计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷119附答案解析

计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷119

选择题

1.在Thumb指令集中,32位有效立即数是由8位立即数通过下面哪一种操作而间接得到的( )。(A)

A. 左移

B. 右移

C. 循环左移

D. 循环右移

解析:8位数据变32位可以通过数字左移完成,故本题选择A。

2.如下几种Bootloader中,用于Linux操作系统引导程序加载时所支持不同体系结构处理器种类最多的是( )。(C)

A. LILO

B. CRUB

C. U-Boot

D. Loadlin

解析:U-Boot以POCBoot和ARMBoot计划为基础。除了支持Power PC系列处理器外,还支持X86、ARM、Mips、Alpha、IA64、SupcrHSPARC等多种常用体系结构处理器。故本题选择C。

3.关于μC/OS–II的基本特点,以下说法错误的是( )。(B)

A. ILC/OS–Ⅱ是抢占式实时操作系统内核

B. 由于存在内核任务,用户编写的应用程序最多可以有60个任务

C. μC/OS–Ⅱ不支持时间片轮转调度法

D. μC/OS–Ⅱ允许每个任务有不同的栈空间

解析:μC/OS–II是抢占式实时操作系统内核,只能管理64个任务。目前的版本保留8个任务给系统,这样用户编写的应用程序最多可以有56个任务。不支持时间片轮转调度法,因此赋给每一个任务的优先级是不相同的。每个任务拥有自用栈。B项错误,故本题选择B。

4.下面是IP协议中A类IP地址有关规定的叙述,其中正确的是( )。(D)

A. 它适用于中型网络

B. 它适用的网络最多只能连接65534台主机

C. 它不能用于多目的地址发送(组播)

D. 它的二进制表示中最高位一定是“0”

解析:一个A类IP地址由1字节(每个字节是8位)的网络地址和3个字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”,即第一段数字范围为1~127。每个A类地址可连接16387064台主机,Internet有126个A类地址。D项正确。故本题选择D。

5.对于嵌入式处理器说法正确的是( )。(C)

A. ARM处理器采用CISC和RISC相结合的结构

B. 嵌入式处理器都采用哈佛结构

C. ARM处理器具有耗电省、功能强、成本低等特点

D. ARM处理器内部的总线标准是PCI Express

解析:ARM采用RISC精简指令集,采用冯.诺依曼体系或哈佛结构;ARM的总线结构称为AMBA(先进微控器制总线结构),是ARM推出的开放式总线结构,是目前流行的一种工业标准片上结构;ARM处理器具有耗电省、功能强、成本低等特点。故本题选择C。

6.基于ARM内核的嵌入式处理器芯片采用系统总线与外围总线两层结构的方式构建片上系统。下面列出的组件中,不与系统总线相连的组件是( )。(C)

A. 电源管理与时钟控制器

B. DMA控制接口

C. RTC

D. 中断控制器

解析:按照AMBA总线规范,以ARM内核为基础的嵌入式处理器芯片采用系统总线与外围总线两层结构的方式构建片上系统。连接到系统总线上高带宽组件主要包括:电源管理与时钟控制器、测试接口、外部存储器控制接口、DMA控制器、USB主机、中断控制器等;而C选项的RTC是与外围总线连接的硬件组件。故本题选择C。

7.嵌入式系统开发时,应该根据应用需求来选择相应的开发工具软件。RVDS是一个较常用的开发工具软件,下面的有关叙述中错误的是( )。(B)

A. RVDS中包括工程管理器、编译连接器、调试器和指令集仿真器

B. RVDS只支持ARM内核的微处理器芯片

C. RVDS支持对Flash存储器的编程

D. RVDS编译的代码比ADS1.2编译的代码执行效率高

解析:RVDS支持所有ARM芯片,包括Cortex全系列,还支持其他内核的处理器,如51系列。B选项错误,其余三项正确,故本题选择B。

8.以下对伪指令的解释错误的是( )。(C)

A. DCD Ox12;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

解析:DCD为ARM汇编器所支持的数据定义伪指令,用于分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化,A项正确;CODE16伪指令通知编译器,其后的指令序列为16位的Thumb指令,故B正确;EQU是等于伪指令,用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称,Test EQU 50定义标号Test的值为50,C错误;IMPORT伪指令用于通知编译器要使用的标号在其他源文件中定义,但要在当前源文件中引用,而且无论当前源文件是否引用该标号,该标号均会被加入到当前源文件的符号表中,D项解释正确。故本题选择C。

9.按照内核结构,可将嵌入式操作系统分为单内核操作系统与微内核操作系统,下列不属于微内核操作系统的是( )。(B)

A. iOS

B. Android OS

C. Symbian

D. μC/OS-II

解析:嵌入式操作系统按照内核结构可以分为单内核操作系统跟微内核操作系统;属于微内核结构的典型嵌入式操作系统有Symbian、VxWorks、QNx、μC/OS-II、iOS等。故本题选择B。

10.一般而言,移植VxWorks操作系统有4种操作类型,下面不属于这4种类型的是( )。(A)

A. 用户界面移植

B. 宿主机移植

C. 体系结构移植

D. 目标板移植

解析:一般而言,移植VxWorks操作系统有下列四种操作类型:宿主机移植、体系结构移植、目标板移植和升级以前Tornado集成开发环境版本的BSP到最新版本。故本题选择A。

