计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷107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107

选择题

1.将ARM处理器R0中的一个字节的数据,存入由R1+4指示的内存区域,且地址自动更新,则使用的ARM指令是( )。(D)

A. STR R0,[R1,#4]

B. STRH R0,[R1,#4]!

C. STRH R0,[R1,辫]

D. STRB R0,[R1,#4]!

解析:按题目要求需采用基址加变址寻址方式,字节数据存储指令用STRB。故本题选择D。

2.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。

3.半导体集成电路是微电子技术的核心。下面有关集成电路的叙述中错误的是( )。(A)

A. 集成电路有小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模等多种,嵌入式处理器芯片一般属于大规模集成电路

B. 集成电路的制造大约需要几百道工序,工艺复杂且技术难度非常高

C. 集成电路大多在硅衬底上制作而成,硅衬底是单晶硅锭经切割、研磨和抛光而成的圆形薄片

D. 集成电路中的电路及电子元件,需反复交叉使用氧化,光刻,掺杂和互连等工序才能制成

解析:集成电路根据其集成度的高低可以分为小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)、超大规模(VLSI)和极大规模(ULSI)等几种。嵌入式处理芯片大多属于VLSI和ULSI。集成电路的制造大约需要几百道工序,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,生产、控制及测试设备异常昂贵。集成电路大多在硅衬底上制作而成,硅衬底是单晶硅锭经切割、研磨和抛光而成的圆形薄片。集成电路中的电路及电子元件,需反复交叉使用氧化,光刻,掺杂和互连等工序才能制成。故本题选择A。

4.关于ARM的工作状态,以下说法正确的是( )。(D)

A. ARM处理器的工作状态包括ARM状态和Thumb状态两种

B. ARM状态支持16位指令宽度也支持32位指令宽度

C. Thumb状态或Thumb一2状态下,代码密度低于ARM状态,占用存储空间变大

D. ARM处理器复位后自动进入ARM状态

解析: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/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,即32位状态,所有指令均为32位宽度。Thumb状态是ARM执行16位指令的状态,即16位状态。在Thumb模式下,指令代码只有16位,使代码密度变大,占用内存空间减小,提供比32位程序代码更佳的效能。ARM处理器复位后自动进入ARM状态。D项正确,故本题选择D。

5.基于ARM内核的嵌入式芯片中包含互连通信组件,下面不属于互连通信组件的是( )。(A)

A. PWM

B. SPI

C. I2C

D. Ethemet

解析:ARM处理芯片内部有多个可互联通信的组件,主要包括UART、I2C、SPI、CAN、USB、Ethemet等。A项是咏宽调制,不属于互连通信组件,故本题选择A。

6.μC/OS—II能够提供周期性时钟信号(即所谓的时钟节拍),用于实现任务的正确延时和超时确认。节拍率应在什么范围内?(A)

A. 10 Hz~100Hz

B. 10 Hz~1000Hz

C. 100 Hz~1000Hz

D. 100 Hz~10000Hz

解析:μC/OS—II能够提供周期性时钟信号(即所谓的时钟节拍),用于实现任务的正确延时和超时确认。节拍率应在每秒10次到100次之间,即10Hz~100Hz。故本题选择A。

7.下列关于μC/OS—Ⅱ操作系统的陈述中,不正确的是( )。(C)

A. 调用OSTaskSuspend()函数可以挂起一个任务,而被挂起的任务只能等待其他任务调用OSTaskResume()函数才能实现任务恢复

B. 在中断返回之前,必须调用退出中断函数void OSIntExit(void)

C. 函数OSTaskCreateExt()用于在中断服务程序中创建任务

D. 宏OS_EXIT_CRITICAL()实现退出临界状态的操作

解析:创建μC/OS—Ⅱ任务可以使用OSTaskcreate函数或者OSTaskCreateExt函数,分别用于基本型任务创建和扩展性任务创建。都是用于从休眠态到就绪态。故此题选择C。

8.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。

9.以下关于ARM处理器CPSR寄存器说法错误的是( )。(D)

