计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷108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108

选择题

1.电子书阅读器中存储的一本中文长篇小说,大小为128KB,文件格式为.txt,试问该小说包含的汉字大约有( )?(A)

A. 6万字

B. 12万字

C. 25万字

D. 40万字

解析:一个汉字占两个字节,128×1024÷2=65536,所以大约有6万字,故本题选择A。

2.不属于ARM内核主要特点的是( )。(D)

A. 功耗低

B. 功能强大

C. 采用RISC吉构

D. 全部采用哈佛结构

解析:ARM内核与其他处理器内核相比,主要特点为耗电省、功能强、成本低、16位Thumb与32位ARM和,Thumb一2双指令集并存以及具有非常众多的合作伙伴,适用面广泛。ARM有许多系列,如ARM7,ARM9,ARM10E,XScale,Cortex等,其中哈佛结构和冯诺依谩结构都有。如控制领域最常用的ARM7系列是冯诺依谩结构,而Cortex一M3系列是哈佛结构。故本题选择D。

3.在以下ARM处理器的指令操作码中可让寄存器R1扣的指定位“置位”的指令操作码是( )。(D)

A. MOV

B. AND

C. ADD

D. ORR

解析:汇编中使用逻辑或指令和1进行或运算可以达到让寄存器中的指定位置位的作用。故本题选择D。

4.典型的嵌入式系统硬件由嵌入式最小硬件系统及相关的通道或接口组成,若一个嵌入式系统需要完成模拟量输入功能,该功能由下面列出的嵌入式系统的( )实现。(A)

A. 前向通道

B. 后向通道

C. 人机交互通道

D. 相互互连通道

解析:前向通道通常指的是输入接口,由模拟量输入接口和数字量输入接口组成。模拟输入接口由传感器,信号调节电路(滤波、放大器等),A/D转换器等构成。后向通道是输出接口,由模拟量和数字量接口组成,包括D/A转换器,功率放大器,执行器等。故本题选择A。

5.基于ARM内核的嵌入式芯片中包含互连通信组件,下面列出的( )不属于互连通信组件?(A)

A. DAC

B. SPI

C. I2C

D. CAN

解析:RM芯片内部有多个可互联通信的组件,主要包括UART、I2C、SPI、CAN、USB、Ethernet等。而DAC是数模转换控制器,所以选择A项。

6.一幅1024×768的彩色图像,每个像素使用16位表示,采用压缩比为5倍的算法压缩图像数据之后,其数据量大约是( )MB。(A)

A. 0.3

B. 0.5

C. 1

D. 1.5

解析:本题应掌握数字图像数据量计算公式,(1024×768×16/8)/5=0.3 MB。故本题选择A。

7.ARM处理器如果R1=0x98001200,已知在小端模式下,内存0x98001204中存放数据0x35,0x98001205中存放数据0x36,0x98001206中存放数据0x37,0x98001207中存放数据0x38,在指令LDR R0,[R1,#4]执行后,R0中的值为( )。(C)

A. 0x35363738

B. 0x36353837

C. 0x38373635

D. 0x37383536

解析:小端模式,是指数据的高位保存在内存的高地址中,而数据的低位保存在内存的低地址中;本指令表示将寄存器R1的内容自动增加4,形成操作数的有效地址,从中取得32位操作数存入寄存器R0中。故本题选择c。

8.ARM处理器将R0中一个字的数据,存人由R1指示的内存区域,则使用的指令是( )。(A)

A. STR R0,[R1]

B. LDR R0,[R1]

C. STRH R0,[R1]

D. STRB R0,[R1]

解析:按题目要求,即将RO的值传送到以R1的值为地址的存储器中,故需采用寄存器间接寻址。故本题选择A。

9.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( )。(B)

A. MOV

B. AND

C. ADD

D. ORR

解析:使用逻辑与指令AND和0进行按位相与,可以起到清零的作用。故本题选择B。

10.μC/OS—II操作系统启动的过程中,Bootloader执行完毕后,调用应用程序主文件(通常是main.c)里的main()函数。main()函数在执行过程中,除了用户函数和硬件初始化函数之外,需要执行以下三个主要的μC/OS—II函数:

I.OSStart() Ⅱ.OSTaskCreate() Ⅲ.OSInit()

它们的执行顺序是( )。(D)

A. I、Ⅱ、Ⅲ

B. Ⅲ、I、Ⅱ

C. Ⅱ、Ⅲ、I

D. Ⅲ、Ⅱ、I

解析:main()函数在执行过程中,除了用户函数和硬件初始化函数之外,需要按顺序执行以下三个主要的μC/OS—II函数:OSInit();OSTaskCreate();OSStart()。故本题选择D。

11.假设一台数码相机一次可拍摄16位色1024×1024的彩色相片共80张,数据压缩比平均是4,则它使用的存储器容量大约是( )。(A)

