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华南理工大学嵌入式系统课程考试知识点整理

2014年嵌入式系统课程复习提纲

Chapter 1

1、Keil MDK 开发步骤

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2、嵌入式处理器的结构:哈佛结构Vs 冯.诺依曼结构(普林斯顿结构)。STM32(Cortex-M3内核)系列处理器的结构 哈佛结构:将程序指令和数据分开储存结构;存储器地址独立编址、独立访问;四总线制提高吞吐率(程序、数据分别有相对独立的数据和地址总线);取值与执行能力并行。

冯.诺依曼结构:指令存储器与数据存储器一体化设计;指令地址和数据地址统一编制;高速运算时,存储传输通道有瓶颈。

? STM32系列处理器采用哈佛结构,数据与程序相互独立;

3、信息存储中的大端模式,小端模式。ARM 处理器支持哪种模式? 大端储存:低地址储存字数据的高字节。 小端储存:低地址储存字数据的低字节。

arm 处理器支持这两种储存模式。

4、ARM 嵌入式芯片的流水线(Pipeline)技术。

流水线(Pipeline)技术:若干个指令可以并行执行

提高了CPU 的运行效率

内部信息流要求通畅流动

ARM7 系列使用3级流水线

5、在CM3处理器共包含了哪些寄存器组?3个特殊的寄存器分别是什么?状态寄存器是哪2个,各位的用途是什么?

在CM3处理器共包含了R0-R15寄存器组。寄存器R13常作为堆栈指针(SP ),R14为链接寄存器(LR ),R15为程序计数器(PC )。

当前程序状态寄存器CPSR ,程序状态备份寄存器SPSR 。

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313029282726023456781 各位的含义和作用请见讲义或教材。

6、STM32F103XX 系统启动模式 ?各种启动模式进入的条件是什么?

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休眠模式、停止模式和待机模式。

Chapter 2ARM指令系统

1、协处理器指令、异常中断产生指令不考。

2、

>ARM寻址方式:

1-立即寻址

操作数本身就在指令中给出,只要取出指令也就取到了操作数;

2 -寄存器寻址

利用寄存器中的数值作为操作数, 这种寻址方式是各类微处理器经常采用的一种方式,也是一种执行效率较高的寻址方式;

3 -寄存器间接寻址

以寄存器中的值作为操作数的地址,而操作数本身存放在存储器;

4 -基址寻址

将寄存器(该寄存器一般称作基址寄存器)的内容与指令中给出的地址偏移量相加;

5 -相对寻址

以程序计数器PC的当前值为基地址,指令中的地址标号作为偏移量;

6 -多寄存器寻址

一条指令可以完成多个寄存器值的传送,最多传送16个通用寄存器的值;

7 -堆栈寻址

ARM处理器的基本指令(课件中举例的)。

>基本指令集:

1-跳转指令

2-数据处理指令(数据传送指令、算术逻辑运算指令和比较指令)

3-乘法指令与乘加指令

4-程序状态寄存器访问指令

5-加载/存储指令

6-数据交换指令

7-移位指令

8-协处理器指令

9-异常产生指令

3、考点:重点放在作业涉及的知识。

Chapter 3

1、STM32F103XX 系列处理器的总体结构框图

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STM32F103XX 系列处理器的总体结构如上图所示。内部总线和两条APB 总线将片上系统和外部设备资源紧密的连接起来,其中内部总线是主系统总线,连接了CPU 、存储器和系统时钟信号等。APB1总线连接高速外设,APB2总线连接系统外设和中断控制。

在STM32F103XX 系列处理器中,通用数字输入输出IO 端口最多包括了PA 、PB 、PC 、PD 、PE 、PF 和PG 这7个16bit 的端口。其他的外设接口引脚都是通过与数字IO 端口的引脚功能复用实现的。在表3.2中的A 、F 即表示功能复用引脚。

2、STM32F103XX 片上FLASH 程序存储器的编程方式。

对FLASH 存储器的编程可以通过以下几种方式来实现:(1)通过内置串行JTAG 接口;(2)通过在系统编程ISP (In System Programming ),即USART0通讯接口;(3)通过应用编程IAP (In Application Programming )。

3、STM32F103XX 片内静态RAM 可访问的数据位数类型?

SRAM 可以分别支持8bit 、16bit 和32bit 的数据访问。

4、STM32处理器中存储系统中的大/小端配置?

ARM 处理器中的大端模式和小端模式是字节寻址存储器存储的两种方式,根据最低有效字节与相邻较高有效字节相比是存储在较低地址还是最高地址来区分的。

在小端存储方式是将较低字节存放在较低地址,而大端方式则是将较低字节存放在较高的地址。

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例如,当0x5A1574C5存放在1000H 单元,按大端模式存放,1000H 单元的内

小端模式

大端模式

容是多少?按小端模式存放,1000H单元的内容是多少?