A. CPSR记录ARM的工作状态

B. CPSR决定ARM工作模式

C. CPSR可设定是否允许外部中断和快速中断

D. CPSR是ARM的控制寄存器

解析:ARM处理器的CPSR寄存器是程序状态寄存器,包含条件码标志,中断禁止位,当前处理器模式以及其他状态和控制信息。故本题选择D。

10.下面关于嵌入式系统中使用的触摸屏的叙述中,错误的是( )。(C)

A. 目前嵌入式系统中使用的触摸屏除电阻式触摸屏外,还有电容式触摸屏

B. 电阻式触摸屏是一种电阻传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压

C. 电阻式触摸屏通过多点触摸或滑动进行操作

D. 相对于电容式触摸屏,电阻式触摸屏结构简单、价格低

解析:目前的触摸屏有两种形式,一种是电阻式触摸屏(俗称软屏),另一种是电容式触摸屏(俗称硬屏)。电阻式触摸屏是一种电阻传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压,基本原理是利用压力感应进行控制,结构简单,价格低;而电容式触摸屏结构复杂,价格高,带多点触摸或滑动操作的触摸屏均属于电容式。故本题选择C。

11.下面关于UART、RS一232、RS一485的叙述中,错误的是( )。(B)

A. 基于UART可以构成RS一232接口

B. 基于UART不能构成RS一485接口

C. RS一232接口标准的最长通信距离为15m

D. 通过RS一485可构成主从式多机通信系统,主机可采用轮询方式与各从机建立通信连接

解析:基于UART可以构成RS一232接口和RS一485接口。Rs一232接口标准的最长通信距离为15m,而RS一485接口标准的最长通信距离为1200m。RS一485通常用于主从式多机通信系统,采用轮询方式,由主机逐一向从机寻址,当从机地址与主机发送的地址一致时,才建立通信链接,进行有效数据通信。选项B错误,故本题选择B。

12.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。

13.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。

14.按照嵌入式系统的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。下面关于低端嵌入式系统特性的叙述中错误的是( )。(C)

A. 其硬件的核心大多是4位/8位单片机

B. 由监控程序对系统进行控制,一般不需要使用操作系统

C. 系统功能很容易现场升级

D. 计算器、遥控器、空调机、微波炉等产品中使用的大多是低端嵌入式系统

解析: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。其中低端嵌入式系统,其硬件的核心大多是4位/8位单片机;一般不使用操作系统,由监控程序对系统进行控制;在工控领域和白色家电领域占主导地位,如计算器、遥控器、空调等。C选项错误,故本题选择C。

15.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。

16.嵌入式系统广泛使用微控制器(MCU),下面关于MCU的叙述中错误的是( )。(D)

A. MCU将大部甚至全部计算机硬件电路集成在一块芯片中,它只需很少一些外接电路就可独立工作

B. 使用MCU的嵌入式系统体积小,功耗和成本低,可靠性也高

C. MCU品种和数量多,应用广泛,它占有嵌入式系统的大部分市场

D. MCU都是片上系统(SoC)

解析:嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,MCU)实际上是一种单片计算机,简称单片机。将整个计算机硬件的大部分甚至全部电路集成在一块芯片上。微控制器的种类和数量很多,在很多方面得到了广泛应用,目前大约占有嵌入式系统70%的市场。微控制器的最大特点就是单片化,体积减少,从而功耗和成本都下降。而SoC的最大的特点是成功实现了软硬件无缝的结合,它可能包含一个或者多个处理器。所以D选项不正确,故本题选择D。

17.数字视频(及其伴音)在嵌入式系统中使用或在互联网上传输时,其文件格式有多种。下面几种文件格式中不属于数字视频文件格式的是( )。(C)

A. .avi

B. .mov

C. .waV

D. .rmvb

解析:C项wav是数字音频文件格式。故本题选择C。

18.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。

19.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。

20.相对于其它处理器,ARM处理器主要技术特征,以下说法错误的是( )。(D)

