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1 Name: Punkte: Note: Hinweise für das Lösen der Aufgaben: Zeit: 95 min. Name nicht vergessen! Geben Sie alle Blätter ab. Die Reihenfolge der Aufgaben ist unabhängig vom Schwierigkeitsgrad. Erlaubte Hilfsmittel sind Taschenrechner und Vorlesungsfolien. Nicht erlaubt ist die Nutzung fremder Hilfsmittel, sowie die gemeinsame Nutzung von Hilfsmitteln. Der Lösungsweg muss klar ersichtlich und eindeutig nachvollziehbar sein. Eine gut dokumentierte Lösung erlaubt es, auch Teilschritte zu bewerten. Jede Aufgabe hat einen Bewertungsrahmen, für den Sie in Klammern[] die maximal erreichbare Punktzahl ersehen. Wo nicht anders erwähnt, lässt sich jede Teilaufgabe unabhängig lösen. Bitte achten Sie auf eine saubere Form. Nicht leserliches kann nicht bewertet werden

2 Aufgabe2: Register [4] Beschreiben sie die ARM7 Register Einträge nach Rückkehr aus der FIQ Routine in den User Mode. Der Stackpointer hatte vor Eintritt in den Fast Interrupt den Wert 0x00c0000, R4 hatte den Wert 0x und R12 0x Die FIQ Routine sichert keine General Purpose Register. Zustand in der letzten Assemblerzeile der Abort Routine Erste Assemblerzeile nach Rückkehr ins Hauptprogramm R4 0x R12 0x Stack Pointer (R13) 0x000a0000 Link Register (R14) 0x PC(R15) 0x c CPSR FIQ Mode SPSR User R4 R12 Stack Pointer (R13) Link Register (R14) PC(R15) CPSR SPSR - 2 -

3 Aufgabe3: Exception-Tabelle [4] In der Exception Vector Tabelle des ARM7 finden sie folgende Werte vor: Speicher Adresse 0x c LDR, PC, #0x x LDR, PC, # - 0x x NOP 0x LDR, PC, #0x x c LDR, PC, #0x x LDR, PC, #0x x LDR, PC, #0x x LDR PC, #0x Bemerkung #0x bedeutet direkter Wert (Immediate) a) Von welcher Adresse wird die erste Zeile des vom Anwender geschriebenen Assemblercodes eingelesen (kein Betriebssystem vorausgesetzt). [1] b) An welcher Adresse befindet sich die erste Assembleranweisung der Fast Interrupt Routine.[1/2] c) An welcher Adresse befindet sich die erste Assembleranweisung des Undefined Instruktion Handlers.[1/2] d) An welcher Adresse befindet sich das Vektor Adress Register des Interrupt Controllers (es handelt sich hier nicht um einen NXP LPC).[2] - 3 -

4 Aufgabe 4: Interrupts [6] a) Wozu eignet sich der FIQ Interrupt besonders gut?[1] b) Warum macht es keinen Sinn mehr als eine Fast Interrupt Quelle zu haben.[1] c) Compiler nutzen innerhalb von Fast Interrupt Routinen vorzugsweise die Register R7- R12. Welcher Vorteil ergibt sich dadurch?[1] d) Was passiert, wenn während der Ausführung einer IRQ Interrupt Routine ein FIQ Interrupt eintritt? Wird er ausgeführt, wenn ja warum?[1] e) Was passiert wenn während der Ausführung einer FIQ Interrupt Routine ein IRQ Interrupt eintritt? Wird er ausgeführt, wenn ja warum?[1] f) Beschreiben sie was mit dem Inhalt von R15 (PC) und dem Inhalt des CPSR geschieht, wenn ein IRQ eintritt?[1] - 4 -

5 Aufgabe 5: Vectored Interrupt Controller [4] Mit der nachfolgend gezeigten Initialisierungsroutine soll der Timer0 den Interrupt timer0_int und UART0 den Interrupt uart0_int auslösen. Trotzdem wird keiner der Interrupts ausgelöst. Korrigieren sie die Fehler. [4] VICIntEnable =0x ; VICVectAddr4=(unsigned long) uart0_int; # Interrupt Vector wird Slot2 zugewiesen VICVectAddr3=(unsigned long) uart0_int; # Interrupt Vector wird Slot3 zugewiesen VICVectCntl2 = 0x ; VICVectCntl3 = 0x ; - 5 -

6 Aufgabe 6: ARM Instruction Set [6] MOV <dest>,<strc> MOVS MOVNE MOVEQ Zero Flag Schiebe Daten von Source nach Destination Aktualisiere Condition Flags bei MOV Führe Befehl aus wenn Zero Condition Flag gelöscht Führe Befehl aus wenn Zero Condition Flag gesetzt 1 wenn Registerinhalt Null Die Assembler Mnemonics können beliebig kombiniert werden. Füllen Sie die leeren Kästen mit dem entsprechenden Werten, die sich nach jeder Befehlszeile ergeben, aus. R0 R1 R2 R3 Zero Flag MOVS R0, R1 0x x x MOVNES R0, R2 0x x MOVEQ R0, R3 0x x a) Was ist der Vorteil der MOVEQ Befehls gegenüber einem Branch?[2] b) Unter welchen Umständen ist ein Branch besser als ein bedingter Befehl?[2] c) Die Ausführung des Befehls 0x1000 LDR R0, [PC,#8] veranlasst, dass der Wert 8 zum Programmzähler dazu addiert und in R0 geladen wird. Man würde erwarten, dass nach Ausführung dieser Zeile sich in R0 der Wert 0x1008 befinden würde. Was für ein Wert befindet sich aber tatsächlich in R0 nach Ausführung des Befehls und warum?[2] - 6 -

7 Aufgabe 9: Bootloader [7] Adresse 0x c 0x x x x c 0x x x Exception FIQ IRQ Programm Signature Data Abort Prefetch Abort Software Interrupt Undefined Instruction Reset Gezeigt ist das Memory Map Register eines ARM controllers. Es selektiert in welchen Speicherbereich (On-Chip Flash, On-Chip Static RAM oder Bootblock) Adresse 0 bis 0x40 gemappt wird. Beantworten Sie dazu folgende Fragen: a) Welche Möglichkeiten eröffnet das MAP Register für den Programmierer.[2] b) Die Exception Vektor Tabelle enthält ein unbenutztes Feld welches als Signature verwendet wird. Wozu dient diese Signatur?[1] c) Welches Programm benutzt den Signatureintrag und zu welchem Zeitpunkt?[2] d) Beschreiben Sie was passiert, wenn die Signatur nicht dem erwarteten Wert entspricht?[2] - 7 -

8 Aufgabe 10: Externe Speicher Schnittstelle [6] Gegeben ist ein 32-bit EBI Bus. Zeigen Sie die Byte Enable Signale für die verlangten Zugriffe. Bei Zugriffen kleiner als 32-bit soll nur die notwendige Bank angesteuert werden (Little Endian). Füllen Sie eine 1 ein, wenn eine Byte Bank geschrieben werden soll und eine 0 wenn diese nicht verändert werden soll. [3] Zugriff Adresse Byte Enable Byte Enable Byte Enable Byte Enable bit 8-bit 8-bit 8-bit 8-bit 16-bit 16-bit 0x000 0x000 0x001 0x002 0x003 0x000 0x002 Schliessen Sie im Schaltplan unten Addressen und Bank Enable Leitungen richtig an. [3] RAM0 ARM A7 A6 A5 A4 A3 D D D15..8 WE RAM1 WE RAM2 WE_byte3 WE_byte2 WE_byte1 WE_byte0 WE RAM3 WE - 8 -

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