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第二章 测验题

本章精选 66 道真题，涵盖ARM处理器与指令系统的核心考点。

处理器分类与特点

1. 以下关于ARM处理器内核说法正确的是？

  • A）经典ARM处理器包括Cortex-M、Cortex-R和Cortex-A三大类
  • B）Cortex-A系列为应用Cortex处理器，主要面向高端应用设计
  • C）Cortex-M系列为面向控制领域的实时嵌入式处理器
  • D）ARM11性能优于Cortex-A5，但低于Cortex-A15
答案解析

答：B 经典ARM处理器是ARM7/9/11，不包括Cortex系列（A错）；Cortex-M面向微控制器而非"实时嵌入式"（C不准确，那是Cortex-R）；ARM11性能低于Cortex-A5（D错）。B正确。

2. 以下关于ARM处理器的叙述中，错误的是？

  • A）ARM7~ARM11为经典ARM处理器
  • B）Cortex-A系列为应用Cortex处理器，主要面向高端应用
  • C）Cortex-M系列为面向移动计算领域的嵌入式处理器
  • D）Cortex-R系列应用于实时应用的场合
答案解析

答：C Cortex-M系列针对成本和功耗敏感的微控制器和终端应用，而非移动计算领域。

3. 不属于ARM内核主要特点的是？

  • A）功耗低
  • B）功能强大
  • C）采用RISC结构
  • D）全部采用哈佛结构
答案解析

答：D 早期ARM7采用冯诺依曼结构，不是全部采用哈佛结构。

4. 关于ARM处理器的特点，以下说法错误的是？

  • A）采用指令流水线技术
  • B）采用加载/存储指令访问内存
  • C）性能强，功耗大
  • D）单周期操作
答案解析

答：C ARM处理器的主要特点之一就是低功耗，"性能强，功耗大"说法错误。

5. 关于ARM处理器的命名，以下说法错误的是？

  • A）ARM11之前的命名中TDMI中的T的含义是Thumb，即支持高密度16位Thumb指令集
  • B）ARM11之后，采用ARM Cortex来命名
  • C）ARM Cortex-R为高端应用型Cortex处理器
  • D）ARM Cortex-M系列处理器内部没有MMU部件
答案解析

答：C Cortex-R面向实时应用，Cortex-A才是面向高端应用的处理器。

6. 对于ARM系列，最适合高端应用的嵌入式处理器是？

  • A）ARM9
  • B）ARM Cortex-M
  • C）ARM Cortex-A
  • D）ARM Cortex-R
答案解析

答：C Cortex-A系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用，是高端应用处理器。

7. 关于ARM处理器的指令集说法错误的是？

  • A）Thumb指令集是ARM指令集的一个子集
  • B）ARM指令集指令宽度为32位，而Thumb指令集指令宽度为16位
  • C）Thumb-2指令集既有16位指令宽度又有32位指令宽度
  • D）所有ARM处理器均具有Thumb-2指令集
答案解析

答：D Thumb-2指令集是ARMv6/v7版本才具有的，早期的ARM7/9并不支持Thumb-2。

8. 下图是数字信号处理器（DSP）的典型应用方式，其中传感器采集信号后依次经过的①、②和③分别是？

  • A）A/D转换器、DSP、D/A转换器
  • B）D/A转换器、DSP、A/D转换器
  • C）DSP、A/D转换器、D/A转换器
  • D）A/D转换器、D/A转换器、DSP
答案解析

答：A 传感器采集模拟信号，先经A/D转换为数字信号，由DSP处理后，再经D/A转换为模拟信号输出。

9. 【填空题】ARM公司把ARM11之后的ARM处理器以ARM Cortex为特征命名，主要用于高端应用的命名为ARM Cortex-_，主要用于实时应用的命名为ARM Cortex-_。

答案

答：A；R Cortex-A面向高端应用，Cortex-R面向实时应用，Cortex-M面向微控制器。

10. 【填空题】在存储结构方面，ARM7采用_结构，而ARM9~ARM11均采用_结构。

答案

答：冯诺依曼（von Neumann）；哈佛（Harvard） 早期ARM7采用冯诺依曼结构，ARM9之后均采用哈佛结构，数据总线和指令总线分开。

ARM体系结构

11. 以下关于ARM处理器工作状态说法错误的是？

  • A）工作状态包括ARM状态、Thumb及Thumb-2状态和调试状态三种
  • B）ARM状态既支持16位指令宽度也支持32位指令宽度
  • C）Thumb状态或Thumb-2状态下代码密度大于ARM状态，占用存储空间较小
  • D）ARM处理器复位后总处于ARM状态
答案解析