A. 单周期操作

B. 采用存储和加载指令访问内存

C. 指令流水线

D. 性能优越但功耗较大

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111umb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。由于采用RISC的体系结构,ARM具有单周期操作、采用加载/存储指令访问内存、指令流水线技术等技术特征。故本题选择D。

21.以下ARM指令中不属于数据处理类指令的是( )。(B)

A. ADC R1,R2,R3

B. LDR R1,[R2]

C. MOV R1,R2,LSL#4

D. ORR R1,R2,R3

解析:数据处理类指令可分为数据传送指令、算术逻辑运算指令和比较指令。本题A、C、D项均属于数据处理类指令,B项属于加载/存储指令,故本题选择B。

22.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。故本题选择C。

23.下面是关于基于ARM内核的嵌入式芯片中的存储器及高带宽外部存储器控制接口的叙述,其中错误的是( )。(C)

A. ARM芯片片内配有的Flash存储器,通常用作系统的程序存储器

B. ARM芯片内的Cache采用SRAM

C. 高带宽外部存储器控制接口只能用于扩展系统的程序存储器

D. 高带宽外部存储器控制接口与AMBA的系统总线部分相连

解析:ARM芯片片内配有的Flash存储器,通常用作系统的程序存储器;其内部Cache一般采用SRAM;高带宽外部存储器控制接口为外部存储器扩展提供了接口,可以扩展程序存储器和数据存储器,与AMBA的系统总线部分相连。故本题选择C。

24.以下关ARM程序状态寄存器CPSR说法错误的是( )。(D)

A. CPSR记录了ARM运行过程中的标志状态

B. CPSR决定是否切换到Thumb状态

C. CPSR决定是否允许快速中断FIQ

D. CPSR决定堆栈深度

解析:CPRS为当前程序状态寄存器,记录了ARM运行过程中的标志状态;其中T为ARM与Thumb指令切换,F为禁止快速中断FIQ的控制位。因此A、B、C项正确,故本题选择D。

25.以下ARM指令中源操作数属于寄存器间接寻址的指令是( )。(B)

A. ADC R1,R2,R3

B. STRH R0,[R1]

C. ORR R1,R,R3

D. MVN R1,#0x0B

解析:寄存器间接寻址是指以寄存器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。故本题选择B。

26.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。

27.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,下面叙述中错误的是( )。(D)

A. 某个应用程序在Linux操作系统环境下运行时,它就成为一个用户进程

B. 服务组件是位于Linux操作系统内核之上的服务模块或实用程序的集合

C. Linux内核包含进程管理、内存管理、文件管理、网络接口和进程间通信等模块

D. Linux内核只供服务组件调用,与用户进程之间没有接口

解析:用户进程是在Linux系统上运行的应用程序集合,某个应用程序在Linux操作系统环境下运行时,它就成为一个用户进程;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实用程序的集合;Linux内核包含进程管理、内存管理、文件管理、网络接口和进程间通信等模块;Linux内核为用户进程提供了一个虚拟接口(系统调用)。故本题选择D。

28.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位送人R3。故本题选择c。

29.下面关于硬实时任务和软实时任务的叙述中,错误的是( )。(C)

A. 软实时任务仍然要求系统的响应越快越好,但是偶尔超出时限并不会造成任务失败或导致任务出现致命错误

B. 对硬实时任务,必须在给定的时限内完成,超过时限将会导致任务失败或引起致命的错误

C. 硬实时任务的相对时限比软实时任务短

D. DVD播放机的视频播放任务属于软实时任务

解析: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,一般不会造成严重后果;DVD播放机的视频播放任务属于软实时任务;多数的嵌入式系统都具有时间约束性,然而并非嵌入式系统都是实时系统。故本题选择C。

30.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16kb/s,其取样频率是8kHz,单声道,量化位数为8位,采用压缩编码,那么压缩比是( )。(C)

A. 8

B. 6

C. 4

D. 2

解析:数字音频的主要参数包括取样频率、量化位数、声道数目和使用的压缩编码方法以及比特率;比特率又称码率,指的是每秒钟的数据量;数字音频未压缩前,码率计算公式为: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。