11.嵌入式Linux中,不属于Linux内核部分的功能是( )。(A)

A. 用户界面

B. 内存管理

C. 网络接口

D. 进程间通信

解析:Linux内核主要由5个子系统组成,进程调度(SCHED),内存管理(MM),虚拟文件系统(VFS),网络接口(NET),进程间通信(IPC)。A项用户界面并不属于内核部分的功能,故本题选择A。

12.下面关于片上系统(SOC)的叙述中,错误的是( )。(A)

A. SoC芯片中可以包含数字电路、模拟电路及数字/模拟混合电路,但不含射频电路

B. SoC单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能

C. SoC有通用SoC芯片和专用SoC芯片之分,

D. 专用SoC芯片按其制作工艺分为定制芯片和现场可编程芯片两类

解析:SoC芯片中既包含数字电路,也可以包含模拟电路,甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路。所以选项A错误,故本题选择A。

13.关于μC/OS—II的基本特点,下列叙述中错误的是( )。(B)

A. μC/OS—II是抢占式实时操作系统内核

B. μC/OS—II不支持时间片轮转调度法,因此赋给每一个任务的优先级是相同的

C. μC/OS—II中每个任务拥有自用栈

D. μC/OS—II属于源码公开的实时嵌入式操作系统

解析:μC/OS—II不支持时间片轮转调度法,因此赋给每一个任务的优先级是不相同的。选项B错误。μC/OS—II是抢占式实时操作系统内核且每个任务拥有自用栈。μC/OS—II属于源码公开的实时嵌入式操作系统。故本题选择B。

14.下列选项中用于完成创建任务的自用栈空间的μC/OS–Ⅱ程序源代码的是( )。(A)

A. OS_CPU_C.C

B. OS_CORE.C

C. OS_MEM.C

D. OS_TASK.C

解析:OS_CPU_C.C用于创建任务的自用栈空间、定义用户接口hook函数原型等。OS_CORE.C为核心调度代码,功能包括系统初始化、启动多任务调度开始运行、任务创建管理与调度、TCB初始化、就绪表初始化、ECB初始化、任务事件就绪表、空闲任务等。OS_MEM.C为内存管理,包括创建分区、获得存储块等。OS_TASK.C为任务管理,包括改变一个任务的优先级、创建或者删除一个任务、挂起一个任务、恢复一个被挂起的任务等。故本题选择A。

15.以下不属于实时操作系统特征的是( )。(A)

A. 具有同步IO和中断处理能力

B. 内存锁定

C. 优先级中断和调度

D. 抢占式调度

解析:IEEE的实时UNIX分委会认为实时操作系统应该具备7个特征:具有异步I/O和中断处理能力;任务切换时间和中断延迟时间确定;优先级中断和调度;抢占式调度;内存锁定;连续文件;同步。故本题选择A。

16.汉字有多种不同的编码标准,下面关于不同编码标准之间关系的叙述中,错误的是( )。(C)

A. GB2312中的所有字符在GB18030中也都存在,且编码相同

B. GB18030与UCS/Unicode均包含中日韩统一汉字(CJK)约7万多个

C. GB18030中的汉字与UCS/Unicode中的汉字编码保持相同

D. UTF一8和UTF一16是实现UCS/Unicode的两种不同的编码方案

解析:GB1B030字符集与国际标准UCS/unicode字符集基本兼容。GB18030采用双字节编码表示汉字,而UCS/Unicode在表示汉字时有两种不同的编码方案,UTF一8使用3字节表示,UTF一16则采用双字节编码。C选项错误,其余三项正确,故本题选择C。

17.假设数码相机使用的存储卡容量是1GB,数据压缩比平均是4,那么它一次可连续拍摄65536色的1024×1024,分辨率的彩色相片大约多少张?(D)

A. 200

B. 500

C. 1000

D. 2000

解析:根据题设给出的数据可知一张相片的大小为(1024×1024×16/8)/4=0.5MB,存储卡容量是1GB,存储相片大约为2000(1GB/0.5MB)张,故本题选择D。

18.下面关于UART的叙述中,正确的是( )。(B)

A. UART不能实现全双工通信

B. UART即为通用异步收发器

C. UART通信波特率固定为115200bps,不能调节

D. UART发送字符的长度固定为8位

解析:UART即为通用异步收发器,是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收,因此A选项错误,B选项正确。UART总线的波特率可以调整的,因此选项C错误。UART发送的字符数据位可以是5位、6位、7位、8位,由编程决定,因此选项D错误。故本题选择B。

19.下面关于三星公司基于ARM9内核的S3C2410嵌入式微处理器芯片的叙述中,错误的是( )。(D)

A. 采用哈佛体系结构,程序存储器与数据存储器分开

B. 使用AMBA总线,对于高速组件采用AHB总线,对于低速外设接口采用APB总线

C. 片内集成ADC

D. 片内集成摄像头接15及AC′97音频接15

解析:S3C2410是三星公司基于ARM920T核的两款嵌入式微处理器,属于中高档32位嵌入式微处理器;采用哈佛体系结构,内部具有分离的16KB大小的指令Cache和16KB大小的数据Cache;使用ARM公司特有的AMBA总线,对于高速组件采用AHB总线,而对于低速外设接口则采用APB总线,AHB通过桥接器链接APB;芯片内部集成了许多硬件组件,包括了内部SRAM、外部存储器控制器、ADC等等;而摄像头接口和AC′97音频接口出现在S3C2440上,S3C2410上并没有。因此D选项错误,故本题选择D。