答：B ARM状态只支持32位指令，16位指令是Thumb状态的特点。

12. 关于ARM嵌入式处理器的工作状态，以下说法错误的是？

  • A）ARM状态仅支持32位指令编码
  • B）Thumb状态仅支持16位指令编码
  • C）Thumb-2状态仅支持32位指令编码
  • D）ARM状态和Thumb状态是可以相互切换的
答案解析

答：C Thumb-2状态兼容16位和32位指令编码，而非仅支持32位。

13. 以下ARM处理器，只有Thumb-2状态和调试状态的是？

  • A）ARM7
  • B）ARM9
  • C）ARM11
  • D）ARM Cortex-M3
答案解析

答：D Cortex-M3只有Thumb-2状态和调试状态，没有传统的ARM状态。

14. 关于ARM处理器的工作模式，以下说法错误的是？

  • A）用户模式是程序正常执行的模式
  • B）快速中断模式处理高速中断，用于高速数据传输或通道处理
  • C）管理模式用于操作系统的保护模式，处理软中断
  • D）系统模式用于处理未定义的指令陷阱
答案解析

答：D 系统模式用于运行具有特权的操作系统任务；处理未定义指令的是未定义指令终止模式（UND）。

15. 关于ARM处理器的工作模式，以下说法错误的是？

  • A）用户模式是程序正常执行的工作模式
  • B）管理模式负责处理存储器故障，实现虚拟存储器和存储器的保护
  • C）系统模式运行特权级的操作系统任务
  • D）当处理器处于用户模式时，如果没有异常发生是不能改变工作模式的
答案解析

答：B 管理模式（SVC）是操作系统的保护模式，处理软中断。负责处理存储器故障的是数据访问中止模式（ABT）。

16. 如果要选择ARM处理器工作在外部中断模式，允许外部中断IRQ，禁止快速中断FIQ，使用Thumb工作状态，则需要设置的寄存器是？

  • A）PSP
  • B）MSP
  • C）CPSR
  • D）SPSR
答案解析

答：C CPSR（当前程序状态寄存器）包含条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志以及工作状态位，用于控制这些设置。

17. 以下关于ARM程序状态寄存器CPSR说法错误的是？

  • A）CPSR记录了ARM运行过程中的标志状态
  • B）CPSR决定是否切换到Thumb状态
  • C）CPSR决定是否允许快速中断FIQ
  • D）CPSR决定堆栈深度
答案解析

答：D CPSR包含条件码标志、中断禁止位和处理器模式位等，但不决定堆栈深度。

18. 以下关于ARM状态寄存器CPSR的说法正确的是？

  • A）CPSR决定存储器的数据类型和存储模式
  • B）CPSR中I为快速中断禁止控制位
  • C）CPSR中的T为陷阱标志
  • D）CPSR决定ARM处理器工作模式
答案解析

答：D CPSR低5位决定工作模式。I是外部中断IRQ禁止位（B错），F才是FIQ禁止位；T是ARM/Thumb状态切换位（C错）。

19. 以下关于ARM处理器寄存器说法错误的是？

  • A）R0~R7在任何模式下均作为通用寄存器使用
  • B）R0~R15寄存器的位数为32位
  • C）作为链接寄存器LR的是R14
  • D）堆栈指针SP使用的寄存器是R15
答案解析

答：D 堆栈指针SP使用的是R13，R15是程序计数器PC。

20. ARM处理器当前运算操作所产生的标志位记录在以下哪个寄存器中？

  • A）PSP
  • B）MSP
  • C）SPSR
  • D）CPSR
答案解析

答：D CPSR（当前程序状态寄存器）用于存储条件码标志，包括N（负数）、Z（零）、C（进位）、V（溢出）。

21. 关于ARM处理器的异常，以下说法错误的是？

  • A）复位异常级别最高
  • B）FIQ是外部中断异常
  • C）每个异常中断向量占据4个字节
  • D）不同类型的异常中断其中断服务程序入口地址不同
答案解析