31.在嵌入式系统(如数码相机)中,获取数字图像的过程大体分为四步,如下图所示,正确的处理步骤是( )。

(C)

A. 取样、扫描、分色、量化

B. 分色、量化、扫描、取样

C. 扫描、分色、取样、量化

D. 扫描、量化、取样、分色

解析:从现实世界中获得数字图像的过程称为图像的获取,所使用的设备主要有数码相机和扫描仪两种。获取过程的核心是模拟信号的数字化。其处理步骤大体分为4步:扫描,分色,取样,量化。故本题选择C。

32.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。目前嵌入式系统使用最多的非易失性存储器是( )。(B)

A. Mask ROM

B. Flash memory

C. SRAM

D. SSD

解析:嵌入式存储器也是嵌入式系统硬件的必不可少的组成部分。按照其存取特性可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM),其中RAM包括静态和动态两种形式,即SRAM和DRAM,他们都是易失性存储器,即掉电后信息丢失;Mask ROM是基于掩膜工艺技术的只读存储器,一旦生产出来信息不可改变,主要用于不可升级的成熟产品存储程序或不变的参数等信息;SSD是固态硬盘的缩写,具有读写速度快、功耗低等优点,但目前售价昂贵,在嵌入式领域应用并不广泛;闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性存储器,是近些年应用最广的只读存储器。故本题选择B。

33.在小端模式下,通过ARM伪指令MyData DCW 0x1122,0x3344,0x5566,0x7788在内存中定义了4个16位操作数,则在伪指令LDR R1,=MyData后执行指令LDR R0,[R1,#4],则R0的值为( )。(A)

A. 0x77885566

B. 0x11223344

C. 0x44556677

D. 0x88776655

解析:所谓小端模式,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;指令LDR R0,[R1,#4]是将寄存器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A。

34.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/Trransinitter,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。

35.下面关于S3C2410的外部存储器的叙述中,错误的是( )。(D)

A. S3C2410的存储器控制组件中包括的存储器控制器提供访问片外存储器芯片所需的控制信号

B. S3C2410的外部存储器地址空间共1GB

C. S3C2410的I/O与存储器采用统一编址方式

D. S3C2410的外部存储器地址空间可分成数个BANK,每个BANK均可实现8位、16位和32位总线宽度的访问

解析:S3C2410的存储器控制组件中包括存储器控制器、外部主控器、NANDFlash控制器等,其中存储器控制器提供访问片外存储器芯片所需的控制信号,支持大/小端模式,地址空间共1GB;其I/O与存储器采用统一编址方式,而非I/O映射编址(独立编址)方式;S3C2410的外部存储器地址空间可分成8个BANK,BANK0只能是16位和32位总线宽度的访问,其他所有BANK均可实现8位、16位和32位总线宽度的访问。故本题选择D。

36.下面关于CAN的叙述中,错误的是( )。(C)

A. CAN可实现多主工作方式,CAN网络上的节点在网络空闲时均可主动地向网络发送信息

B. CAN总线的数据帧由7个不同的域组成

C. 通过CAN数据帧发送数据时,每次发送的数据必须固定为8个字节

D. CAN总线采用差分方式进行信息传输

解析:CAN总线采用差分传输,控制器内置CRC校验,传输可靠性强,可构成多主多从系统,即同一时刻允许多个主从机同时进行数据传输。CAN总线的数据帧是由7个不同的域组成:帧起始、仲裁域、控制域、数据域、CRC域、应答域、帧结尾。数据域由数据帧的发送数据组成,它可以是0~8B,每字节包含8位,按照高位在前,低位在后的原则发送。故选C。

37.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。

38.某ARM处理器内部某功能部件对存储器的保护功能,提供了简单代替存储器管理部件的方法来管理存储器,这个部件用英语缩写为( )。(D)

