嵌入式系统试题库.pdf

资源描述

嵌入式系统试题库第 1 页共 44 页嵌入式系统试题库一、填空题 1、嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2、从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。 3、从层次角度来看，嵌入式系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、板级支持包（或硬件抽象层）和硬件层。 4、嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。 5、嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。 6、需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 7、确定输入信号是数字信号还是模拟信号属于功能性需求。 8、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么” 。 10、在嵌入式系统的设计过程中，其中体系结构设计解决“如何做” 。 11、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。 12、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。 13、在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。 14、在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。 15、在嵌入式系统的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。 16、在嵌入式系统的设计过程中，完成软件设计应在构件设计阶段完成。 17、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计（需求分析、规格说明和体系结构设计）和系统调试。 18、设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。 19、设计重用技术主要分为基于 IP 核的模块级重用和基于平台的系统级重用。 20、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验证几个阶段组成。 21、嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和嵌入式系统试题库第 2 页共 44 页数字信号处理器（DSP ）。 22、列举常见的 ARM 系列处理器：ARM7 系列、ARM9 系列、ARM11 系列、Cortex-M 系列、Cortex-R 系列、Cortex-A 系列等。 23、 ARM 系列微处理器支持的数据类型有：字节、半字和字等三种类型。 24、 ARM 系列微处理器支持的字数据存储格式有：大端格式和小端格式。 25、 ARM 系列处理器通过执行 BX 或者 BLX 指令来实现工作状态的切换。 26、列举常见的存储器类型：SRAM 、DRAM 、Flash 、EEPROM 等。 27、对于 RAM 存储器主要有两种，分别是：SRAM 和 DRAM 。 28、在时钟信号边沿到来之前的一段时间内，数据信号必须保持稳定，这段时间称为器件的建立时间；在时钟信号边沿到来之后的一段时间内，数据信号必须保持稳定，这段时间称为器件的保持时间。 29、总线是在多于两个模块（设备、子系统）之间传送信息的公共通路。 30、总线的功能是信息共享和交换。 31、总线由传输信息的物理介质和管理信息传输的协议组成。 32、挂接在总线上的设备依据启动总线事务的能力可以分为主设备和从设备。 33、总线协议依据同步方式可分为同步时序协议和异步时序协议。 34、总线仲裁方式可分为集中式仲裁和分布式仲裁。 35、总线按照传输关系分类可分为：主从结构和对等结构。 36、总线标准一般由四个部分来描述，分别是：机械特性、电气特性、引脚和协议。 37、 PCI 总线读写操作可分为两个阶段：地址段和数据段。 38、采用 RS232C 实现最简单的双机互联，至少需要如下信号线：TXD、RXD 和 GND。 39、 RS-232C 的帧格式由四部分组成，包括：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 40、一个 USB 系统可定义为三个部分：主机、设备和互联。 41、 USB 电缆由四根线组成，电源线 VBUS、地线 GND、差分信号传输数据线 D+ 和 D- 。 42、 USB 2.0 规范支持的传输速率为：1.5Mbps 、12Mbps 和 480Mbps 。 43、 USB 依据传输速度可分为低速设备、全速设备和高速设备。 44、 USB 低速设备应该在 D- 线上接一个上拉电阻，全速设备应该在 D+ 线上接一个上拉电阻。 45、 USB 规范定义了四种传输，分别是：控制传输、批量传输、中断传输和等时传输。嵌入式系统试题库第 3 页共 44 页 46、判断 USB 传输结束的条件是数据包长度小于最大值。 47、 USB 通信总线中的事务可能由令牌包、数据包和握手包组成。 48、 USB 事务类型可分为 IN 事务、OUT 事务和 SETUP 事务。 