嵌入式课后习题答案.doc

嵌入式系统概述 嵌入式系统是指嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统，具有低功耗、体积小、集成度高等特点。英国电机工程师协会定义嵌入式系统为控制、检测或辅助某个设备、机器或工厂运作的装置。从技术角度定义，嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为根底、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、本钱、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统的特点包括： 1. 嵌入式系统通常应用在为特定用户设计的系统中，具有功耗低、体积小、集成度高等特点。 2. 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术于各个行业的具体应用相结合的产物。 3. 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣，去除冗余。 4. 为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或处理器芯片中，而不是存储于磁盘等载体中。 5. 嵌入式系统本身不具备自举开发能力，必须有一套专用的开发工具和环境才能进展开发。 嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元，与普通台式计算机的微处理器相比，其工作稳定性更高，功耗较小，对环境的适应能力更强，体积更小，且集成的功能较多。嵌入式处理器可以分为三类： 1. 注重嵌入式处理器的尺寸、能耗和价格，应用于新型电子娱乐等不注重计算的设备。 2. 注重嵌入式处理器的性能，应用于路由器等高速计算密集型的设备。 3. 注重嵌入式处理器的性能、尺寸、能耗和价格，应用于各种工业控制设备。 嵌入式操作系统是计算机中最根本的程序，负责计算机系统中全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动。使用嵌入式操作系统可以提高系统的可靠性、提高开发效率、缩短开发周期、充分发挥 32 位 CPU 的多任务潜力。 ARM7TDMI 是一种常用的嵌入式处理器，具有高密度 16 位 Thumb 指令集扩展、支持片上调试、64 位乘法指令和 Embedded ICE 硬件仿真功能模块等特点。ARM7TDMI 采用三级流水线，使用诺依曼构造，指令和数据共用一条 32 位总线。 ARM 处理器模式和 ARM 处理器状态是两个不同的概念，处理器模式指的是处理器在执行程序时，在不同时刻所处的不同状态，处理器状态指的是处理器当前所执行的指令集。ARM 处理器有七种处理器模式，包括用户模式、系统模式、异常模式、管理模式、中止模式等。