A. 40MB

B. 60MB

C. 80MB

D. 120MB

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,此题中的数码相机一张照片大小为1024×1024×16/8=2M,所以需要使用的存储器容量为2M×80/4=40M。故本题选择A。

12.关于ARM处理器的命名,以下说法错误的是( )。(C)

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

解析:此处ARM处理器命名主要是ARM内核命名。在ARM Cortex之前,ARM内核的命名中T表示支持高密度16位的Thumb指令集;ARM11以后则以Cortex命名,分为三个系列,一A,一R,一M系列,分别面向高端应用、实时控制和微控制器。其中ARM Cortex—M内部没有MMU。故本题选择C。

13.以下ARM指令中属于寄存器间接寻址的指令是( )。(B)

A. TST R1,#0xFE

B. I,DRB R1,[R2]

C. MOV R1,R0,LSL#$

D. BIC R0,R0,#0x0B

解析:寄存器间接寻址就是以寄存器中的值作为操作数地址,而操作数本身存放在存储器中。用于间接寻址的寄存器必须用[]括起来。因此,只有B选项正确,故本题选择B。

14.以下对伪指令的解释错误的是( )。(C)

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

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。

15.微电子技术特别是集成电路制造技术是嵌入式系统发展的重要基础,下面关于集成电路的叙述中错误的是( )。(D)

A. 集成电路的特点是体积小、重量轻、可靠性高

B. 集成电路大多是在硅衬底上制作而成的

C. 集成电路的制造工艺复杂且技术难度非常高,许多工序必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成

D. 集成电路的工作速度主要取决于电路结构和工作电压的高低,与电路元件的尺寸无关

解析:集成电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管尺寸。晶体管的尺寸越小,其极限工作频率越高,门电路的开关速度就越快,故本题选择D。

16.关于ARM指令中的条件域,以下表述错误的是( )。(D)

A. HI为无符号数大于

B. CC为无符号数小于

C. GT为带符号数大于

D. LE为带符号数小于

解析:LE为带符号数小于或等于。选项D错误,故本题选择D。

17.下面是关于AMBA总线的叙述:

I.按照AMBA规范,以ARM内核为基础的嵌入式处理芯片采用系统总线与外围总线的层次结构构建片上系统

Ⅱ.AMBA的系统总线主要用于连接高带宽快速组件

Ⅲ.AMBA的外围总线主要连接低带宽组件以及与外部相连的硬件组件

Ⅳ.系统总线通过桥接器与外围总线互连

上述叙述中,正确的是( )。(D)

A. 仅I

B. 仅I和Ⅱ

C. 仅I、Ⅱ和Ⅲ

D. 全部

解析:按照AMBA规范,以ARM内核为基础的嵌入式处理芯片采用系统总线与外围总线的层次结构构建片上系统。AMBA的系统总线主要用于连接高带宽快速组件。AMBA的外围总线主要连接低带宽组件以及与外部相连的硬件组件。系统总线通过桥接器与外围总线互连。全部选项正确,故本题选择D。

18.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。

19.下面与AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)有关的叙述中,错误的是( )。(D)

A. AMBA规定了ARM处理器内核与处理芯片中快速组件的接口标准(通常称为系统总线)

B. AMBA规定了ARM处理器内核与处理芯片中外围端口及慢速设备接口组件的接口标准(通常称为外围总线)

C. 基于ARM内核的嵌入式芯片以ARM内核为基础,通过AMBA总线技术将其他硬件组件连接在一起,组成片上系统的形式

D. 由于AMBA是一种标准,因此自制定之后就不会更改

解析:AMBA是ARM公司公布的总线协议,用于连接和管理片上系统(SoC)中功能模块的开放标准和片上互连规范。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。标准规定了ARM处理器内核与处理器内部高带宽RAM、DMA以及高带宽外部存储器等快速组件的接口标准,也规定了内核与ARM处理器内部外围端口及慢速设备接口组件的接口标准。AMBA有多个版本,性能随版本的发展而逐步提高。因此D选项错误,故本题选择D。

20.下面对于Linux内核的叙述,错误的是( )。(C)

A. 它为用户进程提供系统调用

B. Linux内核主要作用包括进程管理与调度、内存管理等

C. Linux内核通过OS服务组件访问硬件

D. 系统调用是Linux中用户进程与操作系统之间的重要接口

解析:Linux内核的主要作用是:进程管理与调度、内存管理、文件管理、网络接口和进程间通信。它为用户进程提供了一个虚拟接口(系统调用)。系统调用是Linux中用户进程与操作系统之间的重要接口。而OS服务组件是位于Linux操作系统内核之上的一层服务模块或者实时程序集合。因此C选项错误。故本题选择C。

