嵌入式系统作业答案电子科技大学

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32位嵌入式微处理器ARM（1）

思考题（一）

1) 写出ARM可以运行的不同模式。

答：ARM处理器有七种基本的操作模式：

管理员模式Supervisor(SVC)、快速中断模式FIQ、中断模式IRQ、Abort、未定义模式Undef、系统模式System、用户模式User

2) ARM核有多少个寄存器?

答：ARM有37个寄存器，包括31个通用寄存器和6个状态寄存器，都是32位宽这些寄存器的子集只能在相应模式被访问。

3) 哪个寄存器用来存储程序指针，链接寄存器和堆栈指针?

答：用来存储程序指针的寄存器：R15（PC)

链接寄存器：R14(LR)、R16（CPSR）

用来存储堆栈指针的寄存器：R13（SP）

4) 哪种模式能访问的寄存器是最少的?

答:用户模式User能访问的寄存器是最少的。

5) 哪些寄存器在Thumb态时是在低端一组的?

答：R0-R7寄存器在Thumb态时是在低端一组的。

6) CPSR的哪一位反映了当前处理器的状态?

答：CPSR的mode位反映了当前处理器的状态。

7) 所有的Thumb指令必须对齐的边界是多少?

答：16位2字节对齐。

8) 写出ARM不同的异常类型。

答：ARM的7个异常类型是：复位异常，未定义异常，软中断，预取指异常，数据异常，外部中断异常，快速中断异常。

9) 处理器核复位后分别处于哪种模式和哪个状态?

答：处理器核复位后分别处于管理员模式Supervisor(SVC)和ARM状态

10) Thumb指令对比ARM指令，有哪两个主要优势?

答： 提供了32位和16位的混合指令

在增强了灵活性的同时保持了代码高密度

思考题（二）

1)ARM7TDMI的流水线有多少级?

答：ARM7TDMI的流水线有三级。

2)写出ARM9TDMI流水线各阶段的名字.

答：五级流水线工作方式,1.取指2.指令译码3.执行4.数据存储访问5.写寄存器

3)冯诺依曼体系和哈佛体系有什么不同?

答：相对冯诺依曼体系，哈佛体系增加了可访问内存的带宽（指令内存接口、数据内存接口）可完成同时对指令内存和数据内存进行访问。

4)ARM9核在什么情况下会导致读取－使用的互锁?

答：LDR指令不会引起流水线互锁，紧接着LDR指令后用相同寄存器的数据操作会引起流水线互锁

5)Cortex家族实现的是ARM的哪个架构版本?

答：Cortex家族实现的是ARM的v7的架构版本

32位嵌入式微处理器ARM（2）

思考题（一）

1. 用一条ARM指令分别实现下面的语句:

a) r0 = 16

b) r0 = r1 / 16 (signed numbers)

c) r1 = r2 * 3

d) r0 = -r0

2.BIC指令的作用?

答： BIC（位清除）指令对Rn中的值和Operand2值的反码按位进行逻辑“与”运算。

3.哪些数据处理指令总是设置条件标志位？

答：比较指令

思考题（二）

1. 哪些指令可用于子程序调用的返回?

答：BL指令：MOV，PC，R14

2. 要打开或者屏蔽IRQ中断该使用哪些指令?

答： BIC,MRS,MSR

3. 为了克服 ARM 分支指令只有±32MB范围的局限，应该使用哪些指令？ 答：可通过直接将分支的地址加载到PC中实现跳转

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