(完整版)ARM嵌入式系统结构与编程练习题解答.doc

简介：
本文档提供《ARM嵌入式系统结构与编程》一书中的全部练习题详细解答，涵盖ARM架构原理及编程技巧，适用于深度学习和教学参考。 嵌入式系统是一种以应用为中心的计算机系统，它基于计算机技术，并能够根据特定的应用需求裁剪硬件与软件配置，从而满足对功能、可靠性、成本、体积及功耗等方面的要求。这类系统的开发需要紧密结合实际应用场景进行合理的定制化设计。 追溯到20世纪70年代，单片机的出现标志着嵌入式系统发展的开端。进入80年代初期，“实时操作系统内核”开始在商业领域得到应用，并逐渐发展成为支持多任务处理的实时操作系统。到了21世纪初，随着微控制器（MCU）性能的大幅提升和ARM技术的发展与成熟，为嵌入式操作系统的硬件平台提供了强大的支撑，推动了整个行业迈上了一个新的台阶。 目前广泛使用的开源型嵌入式系统主要有两种：嵌入式Linux和uC/OS-II。前者是专为嵌入式微控制器设计的一种操作系统版本，它支持各种常用的通信协议以及驱动程序，并兼容多种文件格式；而后者则是一个公开源代码的实时内核，在可移植性、可固化性和灵活性方面表现出色。 在工业自动化领域中，如过程控制、数控机床制造及电力系统监控等领域均有大量嵌入式设备的应用案例。展望未来发展趋势，随着信息通信技术的进步以及数字化程度加深，预计更多的嵌入式装置将实现网络化互联；同时通过优化软硬件核心架构来提升运行效率并降低能耗与成本也将成为重要方向之一。 ARM架构在其中扮演着举足轻重的角色，其处理器通常配备有嵌入式追踪宏单元ETM用于调试目的，并且支持JTAG接口标准。此外，对于ARM7TDMI-S型号而言，“S”代表综合版本即以源代码形式提供给用户；而“D”，“T”，和“I”的含义分别表示对JTAG调试的支持、Thumb指令集的兼容性以及内置追踪功能等特性。 ARM处理器支持多种工作模式包括但不限于用户模式（非特权状态）与异常处理机制，在遇到系统中断或故障时会自动切换至相应的工作环境以执行恢复程序。