arm嵌入式系统结构与编程邱铁

❶ arm嵌入式系统基础教程第二版课后答案

刚开始接触嵌入式，只觉得铺天盖地的资料让我眼花缭乱，自从接触到这本书，感觉终于摸到路了。

这本书写的很好，对于一个还没入门的人来说。 原因如下：

首先，作者把最最基本的东西告诉你；其次，作者善于把复杂的东西用简单、直观的方式表现出来；再次，书中的内容是作者多年的实践经验得来，而不是把别的资料搬过来；最后，作者以实践为主要学习手段。

还有，作者的开发板也太贵了……

我会自己写完书中的例题答案，欢迎批评和建议，只求和大家共同进步，诚惶诚恐，再拜再拜……

第1章 嵌入式系统概述
(1)举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。
答：键盘、鼠标、扫描仪。

(2)什么叫嵌入式系统？
答：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。

(3)什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？
答：嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。分为3类：1.注重尺寸、能耗和价格；2.关注性能；3.关注全部4个需求——性能、尺寸、能耗和价格。

(4)什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？
答：嵌入式操作系统是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。原因：1.提高了系统的可靠性；2.提高了开发效率，缩短了开发周期。3.充分发挥了32位CPU的多任务潜力。

第2章 ARM7体系结构
1.基础知识
(1)ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？
答：T：高密度16位Thumb指令集扩展；D：支持片上调试；M：64位乘法指令；I：Embedded ICE硬件仿真功能模块。

(2)ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？
答：3级；冯·诺依曼结构。

(3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？
答：ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上；ARM处理器状态体现在不同指令的使用上。

(4)分别列举ARM的处理器模式和状态？
答：ARM的处理器模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式；ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状态。

(5)PC和LR分别使用哪个寄存器？
答：PC:R15；LR:R14。

(6)R13寄存器的通用功能是什么？
答：堆栈指针SP。

(7)CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态？
答：位31~28：N、Z、C、V，条件代码标志位；27~8：保留位；7~0：I、F、T、M4~0，控制标志位。

(8)描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。
答：当控制位I置位时，IRQ中断被禁止，否则允许IRQ中断使能；当控制位F置位时，FIQ中断被禁止，否则允许FIQ中断使能。

2.存储器格式
答：无论是大端格式还是小端格式，R2的值与R1一致；地址0x4000单元的字节：大端：0x12、小端：0x78。

3.处理器异常
请描述一下ARM7TDMI产生异常的条件是什么？各种异常会使处理器进入哪种模式？进入异常时内核有何操作？各种异常的返回指令又是什么？
答：
【异常】 【模式】 【返回指令】
复位 管理 无
未定义指令 未定义 MOVS PC,R14
软件中断 管理 MOVS PC,R14
预取指中止 中止 SUBS PC,R14,#4
数据中止 中止 SUBS PC,R14,#8
IRQ 中断 SUBS PC,R14,#4
FIQ 快速中断 SUBS PC,R14,#4

进入异常时,内核自动做：PC→LR、CPSR→相应异常模式下的SPSR、设置CPSR为相应的异常模式、相应异常处理程序的中断入口向量地址→PC。

第3章 ARM7TDMI(-S)指令系统
1.基础知识
(1)ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式？“LDR R1,[R0,#0x08]”属于哪种寻址方式？
答：有8种寻址方式：1.寄存器寻址 2.立即寻址 3.寄存器移位寻址 4.寄存器间接寻址 5.基址寻址 6.多寄存器寻址 7.堆栈寻址 8.相对寻址；“LDR R1,[R0,#0x08]”属于基址寻址。

(2)ARM指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？
答：16个；AL。

(3)ARM指令中的第2个操作数有哪几种形式？列举5个8位图立即数。
答：1.常数表达式(8位图) 2.寄存器方式 3.寄存器移位方式；0x3FC、0、0xF0000000、200、0xF0000001。

(4)LDR/STR指令的偏移形式有哪4种？LDRB指令和LDRSB指令有何区别？
答：1.零偏移 2.前索引偏移 3.程序相对偏移 4.后索引偏移；LDRB：加载无符号字节数据，LDRSB加载有符号字节数据

(5)请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途？
答：MOV指令的源操作数是常数或（带偏移量的）寄存器，用于寄存器之间的数据传送；LDR指令的源操作数是地址，用于存储器到寄存器的数据传送。

(6)CMP指令是如何执行的？写一程序，判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去0x30。
答：CMP指令将Rn-operand2，根据结果更新CPSR中的相应条件标志位。
CMP R1,0x30
SUBHI R1,0x30

