嵌入式系统原理及应用复习知识点总结.docx
《嵌入式系统原理及应用复习知识点总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《嵌入式系统原理及应用复习知识点总结.docx(9页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、嵌入式系统原理及应用复习知识点总结第一章1、嵌入式系统的应用范围 :军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制。2、嵌入式系统定义 :嵌入式系统就是以应用为中心 ,以计算机技术为基础 ,软件与硬件可裁剪 ,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 (嵌入式的三要素 :嵌入型、专用性与计算机系统 )。3、嵌入式系统的特点 :1)专用性强 ;2)实时约束 ;3)RTOS;4)高可靠性 ;5)低功耗 ;6)专用的开发工具与开发环境 ;7)系统精简 ;4、嵌入式系统的组成 :(1)处理器 :MCU、MPU、DSP、SOC;(2)外围接口及设备 :存储器、通信接口、
2、I/O 接口、输入输出设备、电源等;(3)嵌入式操作系统 :windows CE、UCLinux、 Vxworks、UC/OS;(4)应用软件 :Bootloader5、嵌入式系统的硬件:嵌入式微处理器 (MCU、MPU、 DSP、SOC),外围电路 ,外部设备 ;嵌入式系统的软件 : 无操作系统 (NOSES),小型操作系统软件 (SOSES),大型操作系统软件 (LOSES)注:ARM 处理器三大部件 :ALU、控制器、寄存器。6、嵌入式处理器特点 :(1)实时多任务 ;(2)结构可扩展 ;(3)很强的存储区保护功能 ;(4)低功耗 ;7、DSP处理器两种工作方式 :(1)经过单片机的DS
3、P可单独构成处理器 ;(2)作为协处理器 ,具有单片机功能与数字处理功能;第二章1、IP 核分类 :软核、固核、硬核 ;2、ARM 处理器系列 :(1)ARM7 系列 (三级流水 ,thumb 指令集 ,ARM7TDMI);(2)ARM9 系列 (DSP处理能力 ,ARM920T)(3)ARM/OE(增强 DSP)(4)SecurCone系列 ( 提供解 密安全 方案 );(5)StrongARM 系列 (Zntle 产权 );(6)XScale 系列 (Intel 产权 );(7)Cortex 系列 (A:性能密集型 ;R:要求实时性 ;M: 要求低成本 )3、ARM 系列的变量后缀 :(1
4、)T:thumb 指令集 ;(2)D:JTAG调试器 ;(3)快速乘法器 ;(4)E:增强 DSP指令 ;(5)J:Jave加速器嵌入式系统原理及应用复习知识点总结4、ARMXYZTDMIEJFS:x系列号 ,y内部存储管理与保护单元,Z含有高速缓存。5、CISC(x86):(1)具有大量的指令与寻址方式 (300500 条);(2)8/2 原则 :80%的程序只用 20%的指令 ;(3)大多说程序只使用少量指令就能运行 ;6、处理器核的性能指标 :(1)冯诺依曼 vs 哈佛 ;(2)CISC vs RISC(3)流水线结构 ;(4)超标量执行 ;(5)高速缓存 ;7、流水线 (所有的 ARM
5、 处理器 ):每个时钟脉冲都接收下一条处理数据的指令 ,只就是不同 部分做不 同的 事情 , 提高系 统 处理速度 与效率 ; ARM73 级 流水线 ,PC=LR-4;ARM95 级流水线 PC=LR-4*3;ARM106 级;ARM 8 级;Cortex8 级;8、4 种异常 :中断、陷阱、故障、终止;9、ARM 处理器的 7 种工作模式 :(1)用户态 USR;(2)快中断 FIQ;(3)中断 IRQ;(4)管理态 SVC;(5)终止态 ABT;(6)未定义 UND;(7)系统 SYS;10、ARM 的两种工作状态 :(1)ARM 状态 -32 位 ARM 指令集 ,字对齐取指 (2)T
6、humb状态 -16 位 Thumb 指令集 ,半字对齐取指。11、ARM 寄存器 :37 个寄存器 ,其中 31 个通用寄存器 ,6 个状态寄存器 ,寄存器位 32位寄存器。影子寄存器 :就是为处理器的不同工作模式配备的专用物理寄存器,在异常模式下 ,它们将代替用户或者系统模式下使用的部分寄存器。(1)SP堆栈指针 R13(2)LR链接寄存器 R14(3)PC程序计数器 R15(当前取指指令地址 )状态寄存器 :(1)保存 ALU当前操作信息 (2)控制允许与禁指中止 (3)设置处理器操作模式。标志位 :(1)N结果为负数 ,N=1(2)Z结果为 0,Z=1(3)C加法进位 C=1,减法置错