49、 I/O 接口面向软件设计人员有三类寄存器，分别是数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器。 50、 I/O 接口编址方式有两种，分别是：统一编址和独立编址。 51、在操作系统中，进程的三种基本调度状态为等待/ 挂起/waiting 、就绪/ready 和运行 /running 态。 52、嵌入式操作系统的内核构成包括系统初始化、多任务管理和内存管理。 53、实时系统就是指能在确定的时间内执行其功能并对外部的异步事件做出响应的计算机系统。 54、实时系统按照实时性要求不同可以分为两种：软实时系统和硬实时系统。 55、实时系统的关键问题是保证系统的实时性。 56、实时操作系统就是指具有实时性、能支持实时系统工作的操作系统。 57、实时操作系统按照是否支持抢先式，可分为抢先式实时操作系统和非抢先式实时操作系统。 58、实时操作系统的评价指标有：任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小内存开销和最大中断禁止时间。 59、在宿主机上使用编译器软件将嵌入式应用、嵌入式操作系统编译成为可以在目标机上运行代码的过程，称为交叉编译，而采用的编译器称为交叉编译器。 60、 Bootloader 主要功能是系统初始化、加载和运行内核程序。 61、电磁兼容设计具有两种要求：能抗外界的干扰、对外界的干扰要小。 62、异构双工嵌入式系统要求计算机不同、操作系统、编译系统不同、编程语言不同、开发环境不同、开发小组不同，但功能相同。嵌入式系统试题库第 4 页共 44 页二、单选题 1、以下哪个不是嵌入式系统设计的主要目标？（ D ） A 、低成本 B 、低功耗 C 、实时要求高 D 、超高性能 2、嵌入式系统有别于其他系统的最大特点是（ A ）。 A 、嵌入专用 B 、高可靠 C 、低功耗 D 、低成本 3、下面哪个系统属于嵌入式系统。（ D ） A 、 “天河一号”计算机系统 B 、联想 T400 笔记本计算机 C 、联想 S10 上网本 D 、联想 OPhone 手机 4、下面哪个系统不属于嵌入式系统（ D ）。 A 、MP3 播放器 B 、GPS 接收机 C 、 “银河玉衡”核心路由器 D 、 “银河”巨型计算机 5、下面哪个系统属于嵌入式系统。（ B ） A 、 “银河”巨型计算机 B 、MP4 播放器 C、“ 曙光”计算机 D 、IBM X60 笔记本计算机 6、从层次结构来看，嵌入式系统包括（ D ）。 A 、硬件层 B 、板级支持包 C 、实时操作系统和应用软件 D 、以上都是 7、在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（ C ）时完成。 A 、需求分析 B 、系统集成 C 、体系结构设计 D 、软硬件设计 8、在嵌入式系统设计中，嵌入式操作系统选型是在进行（ C ）时完成。 A 、需求分析 B 、系统集成 C 、体系结构设计 D 、软硬件设计 9、在嵌入式系统设计中，进行硬件版图设计是在进行（ D ）时完成。 A 、需求分析 B 、系统集成 C 、体系结构设计 D 、软硬件设计 10、在嵌入式系统设计中，软硬件划分是在进行（B ）时完成。 A 、需求分析 B 、体系结构设计 C 、软硬件设计 D 、系统集成 11、在嵌入式系统设计中，软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。 A 、软硬件分开描述 B 、软硬件统一描述 C 、协同测试 D 、协同验证嵌入式系统试题库第 5 页共 44 页 12、下面关于哈佛结构描述正确的是（ A ）。 A 、程序存储空间与数据存储空间分离 B 、存储空间与 IO 空间分离 C 、程序存储空间与数据存储空间合并 D 、存储空间与 IO 空间合并 13、下面关于冯诺依曼结构描述正确的是（ C ）。 A 、程序存储空间与数据存储空间分离 B 、存储空间与 IO 空间分离 C 、程序存储空间与数据存储空间合并 D 、存储空间与 IO 空间合并 14、以下哪个处理器属于嵌入式处理器？（ A ） A 、S3C44B0 x B 、奔腾 C 、看门狗 D 、MP3 播放器 15、下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（ B ）。 A 、嵌入式微处理器 B 、微控制器 C 、DSP D 、以上都不合适 16、下面哪一类嵌入式处理器最适合于做 FFT （快速傅立叶变换）计算（ C ）。 A 、嵌入式微处理器 B 、微控制器 C 、DSP D 、以上都不合适 17、下面哪一种工作模式不属于 ARM 特权模式（ A ）。 A 、用户模式 B 、管理模式 C 、系统模式 D 、数据访问终止模式 18、下面哪一种工作模式不属于 ARM 异常模式（ C ）。 A 、快速中断模式 B 、管理模式 C 、系统模式 D 、数据访问终止模式 19、由于受到某种强干扰导致程序“跑飞” ，ARM 处理器的最可能进入哪一种工作模式（ D ）。 A 、管理模式 B 、数据访问终止模式 C 、系统模式 D 、未定义指令中止模式 20、 ARM7TDMI 的工作状态包括（ D ）。 A 、测试状态和运行状态 B 、挂起状态和就绪状态 C 、就绪状态和运行状态 D 、ARM 状态和 Thumb 状态 21、 ARM7TDMI 在开始执行代码时应处于（ A ）。 A 、ARM 状态 B 、Thumb 状态嵌入式系统试题库第 6 页共 44 页 C 、由用户通过硬件设计指定 D 、不确定 22、关于 ARM 子程序和 Thumb 子程序互相调用描述正确的是（ B ）。 