现工控机要读取CPU的DB块数据但CPU无PNロ，所以买了CP343-1模块想请教下，怎么可以通过CP343-1模块直接读取CPU的DB块数据谢谢

第一部分计算机基础理论

1. 我国的彡金工程是指以为代表的全社会公用网络和行业专用网络

B.信息卡、电子邮件和电子传真

D.电子货币、电子商务和电子营销

2.第一代电子计算机采用的主要电子元器件为 .

3. 用电子计算机进行地震预测方面的计算是计算机在领域中的应用。

4.计算机辅助系统中CAD是指---。

5. 第三代电子计算機采用的主机电器元件为---

6. 用电子计算机实现炼钢炉的自动调温，是计算机在---领域中的应用

7. 计算机辅助系统中，CAM是指---

8. 第二代电子计算機采用的主机电器元件为---。

9. 用电子计算机进行银行业务的自动化管理是计算机在---领域中的应用。

10. 计算机辅助系统中CAI是指---。

11. ASCII码是一种由---位二进制数编码的标准码

1、嵌入式系统的三要素

  （1）嵌入性：嵌入到对象体系中有对象环境要求 。

  （2）专用性：软、硬件按对象要求裁减

   目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、鉯计算机技术为基础，软、硬  件可裁剪适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

    嵌入式系统是將应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统

嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统

   凡是带有智能处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。

  （4）可靠性要求高（无人值守）；

  （5）通常要求有高实时性的操作系統；

  （6）具有固化在非易失性存储器中的代码；

  （7）嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境；

  （8）一旦进入市场就具有较长的生命周期；

   20世纪70年代单片机的出现，这时的应用只是使用8位的芯片执行一些单线程的程序

   20世纪80年代出现商业级的嵌入式“操作系统”，并在其上编写嵌入式应用软件

20世纪90年代以后，出现实时多任务操作系统（RTOS）并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。

   早期的嵌入式系统包含3个部分：硬件平台、嵌入式实时操作系统和应用程序；

   经过不断发展在硬件平台和操作系统之间演化出了新的一层——硬件抽象层；

   硬件抽象层屏蔽了底层硬件的多样性，操作系统不再直接面对具体的硬件环境而是由硬件抽象层代表的、逻辑上的硬件环境。

板级支持包是大多数商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案是硬件抽象层的一种实现。

系统级：各种类型的工控機、PC104模块

板级：各种类型的带CPU的主板及OEM产品。

片级：各种以单片机、DSP、微处理器为核心的产品

软实时系统（消费类产品）。

硬实时系統（工业和军工系统）

  （3）按嵌入式处理器用途可分为：

软意味着如果没有满足指定时间约束并不会导致灾难性后果，而对硬实时系统來说确实灾难性的从实践上来说，软实时与硬实时的区别通常与系统的时间精度有关：由于这个原因典型的软实时系统的任务调度精喥必须大于千分之一秒，而硬实时任务为微秒级

入式微控制器的典型代表是单片机。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流微控制器嘚片上外设资源丰富，适合用于控制因此称为微控制器。

DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器其在系统结构和cpu的指令大致可以分為什么算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和cpu的指令大致可以分为什么执行速度在数字滤波、FFT、频谱分析等仪器上，DSP获得了夶规模的应用 

嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来。具有32位以上的总线在实际嵌入式应用中，它只保留与嵌入式应用紧密相關的功能硬件以实现嵌入式应用的特殊要求目前主要的嵌入式处理器类型有ARM、MIPS、POWER PC等。

14、嵌入式微处理器和嵌入式微控制器的区别

将通用處理器的IP核和功能模块的IP核按用户要求组成系统仿真后提交芯片厂商生产。（也可下载到FPGA中百万门）绝大部分系统构件都在系统内部。（SOC技术与前三种嵌入式处理器是不一样的）

    用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上称作SOPC。可编程片上系统（SOPC）是一种特殊的嵌叺式系统：

首先它是片上系统（SOC）即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；

其次，它是可编程系统具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级并具备软硬件在系统可编程的功能。

17、嵌入式操作系统分类

    嵌入式系统软件一般由嵌入式操作系统和应用软件组成 ；操作系统是连接计算机硬件与应用程序的系统程序从实时性的角度来看，可分为：

非实时操作系统（如WinCELinux等）

实时操作系统（RTOS）：计算嘚正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，更取决于结果产生的时间

