ) D、快中断模式(FIQ)

18、嵌入式系统最小硬件系统不包括（ C ）
A、时钟系统 B、供电系统（电源）
C、存储器系统 D、复位及其配置系统

19、嵌入式系统软件的要求与台式通用计算机有所不同，其特点主要有( ACD )
A、软件要求固态化存储 B、用面向过程的语言进行编程
C、软件代码要求高效率、高可靠性； D、系统软件(OS)有较高的实时性要求。

20、由于受到某种强干扰导致程序“跑飞”，ARM处理器的最可能进入哪一种工作模式（ D ）
A、管理模式 B、数据访问终止模式
C、系统模式 D、未定义指令中止模式

21、关于ARM处理器的异常的描述不正确的是（ C ）
A、复位属于异常 B、除数为零会引起异常
C、所有异常都要返回 D、外部中断会引起异常

22、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。
A、用户模式 B、管理模式 C、软中断模式 D、FIQ模式

23、以下关于ARM处理器CPSR寄存器说法错误的是（）。
A) CPSR记录ARM的工作状态
B) CPSR决定ARM工作模式
C) CPSR可设定是否允许外部中断和快速中断
D) CPSR是ARM的控制寄存器
【解析】：ARM处理器的CPSR寄存器是程序状态寄存器，包含条件码标志，中断禁止位，当前处理器模式以及其他状态和控制信息。故此题选择D。

24、关于ARM处理器的异常，以下说法错误的是（）。
A) 复位异常级别最高
B) FIQ是外部中断异常
C) 每个异常中断向量占据4个字节
D) 不同类型的异常中断其中断服务程序入口地址不同
【解析】ARM有七种异常类型，复位异常、数据访问中止异常、快速中断请求异常（FIQ）、一般中断请求（IRQ）、预取指令异常、软件中断异常、未定义异常。每个异常中断向量占据4个字节，不同类型的异常中断其中断服务程序入口地址不同，其中复位异常级别最高。故此题选B。

当异常发生时，ARM处理器自动将PC更新为向量表中的中断入口地址。处理器挂起正常的指令执行，将流水线重新刷新，并开始装载异常处理指令进行执行。
向量表保存的一般为跳转地址。
Each vector table entry contains a form of branch instruction pointing to the start of a specific routine:
复位向量 处理器上电时第一条需要执行的指令的位置，该指令将跳转至初始化代码段，执行系统初始化功能。
未定义指令向量 当处理器不能解码一条指令时
软件中断向量 当处理器执行SWI指令时，SWI指令常用于调用操作系统API，由用户态切换至内核态时。
预取终止向量 当处理器试图从一个未授权的地址取指令时，实际的异常在流水线解码阶段发生。
数据终止向量 当处理器试图从一个未授权的地址取数据时。与预取终止类似。
中断请求向量 当外设发出请求并中断处理器正常执行流程时，仅在CPSR中I标志位未屏蔽时。
快速中断请求向量 与中断请求类似，保留给需要快速响应的硬件外设，仅在CPSR中F标志位未屏蔽时。

嵌入式开发环境主要包括哪些组件？
嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括

 宿主机
 目标机（评估电路板）
 基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE
 运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境
 嵌入式操作系统

学如逆水行舟，不进则退