A 、系统初始化之后，ARM 处理器只能工作在一种状态，不存在互相调用。 B 、只要遵循一定调用的规则，Thumb 子程序和 ARM 子程序就可以互相调用。 C 、只要遵循一定调用的规则，仅能 Thumb 子程序调用 ARM 子程序。 D 、只要遵循一定调用的规则，仅能 ARM 子程序调用 Thumb 子程序。 23、以下有关 ARM 处理器工作状态的描述中（ D ）是不正确的。 A 、ARM 处理器有两种工作状态。 B 、系统复位后自动处于 ARM 工作状态。 C 、在程序执行过程中，微处理器可以随时在两种工作状态之间切换。 D 、切换工作状态时必须保存现场。 24、 ARM 处理器的异常的正确理解应该是（ D ）。 A 、外部中断 B 、内部异常 C 、系统调用 D 、以上都是 25、关于 ARM 处理器的异常的描述不正确的是（ C ）。 A 、复位属于异常 B 、除数为零会引起异常 C 、所有异常都要返回 D 、外部中断会引起异常 26、关于 ARM 处理器的异常向量表的描述正确的是（ C ）。 A 、异常向量表放的就是中断服务子程序 B 、异常向量表放的是中断服务子程序的入口地址 C 、异常向量表放的是跳转指令，执行该指令进入相应中断服务子程序 D 、以上都不是 27、指令“ADD R2, R1, #10”的寻址方式为（ A ）。 A 、立即寻址 B 、寄存器间接寻址 C 、多寄存器寻址 D 、堆栈寻址 28、指令“ADD R0, R1, R2”的寻址方式为（ D）。 A 、立即寻址 B 、寄存器间接寻址 C 、多寄存器寻址 D 、寄存器寻址 29、指令“LDMIA R0!, R1, R2, R3, R4”的寻址方式为（ C ）。 A 、立即寻址 B 、寄存器间接寻址嵌入式系统试题库第 7 页共 44 页 C 、多寄存器寻址 D 、堆栈寻址 30、指令 LDR R0, R1,4 的寻址方式为（ C ） A 、寄存器间接寻址 B 、相对寻址 C 、基址变址寻址 D 、多寄存器寻址 31、并行接口 SRAM 存储器接口并不一定需要（ B ） A 、数据总线 B 、时钟信号 C 、地址总线 D 、控制总线 32、某系统需要小量的高速缓存，最合适的存储器是（ A ）。 A 、SRAM B 、DRAM C 、EEPROM D 、Flash 33、某系统需要大量的高速缓存，最合适的存储器是（ B ）。 A 、SRAM B 、DRAM C 、EEPROM D 、Flash 34、某系统需要永久存放小量参数，而且频繁访问，最合适的存储器是（ C ）。 A 、SRAM B 、DRAM C 、EEPROM D 、Flash 35、某系统需要永久存放大量不再修改的数据，最合适的存储器是（ D ）。 A 、SRAM B 、DRAM C 、EEPROM D 、Flash 36、某系统需要永久存放高速度写的数据，最合适的存储器是（ B ）。 A 、SRAM B 、FRAM C 、EEPROM D 、Flash 37、下面关于 DRAM 存储器描述错误的是（C）。 A 、DRAM 存储器需要对存储内容定时刷新 B 、DRAM 存储器具有单位空间存储容量大的特点 C 、DRAM 存储器属于非易失的存储器 D 、DRAM 存储器主要依靠电容的电荷存储效应记忆信息 38、下列有关 Flash 存储器的描述，不正确的是（ C ）。 A 、Flash 存储器属于非易失的存储器 B 、Flash 存储器的读操作与 SRAM 存储器的读操作基本相同 C 、Flash 存储器的写操作与 SDRAM 存储器的写操作基本相同 D 、Flash 存储器在写入信息前必须首先擦除原有信息 39、在总线时序协议中，时序主要用于描述（D ）出现在总线上的定位方式。 A 、高电平 B 、上升沿 C 、时钟信号 D 、事件 40、下面总线设备既是主设备又是从设备的是（ B ）。嵌入式系统试题库第 8 页共 44 页 A 、CPU B 、DMAC C 、UART D 、USB 控制器 41、下面总线采用同步时序协议的是（ A ）。 A 、PCI B 、RS232C C 、USB D 、SATA 42、下面总线采用异步时序协议的是（ C ）。 A 、PCI B 、SPI C 、USB D 、I2C 43、下面总线采用集中式仲裁的是（ A ）。 A 、PCI B 、I 2 C C 、USB D 、CAN 44、下面总线采用分布式仲裁的是（ B ）。 A 、PCI B 、I 2 C C 、USB D 、AMBA 45、下面总线属于主从结构且单主设备的是（ D ）。 A 、AMBA 总线 B 、以太网 C 、令牌总线 D 、USB 总线 46、下面总线属于主从结构且支持多主设备的是（A）。 A 、PCI 总线 B 、以太网 C 、USB 总线 D 、令牌总线 47、下面总线不属于主从结构的是（ D ）。 A 、PCI B 、I 2 C C 、USB D 、以太网 48、下面总线不属于对等结构的是（ A ）。 A 、PCI B 、IEEE1394 C 、令牌网 D 、以太网 49、 RS232C 使用无硬件握手最简单的双机互联中，下面（ B ）信号不是必须的。 A 、TXD B 、DTR C 、RXD D 、GND 50、下列关于 RS232C 描述不正确的是（C）。 A 、 RS232C 采用非归零、双极性编码 B 、 RS232C 使用负逻辑规定逻辑电平，-5V-15V 表示逻辑“1” C 、 RS232C 采用同步通信协议 D 、 RS232C 引脚包含信号地 51、 USB2.0 规范支持的速率有（ D ）。 A 、1.5Mbps B 、12Mbps C 、480Mbps D 、以上都是 52、 USB 总线系统有（ A ）个主机。 