1、學習必備歡迎下載第一章嵌入式系統概述1 嵌入式系統的定義及特點定義：嵌入式系統源于微型運算機，是嵌入到對象體系中，實現嵌入對象智能化的運算機；可以將嵌入式系統定義成“嵌入到對象體系中的專用運算機應用系統”；特點：嵌入性、內含運算機、專用性；p11 2常見的嵌入式實時操作系統（1） clinux含義：微掌握領域中的linux 系統；（ 2） windows ce含義：微軟公司開發的一個開放的、可升級的32 位嵌入式操作系統，是基于掌上型電腦類的電子設備操作；（3） vxworks含義：一種嵌入式實時操作系統，是嵌入式開發環境的關鍵組成部分；摸索與練習1、舉出 3 個書本中未提到的嵌入式系統的例子

2、；答：機頂盒、紅綠燈掌握、數字空調； 2、什么叫嵌入式系統？答：嵌入式系統是以應用為中心，以運算機技術為基礎，軟件、 硬件可裁減， 適應應用系統，對功能、牢靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用運算機系統；3、什么叫嵌入式處理器？嵌入式處理分別為哪幾類？答：嵌入式處理器為完成特別的應用而設計的特別目的的處理器；嵌入式處理器分為嵌入式微處理器、嵌入式微掌握器、嵌入式dsp 處理器、嵌入式片上系統；4: 、什么是嵌入式操作系統？為何要用嵌入式操作系統？操作系統負責運算機系統中全部軟硬資源的安排回收、掌握與和諧等開發的活動；操作系統供應了用戶接口， 使用戶獲得良好的工作環境；操作系統為用戶擴展新的系統

3、功能供應軟件 平臺；是一段在嵌入式系統啟動后第一執行的背景程序，第一，嵌入式實時操作系統提高了系統的牢靠性；其次，提高了開發效率，縮短了開發周期；再次，嵌入式實時操作系統充分發揮了32 位 cpu 的多任務潛力；其次章 arm7體系結構1 risc 結構特性： arm內核采納精簡指令集運算機體系結構，是一款小門數的運算機2 arm 公司開發了一系列arm處理器，應用較多的是arm7系列， arm9系列， arm10系列，arm11系列，仍有針對低端8 位 mcu市場推出的cortex系列，其具有32 位 cpu的性能， 8位 mcu的價格；3 arm7tdmi中t：高密度16 位 thumb指

4、令集擴展d：支持片上調試m： 64 位乘法指令i:embedded ice硬件仿真功能模塊學習必備歡迎下載4 arm 處理器使用了馮·諾依曼結構，指令和數據共用一條32 位總線；因此只有裝載，儲備和交換指令可以對儲備器中的數據進行拜訪；5 arm處理器直接支持8 位字節、 16 位半或者32 位字的數據類型；明白：方式半字對齊字對齊地址省略號省略號0x40020x40040x40040x40060x40080x400c0x40080x4010省略號省略號特點bit0=0bit1=0,bit0=0其他位為任意值其他位為任意值表 2.1 arm 指令的長度是一個字，thumb指令的長度是

5、半字； 6 3 級流水線的3 個階段：（1）取指從儲備器裝載一條指令（2）譯碼識別將要被執行的指令（前一條指令）（3）執行處理指令并將結果寫回寄存器（再之前一條指令）7 arm處理器的2 種操作狀態分別為：（1） arm狀態：32位處理器執行字方式的arm指令，處理器在系統上電時默認為arm狀態；（2） thumb狀態： 16 位處理器執行半字方式的thumb指令8 arm處理器內部共有37 個用戶可拜訪的32 位寄存器，期中有6 個 32 位寬的狀態集訓期目前只使用了其中12 位；9 p26表 2.2 arm 處理器模式p27 arm 內部寄存器10 p28表 2.3 明白各模式下的寄存器1

6、1 需要記得：堆棧指針r13（sp）鏈接寄存器r14（ lr）程序計數器r15（ pc）指到哪兒，執行到哪兒12 cpsr 與 spsr狀態寄存器相互之間的關系：（a）當一個特定的反常中斷發生時，講cpsr的當前值儲存到相應反常模式下的spsr，然后設置 cpsr為相應的反常模式（b）從反常中斷程序退出返回時，可通過儲存在spsr中的值來復原cpsr13 中斷禁止標志位：i 和 f 都是中斷禁止為標志，用來使能或者禁止arm的 2 種外部中斷源，詳細設置如下：（1）當 i 置位（置1）時， irq 中斷被禁止，否就（i 置 0） irq 中斷使能（2）當 f 置位（置1）時， fiq 中斷被禁