21.在嵌入式系统开发时,有时会利用指令集模拟器来开发、调试相关的嵌入式应用软件。下面有关指令集模拟器的说法中,错误的是( )。(D)

A. 指令集模拟器只是在宿主机上运行的纯软件工具

B. 指令集模拟器可以根据目标机指令集的定义生成目标机器指令序列,并仿真运行

C. 指令集模拟器中把目标机处理器硬件逻辑用变量或数据结构表示

D. 指令集模拟器只能采用解释型的方式来仿真运行目标机器指令序列

解析:指令集模拟器(Instruction Set Simulator, ISS)是在宿主机上模拟应用程序在目标机上运行行为的一个软件工具。指令集模拟器的操作界面与通用机的集成开发环境类似。运行时,它接受编译器或汇编程序生成的目标代码及其指令输入,模仿目标机CPU的取值、译码和执行操作,并将中间执行结果或最终执行结果存入目标机硬件映射数据结构中。调试人员可以在指令集模拟器界面的控制下,通过观察目标机映射寄存器显示框、映射存储器显示框、变量观察窗口等了解目标代码的执行结果。因此,D选项错误。故本题选择D。

22.以下各项关于引导加载程序的说法,不正确的是( )。(A)

A. 引导加载程序对应的英文术语是BIOS

B. 嵌入式系统加电后执行的第一批最初操作称为引导或者自举

C. 引导加载程序会进行内存加电自检和外设存在自检

D. 引导加载程序会进行内存地址映射,初始化外围设备

解析:嵌入式系统加电后执行的第一批最初操作称为引导或者自举(Boot),对应的程序称为引导程序或者加载程序,其英文术语是Bootloader;引导加载程序主要完成内存加电自检、外设存在自检、内存地址映射、初始化外围设备、内存寻址定位、加载和启动操作系统。A选项错误,故本题选择A。

23.对于嵌入式Linux而言,Bootloader完成的工作步骤不包括如下哪一项?( )(D)

A. 初始化处理器及外设的硬件资源配置

B. 建立内存空间的映射关系,将系统的外存和内存地址变换激活

C. 装载操作系统映像到内存

D. 操作系统启动后,配置网卡按预设参数连接互联网

解析:对于嵌入式Linux而言,Bootloader主要完成的工作步骤如下:①初始化处理器及外设的硬件资源配置;②建立内存空间的映射关系,使能MMU,将系统的外存和内存地址变换激活,为最终调用操作系统内核做好准备;③装载操作系统映像到内存;④对Flash存储器编程;⑤运行操作系统;⑥传递系统启动参数;⑦命令行解析和输入/输出控制。故本题选择D。

24.下面有关GNU工具套件的描述语句中,不恰当的是( )。(D)

A. GNU是一种常用于开发基于Linux操作系统应用软件的工具套件

B. GCC是GNU套件中的编译连接器,它能编译C语言、汇编语言编写的程序代码

C. 若要用GDB调试某Linux的应用软件时,编译时需要在命令中加入一g参数

D. 在GDB调试环境下,用run命令来装入需要调试的可执行文件

解析:GNU是一种常用于开发基于Linux操作系统的嵌入式软件的工具套件;GCC是GNU套件中的编译连接器,它能编译C语言、汇编语言编写的程序代码;设计者要对源程序进行调试,通常需要在GCC命令中加入一g参数;在GDB调试环境下file命令是装入需要调试的可执行文件,run命令执行当前被调试的程序。故本题选择D。

25.MP3播放器属于嵌入式系统的应用之一,下面有关叙述中错误的是( )。(B)

A. MP3是互联网上流行的一种数字音乐格式

B. MP3采用MPEG-3算法对数字音频进行压缩编码

C. MP3播放器必须具有对MP3格式音频文件解码的功能

D. MP3音频文件的文件扩展名是.mp3

解析:MP3是互联网上最流行的数字音乐格式,它采用国际标准化组织提出的MPEG一1层III算法进行有损的压缩编码,以8~12倍的比率大幅度降低了声音的数据量,其文件扩展名是mp3;MP3播放器必须具有对MP3格式音频文件解码的功能。故本题选择B。

26.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( )。(C)

A. ORR R1,R1,#0x00000088

B. AND R1,R1,#0x00000088

C. BIC R1,R1,#0x00000088

D. TST R1,R1,#0x00000088

解析:将寄存器中指定位清零可使用位清零指令BIC完成,也可以通过与指令将指定位与零按位相与完成,故本题选C。

27.在ARM汇编语言程序设计中常有子程序设计,下面指令中不属于子程序调用或者返回的指令是( )。(A)

A. LDR PC,MySub

B. BL MySub

C. MOV PC,LR

D. MOV R15,LR

解析:在ARM汇编语言程序中,子程序的调用一般是通过BL指令来实现的;MOV PC,LR在ARM汇编中用于子程序的返回:D项中R15即是PC,故本题选A。

28.下面关于ARM公司定义的AMBA的叙述中,错误的是( )。(C)

