计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷102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102

选择题

1.对于嵌入式处理器内核的分类,以下说法正确的是( )。(C)

A. 按照字长可分为8位结构和32位结构

B. 按照存储结构可分为RISC和哈佛结构

C. 按照体系结构可分为CISC和RISC结构

D. 按照指令结构可分为冯.诺依曼结构和哈佛结构

解析:嵌入式处理器的体系结构按指令集可分为两大类:CISC和RISC;按存储机制分为冯.诺依曼结构及哈佛结构;按字长分为8位、16位、32位和64位。故本题选择C。

2.对于嵌入式处理器内核的分类,以下说法正确的是( )。(C)

A. 按照字长可分为8位结构和32位结构

B. 按照存储结构可分为RISC和哈佛结构

C. 按照体系结构可分为CISC和RISC占构

D. 按照指令结构可分为冯·诺依曼结构和哈佛结构

解析:嵌入式处理器的体系结构按指令集可分为两大类:CISC和RISC;按存储机制分为冯诺.依曼结构及哈佛结构;按字长分为8位、16位、32位和64位。故本题选择C。

3.下面关于USB接口的叙述中,错误的是( )。(B)

A. USB 支持热插拔

B. USB 2.0是目前传输速率最高的USB版本

C. USB接口提供了内置电源

D. USB 2.0采用半双工差分方式传送信息

解析:USB接口提供了内置电源,主机的USB接口向从设备提供电源;USB总线接口支持设备的即插即用和热插拔功能,USB 2.0采用半双工差分方式传送信息,目前USB2.0的速度为480Mb/s,USB3.0达到5Gb/s即6gOMB/s,B项错误;故本题选择B。

4.8段共阴极LED数码管如图所示,为使其显示数字5,其段代码(高位到低位的顺序是:dp g f e d c b a)为( )。

(D)

A. Ox7F

B. OxCO

C. Ox80

D. Ox6D

解析:按题目要求,LED为共阴极接法,要显示数字5,则a、f、g、e、d是高,段码应该是01101101,0X6D。故本题选择D。

5.下列关于实时系统的陈述中,不正确的是( )。(C)

A. 实时系统是必须在有限和确定的时间内对外部事件做出响应的信息系统

B. 实时系统对外界的响应是否正确不仅取决于功能正确性,而且取决于对事件处理的时间正确性

C. 程控电话交换机检测到用户摘机后必须在1秒钟内送出拨号音,则送拨号音任务的绝对时限即为1秒钟

D. 实时性要求高的系统既要有足够强大的硬件平台支撑,也要有专门设计的实时软件并合理安排任务的优先级,才能满足实时处理的要求

解析:实时系统是必须在有限和确定的时间内对外部事件做出响应的信息系统,一旦任务执行时间超过截止时间系统的总损益就为负,这种实时系统称为硬实时系统,否则为软实时系统。对于硬实时系统,一旦超过时限将导致严重的负效益后果,如飞机控制器、核反应堆处理装置;而软实时系统中如果输出响应超过时限,一般不会造成严霞后果;程控电话交换机送拨号音任务属于软实时系统。故此题选择C。

6.下面关于嵌入式系统逻辑组成的叙述中,错误的是( )。(C)

A. 嵌入式系统与通用计算机一样,也由硬件和软件两部分组成

B. 硬件的主体是CPU和存储器,它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系

C. 嵌入式系统的CPU主要使用的是数字信号处理器

D. 嵌入式系统的软件配置有些很简单,有些比较复杂

解析:嵌入式系统与通用计算机一样,也由硬件和软件两部分组成。硬件的主体是CPU和存储器,它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系。嵌入式系统的软件配置有多种情况,有些简单,有些比较复杂;而嵌入式系统的CPU有ARM、DSP和FPGA等。故本题选择C。

7.以太网中计算机间以帧为单位进行通信,下列选项中不属于以太网数据帧内容的是( )。(A)

A. IP地址

B. MAC地址

C. 有效载荷

D. 校验信息

解析:以太网数据帧:前导码(7字节)、帧起始定界符(1字节)、目的MAC地址(6字节)、源MAC地址(6字节)、类型/长度(2字节)、数据(46~1500字节)、帧校验序列(4字节)。A选项IP地址不属于以太网数据帧内容。故本题选择A。

8.ARM处理器将R0中一个字的数据,存入由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R0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O进行按位相与,可以起到清零的作用。故本题选择B。

10.下面是有关嵌入式系统的最小系统组成的叙述:

I.嵌入式最小系统包括嵌入式处理器

Ⅱ.嵌入式最小系统包括电源电路

Ⅲ.嵌入式最小系统包括时钟电路

Ⅳ.嵌入式最小系统包括复位电路

上述叙述中,正确的是( )。(D)