7、止，否就（i 置 0） fiq 中斷使能14 掌握位 t 反映了正在操作的狀態：（1）當掌握位t 置位（置1）時，處理器正在thumb狀態下運行；（2）當掌握位t 清零（置0）時，處理器正在arm狀態下運行；15 模式掌握位：m4， m3， m2.m1和 m0即 m4:016 記 0x0000 0000是復位反常向量地址17 反常優先級：復位最高，fiq 高于 irq，軟件中斷swi最低學習必備歡迎下載18 儲備器格式： 大端格式和小端格式，小端格式中， 最低地址的字節被看做是最低字節位，最高地址的字節被看做是最高位字節；大端格式中，最高位字節儲存在最低地址，最低位 字節儲存在最高地址；摸索與

8、練習1（ 1） t d m i的含義略（2） arm7tdm采i用幾級流水線？使用何種儲備器編址方式？3級采納馮·諾依曼結構（指令和數據共用一條32 位總線）(3) arm處理器模式和arm 處理器狀態有何區分？答： arm 處理器模式指的是處理器在執行程序是在不同時刻所在的不同狀態，arm處理器狀態是指處理器當前所執行的指令集(4) 分別列舉arm 的處理器模式和狀態？答： arm 的處理器模式：用戶模式、系統模式、治理模式、中止模式、未定義模式、中斷模式、快速模式；arm 的處理器狀態 :arm 狀態、 thumb狀態；(5) pc 和 lr 分別使用哪個寄存器？答： pc: ：

9、 r15作用：程序計數器lr: ：r14 ；作用：鏈接寄存器(6) r13 寄存器的通用功能是什么？ 答：堆棧指針sp ；(7) cpsr寄存器中哪些位用來定義處理器狀態？答：在 cpsr中， t 位反應正在操作的狀態，當t 位置位時，處理器正在thumb狀態運行，當 t 為清零時，處理器正在arm 狀態下運行(8) 描述一下如何禁止irq 和 fiq 的中斷；答：當掌握位i 置位時， irq 中斷被禁止，否就答應irq 中斷使能；當掌握位f 置位時，fiq 中斷被禁止，否就答應fiq 中斷使能；2. 儲備器格式定義 r0=0x12345678, 假設使用儲備指令將r0 的值放在0x4000單

10、元中； 假如儲備器格式為大端格式，請寫出在執加載在指令將儲備器0x4000 單元的內容的取出存放到r2 寄存器操作后所得 r2 的值；假如儲備器格式改為小端格式，所得的 r2 的值又為多少？低地址0x4000 單元的字節內容分別是多少？答：無論是大端格式仍是小端格式，r2 的值與 r1 一樣 r2=0x12345678;地址 0x4000 單元的字節：大端：0x12 、小端： 0x78 ；第三章 arm7tdmi-s指令系統1 尋址方式是依據指令中給出的地址碼字段來實現查找真實操作數地址的方式，arm 處理器具有 8種基本尋址方式：（a）寄存器尋址（ b ）立刻尋址c 寄存器移位尋址（ d）寄

11、存器間接尋址（e ）基址尋址：例如ldrr2 ， r3 ，#0x0c（ f）多寄存器尋址（ g）堆棧尋址（ h）相對尋址2 arm7tdmi-s 的指令集， 包括 arm 指令集和thumb指令集p58-p59+p60表3.1+p61表3.2 自己看另：表 3.2ldr ：加載字數據即把源地址儲備器放入目標寄存器學習必備歡迎下載str：儲備字數據即把目標地址寄存器放入源寄存器3 乘法指令， arm 分支指令， arm 雜項指令， arm 偽指令做明白p72-p80摸索與練習1.1arm7tdmi-s有幾種尋址方式？“ ldr r1,r0,#0x08”屬于哪種尋址方式？答：有 8 種尋址方式：1

12、. 寄存器尋址2. 立刻尋址3. 寄存器移位尋址4. 寄存器間接尋址5.基址尋址6. 多寄存器尋址7. 堆棧尋址8. 相對尋址；“ ldr r1,r0,#0x08屬”于基址尋址；2arm指令的條件碼有多少個？默認條件碼是什么？答： 16 個； al ；5 請指出 mov 指令與 ldr 加載指令的區分及用途？答： mov 將立刻數或寄存器傳送到目標寄存器（rd），可用于移位運算等操作，即將一個 數據從一個寄存器傳送到另一個寄存器中，或講一個常數傳送到一個寄存器中；ldr 用于讀取指定地址上的儲備器單元內容（內存數據）放入寄存器中7 調用子程序是用b 指令仍是用bl 指令？請寫出返回子程序的指令

