第一篇：嵌入式系統(tǒng)相關(guān)知識點總結(jié)

嵌入式系統(tǒng)的定義及特點

定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等方面有特殊要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。

特點：（1）嵌入式系統(tǒng)是面向特定應(yīng)用的。嵌入式系統(tǒng)中的CPU是專門為特定應(yīng)用設(shè)計的，具有低功耗、體積小、集成度高等特點，能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于整個系統(tǒng)設(shè)計趨于小型化。

（2）嵌入式系統(tǒng)涉及先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)、通信和軟件等各個行業(yè)。是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。

（3）嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須具備高度可定制性。

（4）嵌入式系統(tǒng)的生命周期相當(dāng)長。嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，其升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行的。

（5）嵌入式系統(tǒng)本身并不具備在其上進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)的能力。在設(shè)計完成以后，用戶如果需要修改其中的程序功能，必須借助于一套專門的開發(fā)工具和環(huán)境。

（6）為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機(jī)中，而不是存貯于磁盤等載體中。

特點也可答：1．系統(tǒng)內(nèi)核小。2．專用性強。3．系統(tǒng)精簡。4．高實時性的系統(tǒng)軟件(OS)是嵌入式軟件的基本要求。5．嵌入式軟件開發(fā)要想走向標(biāo)準(zhǔn)化，就必須使用多任務(wù)的操作系統(tǒng)。6．嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境。7.嵌入式系統(tǒng)與具體應(yīng)用有機(jī)結(jié)合在一起，升級換代也是同步進(jìn)行，所以具有較長的生命周期。8.為了提高運行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片中。

操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中所起的作用（四個）

嵌入式操作系統(tǒng)（嵌入式linux學(xué)習(xí)）的功能

嵌入式操作系統(tǒng)除具備了一般操作系統(tǒng)（嵌入式linux系統(tǒng)）最基本的功能，如任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、中斷處理、文件處理等外，還有以下兩個方面的功能：

1.構(gòu)成一個易于編程的虛擬機(jī)平臺

嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)成一個虛擬機(jī)平臺，EOS把底層的硬件細(xì)節(jié)封裝起來，為運行在它上面的軟件(如中間件軟件和各種應(yīng)用軟件)提供了一個抽象的編程接口。軟件開發(fā)在這個編程接口的上進(jìn)行，而不直接與機(jī)器硬件層打交道。

2.系統(tǒng)資源的管理者

嵌入式操作系統(tǒng)是一個系統(tǒng)資源的管理者，負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)當(dāng)中的各種軟硬件資源，如處理器、內(nèi)存、各種I/O設(shè)備、文件和數(shù)據(jù)等，使得整個系統(tǒng)能夠高效、可靠地運轉(zhuǎn)。

嵌入式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度、控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動。它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。

嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的核心.嵌入式操作系統(tǒng)，大大地提高了嵌入式系統(tǒng)硬件工作效率，并為應(yīng)用軟件開發(fā)提供了極大的便利。

操作系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在兩方面：

1．屏蔽硬件物理特性和操作細(xì)節(jié)，為用戶使用計算機(jī)提供了便利 2．有效管理系統(tǒng)資源，提高系統(tǒng)資源使用效率

Linux與嵌入式使用的uclinux操作系統(tǒng)的關(guān)系

Linux與UNIX系統(tǒng)兼容，開放源代碼。現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于服務(wù)器領(lǐng)域。而更大的影響在于它正逐漸的應(yīng)用于嵌入式設(shè)備。uClinux正是在這種氛圍下產(chǎn)生的。所以uClinux就是Micro-Control-Linux，字面上的理解就是“針對微控制領(lǐng)域而設(shè)計的Linux系統(tǒng)”。

uClinux是針對控制領(lǐng)域的嵌入式linux操作系統(tǒng)，它從Linux 2.0/2.4內(nèi)核派生而來，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。uClinux同標(biāo)準(zhǔn)Linux的最大區(qū)別就在于內(nèi)存管理。標(biāo)準(zhǔn)Linux是針對有MMU的處理器設(shè)計的。在這種處理器上，虛擬地址被送到MMU，MMU把虛擬地址映射為物理地址。通過賦予每個任務(wù)不同的虛擬—物理地址轉(zhuǎn)換映射，支持不同任務(wù)之間的保護(hù)。對于uCLinux來說，其設(shè)計針對沒有MMU的處理器，不能使用處理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，仍然采用存儲器的分頁管理。

什么是內(nèi)核？

內(nèi)核是操作系統(tǒng)最基本的部分。它是為眾多應(yīng)用程序提供對計算機(jī)硬件的安全訪問的一部分軟件，這種訪問是有限的，并且內(nèi)核決定一個程序在什么時候?qū)δ巢糠钟布僮鞫嚅L時間。內(nèi)核，是一個操作系統(tǒng)的核心。是基于硬件的第一層軟件擴(kuò)充，提供操作系統(tǒng)的最基本的功能，是操作系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，它負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的進(jìn)程、內(nèi)存、設(shè)備驅(qū)動程序、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。

什么是Bootlonder? 答案一搜狗百科：啟動程序（英語：boot loader，也稱啟動加載器，引導(dǎo)程序）位于電腦或其他計算機(jī)應(yīng)用上，是指引導(dǎo)操作系統(tǒng)啟動的程序。引導(dǎo)程序啟動方式及程序視應(yīng)用機(jī)型種類而不同。BIOS開機(jī)完成后，bootloader就接手初始化硬件設(shè)備、創(chuàng)建存儲器空間的映射，以便為操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的軟硬件環(huán)境。BootLoader是依賴于硬件而實現(xiàn)的，特別是在嵌入式領(lǐng)域，為嵌入式系統(tǒng)建立一個通用的BootLoader是很困難的。

答案二百度百科：Boot Loader 是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。通常，Boot Loader 是嚴(yán)重地依賴于硬件而實現(xiàn)的，特別是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一個通用的 Boot Loader 幾乎是不可能的。盡管如此，我們?nèi)匀豢梢詫?Boot Loader 歸納出一些通用的概念來，以指導(dǎo)用戶特定的 Boot Loader 設(shè)計與實現(xiàn)。

使用帶uclinux操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)該注意什么問題？

uClinux的內(nèi)存管理

uClinux同標(biāo)準(zhǔn)Linux的最大區(qū)別就在于內(nèi)存管理。對于uCLinux來說，其設(shè)計針對沒有MMU的處理器，不能使用處理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，仍采用存儲器的分頁管理，系統(tǒng)在啟動時把實際存儲器進(jìn)行分頁。在加載應(yīng)用程序時程序分頁加載。這一點影響了系統(tǒng)工作的很多方面。

uClinux系統(tǒng)對于內(nèi)存的訪問是直接的，所有程序中訪問的地址都是實際的物理地址。操作系統(tǒng)對內(nèi)存空間沒有保護(hù)，各個進(jìn)程實際上共享一個運行空間。由于應(yīng)用程序加載時必須分配連續(xù)的地址空間，而針對不同硬件平臺的可一次成塊，分配內(nèi)存大小限制是不同，所以開發(fā)人員在開發(fā)應(yīng)用程序時必須考慮內(nèi)存的分配情況并關(guān)注應(yīng)用程序需要運行空間的大小。另外由于采用實存儲器管理策略，用戶程序同內(nèi)核以及其它用戶程序在一個地址空間，程序開發(fā)時要保證不侵犯其它程序的地址空間，以使得程序不至于破壞系統(tǒng)的正常工作，或?qū)е缕渌绦虻倪\行異常。