答：B FIQ是快速中断请求异常，IRQ才是外部中断异常。FIQ主要用于高速数据传输或通道处理。

22. 关于ARM处理器异常中断响应过程中，以下说法正确的是？

  • A）SPSR的值保存到CPSR中
  • B）设置当前状态寄存器CPSR的相应位
  • C）断点地址会自动保存在R13中
  • D）自动把异常向量地址写入R14中
答案解析

答：B 响应过程：CPSR保存到SPSR（A反了）；设置CPSR相应位（B对）；断点地址保存在R14/LR中（C错）；PC强制赋值为向量地址（D错）。

23. 以下关于ARM处理器从异常中断返回的说法错误的是？

  • A）恢复原来被保护的用户寄存器
  • B）将SPSR寄存器的值复制到CPSR
  • C）将异常向量地址写入PC中
  • D）清除I和F标志，允许IRQ和FIQ中断
答案解析

答：C 异常返回时应将断点地址（而非异常向量地址）恢复到PC中，以继续执行原来的程序。

24. 已知内存0x80000000=0x33，0x80000001=0x31，0x80000002=0x30，0x80000003=0x32，则ARM在大端模式下地址0x80000000所指示的一个字为？

  • A）0x33303132
  • B）0x32303133
  • C）0x32303331
  • D）0x33313032
答案解析

答：D 大端模式下最低地址存最高字节。字 = 0x33（最高）| 0x31 | 0x30 | 0x32（最低）= 0x33313032。

25. 已知在小端模式下，内存0x98001204存放0x35，0x98001205存放0x36，0x98001206存放0x37，0x98001207存放0x38，R1=0x98001200，执行LDR R0,[R1,#4]后，R0的值为？

  • A）0x35363738
  • B）0x36353837
  • C）0x38373635
  • D）0x37383536
答案解析

答：C 小端模式下高位数据存高地址。有效地址为R1+4=0x98001204，读取的字为0x38373635。

26. 已知R1=0x20000000，R0=0x55667788，在大端模式下执行ARM指令STR R0,[R1]之后，0x20000003中的值为？

  • A）0x55
  • B）0x66
  • C）0x77
  • D）0x88
答案解析

答：D 大端模式下高字节存低地址。0x55存0x20000000，0x66存0x20000001，0x77存0x20000002，0x88存0x20000003。

27. 【填空题】经典ARM处理器有7种异常，主要包括复位RESET、未定义指令UND、软件中断SWI、指令预取中止PABT、数据访问中止DABT、外部中断请求IRQ及_，其中优先级最高的异常是_。

答案

答：快速中断FIQ；复位RESET 7种异常中，复位的优先级最高。

28. 【填空题】ARM Cortex嵌入式处理器包括主要应用于控制领域的_系列和面向实时应用领域的_系列。

答案

答：Cortex-M；Cortex-R Cortex-M面向微控制器，Cortex-R面向实时应用。

29. 【填空题】在ARM处理器中，R0~R15是通用寄存器，其中作为堆栈指针SP使用的寄存器是_，作为程序链接寄存器LR使用的是_。

答案

答：R13；R14 R13=SP（堆栈指针），R14=LR（链接寄存器），R15=PC（程序计数器）。

30. 【填空题】ARM状态下指令代码长度的位数为_位、Thumb状态下指令代码长度的位数为_位。

答案

答：32；16 ARM状态全部32位指令，Thumb状态全部16位指令。

31. 【填空题】CPSR寄存器中的I和F分别为中断和快速中断禁止控制位，当I=_将禁止外部中断IRQ，当F=_时允许快速中断FIQ。

答案

答：1；0 I=1禁止IRQ，I=0允许IRQ；F=1禁止FIQ，F=0允许FIQ。

32. 【填空题】三星公司基于ARM9内核的S3C2410嵌入式处理器芯片的电源管理模块共有_种工作模式。_模式下不使用PLL时钟，由外部晶体或外部时钟直接提供给其它组件使用。