A. 仅I和Ⅲ

B. 仅I和Ⅱ

C. 仅Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ

D. 全部

解析:嵌入式最小硬件系统一般包括嵌入式处理器、时钟电路、电源电路、复位电路、存储器和调试测试接口。故本题选择D。

11.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。

12.文字信息是人们用以表达和传递信息的媒体之一,大多数嵌入式系统都必须处理文字信息。下面关于文字信息的表示及其处理的叙述中,错误的是( )。(C)

A. 目前使用最广泛的西文字符集是ASCII字符集,它包含96个可打印字符

B. GB2312是我国目前广泛使用的汉字编码国家标准之一

C. GB2312包括6000多汉字,但不包含西文、俄文等其他字符

D. GB2312字符集中的汉字与符号在系统中采用双字节表示

解析:目前计算机中使用最广泛的西文字符集及其编码是ASCII字符集和ASCII码,即美国标准信息交换码。基本的ASCII字符集共有128个字符,包括96个可打印字符和32个控制字符,每个字符使用7个二进制位进行编码。我国目前广泛使用的汉字编码国家标准有GB2312和GB18030。GB2312国标字符集中包含3755个一级常用汉字和3008个二级常用汉字,此外还有682个图形符号(包括拉丁字母、俄文、日文平假名与片假名、希腊字母、汉语拼音等)。这些汉字和图形符号在计算机内部都采用2字节(16个二进制位)来表示。故本题选择C。

13.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。

14.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。

15.关于μC/0S—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不支持时间片轮转凋度法,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—Il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。

16.下面关于Unix与Linux的叙述中,错误的是( )。(C)

A. Linux属于一种“类Unix”系统

B. Unix是优秀的主流操作系统

C. 两者的源代码不同,两者的函数名称和参数也各不相同

D. Linux的运行效率还没有超过Unix

解析:Linux的源代码与Unix的源代码是完全不同的,尽管函数和命令的功能、处理结果、函数名称和参数十分相同,以及Unix的行命令、驱动程序和应用程序在Linux上能够运行,选项C错误。Unix是优秀的主流操作系统,Linux属于一种“类Unix”系统,Linux的运行效率还没有超过Unix。故本题选择C。

17.与个人计算机(PC)相比,嵌入式系统具有许多不同的特点。下面不属于嵌入式系统特点的是:( )。(C)

A. 嵌入式系统通常包含在其他设备(系统)中,具有隐蔽性

B. 嵌入式系统的软硬件资源往往受到严格的限制,不易扩展

C. 嵌入式系统使用的CPU字长以8位为主

D. 嵌入式系统大多具有不同程度的实时性

解析:与人们日常使用的个人计算机相比,嵌入式系统具有许多不同的特点。①专用型,嵌入式系统与具体应用紧密结合,具有很强的专用型;②隐蔽性,嵌入式系统通常总是非计算机设备(系统)中的一个部分,它们隐藏在其内部,不为人知;③资源受限,嵌入式系统通常要求小型化、轻量化、低功耗及低成本,因此其软硬件资源受到严格的限制;④高可靠性;⑤实时性;⑥软件固化。现在嵌入式系统中使用最多的是8位和16位的CPU。故本题选择C。

18.数字信号处理器(DSP)广泛使用于嵌入式系统,下面关于DSP的叙述中错误的是( )。(A)

A. DSP是一种高性能通用微处理器

B. DSP指令系统具有单指令多数据(SIMD)并行处理的一些特殊指令

C. DSP能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率

D. 手机和数码相机等产品通常都含有DSP

解析:DSP 并非高性能通用处理器,它是一种专用于数字信号处理的微处理器,它对通用处理器的逻辑结构和指令系统进行了优化设计,使之能更好地满足高速数字信号处理的要求;在指令系统中增加单指令多数据(SIMD)并行处理的一些特殊指令的,能够显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率;手机和数码相机等产品通常都含有DSP。因此选项A 错误,故本题选择A。

19.下而是关于S3C2410中断控制器的相关寄存器的功能描述,其中错误的是( )。(A)

A. 当多个中断源请求服务时,通过优先级仲裁,源中断挂起寄存器中只有当前最高优先权的中断源对应的位置1

B. 中断模式寄存器的功能是决定中断源的中断属于普通中断IRQ还是快速中断

C. 中断屏蔽寄存器的功能是屏蔽中断源的中断请求

D. 子源中断挂起寄存器的功能是记录子中断源中断请求的挂起状态

解析:s3C2410有两个中断挂起寄存器:源中断挂起寄存器SRCPND和中断挂起寄存器INTPND;当多个中断源请求服务时,SRCPND相应的位被写1,通过优先级仲裁当前最高优先权的中断源对应的INTPND位写入1;因此A选项错误。B选项、C选项、D选项正确,故本题选择A。