20.以下关于嵌入式处理器的说法错误的是( )。(A)

A. 哈佛结构是指CPU(运算器与控制器)与存储器的连接只有一套总线

B. RISC架构是指精简指令集计算机体系结构

C. ARM处理器采用单周期操作

D. ARM处理器都采用流水线技术

解析:哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构,是一种并行体系结构,A选项错误;RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer,中文是精简指令集计算机;单周期操作和指令流水线技术都是ARM处理器的技术特征。故本题选择A。

21.以下关于ARM处理器寄存器说法错误的是( )。(C)

A. CPSR为程序状态寄存器,存放各种标志和状态

B. SPSR为备份程序状态寄存器

C. R13为链接寄存器LR

D. R15为程序计数器PC

解析:R13是堆栈指针(SP)寄存器,链接(LR)寄存器是R14,C选项错误,故本题选择C。

22.以下关于ARM处理器说法正确的是( )。(A)

A. 32位ARM处理器支持字节,半字,和字三种数据类型

B. MMU为存储器保护单元,是对存储器进行保护的可选组件

C. 虚拟地址到物理地址映射是MPU的主要功能

D. WIC为嵌套向量中断控制器

解析:MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,它是用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权。故B选项、C选项错误。嵌套向量中断控制器缩写是NVIC,D选项错误。故本题选择A。

23.如下关于Android操作系统的说法,正确的是( )。(C)

A. 是一种以Linux为基础的完全开放源代码操作系统

B. 主要使用于桌面计算设备

C. 使用不同的软件开发包,则使用的编程语言也可以不同

D. 谷歌公司对基于Android操作系统的第三方软件进行严格把关

解析:Android(安卓)是一种以Linux为基础的半开放源代码操作系统,主要用于移动便携设备;如果使用不同的软件开发包,则使用的编程语言也不同。谷歌公司不对基于Android操作系统的第三方软件进行严格控制,从而促使第三方应用软件发展迅速。只有C选项正确,故本题选择C。

24.下面有关微内核操作系统的叙述中,错误的是( )。(D)

A. 操作系统的内核小巧、紧凑,占用内存少

B. 内核的功能扩充方便,但功能切换需要一定的开销

C. μC/OS—II属于微内核操作系统

D. i0S不属于微内核操作系统

解析:嵌入式操作系统按照内核结构可以分为单内核操作系统跟微内核操作系统;其中微内核操作系统的内核小巧、紧凑,占用内存少;内核的功能扩充方便,但功能切换需要一定的开销;属于微内核结构的典型嵌入式操作系统有Symbian、VxWorks、QNX、μC/OS—II、iOS等。故择D项错误,故本题选择D。

25.下面的叙述中,不正确的是( )。(C)

A. 在嵌入式系统开发时,通常可以把其开发过程划分为:系统需求分析与规格说明、系统设计、构件设计、系统集成与测试等几个阶段。

B. 所谓的构件设计,是指包括软件设计与编程、专用硬件芯片选择及硬件电路设计等具体设计工作。

C. 系统集成与测试的目的是发现设计中的错误并进行改正。在此阶段,应该等系统集成完成后再整体地对系统进行测试。

D. 嵌入式系统设计者需要遵循软硬一体、软硬协调设计的思想。在系统功能满足要求的前提下,结合性能、费用成本、尺寸等约束条件,确定哪些功能由硬件构件实现,哪些功能由软件构件实现。

解析:在嵌入式系统开发时,通常可以把其开发过程划分为:系统需求分析与规格说明、系统设计、构件设计、系统集成与测试等几个阶段;嵌入式系统设计者需要遵循软硬一体、软硬协调设计的思想。在满足系统功能的前提下,结合性能、费用成本、尺寸等约束条件,确定哪些功能由硬件构件实现,哪些功能由软件构件实现;所谓的构件设计,是指包括软件设计与编程、专用硬件芯片选择及硬件电路设计等具体设计工作;一个好的系统集成与测试计划可以帮助设计者快速的发现设计中的错误并改正,但应该分步的、按阶段的构建系统,并且每次只对一部分构建或模块所集成的系统进行测试,这样更容易的发现并定位错误。故本题选C。

26.以下对伪指令的解释错误的是( )。(C)

A. DCw 0x12;在内存区域分配半字的内存空间并初始化为0x0012

B. CODE32;伪指令通知汇编器,其后的指令序列为32位的ARM指令

C. Baud EQU 2400;为定义一个16位常量Baud值为2400

D. EXTERN SUB1;当前文件引用外部标号SUB1

解析:伪指令DCW用于分配一片连续的半字存储单元并用指定的数据初始化; CODE32通知编译器,其后的指令序列为32位的ARM指令;EQU是等于伪指令,用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称;EXTERN是外部标号引用声明伪指令,用于通知编译器要使用的标号在其他的源文件中定义,但要在当前文件中引用。C项错误,故本题选择C。

27.下面是关于基于ARM内核的嵌入式芯片中的中断控制器的叙述,其中错误的是( )。(A)