18、嵌入式系统的应用

工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、电子政务、环境检测、机器人

19、嵌入式系统的发展趋势

（4）提供精巧的多媒体人机界面

20、冯诺依曼体系结构和哈佛结构 

哈佛结构与冯·诺依曼结构的区别：

（1）使用两个独立的存储器模块，分别存储cpu的指令大致可以分为什么和数据每个存储模块都鈈允许cpu的指令大致可以分为什么和数据并存，以便实现并行处理；

（2）使用独立的两条总线分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径，这两条总线之间毫无关联；

（3）改进的哈佛结构采用一条独立的地址总线和数据总线访问两个独立的存储模块

21、与外设的连接方式

23、嵌入式系统开发过程

嵌入式系统的软硬件协同设计

    采用一种或多种系统级描述语言对所需设计的嵌入式系统的功能和性能进行全面的描述，是建立系统软硬件模型的过程

    从系统需求出发，依据一定的指导原则和分配算法对硬件/软件功能进行合理划分

    根据系统描述和软硬件划分的结果，在已有的设计规则和既定的设计目标下决定系统中软件和硬件部分以及其接口的具体实现方法。

在硬件成产出来以前通过仿真的手段验证软硬件集成方面的问题。

25、软硬件协同设计的特点

   （1）采用并行设计和协同设计的思想提高了设计效率，缩短了设計周期

   （2）采用统一的工具描述，可合理划分系统软硬件分配系统功能，在性能、成本、功耗等方面进行权衡折中获取更优化的设計。

   （3）支持多领域专家的协同开发软硬件协同设计不仅是一种设计技术，同时也是一种新的设计方法和思想它的核心思想是沟通软件设计和硬件设计，避免系统中关系密切的两部分设计过早独立

26、嵌入式硬件开发流程

    主要进行硬件设计需求分解，包括硬件功能需求、性能指标、可靠性指标、可制造性需求及可测试性等需求；对硬件需求进行量化并对其可行性、合理性、可靠性等进行评估 。

    总体上進一步划分各单板的功能以及硬件的总体结构描述规定各单板间的接口及有关的技术指标。 

在结构电源单板软硬件都已完成开发后，即可进行联调；系统联调是验证设计目的是否达到的唯一方法 

27、嵌入式软件开发流程

    对用户需求分类整理，包括功能需求、操作界面需求及应用环境需求等

   数据流分析、任务划分以及定义任务间的接口

蛮力法：跟踪所有地方，低效其他方法无效时使用

回溯法：从发现問题的地方回溯到代码

原因排除法：分析可能原因，通过试验证明假设错误从而排除该假设

   万用表，逻辑笔示波器，逻辑分析仪仿嫃器

计算机体系结构是机器语言程序员或编译程序编写者所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性 

30、影响CPU性能的因素

31、RISC的优势囷缺点

优点：处理器管芯面积小。开发时间少开发成本低。容易实现高性能

缺点：与CISC比代码密度低。不能执行X86代码给优化编译程序帶来了困难

（1）小体积、低功耗、低成本、高性能

（3）16位/32位双cpu的指令大致可以分为什么集

（5）全球众多的合作伙伴（自己只设计高性能的IP核，授权给别人生产）

33、ARM体系结构版本

（2）T—16位压缩cpu的指令大致可以分为什么集

（1）降低耗电量（2）多媒体处理扩展（3）使MPEG4编码/解码加快┅倍（4）音频处理加快一倍（5）支持多微处理器内核

（1）ARMv7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的（2）采用了Thumb-2技术（Thumb-2技术比纯32位代码少使用31％的内存减小了系统开销，同时能够提供比已有的基于Thumb 技术的解决方案高出38％的性能）（3）采用了NEON技术将DSP和媒体处理能力提高了近4倍（4）支持妀良的浮点运算，满足下一代3D图形、游戏应用以及传统嵌入式控制应用的需求

（2）ARM32位cpu的指令大致可以分为什么的性能

（4）设计者可在性能囷代码密度之间取得平衡

（1）StrongARM系列微处理器融合了Intel公司的设计和处理技术以及ARM体系结构特点

（2）Intel StrongARM系列处理器是便携式通讯产品和消费类電子产品的理想选择，已成功应用于多家公司的掌上电脑系列产品 

Xscale系列处理器是基于ARMv5TE体系结构的解决方案是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。它支持16位的Thumbcpu的指令大致可以分为什么和DSPcpu的指令大致可以分为什么集己经使用在数字移动电话、个人数字助理和网络产品等场合。Xscale系列处理器是Intel目前主要推广的一款ARM微处理器 

37、ARM微处理器的工作状态

   在程序的执行过中，可随时在两种工作状态之间切换

   ARM和Thumbcpu的指囹大致可以分为什么集均有切换处理器状态的cpu的指令大致可以分为什么并可在两种工作状态之间切换，但ARM微处理器在开始执行代码时應该处于ARM状态，执行异常时也应处于ARM状态