從內(nèi)存的訪問角度來看，開發(fā)人員的權(quán)利增大了（開發(fā)人員在編程時可以訪問任意的地址空間），但與此同時系統(tǒng)的安全性也大為下降。uClinux的多進(jìn)程處理

uClinux沒有MMU管理存儲器，在實現(xiàn)多個進(jìn)程時（fork調(diào)用生成子進(jìn)程）需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)。uClinux的這種多進(jìn)程實現(xiàn)機(jī)制同它的內(nèi)存管理緊密相關(guān)。uClinux針對沒有mmu處理器開發(fā)，所以被迫使用一種flat方式的內(nèi)存管理模式，啟動新的應(yīng)用程序時系統(tǒng)必須為應(yīng)用程序分配存儲空間，并立即把應(yīng)用程序加載到內(nèi)存。缺少了MMU的內(nèi)存重映射機(jī)制，uClinux必須在可執(zhí)行文件加載階段對可執(zhí)行文件reloc處理，使得程序執(zhí)行時能夠直接使用物理內(nèi)存。

編程實現(xiàn)五個點的中值濾波和均值濾波

clear all;t=0:0.01:1;f2=5;%生成一個正弦信號y； y1=1*sin(2*pi*f2*t);%y1=square(2*pi*f2*t);%向y中加入噪聲信號生成x;x1=y1+0.1*randn(1,101);figure(1)subplot(2,1,1);plot(t,y1,'r');title('生成一個正弦信號y');grid;legend y;subplot(2,1,2);plot(t, x1,'r');title('向y中加入噪聲信號生成x');grid;legend x;X=1:length(x1)for X=1:length(x1)z2=smooth(x1,5);%M=5時的均值濾波 end for X=1:length(x1)figure(2)plot(t,z1,'r');title('M=5時的均值濾波處理后的信號');grid;legend y;for X=1:length(x1)L2= median(x1,5);end figure(3)plot(t,L2,'r');title('M=5時的中值濾波處理后的信號');grid;legend y;

第二篇：嵌入式 知識點總結(jié)

1、嵌入式系統(tǒng)的特點：

(1).嵌入式系統(tǒng)的個性化很強，軟件系統(tǒng)和硬件在不同的應(yīng)用中均有差異；(2).由通用計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展而來，根據(jù)應(yīng)用對軟硬件進(jìn)行裁剪；(3).高的可靠性，強的實用性；

(4).高的耗電量直接影響系統(tǒng)的成本及電源壽命；

2、什么是嵌入式系統(tǒng)？

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用可剪裁硬件，適用于對功能，可靠性，成本，體積，功耗等有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。

3、采用RISC架構(gòu)的ARM微處理器一般具有如下特點：(1).體積小、功耗低、成本低、性能高；

(2).支持Thumb(16位)/ARM(3位)雙指令集，能很好地兼容8位/16位器件；(3).大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度快；(4).大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；(5).尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；(6).采用固定長度的指令格式；

4、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程：

選擇嵌入式處理器（硬件平臺）---選擇嵌入式操作系統(tǒng)（軟件平臺）-----開發(fā)嵌入式應(yīng)用軟件-----測試通過---（是）---系統(tǒng)測試-----開發(fā)結(jié)束

5、嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計流程：

代碼編程（C/匯編源程序）-----交叉編譯（OBJ文件）-----交叉函數(shù)庫----交叉鏈接（系統(tǒng)映像文件）---（重定向與下載）---目標(biāo)板----調(diào)試;

6、ARM9E處理器有獨立的指令緩存（ICACHE）和數(shù)據(jù)緩存（DCACHE）;

7、ARM9系列處理器共有37個寄存器，其中31個屬于通用寄存器，6個為ARM處理器；

8、ARM總共有7種不同的處理器模式，分別是：用戶模式，快速中斷模式，外部中斷模式，管理模式，數(shù)據(jù)訪問中止模式，未定義指令中止模式，系統(tǒng)模式

9、R13一般作為棧指針SP；R14被稱為連接寄存器LR，作用：一是在通過BL或者BLX指令調(diào)用子程序時存放當(dāng)前子程序的返回地址；二是在發(fā)生異常時用來保存該模式基于PC的返回地址；R15是程序計數(shù)器PC，用來保存處理器取值的地址；

10、流水線技術(shù)的工作原理：

ARM7采用的是3級流水線：FETCH/DECODE/EXECUTE.此時在EXECUTE階段要完成大量的工作，包括寄存器和存儲器的讀寫操作、移位操作、ALU操作等，這導(dǎo)致在執(zhí)行階段往往需要多個時鐘周期，從而成為系統(tǒng)性能的瓶頸。

ARM9采用5級流水線技術(shù)，分別是FETCH/DECODE/EXECUTE/MEMORY/WRITE.FETCH階段和之前功能相同，即從指令存儲器中取值；DECODE階段除了譯碼之外，還讀取寄存器操作數(shù)；EXECUTE階段執(zhí)行運算，產(chǎn)生ALU運算結(jié)果或產(chǎn)生存儲器地址；MEMORY階段進(jìn)行存儲器的讀寫操作；WRITE階段將結(jié)果寫回寄存器；

11、ARM9使用一個統(tǒng)一的TLB來緩存頁表信息，TLB主頁分為兩個部分：主TLB和鎖定TLB；

12、ARM總共有7種處理器異常：復(fù)位異常、未定義指令異常、軟件中斷異常、指令預(yù)取終止異常、數(shù)據(jù)訪問終止異常、外部訪問終止異常、快速中斷請求異常

13、(1).復(fù)位異常和軟件中斷異常時，處理器進(jìn)入管理模式；(2).未定義指令異常時，處理器進(jìn)入未定義模式；

(3).指令預(yù)取終止異常和數(shù)據(jù)訪問終止異常時，處理器進(jìn)入中止模式；(4).外部中斷請求時，處理器進(jìn)入外部中斷模式；(5).快速中斷請求時，處理器進(jìn)入快速中斷模式； 14.ARM運行狀態(tài)：ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)；ARM指令必須在ARM狀態(tài)下執(zhí)行，同樣，Thumb指令也必須處于Thumb狀態(tài)下執(zhí)行。

15.ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)切換可以通過BX指令來實現(xiàn)。

16.ARM指令集有5種形式的位移操作：LSL:邏輯左移；LSR：邏輯右移；ASR:算術(shù)右移；ROR:循環(huán)右移；RRX:帶擴(kuò)展的循環(huán)右移；

17.立即數(shù)并不是任意數(shù)都是合法的，在立即數(shù)尋址中，分配給立即數(shù)的空間是12位，8位用于保存一個常數(shù)，4位用于保存循環(huán)右移基數(shù)，而循環(huán)右移每次需要移動偶數(shù)位，即右移的位數(shù)是基數(shù)*2；假設(shè)常數(shù)為A，循環(huán)右移位數(shù)為N，則最后得到的立即數(shù)=A循環(huán)右移（N*2位）；

18.ARM指令的尋址方式及特點:(1)立即尋址；

(2).寄存器偏移尋址；(3).寄存器偏移尋址；(4).寄存器間接尋址；(5).基址變址尋址；(6).多寄存器尋址；

(7).堆棧尋址：滿遞增堆棧、空遞增堆棧、滿遞減堆棧、空遞減堆棧； 19.LDR和STR LDR指令：從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)裝入寄存器； STR指令：將寄存器中的數(shù)據(jù)存入內(nèi)存；