A. 中断控制器是连接AMBA的系统总线和外围总线的桥接器

B. 一般采用向量中断或嵌套向量中断方式管理中断

C. 向量中断区分中断的优先级,并且每个中断都有各自的中断处理程序地址

D. 高优先级的中断可以进入低优先级中断的处理过程中,待高优先级中断处理完成后再继续执行低优先级中断处理

解析:连接AMBA的系统总线和外网总线的是桥接器,DMA连接在AMRA的系统总线上,故A错误;DMA一般采用向量中断或嵌套向量中断方式管理中断.向量中断区分中断的优先级,并且每个中断郁有各自的中断处理程序地址,高优先级的中断可以进入低优先级中断的处理过程中,待高优先级中断处理完成后再继续执行低优先级中断处理。故本题选择A。

28.下列程序中属于板级支持包(BSP)内容的是( )。(A)

A. 引导加载程序

B. 进程管理程序

C. 进程间通信程序

D. 文件管理程序

解析:BSP实际上一些汇编程序和C语言代码相结合的操作系统底层软件。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。A项属于BSP内容,故本题选择A。

29.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( )。(D)

A. 0x55

B. 0x66

C. 0x77

D. 0x88

解析:在大端模式下,32位数据字的高字节存储在低地址中,而数据字的低字节则存放在高地址中。STR为寄存器到存储器的数据传送指令,题中指令为寄存器间接寻址,将R0的值传到以R1值为地址的存储器中。故本题选择D。

30.下列关于嵌入式系统板级支持包的描述中,错误的是( )。(B)

A. 板级支持包又称为BSP

B. 板级支持包与硬件无关,故在移植操作系统时不需要改动

C. 板级支持包含有电路板的初始化程序

D. 操作系统的上层代码通过板级支持包访问底层硬件

解析:板级支持包又称为BSP,含有电路板的初始化程序;所有与特定电路板上硬件相关的功能都集成在板级支持包的库里,操作系统的上层代码通过板级支持包访问底层硬件。故本题选择B。

31.下列关于μC/OS-II操作系统的描述中,错误的是( )。(B)

A. 在μC/OS-II中,任务是操作系统的基本调度单位

B. 为保证内核精简,μC/OS-II不支持中断嵌套

C. μC/OS-II不支持时间片轮转调度法

D. μC/OS-II的事件控制块可以用于对信号量的管理

解析:在μC/OS-II中,任务是操作系统的基本调度单位;μC/OS-II允许中断嵌套,嵌套层数可达255层;μC/OS-II不支持时间片轮转调度法;μC/OS-II的事件控制块可以用于对信号量的管理。故本题选择B。

32.以下关于嵌入式处理器说法错误的是( )。(D)

A. AVR、MIPS、ARM等均采用RISC指令集

B. 51、AVR、PIC、MIPS等均采用哈佛结构

C. 51、MSP430以及ARM,它们的字长各不相同

D. ARM均采用哈佛结构

解析:AVR、MIPS、ARM等均采用RISC指令集;51、AVR、PIC、MIPS等均采用哈佛结构;51是8位字长,MSP430是16位字长,ARM是32位字长;ARM中多数为哈佛结构,ARM7采用冯诺依曼结构。故此题选D。

33.下列关于Linux的陈述中,不正确的是( )。(B)

A. Linux内核运行在单独的内核地址空间,每个用户进程则使用自己的虚拟地址空间

B. RTEMS是能在嵌入式计算机系统上运行的Linux操作系统发行版

C. 驱动程序可以被直接编译到Linux内核中并在内核启动时加载到内存,亦可以模块形式存储在文件系统中并在需要时被动态加载和卸载

D. Linux采用宏内核结构。

解析:Linux是目前唯一可免费获得的、能为多用户提供多任务、多线程功能的大型操作系统;Linux内核为用户进程提供了一个虚拟接口(系统调用),运行在单独的内核地址空间,每个用户进程则使用自己的虚拟地址空间;RTEMS,即实时多处理器系统(Real Time Executive for Muhiprocessor Systems),是一个开源的无版税实时嵌入操作系统RTOS,从体系结构上来看,RTEMS是微内核抢占式的实时系统;Linux采用宏内核结构,驱动程序可以被直接编译到Linux内核中并在内核启动时加载到内存,亦可以模块形式存储在文件系统中并在需要时被动态加载和卸载。故只有B项不正确。

34.在以下ARM处理器中,面向中低端应用,成本最低的ARM Cortex嵌入式处理器是( )。(A)

A. ARM Cortex—M0

B. ARM Cortex—M3

C. ARM Cortex一M4

D. ARM Cortex—R4

解析:面向中低端应用的主要是Coaex—M系列处理器,一般面向控制领域,选项中成本最低的是ARM Coaex—M0处理器。故此题选A。

35.下面关于USB的叙述中,错误的是( )。(A)

A. 各个USB版本均具有全双工通信能力

B. 各个USB版本均采用差分方式传输数据信号

C. USB设备接入USB总线时,采用同名端(同名引脚)相连的方式

D. USB 3.0的最大数据传输速率为5Gbps

解析:USB总线(1.1和2.0)有4根信号线,采用半双工差分方式,用来传送信号并提供电源;USB设备和USB总线接口的连接是采用同名端相连的方式;USB 3.0的最大数据传输速率为5Gbps。故A选项错误。

36.采用ARM920T处理器(使用ARM9TDMI内核)作为CPU,支持ARM/Thumb指令集,采用哈佛结构,5级流水线,内置MMU,具有16KB指令Cache和16KB数据Cache,该嵌入式处理芯片是( )。(A)