A 、1 B 、2 C 、4 D 、无限制 53、 USB 总线系统支持（ B ）个设备。嵌入式系统试题库第 9 页共 44 页 A 、1 B 、127 C 、128 D 、256 54、有关 USB 设备连接与速度选择描述正确的是（D）。 A 、低速设备必须在 D+ 端连接一个上拉电阻 B 、全速设备必须在 D- 端连接一个上拉电阻 C 、全速设备必须在 D+ 端连接一个下拉电阻 D 、低速设备必须在 D- 端连接一个上拉电阻 55、 USB 总线采用的通信方式为（A）。 A 、轮询方式 B 、中断方式 C 、DMA 方式 D 、I/O 通道方式 56、 USB 接口移动硬盘最合适的传输类型为（ B ）。 A 、控制传输 B 、批量传输 C 、中断传输 D 、等时传输 57、 USB 接口鼠标最合适的传输类型为（ C ）。 A 、控制传输 B 、批量传输 C 、中断传输 D 、等时传输 58、 USB 接口摄像头最合适的传输类型为（ D ）。 A 、控制传输 B 、批量传输 C 、中断传输 D 、等时传输 59、 USB 低速设备支持（ B ）个端点。 A 、2 B 、3 C 、30 D 、31 60、 USB 全速设备支持（ D ）个端点。 A 、2 B 、3 C 、30 D 、31 61、嵌入式系统最常用的数据传送方式是（B）。 A 、查询 B 、中断 C 、DMA D 、I/O 处理机 62、下述哪一种功能单元不属于 I/O 接口电路。（ C ） A 、定时/ 计数器 B 、UART C 、LED D 、GPIO 63、下面哪一种功能单元不属于 I/O 接口电路。（ A ） A 、薄膜键盘 B 、I 2 C 控制器 C 、UART 控制器 D 、GPIO 64、下列关于 DMA 描述不正确的是（ D ）。 A 、内存可以被 CPU 访问，也可以被 DMA 控制器访问 B 、 DMA 可以和 CPU 并行工作 C 、 DMA 开始前，CPU 需要初始化 DMA 控制器，结束后，DMA 控制器产生中断 D 、数据的输入和输出需要经过 CPU ，再由 DMA 控制器访问内存嵌入式系统试题库第 10 页共 44 页 65、下列关于 GPIO 描述正确的是（ D ）。 A 、 GPIO 可以由 CPU 编程决定方向，但不能查询其状态 B 、 GPIO 通常用于连接外部的 SDRAM ，进行高速传输 C 、 CPU 可以通过编程，决定 GPIO 是输入、输出的通信功能，但不能是双向的 D 、 GPIO 可以用于模拟 Flash 的接口，对 Flash 存储器进行读写操作 66、实时系统操作的正确性取决于（ A ）。 A 、逻辑设计的正确性 B 、相应操作执行时间 C 、逻辑设计的正确性和相应操作执行时间 D 、以上都不是 67、软实时系统要求（ A ）。 A 、事件响应实时 B 、事件和任务响应都实时 C 、任务响应实时 D 、事件和任务响应都不实时 68、硬实时系统要求（ B ）。 A 、事件响应实时 B 、事件和任务响应都实时 C 、任务响应实时 D 、事件和任务响应都不实时 69、基于查询的实时编程结构的实时性取决于（ D ）。 A 、中断响应时间 B 、最长任务执行时间 C 、任务切换时间 D 、所有其它任务执行时间之和 70、基于中断的实时编程结构的实时性取决于（ A ）。 A 、中断响应时间 B 、最长任务执行时间 C 、任务切换时间 D 、所有其它任务执行时间之和 71、前后台系统的实时性取决于（ D ）。 A 、中断响应时间 B 、最长任务执行时间 C 、任务切换时间 D 、所有其它任务执行时间之和 72、非抢先式实时操作系统的实时性取决于（ B ）。 A 、中断响应时间 B 、最长任务执行时间 C 、任务切换时间 D 、所有其它任务执行时间之和 73、抢先式实时操作系统的实时性取决于（ C ）。 A 、中断响应时间 B 、最长任务执行时间 C 、任务切换时间 D 、所有其它任务执行时间之和嵌入式系统试题库第 11 页共 44 页 74、下述哪种实时编程结构不可重入函数必须进行互斥处理（ D ）。 A 、查询实时编程结构 B 、前后台系统 C 、非抢先式实时操作系统 D 、抢先式实时操作系统 75、下述哪种实时编程结构中的任务优先级不相同（ D ）。 A 、查询实时编程结构 B 、前后台系统 C 、非抢先式实时操作系统 D 、抢先式实时操作系统 76、优先级倒置出现的条件有（ D ）。 A 、优先级任务调度 B 、抢占式任务调度 C 、资源共享 D 、以上都是 77、嵌入式操作系统的主要目标并不包括（ A ）。 A 、强大多任务支持 B 、实时处理能力 C 、代码体积 D 、与硬件的交互能力 78、嵌入式 Linux 操作系统一般在 ROM 中存放的布局并不包括（ D ） A 、Bootloader B 、内核参数区 C 、Linux 内核 D 、交叉编译器 79、下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。（ B ） A 、Red-hat Linux B 、CLinux C 、Ubuntu Linux D 、SUSE Linux 80、下述哪个操作系统不是嵌入式操作系统。（ D ） A 、Clinux B 、Win CE 6.0 C 、C/OS-II D 、Windows XP 81、下述哪个操作系统是实时操作系统。（B ） A 、Clinux B 、Win CE 6.0 C 、Windows XP D 、Windows Vista 82、评价一个实时操作系统的技术指标并不包括（ C ）。 