答案

答：4；慢速 S3C2410的电源管理有正常模式、慢速模式、休眠模式和掉电模式共4种。慢速模式关闭PLL，直接使用外部时钟。

ARM指令系统

33. ARM处理器在指令LDR R2,[R5,#2]!执行后，R5中的值为？

  • A）R5不变
  • B）R5=R5+2
  • C）R5=R2+2
  • D）R5=2
答案解析

答：B [R5,#2]!是前索引带回写。先用地址(R5+2)读数据到R2，然后R5自动更新为R5+2。

34. 将ARM处理器R0中的一个字节的数据，存入由R1+4指示的内存区域，且地址自动更新，则使用的ARM指令是？

  • A）STR R0,[R1,#4]
  • B）STRH R0,[R1,#4]!
  • C）STRH R0,[R1,#4]
  • D）STRB R0,[R1,#4]!
答案解析

答：D 字节存储用STRB（B=Byte），地址自动更新用!后缀。

35. ARM处理器将R0中一个字的数据存入由R1指示的内存区域，使用的指令是？

  • A）STR R0，[R1]
  • B）LDR R0，[R1]
  • C）STRH R0，[R1]
  • D）STRB R0，[R1]
答案解析

答：A STR是字存储指令，STRH是半字存储，STRB是字节存储，LDR是加载而非存储。

36. 在以下ARM处理器的指令操作码中可让寄存器R1中的指定位"置位"的指令操作码是？

  • A）MOV
  • B）AND
  • C）ADD
  • D）ORR
答案解析

答：D ORR是逻辑或运算，任意位OR 1 = 1（置位）。AND与0可清零，ORR与1可置位。

37. 在以下ARM处理器指令中可让寄存器R1中指定位"清零"的指令操作码为？

  • A）MOV
  • B）AND
  • C）ADD
  • D）ORR
答案解析

答：B 使用AND指令和0进行按位相与，可以实现指定位清零（0 AND x = 0）。

38. 以下ARM指令中属于寄存器间接寻址的指令是？

  • A）TST R1,#0xFE
  • B）LDRB R1,[R2]
  • C）MOV R1,R0,LSL#3
  • D）BIC R0,R0,#0x0B
答案解析

答：B 寄存器间接寻址以寄存器的值作为操作数地址，用[]括起来表示。B中[R2]即为间接寻址。

39. 如果R1=0x00000080，则指令MOV R0,R1,LSL#2执行后，R0的值为？

  • A）0x00000200
  • B）0x00000320
  • C）0x00000020
  • D）0x00000040
答案解析

答：A R1=0x80=128，左移2位相当于乘以4，128×4=512=0x200。

40. 以下不能完成将R2中数值的两倍写入R1中的ARM指令是？

  • A）ADD R1,R2,R2
  • B）ORR R1,R2,R2
  • C）MOV R1,R2,LSL#1
  • D）MUL R1,R2,#2
答案解析

答：B ORR R1,R2,R2 的结果是R2与自身做或运算，结果仍是R2本身，不是两倍。A是自加，C是左移1位（×2），D是乘法。

41. 某ARM指令完成的功能是"如果相等，则进行带进位的加法"，该指令是？

  • A）ADCNE R1,R2,R3
  • B）ADDEQ R1,R2,R3
  • C）ANDEQ R1,R2,R3
  • D）ADCEQ R1,R2,R3
答案解析

答：D ADC是带进位加法，EQ表示相等条件，合起来就是ADCEQ。ADDEQ是不带进位的加法（B错）。

42. 需要ARM指令完成的功能是：如果不相等，则进行减法，正确的指令是？

  • A）SUBVS R1,R2,R3
  • B）SUBEQ R1,R2,R3
  • C）SUBLS R1,R2,R3
  • D）SUBNE R1,R2,R3
答案解析

答：D NE表示不相等，SUB表示减法，故SUBNE是"不相等时进行减法"。

43. 关于ARM指令中的条件域，以下表述错误的是？

  • A）EQ为相等
  • B）CS为无符号数大于或等于
  • C）VS为未溢出
  • D）LS为无符号数小于或等于
答案解析

答：C VS表示溢出（oVerflow Set），VC才表示未溢出。

44. 以下ARM指令中源操作数属于立即寻址的指令是？

  • A）SUBCC R1,R2,R3
  • B）LDRB R0,[R1]
  • C）AND R1,R2,R3
  • D）MOV R1,#0x0B
答案解析

答：D 立即寻址即操作数以#开头直接给出。A和C为寄存器寻址，B为寄存器间接寻址。