A. AMBA由系统总线和外围总线组成,二者之间通过桥接器交换信息

B. ARM芯片中的ARM内核与AMBA的系统总线相连

C. ARM芯片中的测试接口(如JTAG)与AMBA的外围总线相连

D. ARM7和ARM11采用的AMBA的版本不同

解析:AMBA 是ARM公司公布的总线协议,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;系统总线通过桥接器与外围总线互连。AMBA的系统总线主要用于连接高带宽快速组件,包括ARM内核及测试接口;AMBA的外围总线主要连接低带宽组件以及与外部相连的硬件组件。AMBA有多个版本,性能随版本的发展而逐步提高,ARM7采用AMBA1,而ARM9采用AMBA2。故本题选C。

29.下列程序中通常不属于板级支持包(BSP)内容的是( )。(D)

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

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。D项不属于BSP内容,故本题选择D。

30.下面关于AMBA的叙述中,错误的是( )。(D)

A. ARM公司定义的AMBA其中文名为“先进微控制器总线体系结构”

B. ARM公司定义的AMBA是用于连接和管理片上系统中各功能模块的开放标准和片上互连规范

C. 至2011年,AMBA已从AMBA1.0发展到了AMBA4.0

D. ARM7和ARM11采用的AMBA的版本相同

解析:AMBA是ARM公司公布的总线协议,其中文名为“先进微控制器总线体系结构”;用于连接和管理片上系统中各功能模块的开放标准和片上互连规范;AMBA有多个版本,至2011年,AMBA已从AMBA1.0发展到了AMBA4.0,性能随版本的发展而逐步提高,ARM7采用AMBA1,而ARM9采用AMBA2。故本题选择D。

31.在开发低端、中端、高端等类型的嵌入式系统时,一般都需要选择和利用合适的开发平台来进行。下面有关嵌入式系统开发平台的叙述中,不正确的是( )。(D)

A. 开发平台中的软件开发工具,通常会包括:项目管理器、编辑器、编译器、连接器等

B. 开发平台中的软件开发工具往往都作为一个整体提供给开发人员使用,以提高开发工作效率

C. 有的开发平台中还包含一些中间件和软件组件,以满足特定应用领域的各种应用开发

D. 用开发平台所开发出的低端嵌入式系统应用软件,必须基于某一个嵌入式操作系统上运行

解析:嵌入式系统的开发平台包含大量开发工具,软件开发工具通常包括:项目管理器、编辑器、编译器、连接器、定位器等;这些软件开发工具往往都使用统一的用户界面并作为一个整体提供给开发人员使用,以提高开发工作效率;有的开发平台中还包含一些中间件和软件组件,以满足特定应用领域的各种应用开发;嵌入式系统的开发平台大多采用宿主机一目标机的架构,宿主机是开发用机,目前大多数运行Windows操作系统,而应用软件的开发和调试都是通过宿主机开完成。故本题选择D。

32.已知R3=0x80001000,R4=0x00A00010,执行ARM指令MOV R3,R4,LSL#8后,R3的值为( )。(C)

A. 0x80001000

B. 0x00A00010

C. 0xA0001000

D. 0x0000A000

解析:题中将R4中的内容左移8位送入R3。故本题选择C。

33.衡量实时操作系统性能的指标不包括下列哪一项?(D)

A. 中断延迟时间

B. 任务切换时间

C. 任务抢占时间

D. 存储器延迟时间

解析:RTOS的实时性能主要根据三个指标:响应时间、吞吐量和生存时间。其中,响应时间包括中断延迟时间和任务切换时间,任务抢占时间属于任务切换时间。故本题选择D。

34.基于ARM内核的嵌入式芯片是以ARM内核为基础,通过AMBA总线将其他硬件组件连接在一起的,下面列出的4个组件中,哪一个组件是挂在AMBA的系统总线上的?( )。(A)

A. 电源管理及时钟控制器

B. SPI

C. GPIO

D. UART

解析:AMBA是指先进的微控制器总线体系结构,主要由系统总线和外围总线两部分组成。速度不高的外部接口连接外围总线(APB),包括定时器、并行接口和串行接口等;而电源管理及时钟控制器等都连接在系统总线上。故本题选择A。

35.下面关于WiFi无线局域网的叙述中,错误的是( )。(D)