A 、任务调度算法 B 、上下文切换时间嵌入式系统试题库第 12 页共 44 页 C 、代码体积 D 、确定性 83、 Clinux 与标准 Linux 最大的区别在于（ B ）。 A 、任务调度算法 B 、内存管理 C 、文件系统 D 、应用开发模式 84、嵌入式操作系统一般通过（ A ）手段来解决代码体积与嵌入式应用多样性的问题。 A 、使用可定制的操作系统 B 、将操作系统分布在多个处理器上运行 C 、增大嵌入式设备的存储容量 D 、使用压缩软件对操作系统进行压缩 85、使用 Host-Target 联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。 A 、宿主机 B 、 Windows 操作系统 C 、目标机 D 、交叉编译器嵌入式系统试题库第 13 页共 44 页三、简答题 1、什么是嵌入式系统？答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2、简述嵌入式系统的基本特点。答：面向特定应用、设计高效、综合性强、生命周期长、程序固化、需要独立的开发系统、可靠性高、成本低、功耗低、体积小。 3、谈一谈嵌入式系统的发展趋势。答：产品种类不断丰富，应用范围不断普及；性能不断提高；功耗不断降低，体积不断缩小；网络化、智能化程度不断提高；软件成为影响价格的主要因素。 4、谈一谈嵌入式系统设计方法演变的三个阶段。答：第 1 阶段：以印制板（PCB ）、计算机辅助设计（CAD）软件和在线仿真器为主要工具的设计方法。第 2 阶段：以 EDA 工具软件和 EOS （Embedded Operating System ）为开发平台的设计方法。第 3 阶段：以 IP 内核库为设计基础，用软硬件协同设计技术的系统级设计方法。 5、什么是嵌入式系统的传统设计方法？答：经过需求分析和总体设计，整个系统被划分为软件和硬件两个子系统，二者之间遵循一定的接口规范；接下来软件工程师和硬件工程师分别进行设计、开发、调试和测试；然后两个子系统集成在一起并进行测试；如果系统功能正确且满足所有性能指标，则结束，否则需要对软硬件子系统分别进行验证和修改，并重新进行系统集成和测试。 6、嵌入式系统的传统设计方法有何特点。答：这种方法简单易实现，但存在一些痼疾，严重影响了嵌入式系统设计的效率和结果。首先，虽然在需求分析阶段考虑了软硬件接口的问题，但由于缺乏统一的软硬件协同表示方法，软硬件划分只能由设计者凭经验完成，无法从系统级进行验证且很难评估这种划分嵌入式系统试题库第 14 页共 44 页是否合理，也不易发现软硬件接口存在的问题。其次，软硬件分别设计和开发，一旦出现错误，不仅难以定位，而且修改起来也非常麻烦，甚至可能需要调整软件结构或者硬件配置。第三，它的设计周期可能比较长，例如为了验证软件开发的正确性，必须在硬件全部完成之后才能开始进行软件测试和系统集成，大大延长了设计的进程。 7、什么是嵌入式系统的系统级设计方法？答：嵌入式系统的系统级设计方法是一种高层次的设计方法，设计人员针对设计目标进行系统功能描述，定义系统的行为特性，进行软硬件划分，生成系统级的规格描述。这一过程可以不涉及实现方法和工艺。接下来，设计人员就可以按照系统级规格描述实现软硬件子系统及其接口。 8、软硬件协同设计包括哪几个阶段？答：软硬件协同设计包括：系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合、以及软硬件协同模拟与验证。 9、简述嵌入式处理器的特点。答：低档处理器多采用哈佛结构，高档处理器多采用冯诺伊曼结构；品种规格系列化；对实时多任务有很强的支持能力；可靠性高、功耗低、集成度高、性价比高。 10、简述嵌入式处理器的分类。答：嵌入式微处理器、微控制器（单片机）和数字信号处理器（DSP ）。 11、简述嵌入式微处理器的特点。答：嵌入式微处理器的特点：通用微处理器的增强，一般为 32 位。构成：一般 CPU 、存储器、I/O 接口三者分离；性能：一般为 1002000MIPS ；存储器：Flash 一般为 116MB ， SDRAM 一般为 264MB ；一般加载复杂嵌入式操作系统：VxWorks 、WinCE 、Clinux 、 Embedded Linux 等。 12、简述微控制器的特点。嵌入式系统试题库第 15 页共 44 页答：微控制器的特点：单片化，整个计算机集成在一个芯片中。低档微控制器构成：一般 CPU 、存储器、I/O 接口三者集成在一个芯片内；性能：1100MIPS ，存储器：Flash 一般为 8512KB ， SRAM 一般为 256B/1128KB ；一般无嵌入式操作系统或者简单嵌入式操作系统。高档微控制器构成：一般 CPU 、I/O 接口两者集成在一个芯片内，需要外扩存储器；性能： 1001000MIPS ，存储器： Flash 一般为 14MB ， SRAM 一般为 164MB ；一般有嵌入式操作系统（VxWorks 、C/OS-II、WINCE 、Clinux ）。 13、简述 DSP 的特点。答：DSP 的特点：高效乘累加运算，高效数据存取，硬件重复循环，确定性操作（程序执行时间可预测）。 14、嵌入式处理器按照字长可分为哪几类？各有何应用领域。答：嵌入式处理器按照字长可划分为 4 位、 8 位、 16 位、 32 位和 64 位等五个不同的等级。一般说来，4 位或 8 位的产品通常是面向低端应用设计的，16 位的产品用于比较精密的应用；32 或 64 位的产品用于计算强度很大的应用。 15、简述嵌入式处理器的选择原则。答：1、应能满足应用的设计目标； 2、开发工具是否好用？ 3、市场占有率； 4、应该遵循“够用”原则，不应片面追求高性能。 