ARM原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題附答案.doc

ARM原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題填空題1.STM32F103是_32_位單片機(jī)，內(nèi)核是ARM公司的_Cortex-M3_。2.STM32F103最高工作頻率_72MHz_。片內(nèi)具有多種外設(shè)，它們分別是：_GPIO_、_USART_、_I2C_、_SPI_、_ADC_、_DAC_、_TIM_、_RTC_、_IWDG_、_WWDG_。IWDG:獨立看門狗WWDG:窗口看門狗3.STM32103的GPIO端口具有多種配置狀態(tài)，輸入有3種狀態(tài)，它們分別是_模擬輸入_、_浮空輸入_和 上拉/下拉輸入；輸出有4種狀態(tài)，它們分別是_通用推挽輸出_、_通用開漏輸出_、_復(fù)用推挽輸出_和_復(fù)用開漏輸出_。5.當(dāng)STM32I/O端口配置為輸入時，輸出功能被_禁止_，施密特觸發(fā)器被 激活_。6.STM32的所有端口都有外部中斷能力。當(dāng)使用 外部中斷線 時，相應(yīng)的引腳必須配置成 輸入模式 。7.STM32具有單獨的位設(shè)置或位清除能力。這是通過 GPIOx-BSRR_ 和GPIOx-BRR 寄存器來實現(xiàn)的。8STM32芯片內(nèi)部集成的 12位 位ADC是一種逐次逼近（比較）型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，具有 18個通道 ，可測量 16個外部 和 2個內(nèi)部信號源 。9STM32的 NVIC 管理著包括Cortex-M3核異常等中斷，其和ARM處理器核的接口緊密相連，可以實現(xiàn) 時延 的中斷處理，并有效地處理 后到中斷 。10系統(tǒng)計時器（SysTick）提供了1個 24位二進(jìn)制遞減 計數(shù)器，具有靈活的控制機(jī)制11STM32通用定時器TIM的16位計數(shù)器可以采用三種方式工作，分別為 向上計數(shù) 模式、 向下計數(shù) 模式和 向上下計數(shù) 模式。12STM32系列ARM Cortex-M3芯片支持三種復(fù)位形式，分別為 上電 復(fù)位、 按鍵 復(fù)位和 備份 復(fù)位。簡答題1.什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)一般由哪幾部分構(gòu)成？它與通用計算機(jī)有何區(qū)別？答：是一種嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計的專用計算機(jī)系統(tǒng)，具有“嵌入性”、“專用性”和“計算機(jī)系統(tǒng)”3個基本要素。/它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成。/嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)，強(qiáng)調(diào)控制能力與控制的可靠性；而通用計算機(jī)則可以通過安裝各種軟件執(zhí)行各種不同的任務(wù)，強(qiáng)調(diào)高速、海量的數(shù)值計算。2.ARM Cortex-M3有何特點?答：采用哈佛結(jié)構(gòu)的32位處理器內(nèi)核，具有高性能、實時功能、數(shù)字信號處理、低功耗與低電壓操作特性，同時還保持了集成度高和易于開發(fā)的特點。3.簡述Cortex-M3系統(tǒng)滴答定時器的功能和作用。答：功能：給操作系統(tǒng)提供一個硬件上的中斷作為整個系統(tǒng)的時基作用：1.產(chǎn)生操作系統(tǒng)的時鐘節(jié)拍；2.便于不同處理器之間程序移植；3.當(dāng)作計時器測量時間。4.STM32共有那幾種基本時鐘信號？答： 5種HSI：高速內(nèi)部時鐘信號；HSE：高速外部時鐘信號；LSI：低速內(nèi)部時鐘信號；LSE：低速外部時鐘信號； PLL：鎖相環(huán)倍頻輸出。5.簡述嵌套向量中斷控制器（NVIC）的主要特性。答：支持嵌套和向量中斷43個可屏蔽中斷通道；16個可編程的優(yōu)先等級；低延遲的異常和中斷處理；電源管理控制；系統(tǒng)控制寄存器的實現(xiàn)；6.簡述STM32上機(jī)調(diào)試操作步驟。答：（1）啟動STM32開發(fā)平臺程序；（2）編寫程序源代碼，編譯代碼；（3）用仿真器連接硬件燒錄程序，進(jìn)行debug，觀察硬件是否按照預(yù)期工作；（4）如非正常工作，檢查程序代碼是否存在錯誤，再檢查硬件系統(tǒng)是否有損壞，直至系統(tǒng)工作正常。