20.CDP:是協(xié)處理器數(shù)據(jù)處理指令：用來執(zhí)行特定的數(shù)據(jù)操作； MCR:將ARM寄存器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)處理器寄存器中；

MRC:數(shù)據(jù)傳輸方向與MCR指令相反，它將協(xié)處理器寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到ARM處理器寄存器中；

21.ADR:小范圍的地址讀取偽指令，主要用來讀取基于PC相對偏移的地址或基于寄存器相對偏移的地址；

LDR:大范圍偽地址讀取偽指令，用于加載32位的立即數(shù)或是一個地址值； 22.Thumb跳轉(zhuǎn)指令：

B:是Thumb指令中唯一可以條件執(zhí)行的指令； BL:帶鏈接的長跳轉(zhuǎn)；

BX:指令在跳轉(zhuǎn)的同時，會選擇性的切換指令集； BLX:帶鏈接的跳轉(zhuǎn)，并選擇性的切換指令集；

23.MMU:其作用主要有2個方面：一是地址映射，負(fù)責(zé)將虛擬地址映射成物理地址；二是對地址訪問的保護(hù)和限制；提供硬件機(jī)制的內(nèi)存訪問授權(quán)，大多數(shù)使用虛擬存儲器的系統(tǒng)都使用一種稱為分頁機(jī)制，虛擬地址空間劃分成大小相同的一組頁，每個頁有一個用來標(biāo)記它的頁號，而相應(yīng)的物理地址空間也被進(jìn)行劃分，單位幀、頁和頁幀的大小必須相同，虛擬地址被送往MMU，MMU將虛擬地址轉(zhuǎn)化為物理地址。

24.進(jìn)程調(diào)度策略可分為：“搶占式調(diào)度”和”非搶占式調(diào)度”；

25.在用戶空間中，進(jìn)程是由進(jìn)程標(biāo)識符（PID）表示的，一個PID在進(jìn)程的整個生命期間不會更改，但PID可以在進(jìn)程進(jìn)行銷毀后重新使用；對用戶來說，PID是唯一標(biāo)識一個進(jìn)程的數(shù)字值；

26.Linux進(jìn)程還可以通過exec系統(tǒng)調(diào)用產(chǎn)生； 27.Linux操作系統(tǒng)有三種進(jìn)程調(diào)度策略：(1).分時調(diào)度策略；(2).先到先服務(wù)的實時調(diào)度策略；(3).時間片輪的實時調(diào)度策略； 28.嵌入式文件系統(tǒng)分類：(1).基于Flash的文件系統(tǒng)：

JFFS2文件系統(tǒng)；YAFFS文件系統(tǒng)；Cramfs；Romfs；其他文件系統(tǒng)；

(2).基于RAM的文件系統(tǒng)： RamDisk；Ramfs/Tmpfs(3).網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS 29.Boot Loader 階段一：1.基本的硬件初始化：a.屏蔽所有中斷；b.設(shè)置CPU的速度和時鐘頻率；c.RAM初始化；d.初始化LED;30.ARM-Linux內(nèi)存管理原理：從兩方面入手：一是Linux內(nèi)核對內(nèi)存的管理（包括最重要的地址映射、內(nèi)存空間的分配以及地址訪問的限制，即保護(hù)機(jī)制）；二是體系對內(nèi)存管理方面的特殊性；

31.Linux虛擬內(nèi)存的實現(xiàn)需要6種機(jī)制的支持：地址映射機(jī)制、請求頁機(jī)制、內(nèi)存分配回收機(jī)制、緩存和刷新機(jī)制、交換機(jī)制和內(nèi)存共享機(jī)制； 32.Linux虛擬內(nèi)存實現(xiàn)機(jī)制間的相互關(guān)系：

地址映射機(jī)制----請求頁機(jī)制----內(nèi)存分配和回收機(jī)制---交換機(jī)制----緩存和刷新機(jī)制

33．進(jìn)程，又稱作任務(wù)，是一個動態(tài)的執(zhí)行過程，是處于執(zhí)行期的程序，進(jìn)程是系統(tǒng)資源分配的最小單位。

34.在Linux系統(tǒng)中，所有的進(jìn)程都是fork出來的，它們有個共同的祖先：0號進(jìn)程；

35.init是內(nèi)核啟動的第一個用戶級進(jìn)程，也是系統(tǒng)的第一個真正的進(jìn)程，是其他所有進(jìn)程的父進(jìn)程，所以init內(nèi)核線程（或進(jìn)程）的標(biāo)識符為1，init有很多重要的任務(wù)，負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的一些初始化設(shè)置任務(wù)，以及執(zhí)行系統(tǒng)初始化程序，init程序使用/etc/inittab作為腳本文件來創(chuàng)建系統(tǒng)中的新進(jìn)程；

36.進(jìn)程的銷毀通過以下三個事件驅(qū)動：正常的進(jìn)程結(jié)束、信號、exit函數(shù)的調(diào)用；

37.進(jìn)程調(diào)度時機(jī)可分為：主動調(diào)度和被動調(diào)度；按細(xì)分的話：(1)進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換；(2)當(dāng)前進(jìn)程的時間片用完；(3)設(shè)備驅(qū)動程序；(4)進(jìn)程從中斷、異常以及系統(tǒng)調(diào)用返回到用戶態(tài)； 38.選擇進(jìn)程的依據(jù)：policy、priority、counter、rt_priority； 39.內(nèi)核模塊全稱為動態(tài)可加載內(nèi)核模塊，是Linux內(nèi)核向外部提供的一個插口，簡稱為模塊； 40.加載模塊有兩種方法：第一種是通過insmod命令手工將module載入內(nèi)核；第二種是根據(jù)需要載入module；kerneld的主要功能是module載入內(nèi)核和將它卸載出內(nèi)核； 41．中斷是一個流程，一般經(jīng)過三個環(huán)節(jié)：中斷相應(yīng)、中斷處理、中斷返回；

42.ARM-Linux的系統(tǒng)調(diào)用原理：系統(tǒng)調(diào)用的過程和中斷有類似之處，當(dāng)CPU遇到自陷指令后，跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核態(tài)，操作系統(tǒng)首先保存當(dāng)前運行的信息，然后根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用號來查找相應(yīng)的函數(shù)去執(zhí)行，執(zhí)行完了以后恢復(fù)原先保存的運行信息返回，比如通常應(yīng)用程序所用的fork()函數(shù)，它是經(jīng)過包裝的函數(shù)，其最終的實現(xiàn)是系統(tǒng)調(diào)用；

43.在UNIX系統(tǒng)下有兩種方式實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用：通過經(jīng)過封裝的C庫或者直接調(diào)用；

44.系統(tǒng)調(diào)用的過程和中斷有類似之處，當(dāng)CPU遇到自陷指令后，跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核態(tài)，操作系統(tǒng)首先保存當(dāng)前運行的信息，然后根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用號查找相應(yīng)的函數(shù)去執(zhí)行，執(zhí)行完了以后恢復(fù)原先保存的運行信息返回；通過不同的向量索引可以使CPU立即轉(zhuǎn)入不同的處理程序； 45.init進(jìn)程是系統(tǒng)所有進(jìn)程的起點，內(nèi)核在完成核內(nèi)參數(shù)init=XXX來設(shè)置init進(jìn)程，init進(jìn)程需要讀取/etc/inittab文件作為其行為指針，inittab是以行為為單位的描述性（非執(zhí)行性）文本； 46.存儲文件系統(tǒng)的設(shè)備稱為block設(shè)備（塊設(shè)備）；