A. MMU

B. SPSR

C. PSR

D. MPU

解析:MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是存储器管理单元,它是CPU中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;MPU是存储器保护单元,是对存储器进行保护的可选组件,提供了简单代替MMU的方法来管理存储器。故此题选D。

39.以下ARM指令正确的是( )。(C)

A. SUB R4,#1

B. ORR R2,#9

C. ADCS R7,R7,#1

D. JMP PC,LR

解析:A选项中SUB是减法指令,缺少寄存器;B选项中是逻辑或指令,同样缺少寄存器;C项正确;D选项JMP是无条件跳转指令。故选C。

40.下列关于硬件抽象层和板级支持包的概念的陈述中,不正确的是( )。(D)

A. 板级支持包的特点是与硬件和操作系统都关系紧密,既有硬件相关性,又有操作系统相关性。

B. 硬件抽象层是在操作系统层与硬件之间设置的独立的接口软件层,是所有直接依赖于硬件的软件。

C. 板级支持包中包含硬件相关的设备驱动程序。

D. 板级支持包主要完成外设存在自检、初始化外围设备、内存管理、加载和启动操作系统等功能。

解析:硬件抽象层是在操作系统层与硬件之间设置的独立的接口软件层,是所有直接依赖于硬件的软件。板级支持包中包含硬件相关的设备驱动程序,其特点是与硬件和操作系统都关系紧密,既有硬件相关性,又有操作系统相关性。BSP含有电路板的全套初始化程序,包括操作系统初始化。D项是引导加载程序的功能。故此题选择D。

填空题

41.嵌入式系统与通用计算机系统软件的相同之处,指的是嵌入式系统通常也具备__________【67】加载程序,外设__________【68】程序,操作系统,文件系统,网络协议栈,图形用户界面,数据库,以及各种各样的应用程序等,这些软件都是通用计算机所拥有的。

【67】引导【68】驱动

解析:本题需要了解嵌入式系统与通用计算机系统软件的相同之处。嵌入式系统与通用计算机系统软件的相同之处,指的是嵌入式系统通常也具备引导加载程序,外设驱动程序,操作系统,文件系统,网络协议栈,图形用户界面,数据库,以及各种各样的应用程序等。

42.SoC芯片中的CPU绝大多数是以IP核的方式集成在芯片中的,很少再自行设计开发。目前32位嵌入式处理器主要采用的是由【41】国一家专门从事RISC处理器内核设计公司设计的【42】内核。

【41】英【42】ARM

解析:本题考查ARM芯片的产生。目前32位嵌入式处理器主要采用的是ARM内核处理器,是由英国一家专门从事RISC处理器内核设计公司设计的。

43.RTIAnux基本的设计理念就是“架空”Linux内核,以便让其他实时进程能尽快地被执行。RTLinux开发者并没有针对实时操作系统的特性而重写Linux的内核,而是将Linux的内核代码做一些修改,将Linux的任务以及Linux内核本身作为一个【75】优先级的任务,而实时任务作为最【76】优先级的任务。

【75】低【76】高

解析:本题考查对RTIAnux的了解。RTLinux基本的设计理念就是“架空”Linux内核,以便让其他实时进程能尽快地被执行。其开发者将Linux的内核代码做一些修改,而非针对实时操作系统的特性而重写Linux的内核,将Linux的任务以及L,inux内核本身作为一个低优先级的任务,而实时任务作为最高优先级的任务。

44.嵌入式系统使用的存储器有多种类型,按照其存取特性可分为随机存取存储器和只读存储器,它们通常都用三个大写英文字母表示,即【57】【58】

【57】RAM【58】ROM

解析:嵌入式系统的存储器类型即相应的英文缩写。全称为Random Access Memory(随机存取存储器);全称为Read Only Memory(只读存储器)。

45.下图给出了两种LED数码管的内部结构原理图,其中图(a)为共【63】极LED数码管,图(b)为共【64】极LED数码管。

【63】阳【64】阴

解析:本题考查LED数码管的两种内部结构图。图(a)是共阳极接法:即把LED发光二极管的所有阳极连接在一起;图(b)是共阴极接法,即把所有LED发光管的阴极连接在一起。

