电子科技大学微机系统原理与接口第二版课后习题答案chapter10习题解答

2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作“微处理器系统原理与嵌入式系统设计”第十章习题解答10.2 简述以ARM微处理器为核心的最小硬件系统的组成？l ARM微处理器；l 电源模块，包括CPU内核和I/O接口电源；l 时钟模块，包括系统主时钟和实时时钟；l 复位模块，包括系统加电复位、手动复位和内部复位；l 存储器模块，包括程序保存存储器和程序运行存储器；l JTAG调试接口模块。10.4 简述S3C2440A芯片中各模块时钟信号产生及配置的原理。为降低系统功耗，可时钟信号进行哪些处理？系统复位信号与各时钟信号有什么关系？当系统主时钟送入S3C2440A芯片后，进入其时钟发生模块，由锁相环进行相应的处理，最终得到FCLK，HCLK，PCLK和UCLK四组时钟信号。其中，FCLK信号主要供给ARM920T内核使用，HCLK主要供给AHB总线、存储器控制器、中断控制器、LCD控制器、DMA控制器和USB主机模块；PCLK主要供给访问APB总线的外设，例如WDT，I2S，I2C，PWM定时器，MMC接口，ADC，UART，GPIO，RTC和SPI模块；UCLK主要提供USB模块需要的48MHz时钟。为降低系统功耗，可对时钟信号进行门控管理。最低功耗情况下，只开启FCLK信号，其他时钟信号关闭；若需对其他外设，只需使能相应总线及外设的时钟信号有效即可。系统复位信号一般包括加电复位、手动复位和内部复位三类。其中，加电复位和手动复位信号均来自外部复位电路，内部复位信号一般来自系统内部事务处理（例如看门狗复位等）。因此，系统对外部复位信号波形有一定的要求，若不能满足要求系统将不能正常工作。在S3C2440A芯片中，要完成正确的系统复位，在处理电源保持稳定之后，该信号必须至少维持4个FCLK时钟的低电平状态。10.6 利用S3C2440A的GPIO端口，设计包含8个LED的流水灯电路，每个LED间隔1S轮流点亮，试画出程序流程图并写出相关程序段。假设利用S3C2440A芯片的GPIO端口G的第07引脚驱动8个LED电路，对应GPIO输出为0时LED灯亮，则相应程序流程图及相应程序段如下所示：GPGCON EQU 0x56000060 GPGDAT EQU 0x56000064 GPGUP EQU 0x56000068;配置GPGCON寄存器，设置相关引脚为输出功能LDR R0,=GPGCONLDR R1,R0BIC R1,R1,#0x0000FFFFORR R1,R1,#0x00005555STRR1,R0;配置GPGUP寄存器，断开各上拉电阻LDR R0,=GPGUPLDR R1,R0ORR R1,R1,#0x00FFSTRR1,R0;输出驱动数据，点亮对应LED等LOOPSTARLDR R2,=GPGDATLDR R3,R2BIC R3,R3,#0x00FFORR R3,R3,#0x00FESTRR3,R2LDRR0,=0xFFFFFF;初始计数值BL DELAY ;调用延迟子程序LDR R2,=GPGDATLDR R3,R2BIC R3,R3,#0x00FFORR R3,R3,#0x007FSTRR3,R2 LDRR0,=0xFFFFFF;初始计数值BL DELAY ;调用延迟子程序BLOOPSTARDELAYSUBR0,R0,#1CMPR0,#0x0BNEDELAYMOVPC,LR10.7 在上题中，如果要加入一个按键，实现按键按下时流水灯停止流动，按键放开时流水灯正常流转的功能，思考应怎样修改电路和程序？在上题的基础上，添加一个GPIO口作为输入管脚(GPA的GPA0)，按键按下GPA0值为1，否则为零。按键按下时流水灯停止流动，按键放开时流水灯重新启动。故需在每次对GPGDAT寄存器赋值前/后进行判断操作（答案是后进行判断，之前判断也是正确的），若判断有按键按下，则跳转出改程序段，否者继续执行。相应程序如下：GPACON EQU 0x56000000 GPADAT EQU 0x56000004 GPAUP EQU 0x56000008 GPGCON EQU 0x56000060 GPGDAT EQU 0x56000064 GPGUP EQU 0x56000068;配置GPACON寄存器，设置相关引脚为输出功能LDR R0,=GPACONLDR R1,R0BIC R1,R1,#0x00000003ORR R1,R1,#0x00000000STRR1,R0;配置GPAUP寄存器，断开各上拉电阻LDR R0,=GPAUPLDR R1,R0ORR R1,R1,#0x0001STRR1,R0;配置GPGCON寄存器，设置相关引脚为输出功能LDR R0,=GPGCONLDR R1,R0BIC R1,R1,#0x0000FFFFORR R1,R1,#0x00005555STRR1,R0;配置GPGUP寄存器，断开各上拉电阻LDR R0,=GPGUPLDR R1,R0ORR R1,R1,#0x00FFSTRR1,R0;输出驱动数据，点亮对应LED等LOOPSTARLDR R2,=GPGDATLDR R3,R2BIC R3,R3,#0x00FFORR R3,R3,#0x00FESTRR3,R2LDR R2,=GPGDATLDR R3,R2 BIC R3,R3,#0xFFFECMPR3,#0x1BEQWAIT LDRR0,=0xFFFFFF;初始计数值BL DELAY ;调用延迟子程序LDR R2,=GPGDATLDR