(7)调用子程序是用B指令还是用BL指令？请写出返回子程序的指令。
答：用BL；MOV PC,R14。

(8)请指出LDR伪指令的用法。指令格式与LDR加载指令的区别是什么？
答：用法：LDR{cond} Rd,=立即数/标号+立即数；LDR伪指令的源操作数是代表一个常数，LDR加载指令的源操作数代表一个地址。

(9)ARM状态与Thumb状态的切换指令是什么？请举例说明。
答：BX；

;从ARM状态切换到Thumb状态
CODE32
LDR R0,=Lable+1
BX R0
CODE16
Lable MOV R1,#12

;从Thumb状态切换到ARM状态
CODE16
LDR R0,=Lable
BX R0
CODE32
Lable MOV R1,#10

(10)Thumb状态与ARM状态的寄存器有区别吗？Thumb指令对哪些寄存器的访问受到一定限制？
答：有区别；R8~R15。

(11)Thumb指令集的堆栈入栈、出栈指令是哪两条？
答：PUSH、POP。

(12)Thumb指令集的BL指令转移范围为何能达到±4MB？其指令编码是怎样的？
答：BL指令事实上是两条指令，其编码为：11110{地址偏移高11位}、11111{地址偏移低11位}，地址编码22位，再左移一位(半字对齐)，23位地址寻址8MB，即±4MB。

2.有符号和无符号加法
答：
(1)
0xFFFF000F (A)
＋0x0000FFF1 (B)
——————
(0x00000000)

NZCV=0110

如果两个操作数是有符号数，A是负数，B是正数，和是0，没有溢出，所以V=0。
如果两个操作数是无符号数，和是0，有进位，所以C=1。

(2)
0x7FFFFFFF (A)
＋0x02345678 (B)
——————
(0x82345677)

NZCV=1001

如果两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是负数，有溢出，所以V=1。
如果两个操作数是无符号数，没有进位，所以C=0。

(3)
67654321 (A)
＋ 23110000 (B)
——————
(0x0568F421)

NZCV=0000

如果两个操作数是有符号数，A是正数，B是正数，和是正数，没有溢出，所以V=0。
如果两个操作数是无符号数，没有进位，所以C=0。

❷ 嵌入式系统入门需要看哪方面的书，谢谢了！

嵌入式系统软件工程方法实用技术及应用，免费下载

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《嵌入式系统软件工程:基础知识、方法和应用》系统地阐述嵌入式系统软件工程所涉及的过程、方法、内容，以及在典型工业领域中的应用。全书内容分为两大部分：第一部分介绍嵌入式系统软件工程方法论，主要包括嵌入式软件的开发过程(需求工程、软件和系统体系结构、编程和测试等内容)，开发和测试中所采用的标准，与安全性相关的软件系统的准入，以及嵌入式软件所涉及的法律问题：第二部分介绍嵌入式系统软件在汽车领域、轨道交通领域、航天领域、医疗器械、工业自动化、通信系统中的应用，在每个应用领域重点介绍具体应用领域的一些特定需求、技术和限制条件，以及它们对于嵌入式系统软件开发过程的影响。

❸ ARM体系结构与编程的参考文献

1. KaiHwang着.王鼎兴，沈美明等译《高等计算机系统结构并行性可扩展性可编程性》北京：清华大学出版社1995
2. 郑纬民，汤志忠编着.《计算机系统结构》北京：清华大学出版社1998
3. NucleusPLUSReferencemanual.AcceleratedTechnology
4. L7200-05SDB-HWusersmanual.LinkUpSystemsCorporation2000
5. L7210DataBookRev1_2.LinkUpSystemsCorporation2000
6. DDI0100E_ARM_ARM.ARMLimited2000
7. DUI0068B_ADS1_2_Assembler.ARMLimited2001
8. DUI0151A_ADS1_2_LinkUt.ARMLimited2001
9. DUI0067D_ADS1_2_CompLib.ARMLimited2001
10. DUI0065D_ADS1_2_CodeWarrior.ARMLimited2001
11. DUI0058D_ADS1_2_DebugTarg.ARMLimited2001
12. DDI0192A_720T_R3.ARMLimited2000
13. DAI0048A_scatterload.ARMLimited1998
14. AdamCaly.n.Motorola,Inc.
15. DennisEdwards.ExecutingOutofROM.2002EmbeddedSystemsConference,SanFrancisco