20.数字文本(也称电子文本)是以文字及符号为主的一种数字媒体,下面关于数字文本的有关叙述中,错误的是( )。(C)

A. 简单文本仅由字符(包括汉字)的编码所组成,其文件后缀名是.txt

B. WWW网页是一种典型的超文本

C. PDF文件格式是电子文档交换与保存的国际标准,它还不是我国的国家标准

D. 数字文本阅读器可以是软件,也可以是一种称为“电子书阅读器”的嵌入式应用产品

解析:数字文本是以文字以及其他符号为主的一种数字媒体。根据排版格式区分,文本分为纯文本和丰富格式文本。纯文本由一连串字符编码组成,只包含单纯的文字信息。在Windows环境下,txt文档是一种纯文本。相对于线性文本,超文本按着网状结构组织信息。WWW网页是最为常见的超文本。数字文本阅读器可以是软件,也可以是一种称为“电子书阅读器”的嵌入式应用产品。PDF(便携式文件格式)是由 Adobe Systems在1993年用于文件交换所发展出的文件格式。它的优点在于跨平台、能保留文件原有格式(Layout)、开放标准,能免版税(Royahy—free)自由开发PDF相容软体,是一个开放标准,2007年12月成为ISO 32000国际标准。所以C选项错误,故本题选择C。

21.路由器用于2个或多个计算机网络的互连,有关路由器IP地址的下列说法中,正确的是( )。(C)

A. 网络中的路由器不需要IP地址

B. 网络中的路由器必须人工设置IP地址

C. 网络中的路由器具有两个以上的IP地址

D. 网络中的路由器只能设置一个IP地址

解析:路由器是用于连接异构网络的设备,工作在网络层,屏蔽不同物理网络的差异,确保异构网络的数据交换顺畅进行。路由器拥有多个输入端口和输出端口,可以连接多个网络,或者多个路由器。一个路由器为每个端口分配一个IP,同一个路由器拥有多个不同的IP地址。转发数据时,路由器按照端口接入的网络号判断。只有C选项正确,故本题选择C。

22.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。

23.在指令LDR R3,[R4,#4]!执行后,R4中的值为( )。(C)

A. 不变

B. R4+1

C. R4+4

D. 4

解析:LDR是存储器到寄存器的数据传送指令,题中是基址加变址寻址,且存储器值改变,即R3←[R4+4]、R4←R4+4;故本题选择C。

24.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( )。(D)

A. LDRPL R0,[R1]

B. LDRMI R0,[R0]

C. LDRHMI R1,[R0]

D. LDRBMI R0,[R1]

解析:按题目要求需要用到字节数据加载指令LDRB,且寄存器间接寻址,故本题选择D。

25.下面关于S3C2410电源管理的叙述中,错误的是( )。(B)

A. 电源管理模块具有四种模式

B. 正常模式下,电源管理模式为内核及ARM芯片内部所有硬件组件提供时钟源,用户不能通过软件控制暂时不用的内置硬件组件处于关闭状态以降低功耗

C. 任何情况下复位操作均自动进入正常工作模式

D. 在掉电模式和休眠模式下,只要有任何一个外部中断或RTC时钟中断发生,均将返回到正常模式

解析:S3C2410的电源管理模块具有正常模式(NORMAL MODE)、慢速模式(SLOW MODE)、空闲模式(IDLE MODE)和掉电模式(POWER_OFF MODE)共四种模式。任何情况下复位操作均自动进入正常工作模式;在掉电模式和休眠模式下,只要有任何一个外部中断EINT[0:23]或:RTC时钟中断发生,也均将返回到正常模式;正常模式下电源管理模式为内核及ARM芯片内部所有硬件组件提供时钟源,即所有设备处于开启状态,因此功耗比较大。用户可以通过软件控制内置硬件组件的开启和关闭,暂时不用的硬件可以关闭以降低功耗。B选项错误,故本题选择B。

26.嵌入式Linux操作系统由用户进程、OS服务组件和Linux内核3个部分组成(如图),下面选项中正确的是( )。

(C)

A. ①是用户进程,③是服务组件

B. ①是服务组件,②是用户进程

C. ②是服务组件,③是Linux内核

D. ②是用户进程,③是Linux内核

解析:从顶视图看,嵌入式Linux操作系统由用户进程、OS服务组件和LinHX内核3个子系统组成。故题中从上到下依次是用户进程、OS服务组件和Linux内核。故本题选择C。

27.下面关于嵌入式系统中常用的简单输入设备和简单输出设备的叙述中,错误的是( )。(C)