45. 将R1寄存器中的指定位bit0和bit3清零，以下ARM汇编指令正确的是？

  • A）AND R1,R1,#0xFFFFFFF6
  • B）BIC R1,R1,#0xFFFFFFF6
  • C）EOR R1,R1,#0xFFFFFFF6
  • D）ORR R1,R1,#0xFFFFFFF6
答案解析

答：A bit0和bit3对应0x09，清零这两位需要与其反码0xFFFFFFF6做AND运算。和0相与清零，和1相与保持不变。

46. 将寄存器R1中指定的bit7和bit3位清除、其它位保持不变的ARM指令是？

  • A）ORR R1,R1,#0x00000088
  • B）AND R1,R1,#0x00000088
  • C）BIC R1,R1,#0x00000088
  • D）TST R1,R1,#0x00000088
答案解析

答：C BIC是位清除指令，BIC R1,R1,#0x88会将R1中bit7和bit3清零，其他位不变。

47. 设R1中为一正整数，将其数值的一半存入R2的ARM指令正确的是？

  • A）SUB R2,R1,LSR #1
  • B）MOV R2,R1,LSL#1
  • C）UDIV R2,R1,#1
  • D）MOV R2,R1,LSR#1
答案解析

答：D 数值减半相当于除以2，通过逻辑右移1位（LSR#1）实现。LSL#1是左移即乘2（B错）。

48. 以下ARM指令中不属于数据处理类指令的是？

  • A）ADC R1,R2,R3
  • B）LDR R1,[R2]
  • C）MOV R1,R2,LSL#4
  • D）ORR R1,R2,R3
答案解析

答：B LDR属于加载/存储类指令，不是数据处理类。ADC、MOV、ORR都属于数据处理类。

49. 对于ARM处理器以下不属于逻辑运算指令助记符的是？

  • A）AND
  • B）BIC
  • C）EOR
  • D）SBC
答案解析

答：D SBC是带借位减法指令，属于算术运算指令。AND（与）、BIC（位清除）、EOR（异或）均为逻辑运算指令。

50. 如果条件为负数，将R1指向的内存单元中8位数据加载到R0寄存器中，正确的ARM指令为？

  • A）LDRPL R0,[R1]
  • B）LDRMI R0,[R0]
  • C）LDRHMI R1,[R0]
  • D）LDRBMI R0,[R1]
答案解析

答：D MI表示负数条件，LDRB是字节加载，数据从[R1]加载到R0。

51. 以下对伪指令的解释错误的是？

  • A）DCD 0x12；在内存区域分配一个32位字的内存空间并初始化为0x00000012
  • B）CODE16；伪指令通知编译器，其后的指令序列为16位的Thumb指令
  • C）Test EQU 50；定义一个常量Test值为50，不能定义32位常数
  • D）IMPORT Main；该伪指令通知编译器当前文件要引用标号Main，但Main在其他源文件中定义
答案解析

答：C EQU伪指令可以定义32位范围内的常量，并非不能定义32位常数。

52. ARM处理器在比较指令之后，如果要依据是否相等转移到指定地址L1，则以下指令错误的是？

  • A）BEQ L1
  • B）BNE L1
  • C）BXEQ L1
  • D）BLAL L1
答案解析

答：D BLAL不是有效的ARM指令。BEQ（相等跳转）、BNE（不等跳转）、BXEQ（相等时带状态切换跳转）均为有效指令。

53. 【填空题】ARM指令集中，写16位数据到存储器的指令助记符为_，从外部设备读取一字节数据的助记符为_。

答案

答：STRH；LDRB STRH存储半字（16位），LDRB加载字节（8位）。

54. 【填空题】已知R1=0x12345678，R2=0xFF008899，执行AND R0,R1,R2后，R0=_，R1=_。

答案

答：0x12000018；0x12345678 AND按位与运算，R0=R1 AND R2=0x12000018；R1作为源操作数不变。

55. 【填空题】已知R1=0xFFFFFFF8，R2=0x7F，则执行指令EOR R0,R1,R2后，寄存器R0=_，R2=_。

答案

答：0xFFFFFF87；0x7F EOR是异或指令，按位比较不相等为1，相等为0。R2值不改变。

56. 【填空题】已知R0=0x10，R1=0x20，R2=0x08，R3=0xFFFFFFF3，则指令LSL R0,R0,R2执行后，R0=_，指令MVN R1,R3执行后R1=_。

