2024年3月17日发(作者：森莱)
“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？
ARM微处理器；
电源模块，包括CPU内核和I/O接口电源；
时钟模块，包括系统主时钟和实时时钟；
复位模块，包括系统加电复位、手动复位和内部复位；
存储器模块，包括程序保存存储器和程序运行存储器；
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0~7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
GPGDAT
GPGUP
EQU 0x56000060
EQU 0x56000064
EQU 0x56000068
;配置GPGCON寄存器，设置相关引脚为输出功能
LDR R0,=GPGCON
LDR R1,[R0]
BIC R1,R1,#0x0000FFFF
ORR R1,R1,#0x00005555
STR
R1,[R0]
;配置GPGUP寄存器，断开各上拉电阻
LDR R0,=GPGUP
LDR R1,[R0]
ORR R1,R1,#0x00FF
STR R1,[R0]
;输出驱动数据，点亮对应LED等
LOOPSTAR
LDR R2,=GPGDAT
LDR R3,[R2]
BIC R3,R3,#0x00FF
ORR R3,R3,#0x00FE
STR
LDR
BL
R3,[R2]
R0,=0xFFFFFF
DELAY
…
;初始计数值
配置禁止上拉GPGUP寄存
器相应GPG0~GPG7段的值
为0xFF
配置控制GPGCON寄存器
相应GPG0~GPG7段的值为
0x5555
开始
;调用延迟子程序
LDR R2,=GPGDAT
LDR R3,[R2]
BIC R3,R3,#0x00FF
ORR R3,R3,#0x007F
STR
LDR
BL
R3,[R2]
R0,=0xFFFFFF
DELAY
LOOPSTAR
;初始计数值
输出驱动数据GPGDAT寄
存器相应GPG0~GPG7段的
对应LED灯流水显示
;调用延迟子程序
B
DELAY
SUB
CMP
BNE
R0,R0,#1
R0,#0x0
DELAY
MOV PC,LR
10.7 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GPA[0])，按键按下GPA[0]
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
GPADAT
GPAUP
GPGCON
GPGDAT
GPGUP
EQU 0x56000000
EQU 0x56000004
EQU 0x56000008
EQU 0x56000060
EQU 0x56000064
EQU 0x56000068
;配置GPACON寄存器，设置相关引脚为输出功能
LDR R0,=GPACON
LDR R1,[R0]
BIC R1,R1,#0x00000003
ORR R1,R1,#0x00000000
STR
R1,[R0]
;配置GPAUP寄存器，断开各上拉电阻
2024年3月17日发(作者：森莱)
“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？
ARM微处理器；
电源模块，包括CPU内核和I/O接口电源；
时钟模块，包括系统主时钟和实时时钟；
复位模块，包括系统加电复位、手动复位和内部复位；
存储器模块，包括程序保存存储器和程序运行存储器；
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0~7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
GPGDAT
GPGUP
EQU 0x56000060
EQU 0x56000064
EQU 0x56000068
;配置GPGCON寄存器，设置相关引脚为输出功能
LDR R0,=GPGCON
LDR R1,[R0]
BIC R1,R1,#0x0000FFFF
ORR R1,R1,#0x00005555
STR
R1,[R0]
;配置GPGUP寄存器，断开各上拉电阻
LDR R0,=GPGUP
LDR R1,[R0]
ORR R1,R1,#0x00FF
STR R1,[R0]
;输出驱动数据，点亮对应LED等
LOOPSTAR
LDR R2,=GPGDAT
LDR R3,[R2]
BIC R3,R3,#0x00FF
ORR R3,R3,#0x00FE
STR
LDR
BL
R3,[R2]
R0,=0xFFFFFF
DELAY
…
;初始计数值
配置禁止上拉GPGUP寄存
器相应GPG0~GPG7段的值
为0xFF
配置控制GPGCON寄存器
相应GPG0~GPG7段的值为
0x5555
开始
;调用延迟子程序
LDR R2,=GPGDAT
LDR R3,[R2]
BIC R3,R3,#0x00FF
ORR R3,R3,#0x007F
STR
LDR
BL
R3,[R2]
R0,=0xFFFFFF
DELAY
LOOPSTAR
;初始计数值
输出驱动数据GPGDAT寄
存器相应GPG0~GPG7段的
对应LED灯流水显示
;调用延迟子程序
B
DELAY
SUB
CMP
BNE
R0,R0,#1
R0,#0x0
DELAY
MOV PC,LR
10.7 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GPA[0])，按键按下GPA[0]
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
GPADAT
GPAUP
GPGCON
GPGDAT
GPGUP
EQU 0x56000000
EQU 0x56000004
EQU 0x56000008
EQU 0x56000060
EQU 0x56000064
EQU 0x56000068
;配置GPACON寄存器，设置相关引脚为输出功能
LDR R0,=GPACON
LDR R1,[R0]
BIC R1,R1,#0x00000003
ORR R1,R1,#0x00000000
STR
R1,[R0]
;配置GPAUP寄存器，断开各上拉电阻