A. 嵌入式系统中使用的键盘有线性键盘和矩阵键盘两类

B. 电阻式触摸屏和电容式触摸屏是嵌入式系统中常用的两种触摸屏

C. LCD是发光二极管的简称

D. 液晶显示器是嵌入式系统常用的一种显示设备

解析:嵌入式系统中使用的键盘有线性键盘和矩阵键盘两类;电阻式触摸屏和电容式触摸屏是嵌入式系统中常用的两种触摸屏;液晶显示器是嵌入式系统常用的一种显示设备;放光二极管是LED,LCD是液晶显示器,故本题选择C。

28.数字音频的比特率(码率)指的是每秒钟的数据量,它与取样频率、量化位数、声道数目、使用的压缩编码方法等密切相关。假设数字音频的比特率为8kB/s,其取样频率是8kHz,单声道,未压缩,那么它的量化位数是( )。(C)

A. 24位

B. 16位

C. 8位

D. 4位

解析:数字音频的主要参数包括取样频率、量化位数、声道数目、使用的压缩编码方法以及比特率。数字音频未压缩前,其比特率(码率)的计算公式为:波形声音的码率=取样频率×量化位数×声道数。压缩编码后的码率则为压缩前的码率除以压缩倍数(压缩比)。故经计算可知,此题选择C。

29.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。

30.按照实时性能和内核结构划分,VxWorks操作系统属于( )。(A)

A. 硬实时微内核嵌入式操作系统

B. 软实时微内核嵌入式操作系统

C. 硬实时单内核嵌入式操作系统

D. 软实时宏内核嵌入式操作系统

解析:按照实时性能和内核结构划分,VxWorks操作系统属于硬实时微内核嵌入式操作系统。故本题选择A。

31.对于ARM处理器以下不属于逻辑运算指令助记符的是( )。(D)

A. AND

B. BIC

C. EOR

D. SBC

解析:ARM指令集中,SBC是带借位减法指令,是算术运算指令,不属于逻辑运算助记符。故本题选择D。

32.已知R1=0x50001000,R2=0x00080001,执行ARM指令MOV R1,R2,LSL#8后,R1的值为 ( )。(A)

A. 0x08000100

B. 0x00A00010

C. OxA0001000

D. 0x00000080

解析:题中指令是将R2中内容左移8位后送入R1中,低位用0补充。此题选择A。

33.执行ARM指令STR R0,[R1,#4]!之后,以下说法正确的是( )。(B)

A. R0的值加4

B. R1的值加4

C. 内存中的数据保持不变

D. R1的值保持不变

解析:STR是寄存器到存储器的数据传送指令,题中指令为基址加变址寻址,本指令将寄存器R0的32位操作数存储到R1+4指示地址开始的存储区域中,符号“!”表示指令在完成数据传送后应该更新基址寄存器。故本题选择B。

34.按照嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类,可以把嵌入式系统分为低端系统、中端系统和高端系统三大类。下面哪个选项中所有应用都属于低端嵌入式系统?(C)

A. 智能手机、摄像机、游戏机

B. 数码相机、空调器、电视机顶盒

C. 家用洗衣机、遥控器、微波炉

D. 路由器、BP机、传真机

解析:嵌入式系统的分类有多种。按系统的软硬件技术复杂度,嵌入式系统分为低端系统、中端系统和高端系统。其中低端系统主要采用4/8位单片机,不使用操作系统,监控程序检测系统;在工业领域和家电领域有较高使用率。故本题选择C。

35.下面是关于基于ARM内核的典型嵌入式系统硬件组成的叙述:

Ⅰ. 典型嵌入式硬件系统包括完成模拟量和数字量输入功能的前向通道

Ⅱ. 典型嵌入式硬件系统包括完成模拟量和数字量输出功能的后向通道

Ⅲ. 典型嵌入式硬件系统包括人机交互通道(例如键盘或触摸屏等输入接口及LED或LCD显示等输出接口)

Ⅳ. 典型嵌入式硬件系统包括相互互连通信通道(例如以太网接口、USB接口等)

上述叙述中,正确的是( ):(D)

A. 仅Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ

B. 仅Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ

C. 仅Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ

D. 全部

解析:基于ARM内核的典型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、人机交互通道以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;后向通道即输出接口,由模拟输出接口和数字输出接口组成。故本题选择D。

36.下列关于Bootloader的描述中,错误的是( )。(C)

A. 依赖于CPU体系结构的代码通常都放在Bootloader阶段1中

B. Bootloader通常支持启动加载模式和下载模式

C. Bootloader执行的第一条指令必须存储在RAM存储器中

D. Bootloader阶段2的代码通常用C语言实现

解析:Bootloader通常支持启动加载模式和下载模式;由于Bootloader的实现依赖于CPU的体系结构,因此大多数Bootloader都分为两个阶段(stage),即stage1和stage2两大部分。依赖于CPU体系结构的代码,比如设备初始化代码等,通常都放在stage1中;而stage2则通常用C语言来实现,这样可以实现更复杂的功能,而且代码具有更好的可读性和可移植性。在系统加电后,CPU执行的第一条指令就是Bootloader程序中的第一条指令,往往存储在某种类型的固态存储设备(比如ROM、EEPROM或者Flash ROM等)。故本题选择C。