16、谈一谈嵌入式处理器的发展趋势。答：嵌入式微处理器、微控制器与 DSP 之间的界限越来越模糊；32 位嵌入式处理器应用日趋广泛，已经开始挤占原本数据 8 位 MCU 的市场；双核或多核结构的产品不断涌现。 17、列出 ARM7 微处理器的工作模式。答：user 用户模式、sys 系统模式、fiq 快速中断模式、irq 外部中断模式、svc 管理模式、 abt 数据访问中止模式、und 未定义指令中止模式。嵌入式系统试题库第 16 页共 44 页 18、 ARM7 微处理器的有哪两种工作状态。答：ARM 状态（32 位指令）和 Thumb 状态（16 位指令）。 19、简述 ARM 和 Thumb 状态的区别及如何进行状态切换。答：ARM 状态是 32 位指令，Thumb 状态是 16 位指令。进入 Thumb 状态：执行 BX 指令，当操作数寄存器最低位为 1 时，可以使微处理器从 ARM 状态切换到 Thumb 状态（处理器工作在 Thumb 状态，如果发生异常并进入异常处理子程序，则异常处理完毕返回时，自动从 ARM 状态切换到 Thumb 状态）。进入 ARM 状态：执行 BX 指令，当操作数寄存器最低位为 0 时，可以使微处理器从 Thumb 状态切换到 ARM 状态（处理器工作在 Thumb 状态，如果发生异常并进入异常处理子程序，则进入时处理器自动从 Thumb 状态切换到 ARM 状态）。 20、 SRAM 有何特点。答：SRAM 属于高速存储器，价格较高，一般均用于对速度和性能要求较高的场合。常用的异步 SRAM 访存周期在 7ns 至 100ns 之间， SRAM 的单片容量不大，大多在几 K 至几百 K 之间。SRAM 存储器芯片有 4 位、8 位、16 位、32 位等多种位宽，这种存储器的访存接口和操作时序最为简单。 21、 DRAM 有何特点。答： DRAM 和 SRAM 均属于 RAM 存储器， DRAM 的特点是存储密度很大，速度比 SRAM 慢，单位存储成本较低，一般用于对容量要求较高的场合。常用的单片 DRAM 存储器容量在几百千至几百兆字节之间，访存周期一般是几十纳秒。 22、 EEPROM 有何特点。答：非挥发；存储密度小；单位存储成本较高；容量小；写入有限制，页写要等待；接口时序简单，一般采用串行接口；小量参数存储。 23、 Flash 有何特点。嵌入式系统试题库第 17 页共 44 页答：非挥发；存储密度大；单位存储成本较低；容量较大；接口时序复杂需要擦除及 Block 写。 24、 FRAM 有何特点。答：非挥发；功耗低；读写速度快；接口时序简单；类似 SRAM 接口；成本高。 25、什么是标准 TTL 电平？有何特点。答：发送端：高电平2.4V ，低电平2.0V ，低电平0.9Vdd，低电平0.7Vdd，低电平（4）最高时钟频率为 max65,80 80 1 12.5 80 CYC MAX t ns f MHz ns = = 参考功能描述最小值最大值单位 t 0 rd 延迟时间 5 10 ns t 1 rd 持续时间 60 ns t 2 rd 有效到数据输出 30 ns t 3 rd 无效到 data 持续时间 5 10 ns clk addr data A A rd t 2 t 3 t 1 t 0 su t h t t 0嵌入式系统试题库第 30 页共 44 页 3、下图为 PCI 总线读操作时序图。问：下图中地址段持续几个时钟周期？在地址段主设备发出的信号 C/BE# 表示什么意思？下图中数据段时期持续了几个时钟周期？从设备如何知道数据传输结束？如果时钟 CLK 为 33MHz ，数据总线宽度为 32 位，下图数据传输速率为多少？峰值传输速率为多少？什么情况下才能达到峰值传输速率？ CLK C/BE# AD FRAME# 1 2 3 4 5 6 7 数据1 地址 8 9 数据2 数据3 CMD IRDY# TRDY# 传输传输等待等待等待传输地址段数据段数据段数据段 BE# 答：下图中地址段持续 1 个时钟周期，在地址段主设备发出的信号 C/BE# 表示总线命令。下图中整个数据段时期持续了 6 个时钟周期。主设备使 IRDY# 有效的同时使 FRAME# 无效，用来告诉从设备这是最后一个数据段，表明数据传输结束。如果 CLK 为 33MHz ，数据总线宽度为 32 位=4B ，传输时间为 7T=210ns，传送 3 拍数据为 3*4B=12B ，传输速率=12B/210ns=57MB/s 。峰值传输速率为 133MB/s ，当没有等待周期，传输拍数趋向无穷时达到峰值传输速率。嵌入式系统试题库第 31 页共 44 页 4、下图为 PCI 总线写操作时序图。问：下图中地址段持续几个时钟周期？在地址段主设备发出的信号 C/BE# 表示什么意思？下图中数据段时期持续了几个时钟周期？从设备如何知道数据传输结束？如果 CLK 为 33MHz ，数据总线宽度为 32 位，下图数据传输速率为多少？峰值传输速率为多少？什么情况下才能达到峰值传输速率？答：下图中地址段持续 1 个时钟周期，在地址段主设备发出的信号 C/BE# 表示总线命令。下图中数据段时期持续了 6 个时钟周期。主设备使 IRDY# 有效的同时使 FRAME# 无效，用来告诉从设备这是最后一个数据段，表明传输结束。如果 CLK 为 33MHz ，数据总线宽度为 32 位=4B ，传输时间为 7T=210ns ，传送 3 拍数据为 3*4B=12B ，传输速率=12B/210ns=57MB/s 。峰值传输速率为 133MB/s ，当没有等待周期，传输拍数趋向无穷时达到峰值传输速率。 