❹ ARM体系结构与编程的作品目录

第1章 ARM概述及其基本编程模型
1. 1 ARM技术的应用领域及其特点
1. 2 ARM体系结构的版本及命名方法
1. 2. 1 ARM体系结构的版本
1. 2. 2 ARM体系的变种
1. 2. 3 ARM/Thumb体系版本的命名格式
l. 3 ARM处理器系列
1. 3. 1 ARM7系列
1. 3. 2 ARM9系列
1. 3. 3 ARM9E系列
1. 3. 4 ARM1OE系列
1. 3. 5 SecurCore系列
l. 4 ARM处理器模式
1. 5 ARM寄存器介绍
1. 5. l 通用寄存器
1. 5. 3 程序状态寄存器
1. 6 ARM体系的异常中断
1. 6. 1 ARM中异常中断种类
1. 6. 2 ARM处理器对异常中断的响应过程
1. 6. 3 从异常中断处理程序中返回
1. 7 ARM体系中存储系统
1. 7. 1 ARM体系中的存储空间
1. 7. 2 ARM存储器格式
1. 7. 3 非对齐的存储访问操作
1. 7. 4 指令预取和自修改代码
第2章 ARM指令分类及其寻址方式
2. 1 ARM指令集概要介绍
2. 1. 1 ARM指令的分类
2. 1. 2 ARM指令的一般编码格式
2. 1. 3 ARM指令的条件码域
2. 2 ARM指令寻址方式
2. 2. l 数据处理指令的操作数的寻址方式
2. 2. 2 字及无符号字节的Load/Store指令的寻址方式
2. 2. 3 杂类Load/Store指令的寻址方式
2. 2. 4 批量Load/Store指令的寻址方式
2. 2. 5 协处理器Load/Store指令的寻址方式
第3章 ARM指令集介绍
3. 1 ARM指令集
3. 1. l 跳转指令
3. l. 2 数据处理指令
3. 1. 3 乘法指令
3. 1. 4 杂类的算术指令
3. 1. 5 状态寄存器访问指令
3. l. 6 Load/Store内存访问指令
3. 1. 7 批量Load/Store内存访问指令
3. 1. 8 信号量操作指令
3. 1. 9 异常中断产生指令
3. 1. 10 ARM协处理器指令
3. 2 一些基本的ARM指令功能段
3. 2. l 算术逻辑运算指令的应用
3. 2. 2 跳转指令的应用
3. 2. 3 Loacl/Store指令的应用
3. 2. 4 批量Load/Store指令的应用
3. 2. 5 信号量指令的应用
3. 2. 6 与系统相关的一些指令代码段
3. 3 Thumb指令介绍
第4章 ARM汇编语言程序设计
4. 1 伪操作
4. 1. l 符号定义伪操作
4. 1. 2 数据定义伪操作
4. 1. 3 汇编控制伪操作
4. 1. 4 栈中数据帧描述伪操作
4. 1. 5 信息报告伪操作
4. 1. 6 其他的伪操作
4. 2 ARM汇编语言伪指令
4. 3 ARM汇编语言语句格式
4. 3. 1 ARM汇编语言中的符号
4. 3. 2 ARM汇编语言中的表达式
4. 4 ARM汇编语言程序格式.
4. 4. l 汇编语言程序格式
4. 4. 2 汇编语言子程序调用
4. 5 ARM汇编编译器的使用
4. 6 汇编程序设计举例
4. 6. 1 ARM中伪操作使用实例
4. 6. 2 ARM中汇编程序实例
第5章 ARM存储系统
5. 1 ARM存储系统概述
5. 2 ARM中用于存储管理的系统控制协处理器CP15
5. 2. 1 访问CP15寄存器的指令
5. 2. 2 CP15中的寄存器
5. 3 存储器管理单元MMU
5. 3. l 存储器管理单元MMU概述
5. 3. 2 禁止/使能MMU
5. 3. 3 MMU中地址变换过程
5. 3. 4 MMU中存储访问权限控制
5. 3. 5 MMU中的域
5. 3. 6 关于快表的操作
5. 3. 7 ARM中的存储访问失效
5. 4 高速缓冲存储器和写缓冲区
5. 4. 1 基本概念
5. 4. 2 cache的工作原理和地址映像方法
5. 4. 3 cache的分类
5. 4. 4 cache的替换算法
5. 4. 5 缓冲技术的使用注意事项
5. 4. 6 存储系统的一致性问题
5. 4. 7 cache内容锁定
5. 4. 8 与cache和写缓冲区相关的编程接口
5. 5 快速上下文切换技术
5. 5. l 快速上下文切换技术原理
5. 5. 2 快速上下文切换技术编程接口
5. 6 与存储系统相关的程序设计指南
