计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷91 (题后含答案及
解析)
题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 综合题
选择题
1. 不属于ARM内核主要特点的是( )。 A.功耗低 B.功能强大
C.采用RISC占构 D.全部采用哈佛结构
正确答案:D
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-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-M3系列是哈佛结构。故本题选择D。
2. 下面与AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)有关的叙述中,错误的是( )。
A.AMBA是ARM公司公布的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
B.AMBA规定了ARM处理器内核与处理器内部RAM、DMA以及高带宽外部存储器等快速组件的接口标准
C.ARM处理器内核与外围端口及慢速设备接口组件的接口标准不包含在AMBA规范中
D.AMBA有多个版本,性能随版本的发展而逐步提高
正确答案:C 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。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。故本题选择C。
3. 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的层次结构方式构建片上系统,下面列出的组件中,不与外围总线相连的组件是( )。
A.UART
B.DMA控制器
C.ADC
D.USB设备
正确答案:B 解析:系统总线通过桥接器与外围总线互连,外围总线连接的硬件组件包括:GPIO、UART、SPI、I2C、USB设备ADC、DAC等等。DMA(Direct Memory Access)控制器是一种在系统内部转移数据的独特外设,可以将其视为一种能够通过一组专用总线将内部和外部存储器与每个具有DMA能力的外设连接起来的控制器。故本题选择B。
4. 在软件配合下,通过SPI总线可以构成多种简单或复杂的系统。下面是关于构成SPI系统的叙述,错误的是( )。
A.SPI可以构成一主一从式系统 B.SPI可以构成互为主从式系统 C.SPI可以构成一主多从式系统 D.SPI不能构成多主多从式系统
正确答案:D
解析:串行外设(SPI)接口是一种同步串行外设接口,允许嵌入式处理器与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。SPI可以构成一主一从式、一主多从式和互为主从式系统。故此题选择D。
5. Nios Ⅱ软核处理器的硬件抽象层(HAL)系统库是一个轻量级C/C++运行时环境,属于单线程的类UNIX运行库,关于它所提供的服务如下( )项说法是错误的。
A.结合NewLib ANSI C标准库,向用户提供熟知的标准库函数 B.提供设备驱动,使用户可以访问系统中的所有设备 C.为系统提供了TCP/IP协议栈
D.系统初始化,在main( )函数之前完成软核处理器Nios和运行库环境的初始化任务
正确答案:C
解析:HAL系统库提供以下服务:结合Newlib ANSI C标准库,向用户提供熟知的标准库函数;提供设备驱动,使用户可以访问系统中的所有设备;为用户提供了与HAL服务相统一的标准接口(HAL API),例如数据访问、中断处理和报警设施:系统初始化,在main( )函数之前完成软核处理器Nios和运行库环境的初始化任务;设备初始化,在main( )函数之前完成每个设备的实例化和初始化。C项不属于提供的服务,故本题选择C。
6. 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( )。
A.仅Ⅰ和Ⅲ B.仅Ⅰ和Ⅱ
C.仅Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ D.全部
正确答案:D
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D。
7. 下面是基于ARM内核的嵌入式芯片中有关GPIO的叙述,其中错误的是( )。
A.GPIO作为输入接口时具有缓冲功能 B.GPIO作为输出接口时具有锁存功能 C.GPIO的引脚一般是多功能复用的
D.GPIO一般只具有0态和1态,不具有高阻状态
正确答案:D 解析:GPIO的引脚一般是多功能复用的,一般具有0态和1态和高阻状态;作为输入接口时具有缓冲功能,作为输出接口时具有锁存功能。故本题选择D。
8. 下面关于I2C的叙述中,错误的是( )。 A.I2C即集成电路互连总线
B.I2C具有SDA、SCL和ACK共3条信号线
C.I2C传送数据时,每次传送的字节数目没有 D.I2C是多主总线
正确答案:B 解析: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。没有ACK,B项错误,故本题选择B。