13、；答：用 bl ； movpc,r14 ；9arm狀態與 thumb狀態的切換指令是什么？請舉例說明；答： bx （ arm與 thumb狀態的切換指令）第四章 lpc2000 系列 arm 硬件結構1 lpc2114/2124/2210/2220/2212/2214有較小的64 和 144 腳封裝，多個32 位定時器， 4 路10 位 adc 或 8 路 10 位 adc 及 9 個中斷；2、片內儲備器lpc2114/2212 集成了一個128kb 的 flash 儲備器系統片外儲備器在 cpu 外部擴展連接的儲備器芯片稱為片外儲備器，這些器件通常都具有數據線、地址線和掌握線等；3、p104

14、圖 4.4lpc2000 系列 arm 的內部儲備器大小4 p115 圖為 lpc2000 內部的時鐘發生系統5使用外部時鐘源時，稱之為“從屬模式”；使用外部晶體時，稱之為“振蕩模式”6復位是指將運算機系統中的硬件規律歸位到一個初始的狀態；7 lpc2000 系列 arm 有 2 個復位源，外部復位和看門狗復位；8 lpc2114/2124/2210/2220/2212/2214支持兩種節電模式：閑暇模式和掉電模式；1) 在閑暇模式下，處理器停止執行指令；2) 在掉電模式下，振蕩器關閉；9 p172 圖 4.60 通過引腳連接模塊掌握引腳功能10 lpc2000 系列 arm 具有 3 個 p

15、insel 寄存器，它們是32 位寬度的，其中pinsel0 和pinsel1 掌握端口0，pinsel2 依據芯片的不同掌握的端口數量也不同；11 p173 表 4.52：引腳挑選寄存器0（ pinsel0 ）12 lpc2000 系列 arm 的 gpio 具有如下特性：1可以獨立掌握每個gpio口的方向（輸入/輸出模式）2可以獨立設置每個gpio的輸出狀態（高/低電平）3) 全部 gpio 口在復位后默認為輸入狀態學習必備歡迎下載lpc2114 和 lpc2124 具有兩個端口p0 和 p1，它們最多具有46 個 i/o 口可供使用；13 p184 程序清單4.10 設置 p0.0 為輸

16、出模式程序清單4.11 掌握蜂鳴器報警14 lpc2000 系列 arm 中的 vic 模塊具有如下特性：1) arm primecell向量中斷掌握器2) 最多 32 個中斷懇求輸入3) 16 個向量 irq 中斷4) 16 個優先級，可動態安排優先級5) 可產生軟件中斷15 arm 內核含有7 種模式，全部模式全部共享一個程序狀態寄存器-cpsrcpsr 寄存器中“ i ”標志位和“ f”標志位分別用來掌握irq 模式和 fiq 模式的使能 :1) 當 i=1 時，禁止irq 中斷，反之irq 中斷使能；2) 當 f=1 時，禁止 fiq 中斷，反之fiq 中斷使能； 16快速中斷懇求：具

17、有最高優先級，中斷響應最快，常用于處理特別重要、特別緊急的大事向量 irq ：具有中等優先級和16 個通道，最多可安排16 個向量 irq 中斷；向量irq 中斷對外部大事響應比較準時，常用于處理重要大事非向量irq ：優先級最低，中斷延時時間比較長，常用于處理一般大事中斷；非向量irq中斷也屬于irq 中斷；17 p213 圖 4.88 邊沿觸發中斷示意圖lpc2000 系列 arm 含有 4 個外部中斷輸入，外部中斷可以分為4 個中斷源；18 lpc 定時器 0 和定時器 1 特性：1) 兩個 32 位定時器 / 計數器各含有一個可編程32 位預分頻器2) 具有多大 4 路捕捉通道； 當輸