A. 无线局域网是以太网与无线通信技术相结合的产物

B. 无线局域网使用的无线电波主要是2.4GHz和5.8GHz两个频段

C. 无线局域网采用的通信协议主要是802.11

D. 无线局域网的数据传输速率目前还低于3G手机的传输速率

解析:无线局域网是使用无线通信技术的网络。它的最大优点是能方便地移动计算机的位置或改变网络的组成。无线局域网采用无线电波传输数据,传输的频段主要为2.4GHz和5.8GHz,电波覆盖范围较广,采用扩频方式通信,具有抗干扰、抗噪音和抗信号衰减能力,并采用IEEE 802.11通信协议(俗称WiFi);目前,无线局域网的数据传输速率可达54Mbps,已经非常接近有线局域网的传输速率,远快于3G手机几百kbps的传输速率。故本题选择D。

36.ARM处理器中用作程序计数器PC的通用寄存器是( )。(D)

A. R12

B. R13

C. R14

D. R15

解析:ARM处理器中用作程序计数器PC的通用寄存器是R15;R12是通用寄存器;R13和R14除了用户模式和系统模式分别为堆栈指针(Stack Pointer,SP)和程序链接寄存器(Link Register,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。故本题选择D。

37.下面关于嵌入式系统的叙述中,错误的是( )。(C)

A. 嵌入式系统由嵌入式硬件系统及嵌入式软件系统构成

B. 嵌入式硬件系统由嵌入式处理器、存储器、I/O接口等构成

C. 嵌入式硬件系统即嵌入式最小硬件系统

D. 嵌入式软件除具有计算机软件的一般特性外,还具有一些与嵌入式系统特性密切相关的特点

解析:嵌入式系统由嵌入式硬件系统及嵌入式软件系统构成,嵌入式硬件系统又由嵌入式处理器、存储器、I/O接口等构成。从系统运行的角度,嵌入式硬件系统可以分为嵌入式最小硬件系统和典型嵌入式硬件系统。嵌入式软件除具有计算机软件的一般特性外,还具有一些与嵌入式系统特性密切相关的特点。故本题选择C。

38.为提高片上系统(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进行集成,组成一个计算机系统。按照IC设计文件的类型,IP核通常分为哪3种类型?( )(C)

A. ARM核、Intel核、AMD核

B. 处理器核、存储器核、I/O核

C. 软核、固核、硬核

D. 硬实时核、软实时核、非实时核

解析:按照IC设计文件的类型,IP核通常分为3种类型:软核、固核和硬核。故本题选C。

39.以下不属于ARM处理器的特点是( )。(C)

A. 采用指令流水线技术

B. 采用加载/存储指令访问内存

C. 功能强,能耗大

D. 单周期操作

解析:ARM处理器的特点有耗电省、功能强、成本低;单周期操作;采用加载/存储指令访问内存;采用指令流水线技术;三地址指令格式等等。故只有C项不正确,答案为C选项。

40.下图为S3C2410采用I2C与铁电存储器FM24CL64(8KB)连接的示意图。下面关于S3C2410内置I2C组件的叙述中,错误的是( )。

(C)

A. 图中S3C2410的GPE15配置为I2C的SDA引脚,GPE14配置为I2C的SCL引脚

B. 图中S3C2410可以按照主模式下的发送和接收操作流程对FM24CL64进行读写操作

C. 通过编程可以将I2C总线的从地址设为7位、8位、9位或10位

D. 图中对于S3C2410而言,SCL是输出,SDA为双向(输入/输出)

解析:集成电路互联(I2C)总线用于连接嵌入式处理器及其外围器件,是一种串行半双工传输的总线标准。图中I2C总线的从地址为8位。故此题选择C。

填空题

41.实时系统的主要特征是能够及时响应外部发生的随机任务请求并且能够在规定的时限内完成任务。任务时限有两种【71】时间,也就是任务开始执行时间到任务必须完成的时间间隔。【72】时间,或者叫做任务最快完成时间,这是无中断响应情况下的任务最快执行时间。

【71】截止【72】任务执行预设

解析:本题考查任务时限的两种类型。实时系统的任务时限有两种:截止时间,也就是任务开始执行时间到任务必须完成的时间间隔。任务执行预设时间,或者叫做任务最快完成时间,这是无中断响应情况下的任务最快执行时间。

42.SPI的信号线MISO称为【65】_______数据线,MOSI称为【66】_______数据线。

【65】主机输入从机输出【66】主机输出从机输入

解析:本题考查对SPI的了解。SPI的信号线MISO称为主机输入从机输出数据线,MOSI称为主机输出从机输入数据线。

43.响应时间(Response Time)是计算机从识别一个外部事件到做出响应的时间。在RTOS运行过程中响应时间是重要指标之一,其具体指标包括:__________【67】延迟时间和__________【68】切换时间。

【67】中断【68】任务

解析:本题考查响应时间的具体指标。响应时间(Response Time)是计算机从识别一个外部事件到做出响应的时间,其具体指标包括:中断延迟时间和任务切换时间。

44.数字图像的文件格式有多种,不同的文件格式采用不同的编码方法,具有不同的特点,适合不同的应用。其中【43】_______图像文件格式颜色数目较少(不超过256色),文件特别小,支持动画,适合互联网传输。【44】_______图像文件格式是静止图像数据压缩编码的国际标准,它在数码相机和互联网中得到广泛使用。