5. 6. l 地址空间
5. 6. 2 存储器格式
5. 6. 3 非对齐的存储访问操作
5. 6. 4 指令预取和自修改代码
5. 6. 5 IMB
5. 6. 6 存储器映射的I/O空间
5. 7 AIOA存储系统的实例
5. 7. 1 L7205的存储系统概述
5. 7. 2 L7205中的SDRAM
5. 7. 3 L7205中的 MMU
第6章 ATPCS介绍
6. 1 ATPCS概述
6. 2 基本ATPCS
6. 2. l 寄存器的使用规则
6. 2. 2 数据栈使用规则
6. 2. 3 参数传递规则
6. 3 几种特定的ATPCS
6. 3. l 支持数据栈限制检查的ATPCS
6. 3. 2 支持只读段位置无关(ROPI)的ATPCS
6. 3. 3 支持可读写段位置无关(RWPI)的ATPCS
6. 3. 4 支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS
6. 3. 5 处理浮点运算的ATPCS
第7章 ARM程序和Thumb程序混合使用
7. 1 概述
7. 2 在汇编语言程序中通过用户代码支持interwork
7. 2. l 可以实现程序状态切换的指令
7. 2. 2 与程序状态切换相关的伪操作
7. 2. 3 进行状态切换的汇编程序实例
7. 3 在C/C++程序中实现interwork
7. 4 在汇编语言程序中通过连接器支持interwork
7. 4. l 利用veneers实现汇编程序间的程序状态切换
7. 4. 2 利用veneers实现汇编程序与C/C++程序间的程序状态切换
第8章 CC++以及汇编语言的混合编程
8. l 内嵌汇编器的使用
8. 1. l 内嵌的汇编指令用法
8. 1. 2 内嵌的汇编器和armasm的区别
8. l. 3 在CC++程序中使用内嵌的汇编指令
8. 1. 4 内嵌汇编指令的应用举例
8. 2 从汇编程序中访问C程序变量
8. 3 汇编程序.C程序以及C++程序的相互调用
8. 3. l 在C++程序中使用C程序头文件
8. 3. 2 汇编程序.C程序以及C++程序的相互调用举例
第9章 异常中断处理
9. 1 ARM中异常中断处理概述
9. 1. 1 ARM体系中异常中断种类
9. 1. 2 异常中断向量表及异常中断优先级
9. 1. 3 异常中断使用的寄存器
9. 2 进入和退出异常中断的过程
9. 2. 1 ARM处理器对异常中断的响应过程
9. 2. 2 从异常中断处理程序中返回
9. 3 在应用程序中安装异常中断处理程序
9. 3. 1 在系统复位时安装异常中断处理程序
9. 3. 2 在C程序中安装异常中断处理程序
9. 4 SWI异常中断处理程序
9. 4. 1 SWI异常中断处理程序的实现
9. 4. 2 SWI异常中断调用
9. 5 FIQ和IRQ异常中断处理程序
9. 5. 1 IRQ/FIQ异常中断处理程序
9. 5. 2 IRQ异常中断处理程序举例
9. 6 复位异常中断处理程序
9. 7 未定义指令异常中断
9. 8 指令预取中止异常中断处理程序
9. 9 数据访问中止异常中断处理程序
第10章 ARM C/0++编译器
10. 1 ARM C/C++编译器概述
10. 1. 1 ARM C/C++编译器及语言库介绍
10. l. 2 ARM编译器中与搜索路径相关的一些基本概念
10. 2 ARM编译器命令行格式
10. 2. l 过程调用标准
10. 2. 2 设置源程序语言类型
10. 2. 3 指定搜索路径
10. 2. 4 设置预处理选项
10. 2. 5 设置输出文件类型
10. 2. 6 指定目标处理器和ARM体系版本
10. 2. 7 生成调试信息
10. 2. 8 代码生成的控制
10. 2. 9 控制警告信息的产生
10. 2. 10 编译时进行的一些额外的检查
10. 2. 11 控制错误信息
10. 3 ARM编译器中的pragmas
10. 4 ARM编译器特定的关键词
10. 4. 1 用于声明函数的关键词
10. 4. 2 用于声明交量的关键词
10. 4. 3 用于限定数据类型的关键词
10. 5 ARM编译器支持的基本数据类型
10. 6 ARM编译器中预定义宏
10. 7 ARM中C/C++库
10. 7. 1 ARM中C/C++运行时库概述
10. 7. 2 建立一个包含C/C++运行时库的C/C++应用程序