37.下面关于嵌入式系统的叙述中,错误的是( )。(D)

A. 嵌入式系统在应用数量上远远超过了通用计算机系统

B. 嵌入式系统正在逐步渗透到人类社会的各个领域,嵌入式应用无处不在

C. 嵌入式系统的研发能力及产业化水平是衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志

D. 嵌入式系统的应用和发展是一个新生事物,它还只有十年左右的历史

解析:目前,嵌入式系统在应用数量上远远超过了各种类型的通用计算机系统;嵌入式系统正在逐步渗透到人类社会的各个领域,嵌入式应用无处不在;嵌入式系统的研能力及产业化水平是衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志;第一个公认的现代嵌入式系统是20世纪60年代初美国麻省理工学院开发的阿波罗导航计算机;嵌入式系统的批量生产是在20世纪60年代中期;真正意义上的嵌入式系统是从20世纪70年代微处理器出现后发展起来的。故本题选择D。

38.硬件抽象层和引导加载程序都属于底层软件。下列各功能中,并非由底层软件实现的功能是( )。(B)

A. 设备初始化

B. 进程间通信

C. 装载操作系统映像到内存

D. 初始化存储器

解析:在嵌入式领域,硬件抽象层主要用来简化嵌入式操作系统的移植作业。它对底层硬件的初始化程序或者控制程序进行封装,向上提供了访问底层硬件的函数接口。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。故本题选择B。

39.下面关于实时系统的论述中,正确的是( )。(C)

A. 硬实时任务偶尔超出时限将造成任务的服务质量下降

B. 硬实时系统的时限比软实时系统短

C. 核反应堆处理装置属于硬实时系统

D. 嵌入式系统都是实时系统

解析:硬实时(Hard Real–Time)系统的运行正确性是同其响应时限紧密相关的。一旦超过时限将导致严重的负效益后果,如飞机控制器、核反应堆处理装置等。然而,在一个软实时(Soft Real–Time)系统中,虽然也存在时限指标,但是如果输出响应超过时限,一般不会造成严重后果。设计软实时系统时,需要考虑该系统对多少次任务执行超时限和延迟是可接受的。常见的实时系统大多是软实时系统。多数嵌入式系统都具有时间约束性,因而至少是软实时系统。反过来说,并非所有的实时系统都是嵌入式系统。故本题选择C。

40.下列关于HAL的描述中,不正确的是( )。(C)

A. HAL隐藏了硬件的差异性,使得操作系统在不同的硬件平台上运行时,内核的代码不需要改动

B. HAL改善了操作系统的可移植性

C. HAL又称为downloader

D. 使用HAL会使系统开销稍有增大

解析:硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer,HAL)最早由微软公司在研发Windows NT操作系统时提出,在嵌入式领域,硬件抽象层主要用来简化嵌入式操作系统的移植作业。它对底层硬件的初始化程序或者控制程序进行封装,向上提供了访问底层硬件的函数接口。HAL隐藏了硬件的差异性,使得操作系统在不同的硬件平台上运行时,内核的代码不需要改动,从而改善了操作系统的可移植性。构建和使用HAL的不足之处是系统开销(Overhead)稍有增大。故本题选择C。

填空题

41.目前数码相机中用于存储所拍摄相片的大多是__________【43】存储器,假设一台数码相机一次可连续拍摄65536色的1024×1024的彩色相片80张,数据压缩比平均是4,则它使用的存储器容量大约是__________【44】MB。

【43】Flash【44】40

解析:本题考查对嵌入式应用系统的典型例子——数码相机的了解,包括数字图像数据量的计算。当前数码相机中用于存储相片的大多是闪存卡,即Flash存储器;65536色的图像是16位的,所以数据量=1024×1024×16/8=2MB,压缩比为4,所以80张所占存储容量为80×2/4=40MB。

42.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。

43.若以S3C2410为核心的目标机上,已经移植成功Linux操作系统。若要开发该目标机的Linux应用程序,通常使用arm–linux一【79】交叉编译器来编译应用程序。若要对一个应用程序进行调试排错,则应该在编译命令中加【80】参数对它进行编译。

【79】gcc【80】g

解析:本题考查嵌入式系统的开发工具软件GCC的命令及参数。以S3C2410为核心的目标机,在Linux操作系统下开发该目标机的Linux应用程序,通常使用arm–linux–gcc交叉编译器来编译应用程序。若要对一个应用程序进行调试排错,则应该在编译命令中加g参数对它进行编译。