46.三星公司基于ARM9内核的S3C2410嵌入式微处理器芯片的电源管理模块共有4种工作模式。【65】_______模式下,电源管理模块仅断开ARM内核时钟FCLK,但仍为外围硬件组件提供时钟。【66】_______模式下,电源管理模块将断开内部电源,除非唤醒逻辑有效,内核不产生功耗。

【65】休眠【66】掉电

解析:本题考查S3C2410内部的电源管理模块所具有的四种模式:正常模式、慢速模式、休眠模式和掉电模式。休眠模式下,电源管理模块仅断开ARM内核时钟FCLK,让CPU处于休眠状态,但仍为外围硬件组件提供时钟;掉电模式下电源管理模块将断开内部电源,除非唤醒逻辑有效,否则内核不产生功耗。

47.采用ADS1.2集成开发工具软件来开发基于ARM微处理器的嵌入式系统时,ADS1.2把目标文件中的信息按照三种存储区域类型来进行划分,即划分为RO段、__________【77】、ZI段。其中RO段是指__________【78】和常数的存储区域,具有只读属性。

【77】RW段【78】代码

解析:本题主要考查嵌入式系统主要开发工具软件ADS1.2如何进行地址映射配置。ADS1.2把目标文件中的信息按照3种存储区域类型来进行划分,即划分为RO段、RW段、ZI段;RO段是指代码存储区和常数存储区,具有只读性质。

48.三星公司基于ARM9内核的S3C2410嵌入式处理器芯片的电源管理模块共有___________【65】种工作模式。___________【66】模式下不使用PLL时钟(MPLL关闭不使用),由外部晶体或外部时钟直接提供给其它组件使用。

【65】4【66】慢速

解析:本题考查基于ARM9内核的S3C2410嵌入式处理器芯片的电源管理模块。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。慢速模式下不使用PLL时钟(MPLL关闭不使用),这样功耗降低,仅使用外部晶体或外部时钟直接提供给其他组件使用,不通过锁相环电路(低速情况无需锁相处理)。

49.如果R5=1000,R6=2999,C=1,指令ADC R0,R5,R6执行后,R0=___________【47】,R5=___________【48】。

【47】4000【48】1000

解析:本题考查简单的汇编指令操作。ADC是带进位加指令;指令执行完成后,R5值不改变。

50.如果R5=1000,R6=2999,C=1,指令ADC R0,R5,,R6执行后,R0=【47】,R5=【48】。

【47】4000【48】1000

解析:本题考查简单的汇编指令操作。ADC是带进位加指令;指令执行完成后,R5值不改变。

51.小端模式下如果从0x30000000到0x30000007存放的一个双字为0x1234567890ABCDEF,且R1=0x30000000,则加载指令LDRB R0,[R1]执行后,R0=【49】、LDRH R2,[R1,#2]执行后,R2=【50】

【49】0x000000EF【50】0x000090AB

解析:本题结合不同的寻址方式考查对小端模式的理解。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。第一条指令为寄存器间接寻址;第二条指令是基址加变址寻址方式。

52.利用ADS1.2工具套件进行基于ARM硬件平台的软件开发,在进行编译连接时,地址映射连接类型有2种方式,分别是___________【79】连接类型和Scattered连接类型。采用Scattered连接类型时需要提供一个scatter格式的___________【80】。

【79】simple【80】配置文件

解析:本题考查使用ADS1.2工具软件对嵌入式系统进行开发时的相关设置。利用ADS1.2工具套件进行基于ARM硬件平台的软件开发,在进行编译连接时,地址映射连接类型有2种方式,分别是Simple连接类型和Scattered连接类型。采用Scattered连接类型时需要提供一个scatter格式的配置文件。

53.已知R1=0xFFFFFFF8,R2=0x7F,则执行指令EOR R0,R1,R2后,寄存器R0=【55】_______,R2=【56】_______。

【55】0xFFFFFF87【56】0x7F(0x0000007F)

