2014年计算机三级嵌入式系统开发技术复习

　　重点内容(1)

　　嵌入式系统及三要素

定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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。

简单定义：嵌入到对象体系中的专用计算机系统。

三要素：嵌入式系统的三个基本要素是嵌入性、专用性与计算机系统。

(1)嵌入性是把软件嵌入到Flash存储器中，

(2)专用性是指针对某个具体应用领域和场合，量体裁衣式的定制适用该场合的专用系统，

(3)计算机系统是指必须具有计算机系统的组成，核心是计算机系统。

三个要素决定了嵌入式系统是嵌入到对象体系中的一种专用的计算机系统。

　嵌入式系统設計与开发原则与步驟

1.設計与开发原則

既然嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用的计算机系统，因此嵌入式系统设计的基本原则：物尽其用。这一原则表明，嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，以最小成本实现更高的性能，同时尽可能采用高效率的设计算法，以提高系统的整体性能，换句话说同，“物尽其用”就是 “够用就好”，以最高性价比来设计嵌入式应用系统。

2、设计与开发步骤

嵌入式系统的设计步骤包括需求分析、体系结构设计、硬件设计，软件设计,执行机构设计、系统集成和系统测试。各个阶段之间往往要求不断的修改，直至完成最终设计目标。

ARM存储模式

关于存储模式：大端模式和小端模式，靠GPE8(ENDIAN)高低电平决定，高电平大端模式，低电平小端模式。让GPE8工作于功能1模式控制。掌握大小端模式存储结构。

已知一个32位的一个字0x87654321，存放在内存0x12000004~0x12000007中，指出对于大端模式和小端模式下，字节0x65存放的地址。

ARM指令流水线

关于指令流水线：

ARM采用指令流水线技术。不同内核指令流水线的级数不同。采用指令流水线的作用是提高指令执行效率。有3、5、6、7、8级不等。

对于一个具有1条8级指令流水线的ARM处理器，假设每1级所需要的时间为1ns，求这种ARM处理器执行4000条指令最快所需要的.时间。如果有两条这样的指令流水线那?

　ARM常用指令

MOV

MNV

LDR、LDRB、LDRH

STR

ORR

AND

B 注意条件域

ARM伪指令 LDR

ADD

MUL

CMP

TST

B BCC BHI BEQ BCS BLS BGE BLT BGT BLE

ARM指令条件域

ARM芯片选型

基本方法：根据需求，对照ARM芯片的技术要点去按照够用就好，略有余量的基本原则来选择。

　　重点内容(2)

　　S3C44B0的端口組件及应用

多功能GPIO的配置方法：

1、端口配置寄存器PCONA～PCONG决定A～G端口的功能

2、端口数据寄存器PDATA～PDATG端口A～G的数据，可输入输出

3、上拉电阻寄存器PUPC～PUPG决定C～G端口是否内部上拉

4、特殊上拉电阻寄存器

SPUPR决定数据总线是否上拉

S3C44B0的UART开发应用

对于S3C44B0，已知MCLK=60MHz,阅读程序回答问题：

ARM汇编语言如下，试说明完成的功能。

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输入，GPD3～GPD0输出

LDR R0,=rPCONF

LDR R1,=0x120000

STR R1,[R0] ;GPF6,7为UART1RXD和TXD，其余GPF为输出

LDR R0,=rPCONG

MOV R1,#0xFFFF

STR R1,[R0] ;F口为外部中断

解答：具体功能见注释!

S3C44B0的UART組件及开发應用

常用UART寄存器

1、UART线路控制寄存器ULCON0和ULCON1

决定字符格式(数据位数、停止位、奇偶校验位，红外和正常模式)

2、UART控制寄存器UCON0和UCON1

决定中断类型、发送和接收触发方式、接收和发送中断允许等)

3、UART发送接收状态寄存器UTRSTAT0和UTRSTAT1反映接收和发送状态

4、 UART发送接收数据寄存器UTXH0和UTXH1保持发送和接收的数据

5、UART波特率发生器决定通信波特率

UBRDIVn =INT(MCLK/(波特率×16)+0.5)-1

S3C44B0的UART开发应用

利用S3C44B0进行串行通信，已知MCLK=60MHz,阅读程序回答问题：

LDR R0,=rPCONE

ORR R1,R0,#0x28 00 10 10 00

STR R1,[R0];写PCONE使GPE1GPE2为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] ;字符格式为：8位数据，1位停止位，奇校验

LDR R0,=rUCON0

ORR R1,R0,#0xC1

STR R1,[R0] ;写UART0控制寄存器使允许接收中断正常接收发送

LDR R0,=rUBRDIV0

LDR R1,=325

STR R1,[R0] ;设定波特率为11520BPS