ARM體系結構期末試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.ARM處理器工作模式中，用于處理軟件中斷的是（）A.用戶模式B.管理模式C.中斷模式D.快速中斷模式2.ARM指令集的指令長度是（）A.8位B.16位C.32位D.64位3.以下哪種指令可以實現數據的間接尋址（）A.LDRB.ADDC.MOVD.B4.ARM處理器復位后進入的工作模式是（）A.系統模式B.管理模式C.用戶模式D.未定義模式5.若R1=0x1000，執行指令LDRR0,[R1]后，R0的值是（）A.0x1000B.R1內存地址中的值C.R1+1D.06.以下指令中，用于比較兩個數大小的是（）A.SUBB.CMPC.ANDD.ORR7.ARM體系結構中，PC寄存器指向（）A.當前指令B.下一條指令C.上一條指令D.任意指令8.以下哪種尋址方式不屬于ARM指令的尋址方式（）A.立即數尋址B.寄存器間接尋址C.相對尋址D.數組尋址9.當CPSR寄存器的I位為1時，表示（）A.允許IRQ中斷B.禁止IRQ中斷C.允許FIQ中斷D.禁止FIQ中斷10.執行指令ADDR0,R1,1后，R0的值是（）A.R1的值B.R1+1C.1D.R0+1二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.ARM處理器的工作模式有（）A.用戶模式B.管理模式C.中斷模式D.快速中斷模式2.以下屬于ARM指令集特點的有（）A.指令長度固定B.尋址方式靈活C.執行效率高D.指令功能強大3.ARM處理器的寄存器組包括（）A.通用寄存器B.程序計數器C.狀態寄存器D.鏈接寄存器4.以下哪些指令屬于數據處理指令（）A.ADDB.SUBC.MOVD.LDR5.下列關于ARM中斷的說法正確的是（）A.有IRQ和FIQ兩種中斷B.可通過中斷向量表處理中斷C.中斷處理時會切換工作模式D.中斷優先級可設置6.ARM指令的尋址方式有（）A.立即數尋址B.寄存器尋址C.寄存器間接尋址D.基址變址尋址7.以下關于CPSR寄存器說法正確的是（）A.保存程序狀態B.控制處理器的運行模式C.包含條件碼標志位D.可用于中斷控制8.當ARM處理器處于Thumb狀態時，指令特點有（）A.指令長度為16位B.指令功能相對簡單C.執行效率更高D.與ARM狀態指令集完全不同9.以下哪些屬于ARM體系結構的優勢（）A.低功耗B.低成本C.高性能D.易于移植10.關于ARM指令的條件執行，以下說法正確的是（）A.可根據條件碼決定指令是否執行B.提高程序執行效率C.減少代碼量D.所有指令都支持條件執行三、判斷題（每題2分，共10題）1.ARM處理器只能運行在32位模式下。（）2.MOV指令可以用于數據的傳送和運算。（）3.中斷模式下，處理器會自動保存現場。（）4.ARM指令集所有指令都可以條件執行。（）5.寄存器間接尋址是指操作數存放在寄存器所指向的內存單元中。（）6.CPSR寄存器中的T位用于控制處理器處于ARM狀態還是Thumb狀態。（）7.快速中斷模式的優先級高于普通中斷模式。（）8.指令LDRB用于讀取一個字節的數據。（）9.ARM處理器復位后，PC寄存器的值為0。（）10.在ARM體系結構中，棧的生長方向是固定不變的。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述ARM處理器的主要工作模式及其特點。答案：主要工作模式有用戶、管理、中斷、快速中斷、管理、中止、未定義。用戶模式正常程序執行，其他模式用于處理特定異常，有獨立寄存器組，可快速切換，保護現場。2.舉例說明ARM指令的立即數尋址方式。答案：如MOVR0,0x10，將立即數0x10傳送到寄存器R0中。立即數需符合一定格式，指令中的立即數是一個常數，直接參與運算。3.簡述ARM中斷處理的一般流程。答案：中斷發生，保存當前狀態切換到相應中斷模式，根據中斷向量找到處理程序入口，執行處理程序，處理完恢復現場，返回中斷前狀態繼續執行。4.簡述ARM指令集和Thumb指令集的區別。答案：ARM指令32位，功能強、尋址方式多；Thumb指令16位，指令簡單，代碼密度高。Thumb指令集是ARM指令集的子集，適合對代碼空間要求高的場景。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論ARM體系結構在嵌入式系統中廣泛應用的原因。答案：ARM低功耗、低成本、高性能。指令集高效，可根據需求配置處理器，代碼密度高，且有豐富開發工具和大量第三方支持，適合不同規模嵌入式項目。2.分析ARM處理器工作模式切換的意義和實現方式。答案：意義在于應對不同任務和異常處理，保護現場，提高系統穩定性和效率。通過修改CPSR寄存器的模式位實現，特定異常發生時自動切換，也可軟件控制切換。3.談談如何優化ARM程序的性能。答案：合理使用寄存器，減少內存訪問；采用高效尋址方式；利用條件執行指令減少分支；優化算法，降低運算復雜度；合理分配棧空間，避免棧溢出等。4.討論ARM體系結構未來的發展趨勢。答案：朝著更高性能、更低功耗發展，支持更多新應用如物聯網、人工智能。指令集不斷擴展優化，與其他技術融合，如與5G、云計算結合，拓展應用領域。答案一、單項選擇題1.B2.C3.A4.B5.B6.B7.B8.D9.B10.B二、多項選擇題1.ABCD2.