解析:本题考查数据处理类指令中的逻辑运算指令EOR(异或指令)。指令EOR R0,R1,R2采用的是寄存器寻址,是将R1和R2进行异或运算后保存到R0中,R2值不改变。异或运算按位比较,不相等则为1,相等则为0。

54.程序存储器和数据存储器仅用一套总线与CPU连接的这种存储结构称为【47】结构,程序存储器和数据存储器分开采用两套总线与CPU连接的存储结构称为【48】结构。

【47】 冯·诺依曼(von Neumann)【48】 哈佛(Harvard)

解析:本题考查嵌入式处理器按存储机制的分类。CPU与存储器的连接只有一套总线,存储器中既可以存放数据也可以存放程序,这样的结构是冯.诺依曼(von Neumann)结构;相对的,程序存储器和数据存储器分开采用两套总线与CPU连接的结构是哈佛(Harvard)结构。

55.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。

56.按照内核结构分类,Android属于【59】_______操作系统,这类内核的特点是各个模块之间的耦合度很【60】_______,通过函数调用实现模块之间的通信。

【59】单内核(宏内核)【60】高

解析:本题考查典型的嵌入式操作系统Android。按照内核结构分类,Android属于单内核操作系统,这类内核的特点是各个模块之间的耦合度很高,通过函数调用实现模块之间的通信。

57.衡量实时操作系统性能的一个重要指标是从接收到可屏蔽中断请求信号到操作系统作出响应并转人中断服务程序所需要的最长时间,称为【61】时间。该时间包括两部分:一是【62】时间,是指系统因执行临界区代码等原因不允许响应中断请求的时间;二是从硬件开始响应中断到开始执行中断服务程序第一条指令之间的时间。

【61】中断延迟【62】最长关中断

解析:本题考查RTOS的实时性能指标,其中响应时间的具体指标有中断延迟时间和任务切换时间。从接收到可屏蔽中断请求信号到操作系统作出响应并转入中断服务程序所需要的最长时间,称为中断延迟时间。该时间包括两部分:一是最长关中断时间,是指系统因执行临界区代码等原因不允许响应中断请求的时间;二是从硬件开始响应中断到开始执行中断服务程序第一条指令之间的时间。

58.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。

59.Linux操作系统遵从GNU计划下的【63】协议。而GNU开发的编程语言编译器称为【64】

【63】通用公共许可【64】GCC

解析:本题考查对GNU的了解。Linux操作系统遵从GNU计划下的通用公共许可协议,而GNU开发的编程语言编译器称为GCC。

60.UART传输一个字符时有固定的格式约定。字符总是以起始位开始,停止位结束,起始位以逻辑【65】电平为标志,停止位以逻辑【66】电平为标志,停止位可为1位、1位半和2位。

【65】0【66】1

解析:本题考查对UART格式的掌握。UART由发送器、接收器、控制单元、波特率发生器等构成,传输一个字符时有固定的格式约定。字符总是以起始位开始,停止位结束,起始位以逻辑0电平为标志,停止位以逻辑1电平为标志,停止位可为1位、1位半和2位。

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一232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GPE0一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一232接口电路设计。在软件设计时,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】)一1);//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、用8位十六进制数表示,用4位十六进制数表示)

void Timer0Int(void)

{

//设置定时器配置寄存器O(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(TCFGl)

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Timer0自动装载,并启动

}

(5)彩色LCD显示屏的硬件接口电路由s3C24lo的专用GPIO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的控制寄存器(GPHCON)

5)UART线路控制寄存器(ULCONn n可以是0、1、2)

6)TCFG0寄存器

7)TCFGl寄存器

说明:设置TCFGO、TCFGl可以确定预分频器系数、分频器值,如:通过设置TCFGO为Ox0000001F,Timer0的预分频器系数选择为31,设置TCFGl为Ox00000001,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: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)&OxFFFF5555,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。

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。

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。

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;TCFGl中[3:0]位确定Timei0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TCMPBO设置空【92】为0x00000002。

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。

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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