嵌入式复习思考题答案

嵌入式复习思考题及答案（1）

一、简答题

1、ARM9有哪几种工作模式？其中哪几种属于特权模式？哪几种属于几种异常模式？

答：有用户、系统、管理、中止、未定义、普通中断、快速中断。系统、管理、中止、未定义、普通中断、快速中断属于特权模式。管理、中止、未定义、普通中断、快速中断属于几种异常模式。 2、ARM9有哪2种工作状态？各自特点？实现状态切换指令的是什么？

答：ARM状态与Thumb状态。ARM状态指令是32位；Thumb状态指令是16位。切换指令是BX。 3、简述ARM9在不同工作模式下寄存器分布情况（用图表说明）。R13、R14、R15的固定用途； CPRS和SPRS名称及功能。

答：R13常作为堆栈指针SP、R14作为链接寄存器LR、R15作为程序计数器PC。CPRS是当前程序状态寄存器，包含条件代码、中断禁止位、当前处理器模式以及其他状态和控制信息。SPRS是程序状态保存寄存器，异常出现时用于保存CPRS的状态。

4、ARM920T处理器有哪7种异常？各自对应中断矢量、优先级如何排列？ 复位 未定义指令 软件中断 指令预取中止 数据中止 普通中断 快速中断 0x00000000 0x00000004 0x00000008 0x0000000C 0x00000010 0x00000018 0x0000001C 1 6 6 5 2 4 3 5、ARM处理器对异常中断的响应及返回过程。 答：响应过程:1、将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新的异常工作模式的R14中；

2、将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR中； 3、根据异常类型CPSR中的运行模式位；

4、将相应的矢量地址赋值给PC，开始执行异常处理程序。还可设中断禁止位。

返回过程: 1、将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中；

2、将SPSR内容送回CPSR；

3、若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。

6、写出ARM9支持的寻址方式，各举一例。 答：略

7、写出指令LDRB/LDRH/LDR的区别。

答：LDRB将内存单元一个字节的数据扩展到32位装载到寄存器；

LDRH将内存单元半字（两个字节）的数据扩展到32位装载到寄存器； LDR 将内存单元一个字的数据装载到寄存器。

8、写出LDM、STM指令用于数据块拷贝时对应的4种后缀以及用于堆栈操作对应的4种后缀。 解释各自的执行过程。

答：数据块拷贝后缀：IA操作后指针增； DA操作后指针减； IB操作前指针增； DB操作前指针减。

堆栈操作后缀： FD满递减；ED空递减；FA满递增；EA空递增。

9、ARM和Thumb两种状态下各自堆栈的生成方式有何不同？写出各自对应的入栈、出栈指令。 答：ARM堆栈有4种生成方式满递增、满递减、空递增、空递减；

入栈指令：STM（FD\\ED\\FA\\EA 4种后缀之一） 出栈指令：LDM（FD\\ED\\FA\\EA 4种后缀之一） Thumb堆栈采用满递减的生成方式。 入栈指令：PUSH . 出栈指令：POP 10、写出条件代码NE、EQ的判断条件。 答：NE Z=0 （不相等）； EQ Z=1 （相等）

11、B、BL及BX指令有何区别？写出无嵌套的子程序调用及返回指令。 答：B是简单的转移指令，实现向目的地址的简单的跳转；

BL是带链接的转移指令，将转移指令后的下一条指令抵制保存到链接寄存器LR； BX是带状态切换的转移指令。

子程序调用指令：BL DELAY; 无嵌套的子程序返回指令 MOV PC,LR 12、举例说明伪指令LDR的2个主要用途。

答：LDR R1, =0X30408020 加载32位立即数到寄存器； LDR R1, =SRC 加载一个地址值到寄存器。 13、什么是ATPCS？它有哪些规则？

答：ATPCS是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则，使单独编译的C程序和汇编程序能相互调用。有数据栈规则、参数传递规则和子程序调用时寄存器使用规则。

二、程序阅读题（重点检测寻址方式及指令）

1、在每条语句后做简要注释，写出程序执行后R0、R1 、R2和C的值。 （知识点：算术、逻辑操作、影响标志位S）

AREA SUMM , CODE , READONLY X EQU 8 Y EQU 16 ENTRY

MOV R0 , #X MOV R1 , #Y ADD R2 , R0 , R1 AND R0 , R2 , #0X0F MOV R2 , #Y

ADDS R2 , R0 , R1 , LSR #1

STOP B STOP 程序执行后R0=8、R1=16 、R2=16和C=0。 END

2、分析程序，按照加“//”语句的要求解答。（知识点：堆栈操作） AREA STK , CODE , READONLY ENTRY

MOV R1 , #0X30 MOV R2 , #0X08

MOV SP , #0X400

STMFD SP!,{R1,R2}；// ① 写出语句执行后SP和R2的值 SP= 0X3F8 ;R2=0X08

LDMFD SP!,{R5,R6}；// ② 写出语句执行后SP、R5和R6的值 SP=0X400;R5=0X30;R6=0X08 LOOP B LOOP END

