11级生嵌入系统复习题终版汇总.doc

2011级信号与信息处理专业研究生 PAGE  PAGE 10 《嵌 入 式 硬 件 系 统 原 理》复 习 题 1. NAND Flash与NOR Flash的区别是什么？ 答：NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。 区别：（1）NAND Flash 用于高数据密度的数据存储，便宜，功耗低，NAND的写入速度比NOR快很多；以8-32KB的块进行操作，执行一个写入/擦除的操作最多仅需要4ms；但应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。 （2）NOR Flash 用于存储少量的代码，NOR的读速度比NAND稍快一些。NOR是芯片内执行，即应用程序可以直接在Flash闪存中运行，不必把代码读到系统RAM中，传输效率高；以64-128KB的块操作，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，写入和擦除速度大大影响了它的性能。 2. 杂散电容和杂散电感在一起会有什么后果？ 答：由于杂散电容的存在，根据ic=C当有电压变化时,电路中会产生杂散电流，由于电路中杂散电感的存在，根据ul=L当有开关电流时会产生电压的变化；因此，杂散电容和杂散电感在一起会引起电路谐振现象，即地跳。由于线路的阻性，将会引起电路的发热，落是超过器件的额定电压电路等指数，将会烧毁器件 3. 设备驱动程序在嵌入式系统中的作用是什么？ 答：驱动程序是指系统内核与系统硬件之间的接口。嵌入式操作系统下的设备驱动程序是内核的一部分，运行在内核模式下，即设备驱动程序为内核提供一个I/O接口，用户使用这个接口实现对设备的控制，并完成用户应用程序和外部设备间的数据传输和控制。设备驱动程序用于屏蔽硬件设备的特殊性，使用户可以像对待文件一定操作硬件设备，这些操作由函数调用接口来完成。主要作用有： 1) 读/ 写。几乎所有设备都有数据的输入和输出。每个驱动程序都要负责本设备的读/ 写操作,而读/ 写都由驱动程序完成。操作系统定义好读/写接口,由驱动程序完成具体的功能。当驱动程序初始化时,需要将接口的读/ 写函数注册到操作系统。 2) 中断。中断在计算机中有非常重要的作用,操作系统必须提供响应驱动程序中断的能力。先需要把中断处理程序注册到系统中,在硬件中断发生后,操作系统调用驱动程序的处理程序。 3) 时钟。在开发设备驱动程序时,很多地方会用到时钟,操作系统必须为驱动程序提供定时机制,一般是在预定的时间过了以后,回调注册的时钟函数 4. Cortex系列单片机具有哪些成员？各自的特点及应用领域是什么？ 答：（1）Cortex-M3应用领域主要为企业应用、汽车系统、家庭网络、无线技术、数据通信以及工业控制等。特点为：功耗低；内核的门数少，具有优异的性价比；终端延迟短；调试成本低：具有嵌套向量中断控制器（NVIC），与处理器内核紧密结合实现低延迟的中断处理；具有可裁剪的存储器保护单元（MPU），用于对存储器进行保护。 （2）Cortex-M0：主要应用领域为电子测量、智能控制、紧凑型电源、精密模拟系统。Cortex-M0处理器还适合拥有诸如智能传感器和调节器的可编程混合信号市场。特点为： 体积小、能耗非常低、门数量少、代码占用空间小，使得MCU开发人员能够以8位处理器的价位，获得32位处理器的性能。超低门数还使其能够用于模拟信号设备和混合信号设备及MCU应用中，可望明显节约系统成本. （3）Cortex-A8:应用领域主要为多媒体和信号处理技术、高效地进行支持预编译和即时编译、运行时间编译目标技术。特点为：是有史以来ARM开发的性能最高、最具功率效率的处理器。支持大型嵌入式操作系统。需要很高的处理性能，并且需要硬件MMU实现的完整而强大的虚拟内存机制。 （4）Cortex-R4:应用领域主要为高档轿车的组件，大型发电机控制器等。特点为：带有实时要求的高端的嵌入式系统，很好很强大而且还要及其可靠，对事件的反应也要及其敏感。 5. 为什么应该将程序和数据划分为函数、数据类型和数据结构，并且将它们放置在不同的存储器块或者段中？说明下列的数据结构在存储器中如何存储：堆栈、循环队列、链表。 答：这样的划分可以使处理器根据分类有效地组织地址分配，实现存储器的映射 （1）堆栈：堆栈是一个按照LIFO规则使用的内存块。每个堆栈都有自己的堆栈指针，该指针总是指向栈顶。 （2）循环队列：队列是一个物理地址连续的存储器块，其中的数据元素总是以FIFO的模式取回。队列有两个指针。一个称为队尾指针，另一个称为队首指针，两个指针的差值是队列的当前长度。元素从队尾指针指向的位置插入(写操作)，每次增加元素后这个指针都应该增加；队首指针用来完成元素的删除(读操作)。每次删除元素后这个指针都应该增加。两个指针开始的时候都指向存储器块中的起始地址。 （3）链表：是一个具有多个存储器