44.如存储器的工作频率为333MHz,数据线宽度为32位,每个周期传输1次数据,则存储器的带宽=【63】MB/s。若存储器总线采用串行总线,以10位为一个数据帧(包含一个字节的存储数据),则总线带宽=总线频率/【64】。

【63】1332【64】10

解析:本题考查存储器的性能指标。存储器带宽计算公式:(333×32/8)×1B/s=1332MB/S;若存储器总线采用串行总线,以10位为一个数据帧(包含一个字节的存储数据),则总线带宽=总线频率/10。

45.触摸屏在嵌入式系统中应用广泛。目前的触摸屏有两种形式,一种是【63】式触摸屏,另一种是电容式触摸屏。相对而言【64】式触摸屏结构复杂,价格高。

【63】电阻【64】电容

解析:本题考查嵌入式系统常用触摸屏的分类及相应特点。

46.μC/OS-II是目前常用的嵌入式操作系统之一,其内核只提供__________【69】调度、任务间通信与同步、任务管理、时间管理和__________【70】管理等基本功能,资源消耗非常小。

【69】任务【70】存储

解析:本题考查μC/OS—II的基本特点。μC/OS—II内核只提供任务调度、任务间通信与同步、任务管理、时间管理和存储管理等基本功能,资源消耗非常小。

47.具有操作系统的嵌入式系统加电后最初执行的操作称为引导或者自举(Boot),对应的程序称为引导程序,或者引导加载程序(Bootloader)。引导加载程序主要完成__________【71】、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、加载并启动__________【72】。

【71】加电自检【72】操作系统

解析:本题考查引导加载程序Bootloader的执行过程。系统中引导加载程序主要完成加电自检、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、加载并启动操作系统。

48.在ARM处理器中,通用寄存器有R0-R15,其中R13通常用作__________【51】,R14作为__________【52】使用。

【5l】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。

49.UART传送一个字符时有固定的格式,如下图所示。图中①和②分别是【61】位和【62】位。

【61】起始【62】停止。

解析:本题考查UART的字符格式。对照UART的字符格式,图中①和②分别是起始位和停止位。

50.引导加载程序在引导加载操作系统时,设置相关的寄存器和资源,跳转到___________【73】所在的空间,执行其引导,这个过程中可以给___________【74】传递参数,可以控制系统启动的模式。

【73】操作系统【74】内核

解析:本题考查嵌入式Linux的Bootloader的执行步骤。引导加载程序在引导加载操作系统时,设置相关的寄存器和资源,跳转到操作系统所在的空间,执行其引导,这个过程中可以给内核传递参数,可以控制系统启动的模式。

51.ARM状态下指令代码长度的位数为【49】位、Thumb状态下指令代码长度的位数为【50】位。

【49】32【50】16

解析:本题考查ARM处理器的工作状态。在ARM的体系结构中,处理器可以工作在3种不同的状态:①ARM状态,②Thumb状态及Thumb一2状态,③调试状态。ARM状态是ARM处理器工作于32位指令的状态,所有指令均为32位宽度。Thumb状态是ARM执行16位指令的状态;在Thumb模式下,指令代码只有16位。

52.ARM状态下指令代码长度的位数为【49】位、Thumb状态下指令代码长度的位数为【50】位。

【49】 32【50】 16

解析:本题考查ARM处理器的工作状态。在ARM的体系结构中,处理器可以工作在3种不同的状态,①ARM状态②Thumb状态及Thumb–2状态③调试状态。ARM状态是ARM处理器工作于32位指令的状态,所有指令均为32位宽度。Thumb状态是ARM执行16位指令的状态;在Thumb模式下,指令代码只有16位。

53.GNU开发工具套件中的C语言编译器,其英文简称是【79】。它所能编译的目标机处理器包括。X86、ARM、PowerPC等体系结构的处理器。针对于ARM体系结构的目标机而言,该C语言编译器的命令书写格式中,其带前缀的命令是【80】。

【79】GCC【80】ARM_Linux_GCC

解析:本题考查系统开发工具软件中的GNu相关知识。GCC是GNU开发工具套件中的核心工具软件,是GNU C语言编译器的简称。GCC所编译的目标机的处理器包括X86、ARM、PowerPC等体系结构的处理器,如ARM_Linux_GCC即是针对ARM体系结构的目标机的编译工具。