3、写出程序实现的功能，并在每条语句后做简要注释。 （知识点：寻址方式[Rn] , #immediate、循环体、数据拷贝）

AREA armcopy CODE, READONLY num EQU 16 ENTRY ADR r1, src ADR r3, dst

MOV r2, #num 程序实现了将内存src 处的16个字拷贝到dst处。 copy LDR R0 , [r1] , #4 STR R0 , [r3] , #4

SUBS r2 , r2 , #1 BNE copy

stop B stop

src DCD 1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,1,2 dst DCD 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

END

4、分析程序功能，并写出加序号语句的作用。 （知识点：状态切换）

程序实现了从ARM状态切换到Thumb状态实现4个字节数据的拷贝。

AREA thcopy, CODE, READONLY ENTRY

CODE32 ；伪操作，指示以下指令是32位的ARM指令 LDR r1, =src LDR r3, =dst MOV r2, #4

LDR r4, =copy+1 ；① ；伪指令，装载跳转地址以及最后的状态切换位 BX r4 ；② ；从ARM状态跳转到Thumb状态

CODE16 ；③ ；伪操作，指示以下指令是16位的Thumb指令 copy

LDRB r0,[r1] ADD r1,#1

STRB r0,[r3] ADD r3,#1

SUB r2, r2, #1 BNE copy stop B stop

src DCB 1,2,3,4 dst DCB 0,0,0,0 END

5、写出下列程序执行后r0的值，并写出加序号语句的作用。（知识点：跳转表、子程序的调用返回）

AREA Jump, CODE, READONLY ENTRY

Start MOV r0, #0 MOV r1, #8 MOV r2, #5

BL count ；① 调用子程序 stop B stop

count CMP r0, #2 ；② r0与2比较

MOVHS pc, lr ；③ 如果r0大于2则子程序返回 LDR r3, =JumpTable ；④ 否则将跳转表首地址送r3 LDR pc, [r3,r0,LSL#2] ；⑤ 将r3 +r0×4（即跳转地址）送pc JumpTable

DCD DoAdd DCD DoSub DoAdd

ADD r0, r1, r2

MOV pc, lr ；⑥子程序返回 DoSub

SUB r0, r1, r2

MOV pc,lr 程序执行后r0=13 END

6、分析下面这段混合程序回答： （1）、程序实现了什么功能？ 在C中调用汇编函数实现字符串拷贝 （2）C语言程序和汇编代码如何传递参数？ dststr R0； srcstr R1 （3）在每条语句后做简要注释。

（知识点：C和汇编混合编程框架、ATPCS规则、字节拷贝）

extern void strcpy(char *d,const char *s) ；声明外部函数 int main(void) {

const char *srcstr=”abcdefg”;

char *dststr=”jjjjjjjjjj”;

strcopy(dststr,srcstr) ；调用汇编函数（通过R0和R1实现参数传递） printf(“%s\\n%\\n”,srcstr,dststr); return(0); }

AREA SCopy, CODE, READONLY

EXPORT strcopy ；声明一个全局标号，可以在其他文件中引用

strcopy LDRB r2, [r1],#1 STRB r2, [r0],#1

CMP r2, #0 BNE strcpy

MOV pc,lr ；子程序返回 END

三、设计题

（掌握汇编及C语言简单程序设计。如数据拷贝、跳转表、混合编程。） 1、用汇编语言编写数据块或字符拷贝程序（如阅读程序题）。 2、用汇编语言编写含有2个分支的跳转表实现程序跳转。R2寄存器中存放的是跳转表的基地址。 R1中用于选择不同的子程序，子程序可以任意命名。R1的不同值选择不同的子程序。并做简单注释。（如阅读程序题）

3、编写一段C语言与汇编语言的混合编程代码，在C语言程序中调用汇编语言代码，完成字符串的拷贝。（如阅读程序题）

4、在汇编子程序中调用一个计算a、b、c三者之和的C语言函数add3 ( ) ,计算i+2i+3i， 假设i就在R0中。（要求说明汇编程序和C函数之间如何进行参数传递）。

int add3 (int a,int b,int c ) {

return a+b+c; }

AREA SADD, CODE, READONLY

IMPORT add3 ；声明该标号在其他源文件中，要在当前文件中引用

ADD R1, R0,R0 ADD R2, R0,R1

BL add3 ；调用子程序 END

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