A. S3C2440

B. S3C44B0

C. LPC1700

D. ARM Cortex–A8

解析:题中的条件只有S3C2440满足,LPC1700基于Cortex–M3内核,S3C44B0基于ARM7TDMI内核,而ARM Cortex–A8是内核名称,故本题选择A。

37.下面关于S3C2410的UART的叙述中,错误的是( )。(C)

A. 通过对UART 线路控制寄存器的设置,可决定该UART一次传送时数据的位数

B. UART的特殊功能寄存器中包含UART波特率除数寄存器

C. 每个UART的发送数据寄存器和接收数据寄存器共用一个地址,通过对该地址的读或写来确定其是接收数据寄存器还是发送数据寄存器

D. 通过UART控制寄存器可以选择波特率发生器是对PCLK还是对UEXTCLK进行分频以获得通信所需的波特率

解析:串行异步通信接口通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART)常用于全双工串行异步通信,由发送器、接收器、控制单元、波特率发生器等构成。发送器负责字符的发送,可采用先进先出(FIFO)模式,也可采用普通模式发送:接收器负责外部送来字符的接收,可以是FIFO模式接收,也可以是普通模式接收;接收和发送缓冲器的状态被记录在UART的状态寄存器中,通过读取其状态位即可了解当前接收或发送缓冲器的状态是否满足接收和发送条件。波特率发生器在外部时钟的作用下,通过编程可产生所需要的波特率,其大小由波特率系数寄存器如UBRDIVn决定。故本题选择C。

38.假设数码相机使用的存储卡容量是4GB,它一次可连续拍摄1600万色(真彩色)的4096×3072分辨率的彩色相片可达400张,那么其数据压缩比大约是( )。(B)

A. 2

B. 4

C. 6

D. 8

解析:此题主要为数字图像的数据量计算。图像数据量的计算公式如下:图像数据量=图像水平分辨率*图像垂直分辨率*像素深度/8。由此可知,此题中一张彩色图片大小为4096*3072*24/8=36M,所以36M*400/4G≈4。故此题选择B。

39.下列关于嵌入式操作系统的陈述中,不正确的是( )。(D)

A. 风河公司的VxWorks既按开发版本的授权数量收取授权费,也按最终产品售出的实际数量收取每份运行软件的版权费。

B. 大多数嵌入式系统都是实时系统,而且多是强实时、多任务系统。

C. Windows CE和Android操作系统属于单内核结构。

D. μC/OS操作系统是完全免费的操作系统。

解析:μC/OS是μC/OS–II的早起版本,属于源码公开的嵌入式操作系统,但并非是完全免费的操作系统。故此题选择D。

40.下面有关基于嵌入式WEB的应用系统说明中,不恰当的是( )。(D)

A. 嵌入式WEB服务器通常是与目标系统的控制器融为一体的。

B. 基于嵌入式WEB服务器开发的应用主要是提供一种远程操控设备的方式。

C. 嵌入式WEB服务器支持远程客户通过浏览器与其进行交互。

D. 嵌入式WEB服务器的应用需求与通用WEB服务器的应用需求是相同的。

解析:嵌入式WEB服务器的应用需求与通用WEB服务器的应用需求是不同的,它不是以提供信息服务为主,而是提供一个基于远程客户端的操控方式,用户在远程客户机上通过浏览器与嵌入式Web服务器交互,从而操控被嵌入的设备。故此题选择D。

填空题

41.为提高SoC的设计效率,减少重复开发,通常大多以IP核为基础,在单个芯片上集成处理器、存储器和各种接口等组件,组成一个相当完整的计算机系统。按照IC设计文件的类型,IP核通常分为三种:【41】_______核、固核和【42】_______】核。

【41】软【42】硬

解析:本题考查IP核的分类。按照IC设计文件的类型,IP核通常分为三种:软核、固核和硬核。

42.无线局域网(WLAN)是以太网与无线通信技术相结合的产物。它借助无线电波进行数据传输,所采用的通信协议主要是__________【45】,数据传输速率可以达到11Mbps、54Mbps、__________【46】Mbps甚至更高。

【45】802.11【46】108

解析:本题主要考查WLAN的通信协议以及数据传输速率。WLAN所采用的主要通信协议是802.11;数据传输速率可达到11Mbps、54Mbps、108Mbps甚至更高。

43.在ARM处理器中,通用寄存器有RO–R15,其中R13通常用作【51】,R14作为【52】使用。

【51】堆栈指针SP【52】程序链接寄存器LR

解析:此题考查ARM处理器中通用寄存器的作用。ARM通用寄存器共有31个,均为32位结构。R13~R14除了用户模式和系统模式分别为堆栈指针(SP)和程序链接寄存器(LR)之外,其他模式下均有自己独特的标记方式,是专门用于特定模式的寄存器,共6组12个。

44.按响应时间划分,通常可将实时系统分为三类:(1)普通实时系统,响应时间一般在秒级:(2)响应时间在毫秒级和【67】级的强实时系统:(3)响应时间在数十秒级的【68】实时系统。

【67】微秒【68】弱

解析:本题考查实时系统的按响应时间分类,一般分为三类:强实时系统、普通实时系统和弱实时系统。强实时系统的响应时间在毫秒级或微秒级;弱实时系统的响应时间一般在数十秒。

45.下图是嵌入式系统硬件部分的逻辑组成及其与外部世界关系的示意图,其中CPU中的组成部分A是___________【41】;组成部分B是___________【42】。