47.設(shè)備驅(qū)動的接口API都是從文件管理器API中繼承下來的，所以這些設(shè)備API都有open().close().read().write().lseek()和ioctl()等與文件API類似的接口；

48.Linux也使用文件管理器，但是它的文件管理器使用了VFS（虛擬文件系統(tǒng)），正是VFS讓Linux能夠支持目前多種文件系統(tǒng)。VFS具備訪問各種各樣的文件系統(tǒng)的能力，也是因為VFS在內(nèi)部去適應(yīng)各種不同文件系統(tǒng)的差異，而提供給用戶進(jìn)程的是統(tǒng)一的文件API。49.JFFS2嵌入式文件系統(tǒng)原理：

首先JFFS2是一個日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的節(jié)點在閃存上順序存儲。JFFS2定義了三種節(jié)點類型：JFFS2_NODETYPE_INODE, JFFS2_NODETYPE_DIRENT,JFFS2_NODETYPE_CLEANMARKER。JFFS2中I節(jié)點的信息并沒有全部存放在內(nèi)存，mount操作時，會為節(jié)點建立映射表，但是這個映射表并不全部存放在內(nèi)存中，存放在內(nèi)存中的節(jié)點信息是一個縮小尺寸的結(jié)構(gòu)體。JFFS2使用了多個級別的待回收塊隊列。JFFS2寫平衡策略是在垃圾收集中實現(xiàn)的，垃圾收集的時候會讀取系統(tǒng)時間，使用這個系統(tǒng)時間產(chǎn)生一個偽隨機(jī)數(shù)。利用這個偽隨機(jī)數(shù)結(jié)合不同的待回收鏈表選擇要進(jìn)行回收的鏈表。50.JFFS2克服了JFFS中以下缺點：

(1).使用了基于哈希表的日志節(jié)點結(jié)構(gòu)，大大加快了對節(jié)點的操作速度；(2).支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮；

(3).提供了”寫平衡”支持；

(4).支持多種節(jié)點類型（數(shù)據(jù)I節(jié)點，目錄I節(jié)點等）；(5).提高了對閃存的利用率，降低了內(nèi)存的消耗；

51.系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用程序之間的接口，而設(shè)備驅(qū)動程序則是操作系統(tǒng)內(nèi)核和機(jī)器硬件之間的接口；

52.Linux支持三類硬件設(shè)備：字符設(shè)備、塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備； 53.Linux內(nèi)核設(shè)備模型的目的和功能：

目的：設(shè)備模型提供獨立的機(jī)制表示設(shè)備，并表示其在系統(tǒng)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣使系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：代碼重復(fù)最??；提供如引用計數(shù)這樣的統(tǒng)一機(jī)制；列舉系統(tǒng)中所有設(shè)備，觀察其狀態(tài)，查看其連接總線；用樹的形式將全部設(shè)備結(jié)構(gòu)完整、有效地展現(xiàn)，包括所有總線和內(nèi)部連接；將設(shè)備和對應(yīng)驅(qū)動聯(lián)系起來，將設(shè)備按照類型分類；從樹的葉子向根的方向依次遍歷，確保以正確順序關(guān)閉各個設(shè)備的電源；初衷是為了節(jié)能，有助于電源管理，通過建立表示系統(tǒng)設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系的樹結(jié)構(gòu)，能夠在內(nèi)核中實現(xiàn)智能的電源管理；

功能：將系統(tǒng)中的設(shè)備組織成層次結(jié)構(gòu)，然后向用戶程序提供內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息； 54.同步機(jī)制的分類及特點：

(1).同步鎖：適用于保持時間段的情況，可以在任何上下文使用，不可以睡眠，任何時候，只能有一個持有者；

(2).信號量：不能用在內(nèi)核之外，是一種睡眠鎖，適用于鎖會被長期持有的情況，允許多個持有者；

(3).原子操作：在執(zhí)行完畢前絕不會被任何其他任何或時間打斷，是最小的執(zhí)行單位，主要用在資源計數(shù)上；

(4).完成事件：適用于需要睡眠和喚醒的情景，不會引起資源競爭；

55.表示字符設(shè)備的設(shè)備文件可以通過”ls-l”命令輸出的第一列中的“c”來識別，而塊設(shè)備則用“b”標(biāo)識；

56.dev t是一個32位的無符號數(shù)，其高12位用來表示主設(shè)備號，低20位用來表示次設(shè)備號；

Register_chrdev_region()函數(shù)和alloc_chrdev_region()函數(shù)用于分配設(shè)備號，這兩個函數(shù)最終都會調(diào)用_register_chrdev_region()函數(shù)來注冊一組設(shè)備的編號范圍，它們的區(qū)別是后者是以動態(tài)的方式分配的，unregister_chrdev_region()函數(shù)則用于釋放設(shè)備號。Alloc_chrdev_region()函數(shù)用于動態(tài)申請設(shè)備號范圍，通過指針參數(shù)返回實際分配的起始設(shè)備號；

Dev_ti_rdev:對于設(shè)備文件而言，此成員包含實際的設(shè)備號； Struct cdev *i_cdev:字符設(shè)備在內(nèi)核中是用cdev結(jié)構(gòu)來表示的，此成員是指想cdev結(jié)構(gòu)的指針；

57.I/O接口是微控制器必須具備的最基本外設(shè)功能。通常在ARM里，所有I/O都是通用的，稱為GPIO（通用輸入輸出）；GPIO接口一般至少會有兩個寄存器，即控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器；

58.同步外設(shè)接口是由摩托羅拉公司推出的一種高速的、全雙工、同步的串行總線； 59.SPI的工作模式有兩種：主模式和從模式；

60．字符設(shè)備以字節(jié)為單位進(jìn)行讀寫，而塊設(shè)備則以塊為單位，塊設(shè)備的I/O請求都有對應(yīng)的緩沖區(qū)并使用了請求隊列對請求進(jìn)行管理，塊設(shè)備還支持隨機(jī)訪問，而字符設(shè)備只能順序訪問。Linux中每一個塊設(shè)備里請求都有一個I/O請求隊列，每個請求隊列都有調(diào)度器的插口。

61.Bio是底層對部分塊設(shè)備的I/O請求描述，其包含了驅(qū)動程序執(zhí)行請求所需的全部信息，通常一個I/O請求對應(yīng)一個bio。I/O調(diào)度器可將聯(lián)系的bio合并成一個請求。

62.MMC/SD卡驅(qū)動結(jié)構(gòu)：a.文件結(jié)構(gòu)；b.塊設(shè)備驅(qū)動；c.MMC/SD核心；d.MMC/SD接口；

第三篇：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的最后知識點總結(jié)

系統(tǒng)概念

1、嵌入式系統(tǒng)的定義？

以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。“嵌入”、“專用”、“計算機(jī)”

2、嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件組成？以及主要特點？

軟件：從底層到上層：bootloader等系統(tǒng)初始化引導(dǎo)程序、設(shè)備驅(qū)動層（包括驅(qū)動程序、板級支持包BSP等）、操作系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序。（底層為上層提供服務(wù)）開發(fā)軟件：即集成開發(fā)環(huán)境（asemmbler&&compiler&&linker&&debugger&&loader）硬件組成：核心板+外圍板+外設(shè)(核心板：微控制器（CPU和外設(shè)接口、外設(shè)控制器）、電源、時鐘、復(fù)位、SDRAM、flash。外圍板面向外圍設(shè)備，一般是引腳的集合、電平轉(zhuǎn)換電路。外圍設(shè)備。)，當(dāng)然也可以將核心板和外圍板放在一起。