CLK C/BE# AD FRAME# 1 2 3 4 5 6 7 数据1 地址 8 9 数据2 数据3 BE#1 CMD BE#2 BE#3 IRDY# TRDY# DEVSEL# 传输传输等待等待等待传输地址段数据段数据段数据段嵌入式系统试题库第 32 页共 44 页 5、画出 RS232C 用于双机互连的连线示意图；然后写出其利用硬件握手进行发送和接收数据的工作过程。答：（ 1）功能示意图如下（2）其利用硬件握手进行发送和接收数据的工作过程如下：计算机 A 接收计算机 B 发送当计算机 A 准备好，则使 DTR 有效。计算机 B 通过采集 DSR 知道当计算机 A 准备好接收数据，则可以发送数据。当计算机 A 未准备好，则使 DTR 无效。计算机 B 通过采集 DSR 知道当计算机 A 未准备好接收数据，则可以停止发送数据。计算机 B 接收计算机 A 发送当计算机 B 准备好，则使 DTR 有效。计算机 A 采集 DSR ，知道当计算机 B 准备好接收数据，则可以发送数据。当计算机 B 未准备好，则使 DTR 无效。计算机 A 通过采集 DSR 知道当计算机 B 未准备好接收数据，则可以停止发送数据。计算机 A TXD RXD GND DTR DSR DTE 计算机 B TXD RXD GND DTR DSR DTE嵌入式系统试题库第 33 页共 44 页 6、分析在四线连接方式的 RS485 组网方式中，为何不能实现对等通信？（10 分）答：假设 4 根总线从上到下依次命名为 A 、B 、C 、D 1）所有从机的接收线均连接在 A 、B 总线上； 2）所有从机的发送线均连接在 C 、D 总线上； 3）如果某从机需要与另一从机通信（即对等通信），则它需要将信息发送到 C 、D 总线，但由于另一从机的接收线在 A 、B 上，故两者不能直接通信。 S R TXD RXD S R TXD RXD S R TXD RXD S R TXD RXD S R TXD RXD 主机从机嵌入式系统试题库第 34 页共 44 页 7、分析在二线连接方式的 RS485 组网方式中，是否可以实现主从通信？答：假设 2 根总线从上到下依次命名为 A 、B 1）所有设备的接收线与收发线均连接在 A 、B 总线上； 2）所有设备，可以同时从任意一根总线上获取数据； 3）所有设备，可以向任意一根总线上写数据； 4）任意一个设备，可以通过任意一根总线，向另外一个设备发送数据； 5）在这样的组网方式中，在任意时刻，只能有一个设备向总线上写数据。因此需要在所有连接到总线上的设备之间，建立一种总线仲裁机制，例如令牌环机制等等，以保证不会在总线上造成冲突； 6）一旦一个设备获得总线的使用权，则可以成为主设备，而总线上其他的设备成为从设备，可以实现主从通信。 S R TXD RXD S R TXD RXD S R TXD RXD S R TXD RXD嵌入式系统试题库第 35 页共 44 页 8、右下图为 USB 批量 OUT 传输事务流程图，请用文字叙述其工作过程（包括 4 个分支并说明分支出现的原因）。答：（1）令牌段：主机发出令牌包，寻址从机；（2）数据段：主机发出数据包；（3）握手段： a) 从机如果接收令牌包或者数据包出错，无响应； b) 从机端点不存在，回送 STALL ； c) 从机端点暂时不能接收数据，回送 NAK； d) 从机接收正确，回送 ACK。 ACK 空闲令牌段 Token 数据段 Data 握手段 Handshake 空闲主机发出设备发出 NAK STALL OUT DATA0/1嵌入式系统试题库第 36 页共 44 页 9、右图为 USB 中断 IN 传输事务流程图，请根据右图用文字叙述其工作过程（包括 4+2 个分支并说明分支出现的原因）。答：（1）令牌段： a) 主机发出令牌包，寻址从机。（2）数据段： a) 从机如果接收令牌包出错，无响应； b) 从机端点不存在，回送 STALL ； c) 从机端点数据未准备好，回送 NAK； d) 从机端点数据准备好，回送数据包。（3）握手段： a) 主机如果接收数据包出错，无响应； b) 主机如果接收数据包正确，回送 ACK。嵌入式系统试题库第 37 页共 44 页 10、下述程序为 S3C4510B 控制 GPIO 端口输出的一段程序。 #define IOPMOD (*(volatile unsigned long *)0 x03FF5000) /IO port mode register #define IOPDATA (*(volatile unsigned long *)0 x03FF5008) /IO port data register void Delayms(unsigned int); /延迟程序 int main() unsigned long LED; IOPMOD = 0 xFFFFFFFF; /将所有 IO 口置为输出模式 IOPDATA = 0 xEF; for(; ;) LED = IOPDATA; LED = (LED 1); IOPDATA = LED; Delayms(20); if(!(IOPDATA return(0); 请问：关键词“volatile ”在此程序中的作用是什么？哪些语句是读内存（不包括读内存常量 0 xFFFFFFFF、0 xEF ）？哪些语句是写内存？哪些语句是读端口？哪些语句是写端口？答：关键词“volatile ”在此程序中的作用是阻止编译器优化；读内存语句有：IOPDATA = LED；写内存语句有：LED = IOPDATA；读端口语句有：LED = IOPDATA；写端口语句有：IOPDATA = LED 。