【41】运算器【42】存储器

解析:本题主要考查嵌入式系统硬件部分的逻辑组成及其与外部世界的关系,硬件的主体是中央处理器和存储器,他们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系,并借助总线相互连接。中央处理器(CPU)由运算器、控制器、寄存器、高速缓冲存储器(Cache)等部件组成,故A是运算器;B是存储器。

46.所有嵌入式系统都是由硬件和软件两部分组成的,硬件部分的主体是【41】_______和存储器;它们通过【42】_______接口(设备)与外部世界联系。

【41】中央处理器(处理器、微处理器、中央处理机、处理机、CPU)【42】输入/输出(I/O)

解析:本题考查嵌入式系统硬件组成。所有嵌入式系统都由硬件和软件两部分组成的,硬件部分的主体是中央处理器和存储器;它们通过输入/输出接口(设备)与外部世界联系。

47.Thumb-2指令集有专门提供开关中断的专用指令,其中开可屏蔽中断的指令为___________【55】,关闭可屏蔽中断的指令为___________【56】。

【55】CPSIE I【56】CPSID I

解析:本题考查Thumb一2指令集中专门用于开关中断的专用指令。其中开可屏蔽中断的指令为CPSIE I,关闭可屏蔽中断的指令为CPSID I。

48.在下图所示的嵌入式最小硬件系统中,①和②分别为【59】电路和【60】电路(顺序无关)。

【59】 时钟【60】 复位

解析:本题考查嵌入式最小硬件系统的组成。嵌入式最小硬件系统由提供嵌入式处理器运行必备条件的而硬件电路和嵌入式处理器共同构成。包括时钟电路、电源电路、复位电路、存储器和调试测试接口。

49.__________【63】Flash和NAND Flash是现在市场上两种主要的闪存技术,前者以__________【64】为单位随机存取,后者以页(行)为单位随机存取。

【63】NOR【64】字节

解析:本题考查NOR Flash和NAND Flash的区别。NOR Flash和NAND Flash是现在市场上两种主要的闪存技术。前者的特点是以字节为单位随机存取,而后者是以页(行)为单位随机存取。

50.实时操作系统(RTOS)有3个主要的实时指标,除响应时间和生存时间之外,另一个指标是在给定时间内可以处理的事件总数,它称为__________【67】,其英文名称是__________【68】。

【67】吞吐量【68】Throughput

解析:本题考查实时操作系统的3个主要实时指标。实时操作系统(RTOS)是一种专门服务于实时系统应用请求的操作系统。它的实时性能指标主要根据三个指标来衡量:响应时间、吞吐量和生存时间。吞吐量(Throughput)是指在给定时间内,实时系统可以处理的事件总数。

51.IP核是开发SoC的重要保证,IP核的复用可以减少SoC研发成本,缩短研发时间。以CPU为例,目前采用___________【41】公司的___________【42】内核占所有32位嵌入式处理芯片的90%左右,已经成为32位嵌入式CPU事实上的标准。

【41】ARM【42】ARM

解析:本题考查IP核复用技术。所有SoC芯片都包含CPU,它们绝大多数都是以IP核的方式集成在SoC芯片中,很少再自行开发。目前,ARM内核占所有32位嵌入式RISC处理器内核的90%左右,已经成为32位嵌入式CPU事实上的标准。

52.在ARM指令中,两个无符号数在寄存器R5和R6中,若R5<R6,则将R5与R6进行逻辑与操作,结果放R7中,并要求更新程序状态寄存器的状态位。用两条指令完成,则分别为___________【51】和___________【52】

【51】CMP R5,R6【52】ANDCCS R7,R5,R6

解析:本题考查ARM指令系统中常用指令的指令类型、指令格式以及寻址方式。其中, CMP是比较指令;AND是逻辑与指令,题中将R5和R6按位进行逻辑与操作,相同置1,不同置0,结果存储到R7中,并更新程序状态寄存器的状态位,因此用ANDCCS R7,R5,R6。

53.S3C2410与一位数码管的连接如下图所示,假设8段数码管为共阳接法。U1作为锁存器(同相),并用于驱动。为使下图中的数码管显示字符“0”的汇编语言程序片段如下,填空使程序语句完整(假设端口已经初始化为输出)。

【53】C0【54】[R2]

解析:题中所示为8段LED数码管的典型接法。图中为共阳极接法,要显示字符“0”,则要点亮“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”几个数码管,编码为11000000,即0xC0;指令寻址方式为寄存器寻址。

54.在ARM Cortex-M3处理器中,采用嵌套向量中断控制器,其英文缩写为【49】_______,M3中的MPU是用来对存储器进行【50】_______的单元。

【49】NVIC【50】保护

解析:本题考查典型ARM处理器内核特点。Cortex-M3是一款低功耗处理器内核,具有门数目少、中断延迟短、调试成本低的特点,是为要求有快速中断响应能力的深度嵌入式应用而设计的。它的一个创新在于嵌套向量中断控制器,即NVIC;而MPC是存储器保护单元的缩写。

55.ARM嵌入式芯片中的GPIO即为通用输入/输出端口。作为__________【57】端口时具有缓冲功能;作为__________【58】端口时则具有锁存功能。