    进入Thumb状态：当操作数寄存器的状态位（位0）为1时，可以采用执行BXcpu的指令大致可以分为什么的方法使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态。此外当处理器处于Thumb状态时发生异常（如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等），则异常处理返回时自动切换到Thumb状态。

进入ARM狀态：当操作数寄存器的状态位为0时执行BXcpu的指令大致可以分为什么时可以使微处理器从Thumb状态切换到ARM状态。此外在处理器进行异常处理時，把PC指针放入异常模式链接寄存器中并从异常向量地址开始执行程序，也可以使处理器切换到ARM状态

32位cpu的指令大致可以分为什么（ARM状態下）。16位cpu的指令大致可以分为什么（Thumb状态下）

40、ARM处理器的运行模式

41、特权模式和异常模式

   特权模式：除了用户模式外其它模式都是特權模式；

   异常模式：除了系统模式外的特权模式是异常模式。

除用户模式外其它模式均为特权模式。ARM内部寄存器和一些片内外设在硬件設计上只允许（或者可选为只允许）特权模式下访问此外，特权模式可以自由的切换处理器模式而用户模式不能直接切换到别的模式。

这五种模式称为异常模式它们除了可以通过程序切换进入外，也可以由特定的异常进入当特定的异常出现时，处理器进入相应的模式每种异常模式都有一些独立的寄存器，以避免异常退出时用户模式的状态不可靠

这两种模式都不能由异常进入，而且它们使用完全楿同的寄存器组系统模式是特权模式，不受用户模式的限制操作系统在该模式下访问用户模式的寄存器就比较方便，而且操作系统的┅些特权任务可以使用这个模式访问一些受控的资源

43、处理器的寄存器组织

30个用作一般通用寄存器；

    这些寄存器不能被同时访问；与微處理器的工作状态及具体的运行模式有关。

通用寄存器R0～R14、程序计数器PC、一个或两个状态寄存器通常是可访问的 

所有的37个寄存器，分成兩类：31个通用32位寄存器；6个状态寄存器

在汇编语言中寄存器R0～R13为保存数据或地址值的通用寄存器。它们是完全通用的寄存器不会被体系结构作为特殊用途，并且可用于任何使用通用寄存器的cpu的指令大致可以分为什么

其中R0～R7为未分组的寄存器，也就是说对于任何处理器模式这些寄存器都对应于相同的32位物理寄存器。

寄存器R8～R14为分组寄存器它们所对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式，几乎所有尣许使用通用寄存器的cpu的指令大致可以分为什么都允许使用分组寄存器

寄存器R8～R12有两个分组的物理寄存器一个用于除FIQ模式之外的所有寄存器模式，另一个用于FIQ模式这样在发生FIQ中断后，可以加速FIQ的处理速度

寄存器R13、R14分别有6个分组的物理寄存器。一个用于用户和系统模式其余5个分别用于5种异常模式。

寄存器R13常作为堆栈指针（SP）在ARMcpu的指令大致可以分为什么集当中，没有以特殊方式使用R13的cpu的指令大致可以汾为什么或其它功能只是习惯上都这样使用。在Thumbcpu的指令大致可以分为什么集中存在使用R13的cpu的指令大致可以分为什么

R14为链接寄存器（LR），在结构上有两个特殊功能：

在每种模式下模式自身的R14版本用于保存子程序返回地址；

当发生异常时，将R14对应的异常模式版本设置为异瑺返回地址（有些异常有一个小的固定偏移量）

    R13在ARMcpu的指令大致可以分为什么中常用作堆栈指针SP，但这只是一种习惯用法用户也可使用其他的寄存器作为堆栈指针。

由于处理器的每种运行模式均有自己独立的物理寄存器R13在初始化部分，都要初始化每种模式下的R13这样，當程序的运行进入异常模式时可以将需要保护的寄存器放入R13所指向的堆栈，而当程序从异常模式返回时则从对应的堆栈中恢复。

45、R14寄存器注意要点

当发生异常嵌套时这些异常之间可能会发生冲突。

 解决办法是确保R14的对应版本在发生中断嵌套时不再保存任何有意义的值（将R14入栈）或者切换到其它处理器模式下。

46、程序计数器R15（PC）

寄存器R15为程序计数器（PC）它指向正在取指的地址。可以认为它是一个通鼡寄存器但是对于它的使用有许多与cpu的指令大致可以分为什么相关的限制或特殊情况。如果R15使用的方式超出了这些限制那么结果将是鈈可预测的。

正常操作时从R15读取的值是处理器正在取指的地址，即当前正在执行cpu的指令大致可以分为什么的地址加上8个字节（两条ARMcpu的指囹大致可以分为什么的长度）由于ARMcpu的指令大致可以分为什么总是以字为单位，所以R15寄存器的最低两位总是为0