R3,R2BIC R3,R3,#0x00FFORR R3,R3,#0x007FSTRR3,R2 LDR R2,=GPGDATLDR R3,R2 BIC R3,R3,#0xFFFECMPR3,#0x1BEQWAIT LDRR0,=0xFFFFFF;初始计数值BL DELAY ;调用延迟子程序BLOOPSTARDELAYSUBR0,R0,#1CMPR0,#0x0BNEDELAYMOVPC,LRWAITLDR R2,=GPGDATLDR R3,R2 BIC R3,R3,#0xFFFECMPR3,#0x1BEQWAITBLOOPSTAR10.8 在某采用小端存储的S3C2440系统中，处理器外设时钟PCLK=66.68MHz，使用其UART1接口实现串行通信，要求传输速率19200bps，不使用FIFO，关闭流控制，帧格式：8位数据位，2位停止位，偶校验。试写出各初始化控制字，并编写初始化程序段。;相关寄存器地址定义CLKDIVN EQU 0x4C000014 ;CLKDIVN for PCLK and FCLKCAMDIVN EQU 0x4C000018 ;CANDIVNULCON1 EQU 0x50004000 ;UART line control register 0UCON1 EQU 0x50004004 ;UART control register 0UFCON1 EQU 0x50004008 ;UART FIFO control register 0 UMCON1 EQU 0x5000400C ;UART modem control register 0UBRDIV1 EQU 0x50004028 ;UART baud rate divisor register 0UTRSTAT1 EQU 0x50004010 ;UART TX/RX status register 0UTXH1 EQU 0x50004020 ;UART transmit buffer register 0URXH1 EQU 0x50004024 ;UART receive buffer register 0MPLLCON EQU 0x4C000004 ;MPLL control register AREA SerialCommunication,CODE,READONLY ENTRY ldr r2,=MPLLCON ;设置MPLL为0x00076022 FCLK=Mpll=(2*m*Fin)/(p*(2的s次方), Fin=16.9344MHz ; m=(MDIV+8), p=(PDIV+2), s=SDIV mov r3,#0x22 mov r4,#0x00076000 ADD r3,r3,r4 str r3,r2 ldr r2,=CLKDIVN ; CLKDIVN 设置为 0x03, PCLK=FCLK/4 mov r3,#0x03 str r3,r2 ldr r2,=CAMDIVN ; CLKDIVN 设置为 0x0200, PCLK=FCLK/4 mov r3,#0x200 str r3,r2 ldr r2,=ULCON1 ; ULCON1 设置为 0x07, 含义是正常操作模式,无校验,停止位2,8个数据位 mov r3,#0x07 str r3,r2 ldr r2,=UCON1 ;UCON1 设置为 0x05 表示发送、接收数据都使用查询方式，该处初始化为中断模式也正确 mov r3,#0x05 str r3,r2 ldr r2,=UFCON1 ;UFCON1 设置为 0x00 为不使用 FIFO mov r3,#0x00 str r3,r2 ldr r2,=UMCON1 ;UMCON1 设置为 0x00 为不使用流控 mov r3,#0x00 str r3,r2 ldr r2,=UBRDIV1 ;UBRDIV1 设置为216,含义为 波特率设为 19200, 由下面公式算得:UBRDIVn = (int)(PCLK/bps*16)-1 ;其中 PCLK =66.68MHz mov r3,#216；或者16进制表示0XD8 strh r3,r210.9 在上题中，若采用查询方式进行数据传输，要将位于地址DATA处的100字节发送到其他设备，试画出程序流程图，并写出相关程序段。查询方式进行数据传输的代码段如下：CHECKLDR R2,= UTRSTAT1 LDR R3,R2 AND R3,R3,#0X02 CMP R3,#0X02 BNE WAITSET LDR R5,=DATA LDRB R3,R5,#1 LDR R2,=UTXH1 STRB R3,R2SUB R5,R5,#1CMP R5,#0x64 BNE CHECK10.10 在10.8题中，若要实现处理器收到数据0xAA，则回应1字节数据0x55的功能，试画出采用查询方式传输的程序流程图，并写出相关程序段。进一步思考如果采用中断方式工作，需要对软件进行怎样的修改？相应代码段如下：CHECK LDR R2,=UTRSTAT1 LDR R3,R2 AND R3,R3,#0X01 CMP R3,#0X01 BNE CHECKWAIT LDR R3,R2 AND R3,R3,#0X02 CMP R3,#0X02 BNE WAITSET LDR R2,=URXH1 LDRB R3,R2CMP R3,#0xAAMOVEQ R3,#0x55 LDR R2,=UTXH1 STRB R3,R2 B CHECK若采用中断方式工作的话，需要将UCON1配置寄存器设为中断工作模式；在接收到数据后触发中断，进入中断子程序，进行相应操作。