硬件特點：通常由嵌入式處理器和嵌入式外圍設(shè)備組成，高度集成，常采用SOC設(shè)計方法，對功耗、體積等有嚴(yán)格要求，定制性決定了它的可裁剪性，沒有像計算機(jī)領(lǐng)域的壟斷，解決方案不唯一。

軟件特點：采用交叉開發(fā)方式，系統(tǒng)軟件層次分明，操作系統(tǒng)為用戶程序提供標(biāo)準(zhǔn)API，提供圖形接口和文件系統(tǒng)。用戶調(diào)用系統(tǒng)服務(wù)，系統(tǒng)調(diào)用設(shè)備驅(qū)動從而操縱硬件。

3、嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計的基本流程？

需求分析

功能性需求是系統(tǒng)的基本功能，如輸入輸出信號、操作方式等；

非功能性需求包括系統(tǒng)性能、成本、功耗、體積、重量等因素。規(guī)格說明

精確地反映客戶的需求并且作為設(shè)計時必須明確遵循的要求。體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

描述系統(tǒng)如何實現(xiàn)所述的功能和非功能需求，包括對硬件、軟件和執(zhí)行裝置的功能劃分以及系統(tǒng)的軟件、硬件選型等。

軟硬件設(shè)計

基于體系結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)的軟件、硬件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。系統(tǒng)集成

把系統(tǒng)的軟件、硬件和執(zhí)行裝置集成在一起，進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)單元設(shè)計過程中的錯誤。系統(tǒng)測試

對設(shè)計好的系統(tǒng)進(jìn)行測試，看其是否滿足規(guī)格說明書中給定的功能要求。

4、處理器及操作系統(tǒng)的選型主要考慮哪些方面？

① 操作系統(tǒng)本身所提供的開發(fā)工具。② 操作系統(tǒng)向硬件接口移植難度。

③ 操作系統(tǒng)的內(nèi)存要求。④ 開發(fā)人員是否熟悉此操作系統(tǒng)及其提供的系統(tǒng)API。⑤ 操作系統(tǒng)是否提供硬件的驅(qū)動程序，如網(wǎng)卡驅(qū)動程序等。⑥ 操作系統(tǒng)的是否具有可剪裁性。⑦ 操作系統(tǒng)是否具有實時性能。

5、交叉開發(fā)、交叉開發(fā)環(huán)境？為何需要交叉開發(fā)環(huán)境？ 在一臺通用計算機(jī)（宿主機(jī)）上進(jìn)行軟件的編輯編譯，然后下載到嵌入式設(shè)備（目標(biāo)機(jī)）中運行調(diào)試的開發(fā)方式

交叉開發(fā)環(huán)境一般由運行于宿主機(jī)上的交叉開發(fā)軟件（assembler&&compiler&&linker&&debugger&&loader）、宿主機(jī)到目標(biāo)機(jī)的調(diào)試通道組成 需要交叉開發(fā)環(huán)境是因為目標(biāo)機(jī)一般對體積、功耗等有嚴(yán)格限制，資源也面向應(yīng)用，較為緊張，要求僅僅能流暢運行代碼即可，而將用戶開發(fā)軟件（包括各種庫、工具）放置在主機(jī)上，而且現(xiàn)在的集成開發(fā)環(huán)境提供了各種修改好的功能庫，用起來也方便。

6、嵌入式集成開發(fā)環(huán)境的主要功能？

這是由其組成決定的。Assembler將.c源代碼匯編，compiler形成目標(biāo)文件，linker根據(jù)鏈接描述文件將各個目標(biāo)代碼鏈接定位生成可執(zhí)行代碼。Debugger有些交叉開發(fā)工具提供了仿真調(diào)試通道。Loader可以將目標(biāo)文件燒錄進(jìn)設(shè)備中（有時需要內(nèi)部引導(dǎo)代碼的配合）

7、嵌入式Linux 開發(fā)主要流程？

搭建開發(fā)環(huán)境--燒寫bootloader--燒寫內(nèi)核--燒寫根文件系統(tǒng)--燒寫應(yīng)用程序。

開發(fā)環(huán)境：REDHAT－LINUX、下載相應(yīng)的GCC 交叉編譯器進(jìn)行安裝、配置開發(fā)主機(jī)（配置MINICOM和配置網(wǎng)絡(luò)，MINICOM 軟件的作用是作為調(diào)試嵌入式開發(fā)板信息輸出的監(jiān)視器和鍵盤輸入的工具，配置網(wǎng)絡(luò)主要是配置IP地址、NFS 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，需要關(guān)閉防火墻）

燒寫bootloader 下載一些公開源代碼的BOOTLOADER根據(jù)自己具體芯片進(jìn)行移植修改。下載時，有些芯片沒有內(nèi)置引導(dǎo)裝載程序，比如三星的ARM7、ARM9 系列芯片，這樣就需要編寫燒寫開發(fā)板上flash 的燒寫程序。

或者網(wǎng)絡(luò)上有免費下載的WINDOWS 下通過JTAG 并口簡易仿真器燒寫ARM 外圍flash 芯片的程序。也有LINUX 下公開源代碼的J-FLASH 程序。

下載內(nèi)核

如果有專門針對你所使用的CPU 移植好的LINUX 操作系統(tǒng)那是再好不過，下載后再添加自己的特定硬件的驅(qū)動程序，進(jìn)行調(diào)試修改。下載根文件系統(tǒng)

從004km.cnplete...*/

OSIntExitY

= OSUnMapTbl[OSRdyGrp];

/*...and not locked.*/

OSPrioHighRdy

=

(INT8U)((OSIntExitY

<<

3)

+ OSUnMapTbl[OSRdyTbl[OSIntExitY]]);

if(OSPrioHighRdy!= OSPrioCur){

/* No Ctx Sw if current task is highest rdy

*/

OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];//找就緒態(tài)的最高優(yōu)先級，并找到相應(yīng)TCB。

OSCtxIntCtr++;

/* Keep track of the number of context switches */

OSIntCtxSw();

//調(diào)用中斷級的任務(wù)調(diào)度函數(shù)

/* Perform interrupt level context switch

*/

}

}

OS_EXIT_CRITICAL();}

中斷級任務(wù)切換函數(shù)

執(zhí)行出棧指令之后還用中斷返回指令？沒有包含關(guān)系？模式（代碼分析）？

OSIntCtxSw;post FIQ Context switcher.This is called from OSIntExit when a hooked ISR;wants to return in the context of another task.We load the new tasks context;(from OSPrioHighRdy)and do the return from interrupt.;;Get pointer to stack where ISR_FiqHandler saved interrupted context

;ISR entry only saves

找到異常模式堆棧，它只保存了.first seven regs and LR

#16？

add

r7, sp, #16

;save pointer to register file(point to r0)LDR

sp, =IRQStack;FIQ_STACK;test to del it意義？

;Change ARM CPU to SVC mode for stack operations.將CPU切換至管理模式，以操作不同模式的堆棧。

;This gets the CPU off the interrupt stack and back to the

;interrupted task's stack, which is the one we want to alter.;mrs

r1, SPSR

;get suspended PSR orr

r1, r1, #0xC0

;disable IRQ, FIQ.msr

CPSR_cxsf, r1

;switch mode(shold be SVC_MODE)

;PSR, SP, LR regs are now restored to the interrupted SVC_MODE.;now set up the task's stack frame as OS_TASK_SW does...將進(jìn)入IRQ異常的時候保存的上下文，從IRQ棧中賦值到SVC棧中

ldr

r0, [r7, #52]