【43】GIF【44】JPEG

解析:此题考查数字图像的文件格式。数字图像的文件格式包括BMP,TIF(或TIEF),GIF,JPEG,PNG等,各有特点,适合不同的应用需求。GIF是目前互联网上广泛使用的一种图像文件格式,它的颜色数目较少(不超过256色),文件特别小,适合互联网传输。JPEG是静止图像数据压缩编码的国际标准,它特别适合处理各种连续色调的彩色或灰度图像,算法复杂度适中,软硬件实现皆可,目前已在互联网和数码相机中得到广泛应用。

45.无线局域网采用的通信协议主要是___________【45】,通常也称为Wi-Fi,它有几种不同的数据传输速率,其中___________【46】协议的数据传输速率可达108Mbps甚至更高,可以满足传输语音、数据、图像等的需要

【45】802.11【46】802.11n

解析:此题主要考查无线局域网的主要通信协议IEEE 802.11(俗称wi-Fi)。IEEE802.11n使用2.4GHz频段和5GHz频段,传输速度300Mbps,最高可达600Mbps,可向下兼容802.11b、802.11g。

46.在ARM处理器中,作为记录程序状态的寄存器是___________【49】,其中状态位T的作用是在ARM状态与Thumb状态间进行切换,当T=1时处理器处于的状态是___________【50】状态。

【49】程序状态寄存器CPSR【50】Thumb

解析:本题考查ARM处理器中的程序状态寄存器CPSR的相关知识。T为ARM与Thumb指令切换,T=1时执行Thumb指令,否则执行ARM指令。

47.μC/OS–Ⅱ中调用中断退出函数OSIntExit()标志着中断服务子程序的【75】,OSIntExit()将中断嵌套层数计数器的值【76】

【75】终结【76】减1

解析:本题主要考查μC/OS–II中断退出函数OSIntExit()的使用。调用中断退出函数OSIntExit()标志着中断服务子程序的终结,OsintExit()将中断嵌套层数计数器减1。

48.构建无线局域网的技术除了采用802.11(wi—Fi)之外,另一种常用的是___________【45】技术,它是一种短距离、低速率、低成本的无线通信技术,其最高数据传输速率为1Mbps左右,传输距离大约在___________【46】m之内。

【45】蓝牙【46】10

解析:本题考查无线局域网构建技术。按题目描述,应该是蓝牙技术。其最高数据传输速率为1Mbps左右,传输距离大约在10m之内。

49.若R2=0xFF00000F,则指令ADDs R1,R2,#0x8000000l执行后,寄存器R1=【51】,进位位C=【52】。

【51】0x7F000010【52】1

解析:本题考查简单的字相加指令。R2与立即数相加并将值传送到R1,注意进位位为1。

50.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【57】,指示下面为16位代码的伪指令是【58】

【57】 DCD【58】 CODE16

解析:本题考查ARM汇编器支持的伪指令。题中DCD用于分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化,属于数据定义伪指令;CODE16伪指令通知编译器,其后的指令序列为16位的Thumb指令。

51.下图给出了产生嵌入式处理器时钟信号的两种方法,其中左图为使用___________【55】时钟信号发生器产生嵌入式处理器时钟信号的方法,右图为使用___________【56】时钟信号源产生嵌入式处理器时钟信号的方法。

【55】内置【56】外部

解析:本题考查嵌入式处理器的两种时钟电路。大多数嵌入式处理器内置了时钟信号发生器,因此时钟电路只需要外接一个石英晶体振荡器和两只电容就可以工作了。但有些场合为了减少功耗或需要严格同步等情况,需要使用外部振荡源提供时钟信号。

52.典型嵌入式系统在硬件上除嵌入式最小硬件系统外,还包含一些相关的通道或接口。其中,由【57】_______量输入接口和数字量输入接口组成的输入接口常称为【58】_______向通道。

【57】模拟【58】前

解析:本题考查典型嵌入式硬件系统的组成。典型的嵌入式系统硬件由嵌入式最小硬件系统、前向通道、后向通道、人机交互通道及相互互联通信通道等组成。前向通道即输入接口,由模拟量输入接口和数字量输入接口组成。

53.Linux内核主要是由5个子系统组成的,如下图所示,其中的A是【73】子系统,B是【74】子系统。

【73】文件系统【74】进程间通信

解析:本题考查Linux内核的组成。Linux内核主要由5个子系统组成:进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口、进程间通信。

54.ARM处理器在大端模式下,如果R0=1,R1=0xFF,而指令LDR R2,[R1,R0]执行后,R2的数据为0xAABBCCDD,内存0x00000100中的数据为【49】,0x00000103中的数据为【50】