10. 7. 3 建立不包含C运行时库的应用程序
10. 7. 4 裁减C/C++运行时库以适应特定的目标运行环境
第11章 ARM连接器
11. 1 ARM映像文件
11. 1. 1 ARM映像文件的组成
11. 1. 2 ARM映像文件的入口点
11. 1. 3 输入段的排序规则
11. 2 ARM连接器介绍
11. 3 ARM连接器生成的符号
11. 3. 1 连接器生成的与域相关的符号
11. 3. 2 连接器生成的与输出段相关的符号
11. 3. 3 连接器生成的与输入段相关的符号
11. 4 连接器的优化功能
11. 5 运行时库的使用
11. 5. 1 C/C++运行时库与目标文件
11. 5. 2 查找需要的C/C++运行时库
11. 5. 3 选择合适种类的C/C++运行时库
11. 5. 4 扫描C/C++运行时库
11. 6 从一个映像文件中使用另一个映像文件中的符号
11. 6. 1 symdefs文件
11. 6. 2 建立symdefs文件
11. 6. 3 symdefs文件的使用
11. 7 隐藏或者重命名全局符号
11. 7. l steering文件的格式
11. 7. 2 steering文件中的命令
11. 8 ARM连接器命令行选项
11. 9 使用scatter文件定义映像文件的地址映射
11. 9. l scatter文件概述
11. 9. 2 satter文件中各部分介绍
11. 9. 3 scatter文件使用举例
第12章 嵌入式应用程序示例
12. l 嵌入式应用程序设计的基本知识
12. 1. 1 嵌入式应用系统中的存储映射
12. 1. 2 系统初始化
12. 2 使用semihosting的 C语言程序示例
12. 2. 1 源程序分析
12. 2. 2 生成映像文件
12. 3 一个嵌入式应用系统示例
12. 3. l 源程序分析
12. 3. 2 生成映像文件
12. 3. 3 本例中地址映射模式
12. 4 进行ROM/RAM地址重映射的嵌入式应用系统
12. 4. l 地址映射模式
12. 4. 2 源程序分析
12. 4. 3 生成映像文件
12. 5 一个嵌入式操作系统示例
第13章 使用CodeWarrior
13. 1 CodeWarrior for ADS概述
13. 2 简单工程项目的使用
13. 2. 1 工程项目窗口
13. 2. 2 简单工程项目的使用
13. 3 配置生成目标
13. 3. 1 Debug Settings对话框介绍
13. 3. 2 设置牛成目标的基本选项
13. 3. 3 汇编器选项设置
13. 3. 4 编译器的选项设置
13. 3. 5 连接器的选项设置
13. 3. 6 fromELF工具的选项设置
13. 4 复杂工程项目的使用
13. 4. l 建立一个新的生成目标
13. 4. 2 将一个生成目标更名
13. 4. 3 建立生成目标之间的依赖关系
13. 4. 4 子工程项目的使用
13. 5 工程项目模板
13. 5. 1 ADS中工程项目模板的使用
13. 5. 2 建立用户工程项目模板
13. 6 编译和连接工程项目
13. 6. 1 编译文件
13. 6. 2 生成工程项目
第14章 ARM体系中的调试方法
14. 1 ARM体系中调试系统概述
14. 2 基于Angel的调试系统
14. 2. l 基于Angel的调试系统的概述
14. 2. 2 使用Angel开发应用程序
14. 2. 3 Angel执行的操作
14. 2. 4 将Angel移植到特定的目标系统
14. 3 基于JTAG的调试系统
14. 3. l 基于JTAG的调试系统的特点
14. 3. 2 基于JTAG的调试系统结构
14. 3. 3 目标系统中的调试功能扩展部件
14. 3. 4 基于JTAG的调试过程
14. 4 ADW使用介绍
14. 4. 1 ADW概述
14. 4. 2 ADW中的窗口
14. 4. 3 ADW使用介绍

❺ ARM体系结构与编程和ARM嵌入式系统结构与编程哪个好

个人认为，ARM其实也是嵌入式系统实现的一种方式，你想说的是，加不加入操作系统吧。不加操作系统，就是裸机跑程序，在一些场合也足以应付；但加入操作系统后，嵌入式系统的功能将更强大，它的实时性、可靠性都有很大的提高。

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