54.实时操作系统(RTOS)有3个主要的实时指标——响应时间、吞吐量和生存时间,响应时间的具体指标是:【67】_______时间和【68】_______时间。

【67】中断延迟【68】任务切换

解析:本题考查RTOS的相关指标。RTOS(实时操作系统)有3个主要的实时指标:响应时间、吞吐量和生存时间。响应时间的具体指标是:中断延迟时间和任务切换时间。

55.μC/OS—II操作系统是我国广泛使用的一种抢占式实时操作系统,基于μC/OS—II的嵌入式系统软件部分由4层组成,按照从上而下的顺序它们是:___________【75】层,应用程序接口(API)层,___________【76】层,及设备驱动程序层。

【75】应用软件(应用程序)【76】μC/OS—II内核

解析:本题考查μC/OS—II的层次位置。基于μC/OS—II的嵌入式系统软件架构是一个建立在硬件系统上的四层软件结构,从上到下的顺序是:应用软件层,应用程序接口(API)层,μC/OS—II内核,设备驱动层。

56.局域网指较小地域范围内的计算机网络,最流行的局域网是以太网。以太网采用的通信协议是【47】,连接在以太网中的每台计算机必须至少有一个全球唯一的【48】地址。

【47】802.3【48】MAc

解析:本题考查局域网构建与相关协议方面的知识。以太网采用的通信协议是802.3,连接在以太网中的每台计算机必须至少有一个全球唯一的MAC地址。

57.S3C2410与一位LED数码管的连接如下图所示,假设8段LED数码管为共阳接法。U1作为锁存器(当其CLK引脚出现上升沿时,其8D~1D的状态被锁存)并用于驱动。为使下图中的数码管显示字符“9”的汇编语言程序片段如下,填空使程序语句完整。

MOV R0,#0x 【61】 :“9”的共阳编码

LDR R1,=0x10000000 :指向nGCS2段中的任何一个地址

STRB 【62】 ,[R1] :写入外部锁存器并让LED显示

【61】90【62】R0

解析:本题考查LED数码管共阳极接法的端口赋值与初始化。显示字符“9”,则需要点亮a、b、c、d、f、g,即10010000因此赋值# 0x90。

58.嵌入式系统中一块电子线路板上的芯片之间采用UART通信时,UART的信号线可不经电平变换直接连接。UART采用TXD、RXD进行通信的连接方式如下图所示,图中右边芯片UART B的信号线①和②分别为__________【63】和__________【64】(均用大写英文字母表示)。

【63】RXD【64】TXD

解析:UART是串行异步通信接口,通信时要求双方波特率和传输格式必须一致。TXD和RXD分别对应发送和接收,因此图中分别为RXD和TXD。

59.嵌入式系统的软件大多存储在非易失性存储器中,即使断电也不会消失。目前使用最多的非易失性存储器是Flash存储器,它分成__________【43】型和__________【44】型两大类,前者用于存储系统中的固件,后者通常作为辅助存储器使用。

【43】NOR【44】NAND

解析:对于程序代码量大且内置Flash ROM不能满足系统需求或内部没有Flash ROM的嵌入式处理器进行系统设计时必须进行外部存储器的扩展,片外程序存储器目前主要使用NOR Flash ROM和NAND Flash ROM。

60.CAN总线的数据帧由7个不同的域组成,按照传输顺序,它们是:帧起始、仲裁域、控制域、【67】域、【68】域、应答域、帧结尾。

【67】数据【68】校验

解析:本题考查对CAN总线数据帧格式的掌握。CAN总线的数据帧由7个不同的域组成,按照传输顺序,它们是:帧起始、仲裁域、控制域、数据域、校验域、应答域、帧结尾。

综合题

61.车载行车记录仪用于在汽车行驶过程中记录汽车行驶周围环境的视频图像。其基本功能要求有:

a、需要一个视频摄像模块,用于采集汽车行驶中周围环境的视频图像,图像分辨率为320×240。

b、需要“回放”、“下载”、“删除”3个命令按键。

c、需要一个320×240的彩色LCD显示屏。

d、采集视频图像的同时,需要记录当前的实时时间,精确到秒。

f、需要一个通信接口,在视频图像下载时用来传输视频图像。

根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建该行车记录仪的硬件平

台,请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。

(1)若硬件设计时采用GPIO端口E的GPE15、GPE14引脚连接基于I2C总线的视频摄像模块的【81】_______信号引脚和【82】_______信号引脚。那么,驱动程序中需要用语句:rPECON=(rGPECON|0xA0000000)&【83】_______来初始化GPE15、GPE14引脚为I2C总线功能的引脚。(注:rGPECON是端口E的控制寄存器,其格式如表1所示)