【49】0xAA【50】0xDD

解析:本题主要考查ARM体系结构中的数据字存储格式,常用ARM指令及寻址方式。所谓大端模式,即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。

55.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。

56.实时操作系统完成每次任务所需时间的偏差称为__________【75】。评价实时系统的实时性最重要的指标是__________【76】,即系统从事件请求开始到任务完成的时间间隔。

【75】抖动【76】响应时间

解析:本题考查实时操作系统的相关概念。实时操作系统完成每次任务所需时间的偏差称为抖动。评价实时系统的实时性最重要的指标是响应,即系统从事件请求开始到任务完成的时间间隔。

57.Linux操作系统内核的网络模块可分为两部分:一部分提供对各种网络资源访问的控制,称为网络__________【75】;另一部分提供对各种网络硬件的支持,称为网络__________【76】。

【75】协议[76】驱动程序

解析:Linux操作系统内核的网络模块可分为两部分:一部分提供对各种网络资源访问的控制,称为网络协议;另一部分提供对各种网络硬件的支持,称为网络驱动程序。

58.在μC/OS–II系统的任务间通信机制中,通常用于解决优先级反转问题的是【69】,适合处理多事件同步的是【70】

【69】互斥信号量【70】事件标志组

解析:μC/OS–II系统可以利用信号量、互斥信号量、邮箱或消息队列进行任务间通信,属于事件控制的同步与通信。适合处理多事件同步的是事件标志组。

59.设计基于嵌入式Web服务器的应用系统时,需设计能够支持以太网连接的电路。若选用AX88796以太网控制器芯片,电路设计时使其片选信号CS引脚(低电平有效)连到S3C2410芯片的nGCS3上,那么,读写该芯片内部寄存器的首地址是【77】。用户通过连接在因特网上客户机(PC机)中的【78】软件来访问嵌入式Web服务器,从而远程操控设备。

【77】0x18000000【78】浏览器

解析:本题考查基于Web的嵌入式系统的设计。控制芯片AX88796的数据总线宽度为16位,其片选信号CS引脚链接到S3C2410芯片的nGCS3上,则读写该芯片内部寄存器的首地址是0x18000000。客户机一般用浏览器访问因特网。

60.有一个Flash存储器芯片容量为16MB,数据线有8条,则该存储器的地址线条数为【57】条;另有一个SRAM芯片有22条地址线,8条数据线,其容量为【58】Mbit。

【57】24【58】32

解析:本题考查存储器容量单位换算以及计算方法。2^24=16MB,2^22=4MB,而1B=8bit。

综合题

61.四旋翼无人机(示意图如图所示)是通过调节四个电机的转速来控制旋翼的转速,从而产生升力并控制升力的变化,以实现四旋翼无人机升降和悬停等飞行姿态。四旋翼无人机控制器的基本功能描述如下:

a、可以接收无线遥控器发来的控制命令,以便控制四旋翼无人机的飞行。

b、四旋翼无人机的四个电机分成2组(相对的2个电机为一组,同组的电机旋转方向应一致),1组反时针旋转,另1组顺时针旋转。控制器可以分别控制四个电机的转速,旋转方向。

c、控制器控制四个电机同时均匀旋转时,可以控制四旋翼无人机的垂直升降。控制器控制四个电机不均匀旋转时,则可以控制四旋翼无人机前后运动、俯仰运动等。

d、四旋翼无人机可以挂载其他智能设备(如喷洒设备、摄像设备等),控制器可以与这些智能设备通信,以便发送操作命令

根据上述功能要求的描述,若以S3C2410芯片为核心来设计四旋翼无人机控制器,请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)。

(1)在设计四旋翼无人机的控制器电路时,除需要设计最小的硬件系统外,还需要设计无线遥控信息接收电路、电机驱动电路、通信接口电路等。所谓最小硬件系统应该包括电源电路、【81】电路、复位电路、调试测试接口、以及【821】

(2)在设计无线遥控信息接收电路时,若选用S3C2410芯片的SPI0部件来控制无线遥控模块的信息接收,即选用GPE端口的【83】引脚~【84】引脚(注:需写出引脚范围)连接到无线遥控模块相关的SPI信号引脚上。在软件设计时,其驱动程序中,需用下面语句来初始化它们作为SPI引脚使用。

rGPECON=((rGPECON|0x0A800000)&【85】);// rGPECON是GPE端口的控制寄存器

(3)若四旋翼无人机的4个电机采用直流电机,其调速采用PWM调速方式,因此,在设计电机驱动电路时,可选用S3C2410芯片的【86】部件外加功率放大电路来实现。如:利用该部件对应的脉冲输出引脚TOUTn来控制直流电机的电压,在频率一定的前提下,通过改变其脉冲信号的【87】来改变输出给直流电机的电压,从而控制电机转速。