;get IRQ's LR(tasks PC)from IRQ stack

sub

r0, r0, #4

;Actual PC address is(saved_LR-4)STMFD

sp!, {r0}

;save task PC放入管理模式棧中 STMFD

sp!, {lr}

;save LR

mov

lr, r7

;save FIQ stack ptr in LR(going to nuke r7)

ldmfd

lr!, {r0-r12}

;get saved registers from FIQ stack STMFD

sp!, {r0-r12}

;save registers on task stack

;save PSR and PSR for task on task's stack MRS

r4, CPSR

;OSPrioCur = OSPrioHighRdy

// change the current process LDR

r4, addr_OSPrioCur LDR

r5, addr_OSPrioHighRdy bic

r4, r4, #0xC0;leave interrupt bits in enabled mode STMFD

sp!, {r4} MRS

r4, SPSR STMFD

sp!, {r4}

;save task's current PSR;SPSR too

LDRB

r6, [r5] STRB

r6, [r4]

;Get preempted tasks's TCB LDR

r4, addr_OSTCBCur LDR

r5, [r4]

;store sp in preempted tasks's TCB STR

sp, [r5]

;Get new task TCB address LDR LDR LDR

r6, addr_OSTCBHighRdy

r6, [r6]

sp, [r6]

;get new task's stack pointer;OSTCBCur = OSTCBHighRdy STR r6, [r4]

;set new current task TCB address

LDMFD sp!, {r4} MSR

SPSR, r4 LDMFD sp!, {r4} BIC

r4,r4,#0xC0;we must exit to new task with ints enabled MSR

CPSR, r4

LDMFD

sp!, {r0-r12, lr, pc}

時鐘節(jié)拍中斷服務(wù)子程序

Void OSTickISR(void){

保存處理器寄存器的值；

調(diào)用OSIntEnter(),或是將OSIntNesting加1

if(OSIntNesting==1){

OSTCBCur->OSTCBStkPtr=SP;

}

調(diào)用OSTimeTick();

功能根據(jù)鏈表遍歷每個TCB，將非零的延時值--，有減到零，若非suspend狀態(tài)，則置就緒位。

清發(fā)出中斷設(shè)備的中斷；

重新允許中斷（可選用）

調(diào)用OSIntExit();

恢復(fù)處理器寄存器的值；

執(zhí)行中斷返回指令；

} 中斷節(jié)拍函數(shù) void OSTimeTick(void){

OS_TCB *ptcb;

OSTimeTickHook();

/*OS_CFG中#define OS_CPU_HOOKS_EN

1*/

ptcb = OSTCBList;

(2)

while(ptcb->OSTCBPrio!= OS_IDLE_PRIO){

(3)

OS_ENTER_CRITICAL();

if(ptcb->OSTCBDly!= 0){

if(--ptcb->OSTCBDly == 0){

if(!(ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND)){

(4)/ SUSPEND，則不能就緒，OSRdyGrp

|= ptcb->OSTCBBitY;

(5)

否則就緒到

OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;

} else {

ptcb->OSTCBDly = 1;

}

}

}

ptcb = ptcb->OSTCBNext;

OS_EXIT_CRITICAL();

}

OS_ENTER_CRITICAL();

(6)

OSTime++;

(7)累加從開機(jī)以來的時間，用的是一個無符號32位變量

OS_EXIT_CRITICAL();}

任務(wù)控制塊初始化函數(shù)OS_TCBInit()在創(chuàng)建任務(wù)時調(diào)用，它獲得TCB控制塊并對其進(jìn)行初始化，并讓對應(yīng)任務(wù)就緒，完成任務(wù)創(chuàng)建的大部分任務(wù)。

Delay（）和節(jié)拍中斷的對應(yīng)關(guān)系

Delay函數(shù)是自行掛起，等待延時時間到的函數(shù)，它的功能就設(shè)置TCB中的延時值，清除自己的就緒位。而在每個節(jié)拍中斷處理函數(shù)中，會將延時值--。減到零時重新就緒。并在中斷退出時進(jìn)行任務(wù)切換，有可能再次得到CPU的運行權(quán)。

若

是

第四篇：哈工大ARM嵌入式系統(tǒng)考試知識點總結(jié)

接VIC部分

一旦產(chǎn)生IRQ中斷，微控制器切換到IRQ模式，并跳轉(zhuǎn)到向量表0x0018地址執(zhí)行指令。一旦產(chǎn)生FIQ中斷，微控制器切換到FIQ模式，并跳轉(zhuǎn)到向量表0x001C地址執(zhí)行指令，然后跳轉(zhuǎn)到FIQ_Handler代碼段。

第五篇：嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)總結(jié)

嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)總結(jié)

一、嵌入式系統(tǒng)的概述

1.嵌入式系統(tǒng)的定義：嵌入到對象中的專業(yè)計算機(jī) 2.三大特點：嵌入型、專業(yè)性、計算機(jī)系統(tǒng) 3.組成：軟件、硬件

4.結(jié)構(gòu)層次：應(yīng)用程序、嵌入式系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)，硬件抽象層、嵌入式系統(tǒng)硬件工作平臺

5.分類：MCU、EMPU、DSP、CPLDFPGA、SoC

二、51單片機(jī)

1.單片機(jī)的特點：體積小、控制功能強、可靠性高、易擴(kuò)展易產(chǎn)品化、性能價格比高、需要開發(fā)裝置

2.51單片機(jī)的組成：CPU、64KB數(shù)據(jù)存儲器、4KB程序存儲器、兩個16位定時計數(shù)器、5個中斷源、P0~P3 4個并行IO口、4個串行

3存儲其結(jié)構(gòu)特點：內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲器，內(nèi)、外程序存儲器 程序存儲器，內(nèi)外統(tǒng)一編制，地址重合區(qū)由EA決定，EA=1訪問外部，EA=0訪問內(nèi)部，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器：00H~20H由32個寄存器組成,每八個一組，21H~2FH位尋址區(qū)，30H~FFH用戶存儲區(qū)，內(nèi)外存儲地址有指令區(qū)分MOVSMOV SFR特殊功能寄存器：ACC、B、SP、DPTR、PSW、IO宿存器 4.CPU時序電路：振蕩周期（1）、狀態(tài)周期（2）、機(jī)器周期（12）、指令周期、CPU訪問指令時兩次讀指令，訪問外部程序存儲器是ALE兩次有效，S1P2S4P2，4.單片機(jī)的引腳功能：PSEN,ALEPROG,EA 5.輸入輸出口結(jié)構(gòu)：p0準(zhǔn)雙向口，每位可帶8個LSTTTL負(fù)載，輸出需要上拉電阻（準(zhǔn)雙向原因：作為輸出口，要給鎖存器1，屏蔽兩個二極管）

p1、p2均為準(zhǔn)雙向口，帶四個負(fù)載，p1也需要上拉電阻，p2自帶電阻，p2控制信號為1時輸出高八位地址 p3每個位有特殊定義 6.單片機(jī)的尋址方式：

直接尋址：SFR尋址均為直接尋址

寄存器尋址：乘法指令中B寄存器為寄存器尋 立即數(shù)尋址：

寄存器間接尋址：R0，R1 變址尋址：注意PC變址不改變PC值，DPTR變址可以隨意到任意位置取數(shù)

