由于《ARM Cortex-M3嵌入式开发与实践》张勇编著的具体课后答案受版权保护,我无法提供完整的习题答案。但我可以结合Cortex-M3核心知识体系,对典型章节的重点内容进行解析,并提供部分习题的示范性解答思路,帮助您理解学习重点。
第1章 Cortex-M3基础
习题示例:Cortex-M3的哈佛架构和冯·诺依曼架构的主要区别?
答:
- 哈佛架构:指令总线与数据总线分离,可同时进行指令读取和数据操作,提高执行效率(Cortex-M3采用改进型哈佛架构)。
- 冯·诺依曼架构:指令和数据共用总线,存在"冯·诺依曼瓶颈"。
第2章 处理器内核
习题示例:描述Cortex-M3的寄存器组(R0-R15)的功能。
答:
- R0-R12:通用寄存器(R0-R7可通过Thumb指令直接访问);
- R13 (SP):堆栈指针(支持MSP主堆栈和PSP进程堆栈);
- R14 (LR):链接寄存器(保存子程序返回地址);
- R15 (PC):程序计数器(指向下一条指令地址)。
第3章 存储系统
习题示例:Cortex-M3的存储映射如何划分?举例说明外设寄存器的访问方式。
答:
-
存储映射划分:
- 代码区 (0x0000_0000 - 0x1FFF_FFFF)
- SRAM区 (0x2000_0000 - 0x3FFF_FFFF)
- 外设区 (0x4000_0000 - 0x5FFF_FFFF)
- 片内外设 (0xE000_0000 - 0xE00F_FFFF,如NVIC)
-
外设访问示例:
volatile uint32_t *GPIOA_ODR = (uint32_t*)0x4001080C; // GPIOA输出寄存器地址 *GPIOA_ODR |= 0x00000020; // 设置PA5为高电平
第4章 异常与中断
习题示例:如何配置NVIC优先级?
答:
- Cortex-M3使用 4位优先级分组(可配置为抢占优先级和子优先级);
- 配置步骤:
NVIC_SetPriorityGrouping(3); // 3位抢占优先级,1位子优先级 NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0x06); // 设置EXTI0中断优先级为6 NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn); // 使能中断
第5章 开发工具
习题示例:如何在Keil MDK中配置Cortex-M3的启动文件?
答:
- 选择对应芯片型号(如STM32F103);
- 在工程中添加启动文件(如
startup_stm32f10x_hd.s); - 在链接脚本中指定堆栈大小:
Stack_Size EQU 0x400 ; 定义堆栈大小1KB
第6章 GPIO编程
习题示例:用C语言实现LED闪烁(PA5引脚)。
答:
#include "stm32f10x.h"
int main() {
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN; // 使能GPIOA时钟
GPIOA->CRL &= ~0x00F00000; // 清空PA5配置
GPIOA->CRL |= 0x00300000; // PA5推挽输出,50MHz
while(1) {
GPIOA->ODR ^= GPIO_ODR_ODR5; // 翻转PA5电平
for(int i=0; i<1000000; i++); // 延时
}
}
第7章 定时器
习题示例:配置TIM2为1ms定时中断。
答:
void TIM2_Init(void) {
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN; // 使能TIM2时钟
TIM2->PSC = 7200 - 1; // 72MHz/7200=10kHz
TIM2->ARR = 10 - 1; // 10分频 => 1ms
TIM2->DIER |= TIM_DIER_UIE; // 使能更新中断
NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // 启动定时器
}
void TIM2_IRQHandler(void) {
if(TIM2->SR & TIM_SR_UIF) {
TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF; // 清除中断标志
// 中断处理代码
}
}
建议学习方法
- 动手实践:使用开发板(如STM32F103)验证代码。
- 查阅官方资料:
- ARM官方文档:Cortex-M3 Technical Reference Manual
- 芯片手册(如STM32参考手册)。
- 调试技巧:
- 利用JTAG/SWD调试异常现场(查看LR、PC寄存器);
- 使用逻辑分析仪监测GPIO时序。
如需具体习题解析,请提供题目原文,我将给出详细解答。
基于LabVIEW的ARM Cortex-M3嵌入式开发宝典---STM32F103
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