答案

答：0x00001000；0x0000000C LSL是逻辑左移，R0=0x10左移8位=0x1000。MVN是数据取反传送，对R3取反得0x0C。

57. 【填空题】若R3=0，R4=0xF912341F，则指令BIC R3,R4,#0x80000001执行后，R3的值为_，R4的值为_。

答案

答：0x7912341E；0xF912341F BIC位清零指令将R4中bit31和bit0清零后存入R3。R4值不改变。

58. 【填空题】若R2=0xFF00000F，则指令ADDS R1,R2,#0x80000001执行后，寄存器R1=_，进位位C=_。

答案

答：0x7F000010；1 0xFF00000F + 0x80000001 = 0x17F000010，超过32位产生进位，R1取低32位为0x7F000010，C=1。

59. 【填空题】Thumb-2指令集提供了专门用于开、关中断的专用指令，关外部中断使用的指令为_，开外部中断的指令为_。

答案

答：CPSID I；CPSIE I CPSID I（Change Processor State, Interrupt Disable）关闭中断；CPSIE I（Interrupt Enable）开启中断。

60. 【填空题】某ARM汇编语言程序要调用子程序MySubroutine，调用指令为_，子程序返回调用程序的指令为_。

答案

答：BL MySubroutine；MOV PC,LR BL是带返回的转移指令，会将返回地址保存在LR中。返回时将LR值写回PC即可。

61. 【填空题】用ARM汇编语言，在内存空间定义一个字（32位）变量的伪指令为_，指示下面为16位代码的伪指令是_。

答案

答：DCD；CODE16 DCD用于分配一片连续的字存储单元并初始化；CODE16通知编译器后续为16位Thumb指令。

ARM汇编与C混合编程

62. 编写uC/OS-II的中断服务子程序主要使用哪种语言？

  • A）汇编语言或C语言
  • B）Java语言
  • C）PASCAL语言
  • D）C++语言
答案解析

答：A uC/OS-II的中断服务子程序主要用汇编语言编写。如果编译器支持内嵌汇编，也可以直接放在C语言程序文件中。

63. GCC是针对Linux操作系统环境下应用程序的编译工具，下面叙述中错误的是？

  • A）GCC将源文件生成可执行文件的过程是由：编译、汇编、连接等3个阶段组成
  • B）GCC能将C语言、C++语言、汇编语言编写的源程序生成执行文件
  • C）设计者若要对源程序进行调试，需要在GCC命令中加入-g参数来编译该源程序
  • D）用GCC把源文件仅编译成目标文件，那么C语言编写的应用程序中可以不要main函数
答案解析

答：A GCC从源文件生成可执行文件包含4个阶段：预处理、编译、汇编、连接，不是3个。

64. 下列程序中通常不属于板级支持包（BSP）内容的是？

  • A）初始化程序
  • B）设备驱动程序
  • C）引导加载程序
  • D）进程管理程序
答案解析

答：D BSP包括初始化程序、设备驱动程序、配置文件和引导加载程序等。进程管理属于操作系统内核功能，不属于BSP。

65. 【填空题】由于Bootloader的实现依赖于CPU的体系结构，大多数Bootloader都分为stage1和stage2两大部分。stage1使用_语言来实现，而stage2通常用C语言来实现，代码具有更好的可读性和_性。

答案

答：汇编；可移植 stage1用汇编语言实现底层硬件初始化，stage2用C语言实现复杂功能，提高可读性和可移植性。

66. 【填空题】GNU开发工具套件中的C语言编译器，其英文简称是_。针对ARM体系结构的目标机，该编译器的带前缀命令是_。

答案

答：GCC；arm-linux-gcc GCC是GNU C Compiler的简称，arm-linux-gcc是针对ARM体系结构交叉编译时使用的命令。