相對變址尋址：調(diào)轉(zhuǎn)指令 位尋址 7.單片機(jī)指令：（1）數(shù)據(jù)傳送類指令：MOVMOVXMOVC,XCHXCHDSWAP,PUSHPOP（2）數(shù)據(jù)傳送類指令：

ADDADDCINC,SUBBDEC,MUL（低位A，高位B）,DIV（商A，余數(shù)B）

（3）邏輯類指令：

ANL,ORL,XRL, RL,RR,RLC,RRC, CPL（按位取反）,CLR（請位）

（4）轉(zhuǎn)移類指令

AJMP,LJMP,SJMP,JMP.JZ.JNZ,CJNE,CJE,DJNZ（5）位轉(zhuǎn)移指令

JC rel ；若CY=1，則PC ←PC+ 2 + rel ；若CY=0，則PC ←PC+ 2 JNC rel ；若CY=0，則PC ←PC+ 2 + rel ；若CY=1，則PC ←PC+ 2 JB bit，rel ；若（bit）=1，則PC ←PC+ 3 + rel ；若（bit）=0，則PC ←PC+ 3 JNB bit，rel ；若（bit）=0，則PC ←PC+ 3 + rel ；若（bit）=1，則PC ←PC+ 3 JBC bit，rel ；若(bit)=1，則PC ←PC+ 3 + rel，bit←0 ；若（bit）=0，則PC ←PC+ 3 8.程序設(shè)計：

冒泡法，BCD轉(zhuǎn)2進(jìn)制，2進(jìn)制轉(zhuǎn)BCD，ASCALL轉(zhuǎn)2進(jìn)制 9.偽指令：ORG,EQU 10.中斷系統(tǒng)

兩個外部中斷INT0、1，兩個定時器中斷TI0、TI1，串口中斷

中斷系統(tǒng)的組成：TCON,SCON,IE,IP

中斷響應(yīng)的條件：

有中斷請求； EA=1；

IE相應(yīng)的中斷位為1;CPU執(zhí)行指令最后一個周期；

CPU沒有執(zhí)行同級或者更高級的中斷指令； CPU不執(zhí)行RET,RETI或者讀取IEIP的指令

中斷響應(yīng)的過程：

①置位相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器，清除相應(yīng)的中斷請求標(biāo)志（TI和RI除外）；

②由硬件自動生成一條長調(diào)用指令LCALL，將斷點地址（當(dāng)前PC值）壓入堆棧加以保護(hù)；

③將中斷入口地址裝入PC，使程序轉(zhuǎn)向執(zhí)行中斷服務(wù)程序。中斷響應(yīng)時間為3~8個機(jī)器周期

中斷相應(yīng)返回時： 將優(yōu)先狀態(tài)觸發(fā)器置0； 將返回地址送至PC返回

定時器中斷自動清除標(biāo)志位 外部中斷：

（1）電平觸發(fā)外部清除，或者軟件清除（2）邊緣觸發(fā)自動清除 串行口中斷軟件清除

10.定時器中斷：TCON,80H設(shè)置（T0低位，T1高位）

工作方式0:13位計數(shù)TH位高八位TL低五位表示低五位，工作方式1:16位計數(shù)

工作方式2：8位計數(shù)，TL方初值，TH計數(shù)

工作方式3： TL0不變可做定時計數(shù)，用T0的一套，TH0只能定時用T1的一套。T1為方式3時不工作 11.利用定時中斷溢出編程

（1）產(chǎn)生方波信號（方波信號的嵌套）

①設(shè)置TMOD控制字，確定工作方式；

②計算計數(shù)初值并裝入計數(shù)值寄存器TH0(1)、TL0(1)； ③若使用中斷系統(tǒng)，則開中斷EA=

1、ET0或ET1=1； ④啟動定時器/計數(shù)器工作（置TR0或TR1）。（2）外部中斷的擴(kuò)展（查詢方式，將初值設(shè)置為最大）

禁止中斷；JBC 12.串行口波特率的計算

方式0：固有頻率的12分之一

方式1、3：與三相同與T

1fOSC2SMOD??的益處時間有關(guān) 3212?2n?x?? 方式2：固有頻率的64分之一

三、ARM單片機(jī)

（1）兩種工作狀態(tài)：ARM狀態(tài)（32位）、THUM狀態(tài)（16位）

工作狀態(tài)的切換：BX RN 寄存器最后一位是0切換ABM狀態(tài)，最后一位是1切換到THUM狀態(tài)

（2）七種工作模式：用戶模式、系統(tǒng)模式、管理模式、外部中斷模式、快速中斷模式、未定義指令模式、數(shù)據(jù)訪問中止模式

后五個屬于“異常模式”，后六屬于“特權(quán)模式”

（3）ARM7的流水式作業(yè)：取指——譯碼——執(zhí)行

采用馮諾依曼存儲結(jié)構(gòu) ARM9流水式作業(yè)：取指——譯碼——執(zhí)行——訪存——回寫 采用哈佛結(jié)構(gòu)

（4）存儲其結(jié)構(gòu)（37個寄存器）

31個通用寄存器、6個標(biāo)志位寄存器 1.R0~R7八個通用寄存器（7種模式通用）2.R8~R12前六種公用，最后一種自己用一組 3.R13：堆棧指針

R14：子程序連接寄存器（子程序調(diào)用時自動將下一條地址送給R14），這兩個寄存器用戶模式、系統(tǒng)模式公用一組，異常模式每種各一組 4.R15,：PC計數(shù)器

5.CPSR：程序狀態(tài)寄存器 N.V.C.Z.Q.I.F.T.M4~M0 6.SPSR：程序狀態(tài)備用寄存器，調(diào)用子程序?qū)?dāng)前CPSR復(fù)制給SPSR，用戶模式與系統(tǒng)模式?jīng)]有，異常模式每種一組。

（5）存儲類型；

數(shù)據(jù)類型三種：8位字節(jié)、16位半字、32位字

指令類型：16位THUM、32位ARM 大端格式：與正常存儲方式相反

小端格式：高字節(jié)對應(yīng)高地址，低字節(jié)對應(yīng)低地址（6）多級存儲形式：寄存器組、片上RAM、CASHE、主存儲器

（7）異常：（其中異常模式類似于中斷）1.種類：按優(yōu)先級排列

復(fù)位、數(shù)據(jù)中止、FIQ、IRQ、指令預(yù)取終止、未定義指令終止、SWI（軟件中止）2.異常的相應(yīng)過程：

保護(hù)返回地址：將下一條地址復(fù)制到LR子程序連接寄存器中；

保護(hù)當(dāng)前狀態(tài)寄存器的值：復(fù)制CPSR至將要執(zhí)行模式的SPSR；

強行設(shè)置異常模式下CPSR的值；

強制PC從中斷向量地址取出指令執(zhí)行；

可以設(shè)置中斷禁止位；

3.中斷的返回

將返回的值寫入PC中

恢復(fù)CPSR的值

清除沖斷禁止位

4.異常返回地址的確定（LR 在復(fù)制時已自動減4）

（1）軟件中止：直接返回（2）未定義指令：直接返回

（3）FIQ、IRQ、指令預(yù)取中止：均減四返回

（4）數(shù)據(jù)中止：減八返回

（8）尋址方式

立即尋址：MOV R0, #0xFF00（8位位圖）寄存器尋址：MOV R2, R3 寄存器移位尋址：MOV R0, R1, LSL#4（6種類型的移位操作）

寄存器間接尋址：LDR R1，[R2] 變址尋址：LDR R0, [R1,＃8]（前變址尋址）；

LDR R0, [R1,＃8]！（自動變址尋址）； LDR R0, [R1], ＃2（后變址尋址）

堆棧尋址：STMFD SP!, {R4-R7, LR}（4種類型的堆棧操作）塊復(fù)制尋址：LDMIA R1!，{R2-R4，R5}（4種塊復(fù)制尋址操作）