在软件设计时,需要在相关驱动程序中初始化该部件,若所用的其中一个部件的初始化函数编写如下,请补充完善。(注:系统主频参数PCLK为40MHz,输出脉冲的频率为200Hz,分割器(时钟因子)值选择为1/2,预分频系数选择为4,脉冲占空比为50%。所有参数请用十六进制表示,需要的寄存器格式见题后附录)。

void T0Int(void)

{

//设置TCFG0寄存器

rTCFG0=【88】;//dead zone=0, 部件0的预分频系数设为4

//设置TCFG1寄存器

rTCFG1=【89】;//均为中断方式,部件0的分割器(时钟因子)值1/2

//设置部件0的相关常数寄存器

rTCNTB0=【90】

rTCMPB0=【91】

//设置控制寄存器TCON

rTCON=【92】;//仅更新部件0的TCNTB0和TCMPB0寄存器的值,不启动

rTCON=【93】;//仅部件0启动,并自动装载

}

(4)四旋翼无人机的控制器与挂载的智能设备通过串口进行通信,在设计串口通信电路时,选用S3C2410芯片的UART1部件来实现。若通信波特率设为115200bps,数据格式为:8位数据位、1位停止位、无校验。那么,在相关的驱动程序中,可以用下面语句来进行该部件的初始化。

rGPHCON=( rGPHCON & 0xFFFFF0FF) |【94】;//rGPHCON是端口H的控制寄存器

rUFCON1=0x0;//FIFO disable

rUMCON1=0x0;

rULCON1=( 0 <<3 )|(【95】<< 2 ) | (【96】);//设置线路控制寄存器

rUCON1=0x245;//设置控制寄存器

//设置波特率,小数采用四舍五入

rUBRDIV0=((int)(PCLK/(【97】× 16)+ 0.5)-1);

//PCLK是主频

(5)四旋翼无人机的软件设计者还需自行设计一个启动引导程序。在启动引导程序中需要完成异常向量表的设置,并设置各工作模式下的【98】指针。对于S3C2410微处理器来说,其启动引导程序中还需要完成禁止【99】部件和禁止中断,然后通过指令【100】来完成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

1)端口E控制寄存器(GPECON)的格式

2)TCFG0寄存器的格式

3)TCFG1寄存器的格式

通过TCFG0、TCFG1的设置,可以确定预分频系数和分割器值,最终通过下面公式计算定时器输入时钟频率。

定时器输入时钟频率= PCLK /(预分频系数+1)×(分割器值)

预分频系数的范围 = 0~255

分割器值的取值范围= 1/2, 1/4, 1/8, 1/16

4)TCON寄存器的格式

5)GPHCON寄存器的格式

(1)【81】时钟【82】晶振

(2)【83】GPE13(且[4]为GPE11)【84】GPE11(且[3]为GPE13)【85】0xFABFFFFF

(3)【86】定时器【87】宽度【88】0x0004【89】0x0【90】0x4E20【91】0x2710【92】0x2【93】0x9

(4)【94】0xA00【95】0【96】3【97】115200

(5)【98】堆栈【99】看门狗【100】BL _main

解析:(1)一个嵌入式处理器自己是不能独立工作的,必须给它供电,加时钟信号,并提供复位信号,如果芯片没有片内程序存储器,则还要加上存储器系统,然后嵌入式处理器芯片才可能工作。嵌入式处理器运行所必须电路与嵌入式处理器共同构成了这个嵌入式处理器的最小系统。目前所有的控制器均为时序电路,需要一个时钟信号才能工作,大多数控制器具有晶体振荡器(简称晶振)。

(2)S3C2410的GPIO端口GPA~GPH多个并行I/O接口。GPE可作为输入/输出,还可作为I2C、I2S、SD卡以及SPI总线(GPE11~GPE13)的引脚,对应SPI接口的初始化代码是0xFABFFFFF。

(3)定时器可以实现PWM波形,改变其波形即脉冲信号的宽度,就可控制电机转速;定时器计数脉冲周期=1/(PCLK/(预分频值+1)/分频系数),则根据计算,可得寄存器0 的端口值为0x0004,寄存器1的端口值为0x0:控制寄存器设置参照寄存器格式,对相应位进行赋值。

(4)UART的波特率由除数寄存器决定,也取决于外部时钟;UBRDIVn=INT(UCLK/(波特率*16))–1。GPH口除作为输入/输出口,主要作为三个UART串行通信相关引脚,对照GPHCON控制格式进行初始化。

(5)大多数Bootloader都分为两个阶段,在启动引导程序中需要完成异常向量表的设置,并设置各工作模式下的堆栈指针,硬件初始化包括关闭WatchDog和关中断。

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