7.簡述STM32中USART功能特點。答：STM32的USART為通用同步異步收發(fā)器，支持同步單線通信和半雙工單線通信，可利用分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波特率選擇。還支持LIN，智能卡協(xié)議和IrDA紅外通信，以及調(diào)制解調(diào)器等操作，還具有DMA。8.簡述STM32中SPI功能特點。答：SPI即串行設(shè)備接口，STM32的SPI可以實現(xiàn)主設(shè)備或從設(shè)備協(xié)議，當(dāng)配置為主設(shè)備時，SPI可以連接多達(dá)16個獨立從設(shè)備，收發(fā)數(shù)據(jù)寄存器的寬度可配置為8位或16位。通過SPI可以實現(xiàn)讀寫SD卡，控制觸摸屏等功能。9.簡述STM32中TIM功能特點。答：STM32提供了高級控制定時器TIM1/8，通用定時器TIM25，基本定時器TIM6/7。這幾個定時器都是由可編程預(yù)分頻器驅(qū)動的16 位自動裝載計數(shù)器構(gòu)成。它們都可以做一些基本的定時，還可以做PWM輸出或者輸入捕獲。除此之外，高級控制定時器具有剎車輸入，互補(bǔ)輸出和重復(fù)次數(shù)計數(shù)器功能，基本定時器具有觸發(fā)DAC同步電路的功能。10.簡述STM32中ADC功能特點。答：STM32 ADC是12位逐次比較型ADC，有18個通道，可測量16個外部、2個內(nèi)部信號源。各通道的A/D轉(zhuǎn)換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行。ADC的結(jié)果可以左對齊或右對齊方式存儲在16位數(shù)據(jù)寄存器中。模擬看門狗特性允許應(yīng)用程序檢測輸入電壓是否超出用戶定義的高/低閾值。12. Cortex-M3的處理器有那兩種工作模式和狀態(tài)？如何進(jìn)行工作模式和狀態(tài)的切換?答：工作模式：1.線程模式；2.處理模式處理器復(fù)位或異常退出時為線程模式，出現(xiàn)異常時進(jìn)入處理模式。工作狀態(tài)：1.Thumb狀態(tài)；2.調(diào)試狀態(tài)正常執(zhí)行16位和32位的Thumb和Thumb-2指令時進(jìn)入Thumb狀態(tài)，調(diào)試時進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。13.簡述STM32的不同復(fù)用功能的重映射功能。答：STM32有很多的內(nèi)置外設(shè)，這些內(nèi)置外設(shè)都是與I/O口共用引出引腳，通過相應(yīng)的配置，很多復(fù)用功能的引腳可以通過重映射，從不同的I/O管腳引出。既方便了用戶進(jìn)行PCB設(shè)計，還可以虛擬地增加復(fù)用功能的數(shù)量14.簡述STM32中I2C功能特點。答：I2C是兩線式串行總線，用于實現(xiàn)主/從設(shè)備間的多主串行通信。總線上的每個器件都有一個唯一的地址識別，而且都可以作為一個發(fā)送器或接收器。它是一個真正的多主機(jī)總線，具有仲裁功能，總線上連接器件的數(shù)量只受總線最大電容的限制，有標(biāo)準(zhǔn)和快速兩種模式。15.STM32高級定時器有哪些功能？ 高級定時器TIM1適合多種用途，包含測量輸入信號的脈沖寬度，或者產(chǎn)生輸出波形。使用定時器預(yù)分頻器和RCC時鐘控制預(yù)分頻器，可以實現(xiàn)脈沖寬度和波形周期從幾個微秒到幾個毫秒的調(diào)節(jié)。16. 如何設(shè)置STM32的串口的波特率。答：USARTx-BRR=fPCLK/波特率17.Cortex-M3的存儲空間可以分為哪幾個部分，每一部分的地址范圍是怎樣的？答：內(nèi)核設(shè)備：0xE000 0000-0xE00F FFFF（1MB）片上設(shè)備：0x4000 0000-0x5FFF FFFF（512MB）SRAM ：0x2000 0000-0x3FFF FFFF（512MB）Flash ：0x0000 0000-0x1FFF FFFF（512MB）18.STM32的GPIO的配置模式有那幾種？如何進(jìn)行配置模式的配置？答：8種1.GPIO_Mode_AIN模擬輸入2.GPIO_Mode_IN_FLOATING浮空輸入3.GPIO_Mode_IPD下拉輸入4.GPIO_Mode_IPU上拉輸入5.GPIO_Mode_Out_OD開漏輸出6.GPIO_Mode_Out_PP推挽輸出7.GPIO_Mode_AF_OD復(fù)用開漏輸出8.GPIO_Mode_AF_PP復(fù)用推挽輸出三、編程題（完整程序）1.