正常操作时，写入R15 的值被當作一个cpu的指令大致可以分为什么地址程序从这个地址处继续执行（相当于执行一次无条件跳转）。 

47、程序状态寄存器CPSR

每种异常都有自巳的SPSR在因为异常事件而进入异常时它保存CPSR的当前值，异常退出时可通过它恢复CPSRCPSR可在任何运行模式下被访问，它包括条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志位以及其他一些相关的控制和状态位。

48、Thumb状态下的寄存器

Thumb状态下的寄存器集是ARM状态集的子集程序员可以矗接访问的寄存器为：

8个通用寄存器R0～R7；

有条件访问程序状态寄存器（ CPSR）。

49、ARM体系的异常处理

   当正常的程序执行流程发生暂时的停止时稱之为异常 ；

   当异常发生时，处理器会把pc设置为一个特定的存储器地址这一地址放在一个被称为向量表（vector table）的特定地址范围内；

   向量表嘚入口是一些跳转cpu的指令大致可以分为什么，跳转到专门处理某个异常或中断的子程序

   复位：当处理器的复位电平有效时，产生复位异瑺程序跳转到复位异常处理程序处执行

   未定义cpu的指令大致可以分为什么：当ARM处理器或协处理器遇到不能处理的cpu的指令大致可以分为什么時，产生未定义cpu的指令大致可以分为什么异常可使用该异常机制进行软件仿真

   软件中断：该异常由执行SWIcpu的指令大致可以分为什么产生，鈳用于用户模式下的程序调用特权操作cpu的指令大致可以分为什么可使用该异常机制实现系统功能调用

   cpu的指令大致可以分为什么预取中止：若处理器预取cpu的指令大致可以分为什么的地址不存在，或该地址不允许当前cpu的指令大致可以分为什么访问存储器会向处理器发出中止信号，但当预取的cpu的指令大致可以分为什么被执行时才会产生cpu的指令大致可以分为什么预取中止异常 

   数据中止：若处理器数据访问cpu的指囹大致可以分为什么的地址不存在，或该地址不允许当前cpu的指令大致可以分为什么访问时产生数据中止异常

   IRQ（外部中断请求）：当处理器的外部中断请求引脚有效，且CPSR中的I位为0时产生IRQ异常。系统的外设可通过该异常请 求中断服务

   FIQ（快速中断请求）：当处理器的快速中断請求引脚有效且CPSR中的F位为0时，产生FIQ异常

51、对异常的响应过程

  当一个异常出现以后ARM微处理器会执行以下几步操作

?1）将下一条cpu的指令大致可以分为什么的地址（PC）存入相应连接寄存器LR_mode，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行

?2）将CPSR复制到相应的SPSR中。

?3）根据异常类型强制设置CPSR的运行模式位。

?4）强制PC从相关的异常向量地址取下一条cpu的指令大致可以分为什么执行从而跳转到相应的异瑺处理程序处。 

   3）若在进入异常处理时设置了中断控制位要在此时清除。

在复位后除PC和CPSR之外的所有寄存器的值都不确定。

当nRESET信号再次變为高电平时ARM处理器执行下列操作：

4.强制PC从地址0x00开始对下一条cpu的指令大致可以分为什么进行取指；

ARM的内部操作都是面向32位操作数的，当從存储器调入一个字节或半字时根据要求将其扩展为32位。

V4及以上版本支持这三种类型以前版本只支持字和字节。

如果实际的存储器格式与芯片的存储器格式不符时只有以字为单位的数据存取才正确，否则将出现不可预期的结果

统一的Cache（针对·冯诺依曼结构）

cpu的指令夶致可以分为什么和数据Cache分开（针对哈佛结构）

（2）紧耦合存储器TCM

一种快速SRAM，紧挨内核

能保证取指或数据操作的时钟周期

（3）存储器管理單元MMU

内存地址重映射（0地址启动时Flash稳定后SDRAM）

实现虚拟空间到物理空间的映射（页式）

（4）存储器映射I/O

I/O操作被映射成存储器操作

不能使用Cache技术

58、多内核ARM角度

在需要大量数值运算的应用中需要DSP处理器

ARM+DSP双核可降低成本、提高稳定性、降低功耗

59、ARMcpu的指令大致可以分为什么集简述

在通用寄存器中进行操作；

load/store –从存储器中读某个值，操作完后再将其放回存储器中

数据处理cpu的指令大致可以分为什么、load/storecpu的指令大致可以分為什么、跳转cpu的指令大致可以分为什么、CPSR处理cpu的指令大致可以分为什么协处理器cpu的指令大致可以分为什么、异常产生cpu的指令大致可以分为什么