(2)若摄像模块所采集的一帧视频图像,其分辨率为320×240,原始图像的颜色数据格式为Y:U:V=8:4:4,那么,一帧图像的原始图像信息需要的存储容量为【84】_______KB(1K=1024)。若视频信号每秒需要16帧图像,那么,一段1分钟的视频,其原始图像信息约需【85】_______MB的存储空间。在设计下载通信接口电路时,考虑到即使采用115200bps的速率,下载一段1分钟的视频至少需要用时约【86】_______小时(精确到小数点后1位),因此,采用异步串行口(即RS-232接口)来下载就不合适。

(3)设计彩色LCD显示屏的接口电路时,可以采用S3C2410芯片中专用于连接LCD显示屏的【87】_______端口和【88】_______端口来设计。3个命令按键:“回放”、“下载”、“删除”,分别连接到GPE0、GPE1、GPE2。若按键按下时,对应的GPIO引脚将为“0”,否则为“1”。那么,在相关驱动程序中,可以用语句:rGPECON=rGPECON&【89】_______来初始化GPE0、GPE1、GPE2为输入,而不影响GPE端口的其它引脚功能,并用下面一段语句来判断是哪个命令按键被唯一按下。

temp=rGPEDAT&0x0007;//temp是一个8位二进制变量,rGPEDAT是端口E的数据寄存器

switch(temp)

{case【90】_______://判断是否“回放”按键被唯一按下

……//省略了其他语句

case【91】_______://判断是否“下载”按键被唯一按下

……//省略了其他语句

case【92】_______://判断是否“删除”按键被唯一按下

……//省略了其他语句

}

(4)采集视频图像的同时,所需记录的实时时间,通过读取S3C2410芯片内部的RTC部件来获得。该部件进行读写时,需要先置位【93】_______,然后再进行读写。读写操作完成后,需要【94】_______该位。在相关驱动程序中,可以用下面一段语句来初始化该部件。

void RTC_init(void)

{

//初始化相关寄存器

rRTCCON=(rRTCCON|【95】_______);//rRTCCON是控制寄存器变量,其格式如表2所示。

rRTCALM=【96】_______;//报警功能(即闹钟)全部禁止

rRTCRST=0x00:

rTICNT=【97】_______;//时间间隔设置为1s

rRTCCON=(rRTCCON&【98】_______);

……//省略了其他语句

}

(1)【81】SDA【82】SCL【83】0xAFFFFFFF

(2)【84】150【85】140.625【86】3.6

(3)【87】GPC【88】GPD【89】0xFFFFFFC0【90】0x06【91】0x05【92】0x03

(4)【93】使能位【94】关闭【95】0x01【96】0x00【97】0xFF【98】0xFE

(5)【99】启动引导【100】根

解析:(1)I2C总线只有两条信号线,一条是数据线SDA,另一条是时钟线SCL,所有操作都通过这两条信号线完成。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。则初始化rGPECON=(rGPECON|0xA0000000)&0xAFFFFFFF,空【83】为0xAFFFFFFF。

(2)一帧图像的原始图像信息需要的存储容量为320×240×16/(8×1024)=150KB,空【84】为150;若视频信号每秒需要16帧图像,那么,一段1分钟的视频,其原始图像信息约需150×16×60/1024=140.625MB的存储空间,空【85】为140.625;在设计下载通信接口电路时,考虑到即使采用115200bps的速率,下载一段1分钟的视频至少需要用时约140.625×1024×1024×(8+2)/(115200×3600)=3.6小时,空【86】为3.6。

(3)设计彩色LCD显示屏的接口电路时GPC和GPD作为LCD液晶屏接口引脚,空【87】为GPC,空【88】为GPD;00为输入,01为输出,则初始化GPE0、GPE1、GPE2为输入的语句是:rGPECON=rGPECON &0xFFFFFFC0,空【89】为0xFFFFFFC0;按键“回放”、“下载”、“删除”,分别连接到GPE0、GPE1、GPE2。又若按键按下时,对应的GPIO引脚为“0”,否则为“1”。则对应三个按键分别为0x06、0x05和0x03。

(4)RTC组件的寄存器读/写有一个使能位,这是与其他模块不同的地方,在访问RTC寄存器之前需要先打开这个使能位,在读或者写结束以后关闭此位,其他时间里此位也是关闭的,这是为了保护系统的实时时钟不受误写。RTCEN=1,RTC读/写使能,空【95】为0x01。报警功能(即闹钟)全部禁止,空【96】为0x00。实时时钟模块RTC采用单独的供电引脚和单独的时钟源,采用32.768KHz晶体,由:XTIrtc和XTOrtc引脚接入,通过2^15时钟分频器得到1Hz的脉冲,进而得到时钟的最小单位时间1s,空【97】为0xFF;RTCEN=0,RTC读/写关闭,空【98】为0xFE。

(5)软件平台的构建步骤通常是:首先移植启动引导程序;然后再完成Linux内核的移植,内核移植完成后还需构建根文件系统。

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