嵌入式系统试题库第 38 页共 44 页 11、分析下述 S3C44B0 x 的示例程序。 #include volatile unsigned long timeval; / 当前时刻 int main(void) init_timer(); / Initialize Timer while(1) pPIO-PDA TE = 0 xFD; / Turn LED1 On wait(1000); / Wait 1000ms pPIO-PDA TE = 0 xFB; / Turn LED2 On wait(1000); / Wait 1000ms / 初始化 Timer5 以及开定时中断 void init_timer(void) / 1ms 产生一次定时中断 _irq void HandlerTIMER5(void) timeval+; pIC-I_ISPC = INT_TIMER5; /* 等待函数，以毫秒为单位 */ void wait(unsigned long time) unsigned long tick; tick = timeval; while (timeval - tick) I_ISPC = INT_TIMER5;” 的作用是什么？子程序 HandlerTIMER5 并未被调用，它是如何执行的？此程序的功能是什么？答：语句“while (1)” 的作用是死循环、等待中断、LED 显示；关键词“_irq” 的作用是指明该函数为 IRQ 中断服务子程序；语句“pIC-I_ISPC = INT_TIMER5;” 的作用是清除中断请求标志；中断源发出中断请求，CPU 响应中断并查询中断源得到中断向量表入口地址，到中断向量表相应入口地址取指令执行，该处为跳转指令，执行跳转指令跳转到子程序 HandlerTIMER5 处执行；此程序的功能是双灯闪烁。嵌入式系统试题库第 39 页共 44 页 12、右下图为雷达自动伺服系统。高低角为实时跟踪，采用 PID 控制（一种控制算法），采样周期为 20ms ；方位角为步进控制，每一次步进 0.1 度。。该系统是否是嵌入式系统？为什么？该系统有三个计算机，请为该系统选配操作系统（是否需要，需要什么样的操作系统），简单说明理由。答：该系统为嵌入式系统。因为该系统以应用为中心，我们首先看到的是雷达自动伺复系统，而非通用计算机系统；以计算机技术为基础，包括至少 3 块处理器，而且可能配有操作系统，两个下位机属于典型的专用计算机系统；对于下位机软硬件必须裁减，对功能、可靠性、功耗、体积、成本有要求，以满足雷达自动伺复系统的要求。下位机 80C51 的任务简单：显示、键盘、串口通信、步进控制，而且本身计算能力弱，无需配操作系统；下位机 S3C44B0 x 的任务也简单：两个串口通信、一个 PID 控制，本身计算能力属于中等，但实时性、可靠性要求高，采用实时操作系统可保证实时性和可靠性，可配简单实时操作系统，如 uC/OS-II ；也可不配操作系统，PID 计算量不大，但要仔细设计 PID 控制软件，以保证实时性，但可靠性会降低；上位机工控机计算能力强，任务复杂，要完成雷达接收信号的处理，但实时性要求不是很高，为了简化应用软件设计，要配操作系统，一般配 Embedded 2000/XP 等复杂而非实时嵌入式操作系统，软件设计大幅度简化。接收机天线转台工控机 S3C44B0 x 角度传感器功放伺服电机 80C51 功放步进电机键盘显示高低角方位角 RS422A RS232C 雷达自动伺服系统俯仰通道实时跟踪，方位步进0.1度下位机上位机嵌入式系统试题库第 40 页共 44 页 13、在C/OS-II 中，使用下列信息（以二进制表示）计算出当前就绪的最高优先级任务的任务 ID （tid），并指出 OSRdyGrp 的值（以二进制表示），给出详细的计算过程。（提示：使用 OSUnMapTbl 作为已知的映射表，使用 C 语句实现计算过程的算法） OSRdyTbl0 = 00000000、OSRdyTbl1 = 01000000、OSRdyTbl2 = 10001001 OSRdyTbl3 = 11110111 、OSRdyTbl4 = 00100011、OSRdyTbl5 = 11110101 OSRdyTbl6 = 00010000、OSRdyTbl7 = 11110010 答： OSRdyGrp = 11111110 Y = OSUnMapTblOSRdyGrp; X = OSUnMapTblOSRdyTblY; Tid = Y * 8 + X; Y = 1; X = 6; Tid = 14; 嵌入式系统试题库第 41 页共 44 页 14、指挥台与发报机之间确定采用串口（RS232C 协议）进行双机互联（传送命令，反馈信息），且没有采用硬件握手机制。由于环境干扰比较厉害，显然其通信可靠性不高。在不改变串口通信机制的前提下（物理层不变），利用你所学的知识，提出一种经济、现实的方案来提高其通信可靠性。答：模仿 USB 协议，采取两种措施：数据+CRC 校验；链路层握手协议，建立可靠链路。（数据+CRC 校验数据（8 字符）+CRC 校验（2 字符），具体分析略。链路层握手协议事务由令牌包、数据包和握手包构成，具体分析略。 15、请用 C 语言编写一个简单框架程序（个别地方也可文字叙述），要求体现前后台系统的编程思想（任务就是一个函数，直接调用，无需实现，但至少三个任务），并分析前后台系统的优缺点以及它的实时性如何决定。答：后台程序： void main( void ) Init( ) /初始化 while(1) if( eventFlag1) task1( ); else if( eventFlag2) task2

展开阅读全文