【嵌入式】嵌入式系统开发与应用第二版课后答案第二章(田泽)

复习用,自整理、%%犇orz——海底淤泥

1尝试比较CISC体系结构 和RISC体系结构的特点。ARM为何采用RISC体系结构?

CISC:增加指令集的复杂度,以芯片面积为代价

RISC:只执行最常用的指令,大部分复杂指令由简单指令合成

因为:

  组织结构:

  1RISC的硬连线的指令编码逻辑

  2便于流水线执行

  3大多数RISC指令为单周期执行

  处理器:

  1处理器管芯面积小

  2开发时间缩短,开发成本减低

  3容易实现高性能,低成本的处理器

2简述ARM体系结构的特点

1.Load/Store 体系结构

2.固定的32为指令

3.3地址指令格式

3什么是Thumb技术,其优点是什么?与ARM指令集相比,Thumb指令集有哪些局限?

Thumb是ARM体系结构的扩展

优点:提高了代码密度

局限:

  1.完成相同操作时,Thumb需要更多的指令

  2.Thumb指令集没有包含进行异常处理时需要的一些指令

4什么是Thumb-2内核技术?它有哪些特点?

Thumb-2内核技术是ARM体系的新指令集

特点:更高性能,更低功耗,更简短的代码长度

5目前ARM处理器核有哪几种?简述ARM7TDMI内核的重要特性

处理器内核:

  ARM7TDMI

  ARM9TDMI

  ARM10TDMI

  ARM11

  SecurCore

  Cortex

重要特性:

  1.能实现ARM体系结构版本4T

  2.支持Thumb指令集

  3.32*8 DSP乘法器

  4.32位寻址空间,4GB线性地址空间

  5.包含ICE模块

6分别以ARM7TDMI和ARM9TDMI为例,介绍3级流水线和5级流水线的执行过程,并进行相应的比较

三级流水:取指--->译码--->执行

五级流水:取指--->译码--->执行--->缓冲/数据--->回写

比较:

  1三级流水译码不包含reg读,五级流水译码包含reg读

  2三级流水执行包含reg读,移位/ALU,reg写,五级流水执行只包含位移/ALU

  3五级流水增加了存储器数据访问过程,并将reg写单独分离为一个过程

7ARM Cortex处理器包括哪几个系列?各有什么特点?

ARM Cortex-A系列:微处理器核,能运行通用操作系统

ARM Cortex-R系列:微处理器核,运行实时操作系统

ARM Cortex-M系列:微控制核,功耗低,性能高

8ARM微处理器支持哪几种工作模式?各个工作模式有什么特点?

  

9ARM处理器共有多少个寄存器?这些寄存器在用户编程的功能中是如何划分的?ARM状态下的通用寄存器可分为哪几类?

10简述ARM状态下分组寄存器R13 R14 R15 的功能以及R15使用的注意事项

11简述ARM程序状态寄存器各位的功能

12试分析Thumb状态与ARm转台寄存器的关系

13ARM体系结构支持哪几种类型的异常?他们之间的优先级关系如何?各种异常与处理模式有何关系?

14简述ARM处理对异常中断响应过程

15ARM如何从异常中断处理程序返回?需要注意哪些问题

16什么是ARM异常中断向量表?它有何作用?存储在什么地方?

17如果FIQ、IRQ和第三个异常(不是复位)同时发生,ARM应该如何处理?

18ARM支持中断嵌套吗?如何实现ARM处理器的中断嵌套?

19ARM处理器支持哪些数据类型

20大端存储与小端存储有何不同?他们对存储数据有什么要求和影响?

21简述ARM的存储层次

22简述存储器管理单元MMU的作用。MMU和MPU有什么不同?

23同意的Cache与分开的Cache有什么区别?他们各自的有点是什么?

24简述ARM协处理器的作用

25AMBA规范定义了几种总线?各自有什么特点?

26简述基于JTAG仿真器的ARM系统调试结构

27简述基于EmbeddedICE的ARM调试结构

28试分析ARM实时调试的完整解决方案

29从应用的角度分析,ARM芯片选择的原则是什么?

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