【57】输入【58】输出

解析:本题考查嵌入式处理器通用I/O接口GPIO。GPIO接口提供的输入具备缓冲功能,而输出均具有锁存功能。

56.下图为8段LED数码管(图(a))及其共阴极(图(b))和共阳极(图(c))LED数码管的内部结构原理图。为显示字符“0.”,加到共阴极及共阳极LED数码管的dp、g、f、e、d、c、b、a引脚上的二进制码分别为【77】【78】

【77】10111111【78】01000000

解析:本题考查嵌入式系统中LED数码管显示的使用。数码管有共阳和共阴两种接法,共阳即把LED数码管的所有阳极连接在一起,共阴就是把所有LED数码管的阴极连接在一起。

57.按照内核结构分类,VxWorks属于【73】内核操作系统,这类内核的特点包括:功能扩充方便,各个功能之间因切换而引起的开销比较【74】

【73】微【74】大

解析:本题考查对嵌入式系统分类的掌握。嵌入式操作系统按照内核结构可分为单内核和微内核操作系统。VxWorks属于微内核操作系统,这类内核的特点包括:功能扩充方便,各个功能之间因切换而引起的开销比较大。

58.字符的形状有两种描述方法,其中下图所示的描述方法为【41】法,也即描述字符笔画的占位信息;另一种描述方法在字型库中记录的是每一直线和曲线的端点及控制点的坐标,称为【42】法。

【41】点阵【42】轮廓

解析:本题主要考查数字文本的展现。字符的形状有两种描述方法,点阵法和轮廓法,其中下图所示的描述方法为点阵法。

59.WiFi和Bluetooth是两种短距离无线通信技术,其中最早的IEEE.802.11b(2.4GHz频段)采用【45】扩频技术,Bluetooth后来被IEEE作为【46】无线区域网协议(IEEE 802.15)的基础。

【45】调频【46】个人

解析:本题主要考查无线局域网相关知识。无线局域网采用的协议主要是IEEE802.11a,俗称WiFi。其中最早的IEEE.802.11b(2.4GHz频段)采用调频扩频技术,传输速度可根据环境而调整。Bluetooth最早是由瑞典爱立信公司提出的,后来被IEEE作为个人无线区域网协议(IEEE 802.15)的基础。

60.在ARM的指令中,如果R1与R2不相等,则将R1与R2进行逻辑与操作,结果放R3中,并要求更新程序寄存器的状态位,用两条指令完成,则分别为【53】【54】

【53】CMP R1,R2 TEQ R1,R2【54】ANDNES R3,R1,R2

解析:本题主要考查ARM常用指令,包括比较类指令和逻辑指令。

综合题

61.某机械设备的控制器,其基本功能要求有:

需要有8个数字量输入,用于采集设备的状态信息;且需要8个数字量输出,用于控制设备动作。

具备一个RS-232接口,可以和上位机连接,接收上位机发送的命令及参数。

需要提供一个基准定时信号,定时时间间隔为0.01秒:

需要彩色LCD显示器,用于显示状态信息等。

根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建该机械设备控制器的硬件平台,请完善下面的叙述和C语言程序(需要使用的控制寄存器的格式见题后说明):

(1)若硬件设计时采用GPIO端口E的GPE0~GPE7引脚作为8个数字量输出,那么软件设计时其初始化语句是:rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&__________【81】。若软件设计时需要通过GPE5引脚输出“1”来驱动执行机构动作,那么语句是:rGPEDAT=rGPEDAT|__________【82】。(注:rGPECON是端口E的控制寄存器所对应的变量,rGPEDAT是端口E的数据寄存器所对应的变量)

(2)硬件设计时,选用UART0来完成RS-232接口电路设计。在软件没计时,其初始化程序中波特率设置为9600bps,数据格式设置为:8位数据位、奇校验、1位停止位。请补充完善下面的UART0初始化函数(注:主频参数为PCLK):

void UART0_Init()

rGPHCON=(rGPHcON&0xFFFFFF00)|__________【83】;//端口H相应引脚功能初始化

rUFCON0=0x0;//FIFO不使能

rUMCON0=0x0;

rULCON0=__________【84】;//设置线路控制寄存器

rUCON0=0x145;//设置控制寄存器

rUBRDIV0=((int)(PCLK/__________【85】)-1);//设置波特率,小数采用四舍五入

(3)按照上面UART0初始化函数所设置的通信速率,每秒钟最多能传输__________【86】个字节的信息。若上位机有大小为4KB的初始参数需要下载到控制器中,那么,约需传输__________【87】秒才能完成下载(1K=1024,精确到小数点后面1位数字)。

(4)系统中所需要的0.01秒基准定时时间选用S3C2410芯片内部的Timer0部件来产生。若系统的主频参数PCLK为264MHz,分频器值选择为16,预分频系数选择为3,那么,Timer0的计数常数为__________【88】。软件设计时,设计了如下的Timer0初始化函数,请补充完善。(注:下面程序中⑨、⑩、(12)用8位十六进制数表示,(11)用4位十六进制数表示)

void Timer0 Int(void)

{

//设置定时器配置寄存器0(TCFG0)

rTCFG0=__________【89】;//Timer0预分频系数选择为3,该寄存器中其它无关位均为0

//设置定时器配置寄存器1(TCFG1)

rTCFG1=__________【90】;//Timer0分频器值为16,该寄存器中其它无关位均为0

//设置计数常数

rTCNTB0=__________【91】;