18、入信號跳變時可取得定時器的瞬時值，也可挑選捕捉大事產生中斷3) 4 個 32 位匹配寄存器，匹配時的動作有3 種：匹配時定時器連續工作，可挑選產生中斷；匹配時停止定時器，可挑選產生中斷；4) 4 個對應于匹配寄存器的外部輸出，匹配時的輸出有4 種：匹配時設置為低電平；匹配時設置為高電平；匹配時翻轉，匹配時無動作；19 i2c 接口特性：1) 標準的 i2c 總線接口；2) 可配置為主機、從機或主/從機3) 可編程時鐘可實現通用速率掌握4) 主、從機之間雙向數據傳輸5) 多主機總線（無中心主機）6) 同時發送的主機之間進行仲裁，防止了總線數據的沖突7) lpc2000 系列 arm 在告知模式下

19、，數據傳輸的速率為0 400kbit/s20 uart0 只供應 txd 和 rxd 信號引腳，而uart0 增加了一個調制解調器（modem ）接口21 p315 程序清單4.52 看門狗喂狗時序22 pwm 的特性1) 帶可編程 32 位預分頻器的32 位定時器 /計數器2) 7 個匹配寄存器，可實現6 個單邊沿掌握pwm 輸出和 3 個雙邊沿掌握pwm 輸出這兩學習必備歡迎下載種類型的混合輸動身生匹配大事時，可挑選的操作： 匹配時復位定時器，可挑選產生中斷；匹配時停止定時器，可挑選產生中斷；匹配時定時器連續運行，可挑選傳聲中斷；3) 假如不使能pwm 模式， pwm 定時器可作為一個標準

20、定時器使用；23實時時鐘特性1) 帶日歷和時鐘功能2) 超低功耗設計，支持電池供電系統3) 供應秒、分、小時、日、月、年和星期4課后習題：（ 1） lpc2114可使用的外部晶振頻率范疇是多少（使用/不使用 pll功能時）？晶振頻率范疇：130 mhz ，如使用pll或 isp功能為： 10 25mhz ；（ 2）描述一下lpc2210的 po.14 、p1.20 、p1.26 、boot1和 boot0引腳在芯片復位時分別有什么作用？并簡潔說明lpc2000系列 arm7微掌握器的復位處理流程；p0.14的低電平強制片內引導裝載程序復位后掌握器件的操作，即進入isp狀態；p1.20的低電平使

21、p1.25 p1.16復位后用作跟蹤端口；p1.26的低電平使p1.31 p1.26復位后用作一個調試端口；當 reset為低時， boot0與 boot1一同掌握引導和初始操作；引腳的內部上拉電阻確保了引腳未連接時出現高電平；外部復位輸入：當該引腳為低電平常，器件復位，i/o 口和外圍功能進入默認狀態，處理器從地址 0 開頭執行程序；復位信號是具有遲滯作用的ttl電平；lpc2000系統芯片有2 個復位源： 1 外部復位2 看門狗復位復位流程： *（ 3） lpc2000系列 arm7微掌握器對向量表有何要求（向量表中的保留字）？向量表全部數據32位累加和為零 0x00000000 0x00

22、00001c的 8 個字的機器碼累加， 才能脫機運行用戶程序（ 4）如何啟動lpc2000系列 arm7微掌握器的isp 功能？相關電路應當如何設計？有 2 種情形可以使用芯片進入isp 狀態：1. 將芯片的p0.14 引腳拉低后，復位芯片進入isp 狀態2. 在芯片內部無有效用戶代碼時，bootblock自動進入isp 狀態（ 5）lpc2000系列 arm7 微掌握器片內flash是多位寬度的接口？它是通過哪個功能模塊來提高flash的拜訪速度？128 位, 通過儲備器加速模塊（mam ）來提高flash 的拜訪速度（ 6）如 lpc2210的 bank0儲備塊使用32 位總線，拜訪ban

23、k0時，地址線a1 、a0 是否有效？ emc 模塊中的blsobls4具有什么功能？無效 , 假如儲備器組配置成16位寬 ,就不需要a0 ；8位寬的儲備器組需要使用a0；字節定位挑選信號；（ 7） lpc2000系列 arm7微掌握器具有引腳功能復用特性，那么如何設置某個引腳為指定功能？通過引腳功能挑選寄存器的設定來設置某個引腳為指定功能（ 8） fiq 、irq 有什么不同？向量irq 和非向量irq 有什么不同？fiq 中斷：具有最高優先級向量 irq 中斷：具有中等優先級和16 個通道非向量 irq 中斷：具有最低優先級；學習必備歡迎下載（ 9）在使能、禁止 fiq 和 irq 時，為什么操作 spsr 寄存器而不操作 cps