相對尋址：BL SUBR（9）指令集： 數(shù)據(jù)傳送：MOV、MVN 算術(shù)運算：ADD、ADC、SUB、SBC、RSB、RSC、MUL、MLA、UMULL、UMLAL、SMULL、SMLAL 邏輯運算：AND、ORR、EOR、BIC 比較和測試：CMP、CMN ARM程序狀態(tài)訪問指令：MSR ARM存儲器訪問指令

單一數(shù)據(jù)：LDR、STR、LDRB、STRB 批量數(shù)據(jù)：LDM、STM（IA、IB、DA、DB）數(shù)據(jù)交換：SWP ARM分支指令：B、BL、BX（10）偽指令與程序設(shè)計 1.偽指令

ADR：小范圍加載指令，將相對偏移量加載到某個寄存器中，只能用一條指令來實現(xiàn)，若不能用一條指令來實現(xiàn)則編譯錯誤

ADRL：中范圍加載指令，將PC的相對偏移量加載到某個寄存器中，必須用兩條指令來實現(xiàn)，LDR：將某個32位偏移量加載到寄存器中

聲明變量：

全局變量：GBLA,GBLL,GBLS 局部變量：LCLA,LCLL,LCLS 變量賦值：SETA,SETL,SETS 聲明寄存器列表：RLIST 數(shù)據(jù)定義偽指令：DCB DCDU DCWU 分配一塊字節(jié)內(nèi)存單元偽操作SPACE（%）格式：標(biāo)號 SPACE expr 或 標(biāo)號 ％ expr 聲明數(shù)據(jù)緩沖池（文字池）偽操作LTORG 格式： LTORG 段指示偽操作AREA 格式：AREA 段名 {,屬性1} {,屬性2}… 程序入口偽操作ENTRY 格式：ENTRY（11）基本ATPCS規(guī)則

1.子程序調(diào)用過程中寄存器的使用規(guī)則

子程序間通過寄存器R0~R3來傳遞參數(shù)

在子程序中，使用寄存器R4～R11來保存局部變量 寄存器R12用作子程序內(nèi)部調(diào)用的scratch寄存器 寄存器R13用作數(shù)據(jù)棧指針，記作sp或SP 寄存器R14用作鏈接寄存器，記作lr或LR 寄存器R15是程序計數(shù)器，記作pc或PC。2.數(shù)據(jù)棧的使用規(guī)則；

數(shù)據(jù)棧為滿遞減FD類型，并對數(shù)據(jù)棧的操作是8字節(jié)對齊的

3.參數(shù)的傳遞規(guī)則。

（a）參數(shù)個數(shù)可變的子程序參數(shù)傳遞規(guī)則

（b）參數(shù)個數(shù)固定的子程序參數(shù)傳遞規(guī)則（c）子程序結(jié)果返回規(guī)則

四、存儲器與接口技術(shù)

1.SRAM:靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲

（1）組成：地址線、數(shù)據(jù)線、讀寫控制、片選信號線（2）工作原理：讀寫均先輸送地址，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出

（3）SRAM與CPU的鏈接： 2.DRAM：

有行地址和列地址，工作時有地址鎖存器，先輸送行地址在輸送列地址，選中單元后輸送單元，讀數(shù)據(jù)時需要刷新電路

3.SDRAM:與SRAM相比多了同步時鐘信號，同時增添了BLOCK，地址分行地址、列地址，也需要刷新電路,BLOCK為最大讀寫單元，引腳BA選擇塊兒 4.FLASH：

（1）NOR FLASH:存儲容量絞小，讀速度較快，采用線性尋址，可直接找到存儲位置

（2）HAND FLASH:存儲密度大，寫入和擦除速度較快，有BLOCK存儲單元，有塊兒地址，頁地址，頁內(nèi)地址，數(shù)據(jù)地址線復(fù)用，傳送地址需要四個周期

5.MCS-51單片機(jī)

P0口作為地址線低八位和數(shù)據(jù)線，所以需要地址鎖存器，p0口分時復(fù)用，由ALE管理,P2輸出地址高八位，PSEN接程序存儲器使能端OE 進(jìn)行存儲其擴(kuò)展時可用與門或者先選來鏈接存儲器片選信號進(jìn)行擴(kuò)展。

鏈接程序存儲器數(shù)據(jù)存儲器復(fù)用時，將PSEN 與RD相與和選通相連連 6.ARM(S3C2410)存儲機(jī)制：

（1）與SRAM、DRAM相連（2）高速存儲機(jī)制：CASHE（3）NMUI 接口設(shè)計：

（1）HAND FLASH啟動：將地址前4KB 的代碼作為啟動代碼

（2）ROM啟動： 可選擇16位或者32位的存儲器，通過M1、M0進(jìn)行選擇 在與存儲器進(jìn)行連接時，注意地址線，若存儲器為8位直接位位對應(yīng)，16位是錯開一位，32位時錯開兩位 7.接口 1.RS-232C 信號電平與邏輯

RS-232C信號采用負(fù)邏輯，即以+12V電平視為邏輯“0”，-12V電平視為邏輯“1”

串行接口電路中需要在TTL標(biāo)準(zhǔn)與RS-232C標(biāo)準(zhǔn)之間進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換 2.SPI接口

總線定義及信號線構(gòu)成 傳輸技術(shù)：同步、全雙工

SPI采用同步、全雙工串行傳輸技術(shù)，也稱為同步串行總線接口；SPI總線（Serial Peripheral Interface）稱為串行外圍設(shè)備接口 3.USB 總線定義及信號線構(gòu)成，半雙工傳輸 三種設(shè)備Host、Device和HUB USB(Universal Serial Bus）即通用串行總線，主要用于PC與外圍設(shè)備互連。USB的輸出特性是差分驅(qū)動、支持半雙工方式，接收采用差分接收 USB體系結(jié)構(gòu)中包括三種設(shè)備 Host（即主控制器）Device（設(shè)備）

HUB（集線器，也是設(shè)備）4.I2C總線

總線定義及信號線構(gòu)成，信號線連接方式 總線仲裁

I2C總線定義了兩根傳輸線：SDA(串行數(shù)據(jù))和SCL(串行時鐘)，都是雙向傳輸線，通過電阻上拉到正電源，總線空閑時都是高電平5.I2S總線

總線定義及信號線構(gòu)成 數(shù)據(jù)傳輸格式

I2S總線(Inter-IC Sound Bus集成電路內(nèi)置音頻總線 串行數(shù)據(jù)高位MSB在先，發(fā)送器和接收器可以有不同的字長無論有多少位有效數(shù)據(jù)，最高位MSB總是出現(xiàn)在IISLRCK變化后的第二個IISCLK脈沖處。MSB位置固定，LSB位置取決于字長。這就使得接收端與發(fā)送端可以不同的有效位數(shù)。如果接收端能處理的有效位數(shù)少于發(fā)送端的，則可以放棄數(shù)據(jù)幀中多余的低位數(shù)據(jù)；如果接收端能處理的有效位數(shù)多于發(fā)送端的，則剩余低位自行補0。這種同步機(jī)制使得數(shù)字音頻設(shè)備的互連更加方便，而且不會造成數(shù)據(jù)錯位