//设置控制寄存器TCON

rTCON=__________【92】;//更新TCNTB0和TCMPB0,该寄存器中其它无关位均为0

rTCON=0x00000009;//设置Timet0自动装载,并启动

}

(5)彩色LCD显示屏的硬件接口电路由S3C2410的专用GPI0端口__________【93】和端口__________【94】相关引脚配以驱动电路来设计。软件设计时,需要通过设置它们控制寄存器的值分别为__________【95】和__________【96】来确定它们的引脚功能。

(6)系统的软件可以设计为在无操作系统的环境下运行。设计者自行设计系统的启动引导程序,在该程序中完成异常向量设置、堆栈指针设置以及必要的硬件初始化。ARM9体系结构中规定的IRQ异常所对应的异常向量地址为__________【97】。Timer0部件所产生的0.01秒基准时间到时将引起IRQ异常。由于IRQ异常向量地址与下一个异常向量地址之间间隔为__________【98】个字节,因此,通常在IRQ异常向量地址处设计一条转移指令。堆栈指针的设置需按工作模式来进行。设置IRQ模式下的堆栈指针,需在R0“清0”后用指令ORRR1,R0,#0x12|__________【99】和MSRCPSR_CXSF,R1来使CPU核进入IRQ模式,然后再给SP寄存器赋值作为该模式下的堆栈指针。这些初始化工作完成后,即可通过指令__________【100】来引导应用程序的主函数main()。

说明:下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。

1)端口C的控制寄存器(GPCCON)

2)端口D的控制寄存器(GPDCON)

3)端口E的控制寄存器(GPECON)

4)端口H的控制制寄存器(GPHCON)

5)UART线路控制寄存器(ULCONn n可以是0、1、2)

6)TCFGO寄存器

7)TCFGl寄存器

说明:设置TCFGO、TCFG1可以确定预分频器系数、分频器值,如:通过设置TCFG0为0x0000001F,Timer0的预分频器系数选择为31,设置TCFG1为00×00000001,Timer0的分频器值选择为4。通过下面公式计算定时器的计数常数:

定时器输入时钟频率=PCLK/(预分频系数+1)/分频器值

计数常数=定时时间间隔/(1/定时器输入时钟频率)

预分频系数的范围为0~255,分频器值的取值范围为2、4、8、16。

8)TCON寄存器(注:此处不用的位被省略,其值默认为0x0000000)

(1)【81】0xFFFF5555【82】0x0020

(2)【83】0x000000AA【84】0x23【85】(9600×16)+0.5

(3)【86】872【87】4.7

(4)【88】41250【89】0x00000003【90】0x00000003【91】0xA122【92】0x00000002

(5)【93】C【94】D【95】0xAAAAAAAA【96】0xAAAAAAAA

(6)【97】0x00000018【98】4【99】0xC0【100】BL_main

解析:本题考查以S3C2410为背景的嵌入式应用系统开发。题中应用为机械设备的控制器系统开发。包括通用I/O口GPIO的使用及相应的初始化编程。其中,GPC和GPD作为LCD显示器接口引脚,GPE作为输入输出;基于UART的RS一232接口电路设计及相应的初始化编程设置;UART的通信控制;内部定时器和计数器的设置及使用;基于S3C2410的无操作系统的嵌入式系统如何构建其启动引导程序。

(1)和0相与清零,和1相与保持不变。和0相或保持不变,和1相或置1。00为输入,01为输出,则初始化GPIO端口E的GPE0~GPE7引脚功能为输出的语句是:rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&0xFFFF5555,空【81】为0xFFFF5555;通过GPE5引脚输出“1”来驱动执行机构动作,则将第6位置1,即rGPEDAT=rGPEDAT|0x0020,则空【82】为0x0020。

(2)0x000000AA;8位数据位、1位停止位、奇校验。在ULCON中,[1:0]:11=8位;[2]:0=1位停止位;[5:3]:100=奇校验;[6]:0=正常操作模式。即rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFF00)|0x000000AA,则空【83】为0x000000AA。空【84】此处对线路控制寄存器进行相应设置。空【85】对所需的波特率进行设置。

(3)按照上面UARTO初始化函数所设置的通信速率,每秒钟最多能传输9600/(8+3)=872个字节的信息。若上位机有大小为4KB的初始参数需要下载到控制器中,那么,约需传输4×1024/872=4.7秒。

(4)定时器输入时钟频率=PCLK/(预分频系数+1)/分割器值,计数常数:定时时间间隔/(1/定时器输入时钟频率),即可得本题空【88】答案。TCFG0中[7:0]位确定Timer0的预分频系数,题设为3,则空【89】为0x00000003;TCFG1中[3:0]位确定Timer0的分频器值,题设为16,则空【90】为0x00000003。空【91】处设置的计数常数为0xA122;更新TCNTB0和TCMPB0设置空【92】为0x00000002。

(5)GPC和GPD作为LCD液晶屏接口引脚,空【93】为C,空【94】为D;00为输入,01为输出,将端口C和D均设置为输出,空【95】【96】均为0xAAAAAAAA。

(6)ARM9体系结构中规定的IRQ异常所对应的异常向量地址为0x00000018。IRQ异常向量地址与下一个异常向量地址之间间隔为4个字节。R0“清0”后用指令ORR R1,R0,#0x12|0xC0和MSR CPSR_CXSF,R1来使CPU核进入IRQ模式。可通过指令BL_main来引导应用程序的主函数main()。

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