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2014年計(jì)算機(jī)三級(jí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)復(fù)習(xí)
重點(diǎn)內(nèi)容(1)
嵌入式系統(tǒng)及三要素
定義：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
簡單定義：嵌入到對(duì)象體系中的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
三要素：嵌入式系統(tǒng)的三個(gè)基本要素是嵌入性、專用性與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
(1)嵌入性是把軟件嵌入到Flash存儲(chǔ)器中，
(2)專用性是指針對(duì)某個(gè)具體應(yīng)用領(lǐng)域和場合，量體裁衣式的定制適用該場合的專用系統(tǒng)，
(3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是指必須具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成，核心是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
三個(gè)要素決定了嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對(duì)象體系中的一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)原則與步驟
1.設(shè)計(jì)與開發(fā)原則
既然嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對(duì)象體系中的專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則：物盡其用。這一原則表明，嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，以最小成本實(shí)現(xiàn)更高的性能，同時(shí)盡可能采用高效率的設(shè)計(jì)算法，以提高系統(tǒng)的整體性能，換句話說同，“物盡其用”就是 “夠用就好”，以最高性價(jià)比來設(shè)計(jì)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。
2、設(shè)計(jì)與開發(fā)步驟
嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟包括需求分析、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì),執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)測試。各個(gè)階段之間往往要求不斷的修改，直至完成最終設(shè)計(jì)目標(biāo)。
ARM存儲(chǔ)模式
關(guān)于存儲(chǔ)模式：大端模式和小端模式，靠GPE8(ENDIAN)高低電平?jīng)Q定，高電平大端模式，低電平小端模式。讓GPE8工作于功能1模式控制。掌握大小端模式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
已知一個(gè)32位的一個(gè)字0x87654321，存放在內(nèi)存0x12000004~0x12000007中，指出對(duì)于大端模式和小端模式下，字節(jié)0x65存放的地址。
ARM指令流水線
關(guān)于指令流水線：
ARM采用指令流水線技術(shù)。不同內(nèi)核指令流水線的級(jí)數(shù)不同。采用指令流水線的作用是提高指令執(zhí)行效率。有3、5、6、7、8級(jí)不等。
對(duì)于一個(gè)具有1條8級(jí)指令流水線的ARM處理器，假設(shè)每1級(jí)所需要的時(shí)間為1ns，求這種ARM處理器執(zhí)行4000條指令最快所需要的時(shí)間。如果有兩條這樣的指令流水線那?
ARM常用指令
MOV
MNV
LDR、LDRB、LDRH
STR
ORR
AND
B 注意條件域
ARM偽指令 LDR
ADD
MUL
CMP
TST
B BCC BHI BEQ BCS BLS BGE BLT BGT BLE
ARM指令條件域
ARM芯片選型
基本方法：根據(jù)需求，對(duì)照ARM芯片的技術(shù)要點(diǎn)去按照夠用就好，略有余量的基本原則來選擇。
重點(diǎn)內(nèi)容(2)
S3C44B0的端口組件及應(yīng)用
多功能GPIO的配置方法：
1、端口配置寄存器PCONA～PCONG決定A～G端口的功能
2、端口數(shù)據(jù)寄存器PDATA～PDATG端口A～G的數(shù)據(jù)，可輸入輸出
3、上拉電阻寄存器PUPC～PUPG決定C～G端口是否內(nèi)部上拉
4、特殊上拉電阻寄存器
SPUPR決定數(shù)據(jù)總線是否上拉
S3C44B0的UART開發(fā)應(yīng)用
對(duì)于S3C44B0，已知MCLK=60MHz,閱讀程序回答問題：
ARM匯編語言如下，試說明完成的功能。
LDR R0,=rPCONA
LDR R1,=0x3FF
STR R1,[R0] ;A口功能2
LDR R0,=rPCONB
LDR R1,=0x7FF
STR R1,[R0] ;B口功能2
LDR R0,=rPCOND
MOV R1,=0x0055
STR R1,[R0] ;D口中GPD7～GPD4輸入，GPD3～GPD0輸出
LDR R0,=rPCONF
LDR R1,=0x120000
STR R1,[R0] ;GPF6,7為UART1RXD和TXD，其余GPF為輸出
LDR R0,=rPCONG
MOV R1,#0xFFFF
STR R1,[R0] ;F口為外部中斷
解答：具體功能見注釋!
S3C44B0的UART組件及開發(fā)應(yīng)用
常用UART寄存器
1、UART線路控制寄存器ULCON0和ULCON1
決定字符格式(數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位、奇偶校驗(yàn)位，紅外和正常模式)
2、UART控制寄存器UCON0和UCON1
決定中斷類型、發(fā)送和接收觸發(fā)方式、接收和發(fā)送中斷允許等)
3、UART發(fā)送接收狀態(tài)寄存器UTRSTAT0和UTRSTAT1反映接收和發(fā)送狀態(tài)
4、 UART發(fā)送接收數(shù)據(jù)寄存器UTXH0和UTXH1保持發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)
5、UART波特率發(fā)生器決定通信波特率
UBRDIVn =INT(MCLK/(波特率×16)+0.5)-1
S3C44B0的UART開發(fā)應(yīng)用
利用S3C44B0進(jìn)行串行通信，已知MCLK=60MHz,閱讀程序回答問題：
LDR R0,=rPCONE
ORR R1,R0,#0x28 00 10 10 00
STR R1,[R0];寫PCONE使GPE1GPE2為TXD0和RXD0用于串行通信功能
LDR R0,rUFCON0
MOV R1,#0
STR R1,[R0] ;UFCON0=0禁止FIFO
LDR R0,rULCON0
ORR R1,#0x23 ;00100011
STR R1,[R0] ;字符格式為：8位數(shù)據(jù)，1位停止位，奇校驗(yàn)
LDR R0,=rUCON0
ORR R1,R0,#0xC1
STR R1,[R0] ;寫UART0控制寄存器使允許接收中斷正常接收發(fā)送
LDR R0,=rUBRDIV0
LDR R1,=325
STR R1,[R0] ;設(shè)定波特率為11520BPS
1、說明本程序完成的功能
2、串行通信波特率是多少?
3、對(duì)程序進(jìn)行注釋
解答：1、本程序段完成的是對(duì)UART0進(jìn)行初始化，使用GPE1和GPE2用于UART0的TXD0和RXD0進(jìn)行串行通信，通信字符格式為8位數(shù)據(jù)，1位停止位，奇校驗(yàn)，禁止FIFO，允許接收中斷，正常接收和發(fā)送。
2、串行通信波特率根據(jù)UBRDIV0=[MCLK/(波特率×16)-0.5]怪整數(shù)
所以：波特率=MCLK/((UBRDIV0+0.5)*16)=60000000/(325.5*16)=11520bps
3、注釋如上。
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