7、位C=0(4)V带符号溢出 ,V=1(5)I I=1 禁止 IRQ中断 (6)FF=1禁止 FIQ 中断 (7)T=0ARM 执行 ;T=1,Thumb执行。12、ARM 存储器数据类型 :8 位字节 (Java加速器 );16 位字节 (Thumb 处理器 );32 位字节 (ARM 处理器 );13、大端序 :高字节低地址 ;小端序 :高字节高地址。14、ARM 的存储体系 (1)片内存储器 :寄存器 ,片上 cache,FIFO,TCM(可控 ),片内 SRAM嵌入式系统原理及应用复习知识点总结(2)片外存储器 :主存储器 (片外 DRAM、SDRAM),外部存储器 ,后备存储器。15、
8、存储管理单元MMU 的作用 :(1)虚拟存储空间到物理存储空间的映射(2)存储器保护功能 (3)设置虚拟存储空间的缓冲特性。16、Cache:cache就是位于主存储器与cpu 之间的一块高速存储器 (高速可控 )统一 cache:冯诺伊曼结构中指令与数据存放在一起,统一编址。分离 cache:哈佛结构中 ,指令与数据存放各存储体,分开编址。逻辑 cache:cache 放在处理器内核与MMU 之间。逻辑 cache 在序列地址空间存储数据 ,处理器可以直接通过逻辑cache 访问数据 ,而无需通过 MMU 。物理 cache:cache 放在 MMU 与物理存储器之间。物理 cache 使用
9、物理地址存储数据 ,当处理器访问存储器时 ,MMU 必须先把虚拟地址转换为物理地址 ,cache 才能向内核提供数据。Cache 地址映射方法 :直接映射 (电路简单效率低 ),全相联映射 (适合小 cache),组想联映射。17、FCSE快-速上下文切换扩展 :就是硬件电路 ,加快进程切换速度 ,减小切换开销 2写缓存区改善了cache 的性能18、FIFO写-缓存区 (容量很小 ):位于处理核与主存之间1 当 Cpu 输出数据时 ,若总线恰好被占用而无法输出时,那么 Cpu 可以把数据写入写缓存区。当总线上没有比写缓存区优先级更高的掌控者时 ,写缓存区可以通过总线将数据写入内存 2、19、
10、哈佛结构在 ARM 中的具体实现方式 :1、程序指令与数据分别存储 ,分开编址 ;23、哈佛结构的数据 Cache与指令 Cache就是分开的 ,各有一套地址与数据总线 ,使取指与取数据同时进行。20、筒形移位寄存器 ;ARM 处理器内部有筒形移位寄存器,可以进行移位操作。21、瞧门狗定时器 WDG:引导嵌入式微处理器脱离死锁工作状态。22、边界对准 :指处理器一次性的或者周期性的读写内存的起始地址。提高数据传输速度 ,加快访问速度 ,简化了编译器设计 ,优化了程序代码。23.AMBA 总线 :AHB-高性能片上总线 ;APB-先进外围片上总线24、I/O 地址空间编址方法 :1)独立编址法
11、(8086),需要设置 I/O 指令 ;2)统一编址法(ARM)(3)混合编址第三章嵌入式系统原理及应用复习知识点总结1、ARM 的指令集包括六类指令 :分支指令 ,数据处理指令 ,状态寄存器存取指令 , 数据存取指令 ,协处理器指令 ,异常处理指令。3、ARM 指令集与 Thumb 指令集具有两个共同点 ,一就是她们都有较多的寄存器 , 可以用于多种用途 ;而就是对存储的访问只能通过 Load/store 指令进行。4、正交指令集具有如下特征(1)指令集中的绝大多数指令长度相同(2)指令的操作码与操作数寻址字段的长度相对稳定。(3)在寻址字段中 ,所有寄存器的寻址都可以替换。5、ARM 处理
12、器有三个指令集 :32 位的 ARM 指令集 ,16 位的 Thumb 指令集与 8 位的 Jazelle指令集。6、多寄存器传送指令的优点:在数据块操作 ,上下文切换 ,栈操作方面比单寄存器传送指令效率更高 ,但缺点就是增加了中断延迟。7、简述 ARM 进入异常时处理器的响应,退出异常时需要执行哪些操作,处理器响应 (1)将 CPSR的内容保存到将要执行的异常中断模式的SPSR中 (2)设置当前程序状态寄存器CPSR中的模式字段位 (3)将异常发生时程序的下一条指令地址保存到新的异常模式的R14 寄存器中 (4)强制对程序计数器赋值 ,使程序从异常所对应的向量地址开始执行中断服务子程序。退出
13、异常时操作如下 :(1)所有修改过的用户寄存器必须从处理程序的保护栈中恢复(2)恢复被中断程序在被中断时刻的 CPSR寄存器 (3)返回到发生异常中断的指令位置或者异常中断的下一条指令处执行。 (4)清除 CPSR中的中断禁止标志位。8、 ARM 指令集有何特点(1)ARM 指令集都就是32 位的 (2)ARM 指令集都采用Load-store 架构 (3)所有指令都可以条件执行9、简述 ARM 指令有几种寻址方式寄存器寻址 ,立即数寻址 ,寄存器移位寻址 ,寄存器间接寻址 ,基址寻址 ,多寄存器寻址 ,栈寻址 ,块拷贝寻址 ,相对寻址。10、处理器进入管理模式 (1)保存指令地址 (2)SP
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 嵌入式 系统 原理 应用 复习 知识点 总结
链接地址:https://www.31doc.com/p-8657503.html