5、STM32的位带操作

见讲义或教材

6、STM32的中断屏蔽寄存器可以屏蔽哪些异常和中断?其端口作为外部中断

线使用时,相应的引脚如何配置?

STM32的中断屏蔽寄存器可以屏蔽除了NMI外所有异常和中断,必须配置成输入模式。

7、第三章的习题。

Chapter 4 STM32F103XX程序设计

1、除宏定义外的所有内容。

2、第四章的习题

Chapter 5 STM32F103XX功能模块(1)

1、GPIO接口模块。

STM32处理器最多有7个16位的并行I/O端口

2、端口配置低寄存器(GPIOx_CRL) 、端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)、32位

的置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR)和16位的复位寄存器(GPIOx_BRR)、两个32位的数据寄存器(GPIOx_IDR,GPIOx_ODR) (GPIOx_IDR) (x=A..G)、32位的锁定寄存器(GPIOx_LCKR)的设置和使用。

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3、GPIO实验、特别是讲义中的实验原理和关键代码的分析

4、ADC模数转换模块的特性

在ARM处理器STM32F103VB中,系统内部集成了2个内部12bit的模拟数字转换器ADC,us级的转换速度,可实现单次模数转换或扫描模数转换,可同时对多个模拟量进行快速采集。STM32F103VB处理器支持了2个ADC模块并共用16个模拟信号输入通道。

5、Cortex-M3内核定义了哪2类优先级?NVIC支持的优先级分组方式是什么?

抢先(占)式优先级

子优先级(又称为响应优先级、副优先级或亚优先级)

NVIC支持优先级分组通过设定应用中断和复位控制寄存器中的

PRIGROUP 字段,可以将PRI_N 字段分成两部分:抢占优先级和子优先

级。Cortex –M3支持硬件中断嵌套,通过分抢占式优先级和子优先级,采用使用规则主要为:

抢占优先级高级别的中断可以打断低级别的;

同一级别的抢占优先级同时发生时,子优先级高的先发生中断;

若是抢占优先级和子优先级相同,则按硬件排列顺序发生;

若是有一个子优先级正在执行中断,同一级别的其它子优先级发生时,

则先挂起,等此中断执行完再执行响应操作。

6、简单阐述STM32的外围设备的中断优先级的设置思路。

STM32的中断优先级都是针对“中断通道”的。当该中断通道的优先级确定后,也就确定了该外围设备的中断优先级,并且该设备所能产生的所有类型的中断,都享有相同的通道中断优先级。至于该设备本身产生的多个中断的执行顺序,则取决于用户的中断服务程序。

7、高级控制定时器TIM1的结构特点是什么?

高级控制定时器TIM1是由一个自动重载的16位计数器组成,它由可编程的预分频器驱动。该定时器可用于多种场合,包括测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获),产生输出波形(输出比较, PWM,嵌入式“死区时间”的互补PWM 等)。

使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器,可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。

高级控制定时器TIM1和通用控制定时器TIMx是完全独立的,它们不共享任何资源,因此可以同步操作。

8、高级控制定时器TIM1具有哪几种计数器模式?

(1)向上计数模式

(2)向下计数模式

(3)中心对齐模式(向上/向下计数模式)

(4)循环向下计数模式

9、通用定时器TIMx具有哪几种计数器模式?

(1)向上计数模式

(2)向下计数模式

(3)中心对齐模式(向上/向下计数模式)

10、第五章的习题

Chapter 6 STM32F103XX功能模块(2)

1、USART串口通信模块的基本功能。

?是一个通用的同步/异步串行接收/发送器,即USART是一个全双工通用同步

/异步串行收发模块,该通信接口是一个高度灵活的串行通信设备。

?USART串口通信模块一般分为三大部分:时钟发生器、数据发送器和接收器。

其中,控制寄存器为所有的模块共享。

2、USART 串口通信模块,异步串行通信的帧格式?

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? 在STM32XX 系列ARM 处理器中,一个起始位;

? 用户可以通过设置USART_CR1寄存器中的M 标志位来选择是8bit 还是9bit ;

? 可选择的奇偶校验位(可配置为无或者奇校验或者偶校验,分别是0位或者1位);

? 停止位(一个或两个停止位)

? 一帧数据应该是1+8+1(或2)=10(或11)位

3、RS232C 概述,其机械特性和电气特性,如何实现双机互联。

>RS232C 定义了数据终端设备(DTE)与数据通信设备(DCE)之间的接口特性,是接口电路与外设连接的通信标准。

>机械特性:接口、电缆,e.x.DB25、RJ45

>电气特性:非归零、双极性编码、负逻辑电平(逻辑‘1’: -15~-5V ;逻辑‘0’: +5~+15V )

>双机互联:1,无硬件握手;

2,有硬件握手:

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4、第六章习题