編制一個循環(huán)點亮LED燈的程序。有4個發(fā)光二極管，它們的公共極（陽極）接+5V，陰極通過限流電阻分別于PB12、PB13、PB14、PB15，每次控制其中某個LED燈點亮1S后，轉(zhuǎn)到下一個LED燈亮，循環(huán)不止。#include“stm32f10x_map.h” char sec=0，sec1=0； unsigned short led_dat4=112，113，114，1LOAD=1E6; SysTick-CTRL=1; RCC-APB2ENR|=1CRH&=0x0000 ffff; GPIOB-CRH|=0x3333 0000;while （1） if(SysTick-CTRL & 19) sec+=6;if(sec!=sec1) sec1=sec; GPIOB-BSRR=0xf000;/滅所有LED燈 GPIOB-BRR=led_datled_num;/亮指定LED燈 if（+led_num=4）led_num=0;2.編制一個LED數(shù)碼管測試程序。數(shù)碼管采用共陽極接+3.3V，陰極通過限流電阻分別于PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7，數(shù)碼管的段與I/O口連接的對應(yīng)關(guān)系是a-PA0,b-PA1,c-PA2,d-PA3,e-PAA4,f-PA5,g-PA6,dp-PA7,試編程在數(shù)碼管實現(xiàn)數(shù)字09循環(huán)顯示，每個數(shù)字顯示1秒。#include”stm32f10x_map.h” char sec=0，sec1=0； unsigned short led_dat10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0xaf; char led_num=0; int main(void) SysTick-LOAD=1E6; SysTick-CTRL=1;RCC-APB2ENR|=1CRL&=0x0000 0000;GPIOA-CRL|=0x3333 3333; if(SysTick-CTRL & 19) sec+=6;if(sec!=sec1) sec1=sec; GPIOA-BSRR=0x00ff;/滅數(shù)碼管所有LED GPIOA-BRR=led_datled_num;/亮數(shù)碼管指定LED(09) if(+led_num=10)led_num=0; 3.編制一個使用STM32的USART1與PC機(jī)實現(xiàn)串行通訊，串行口使用1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無校驗位和1停止位，波特率位9600bps。編程實現(xiàn)接收PC機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)后回傳給PC機(jī)#include”stm32f10x_map.h”char data;void main(void) RCC-APB2ENR|=1APB2ENR|=1CRH &=0xffff f00f; GPIOA-CRH |=0x0000 04b0; USART1-BRR= 0x0341;/波特率設(shè)置8000000/9600 USART1-CR1|=1CR1|=1CR1|=1SR & 1DR;return data;USART1-DR =data; while（?。║SART1-SR & 1DR; 4.編制一個使用STM32的USART2與PC機(jī)實現(xiàn)串行通訊，串行口使用1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無校驗位和1停止位，波特率位19200。編程實現(xiàn)接收PC機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)（大寫字母）后轉(zhuǎn)換為小寫字母回傳給PC機(jī)。#include”stm32f10x_map.h”char data;void main(void) RCC-APB2ENR|=1APB2ENR|=1CRH &=0xffff f00f; GPIOA-CRH |=0x0000 04b0; USART1-BRR= 0x0341;/波特率設(shè)置8000000/9600 USART1-CR1|=1CR1|=1CR1|=1SR & 1DR;return data;USART1-DR =data+0x20; while（?。║SART1-SR & 1DR; 5.編制一個使用STM32定時器的TIM1的PWM功能，實現(xiàn)產(chǎn)生周期