9. 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.10Hz~100Hz B.10Hz~1000Hz C.100Hz~1000Hz D.100Hz~10000Hz
正确答案:A
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。
10. 关于ARM处理器的工作模式,以下说法错误的是( )。 A.用户模式是程序正常执行的模式
B.快速中断模式处理高速中断,用于高速数据传输或通道处理 C.管理模式用于操作系统的保护模式,处理软中断
D.系统模式用于处理未定义的指令陷阱
正确答案:D
解析:ARM处理器有多种工作模式,其中用户模式(USER)是ARM处理器正常的程序执行状态;系统模式(SYS)是运行具有的操作系统任务;快中断模式(FIQ)支持高速数据传输或通道处理;管理模式(SVC)即操作系统保护模式。除此之外还有数据访问终止模式(ABT)、中断模式(IRQ)、未定义指令终止模式(UND)。故本题选择D。
11. 下面与嵌入式处理器复位相关的叙述中,错误的是( )。
A.嵌入式处理器都有一个系统复位引脚为nRESET或RESET,nRESET表示高电平复位
B.嵌入式系统常使用外接复位芯片提供的复位信号来实现系统的可靠复位 C.有些微处理器用复位芯片可通过两个不同引脚分别输出高电平或低电平有效的复位信号
D.ARM复位后PC指针指向某个唯一的地址
正确答案:A
解析:嵌入式处理器都有一个系统复位引脚为nRESET或RESET,n表示低电平复位,不带n的表示高电平复位。选项A错误,本题选择A。
12. 下面关于I2C的叙述中,错误的是( )。 A.I2C即集成电路互连总线
B.I2C是一种串行半双工传输的总线 C.I2C总线只能连接一个主控器件
D.I2C传送数据时,每次传送的字节数目没有
正确答案:C
解析:I2C总线可以挂接多个器件,其中主动发起数据传输操作的I2C器件是主控器件(主器件),否则它就是从器件。C选项错误,故本题选择C。
13. 关于μC/0S—II的基本特点,下列叙述中错误的是( )。 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
正确答案:B
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。
14. 下面关于Unix与Linux的叙述中,错误的是( )。 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
正确答案:C
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。
15. 下面关于Unix与Linux的叙述中,错误的是( )。 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
正确答案:C
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。
16. 下面关于NOR Flash和NAND Flash的叙述中,错误的是( )。 A.NOR Flash和NAND Flash是目前市场上两种主要的闪存技术
B.NAND Flash以页(行)为单位随机存取,在容量、使用寿命等方面有较大优势
C.NOR Flash写入和擦除速度较慢
D.数码相机存储卡和U盘中的Flash均采用NOR Flash
正确答案:D 解析:NOR Flash和NAND Flash是市场上两种主要的闪存技术;NOR Flash ROM的特点是以字节为单位随机存取,但NOR Flash ROM写入和擦除速度较慢,影响了它的性能。NAND Flash ROM以页(行)为单位随机存取,在容量、使用寿命和成本方面有较大优势。但是它的读出速度稍慢,编程较为复杂,因此大多作为数据存储器使用。数码相机存储卡和u盘中的Flash均采用NANDFlash,D选项错误,故本题选择D。
17. 下面关于S3C2410中UART的叙述中,错误的是( )。 A.芯片内置UART0、UART1和UART2共三个接口
B.uARTn对应的控制寄存器uCONn用于确定uARTn传输帧的格式
C.在计算波特率时用到的外部时钟有两种选择,具体选择时由uART的控制器寄存器中的相关位的状态决定
D.通过对uART的控制器寄存器进行编程可确定每个uART的相关中断是否允许
正确答案:B
解析:S3C2410有三个UART接口UART0、UART1和UART2,其对应的线路控制寄存器为ULCON0、ULCON1和ULCON2,用于确定传输帧的格式;UART的波特率由除数寄存器决定,也取决于外部时钟,还可以是UEXTCLK,由相应控制寄存器决定;通过对UART的控制器寄存器进行编程可确定每个UART的相关中断是否允许;B选项错误,故本题选择B。
18. 如下关于TinyOS的说法,正确的是( )。 A.主要用于无线传感器网络的操作系统 B.属于重量级的操作系统
C.是QNX公司开发的开放源代码操作系统
D.Tiny OS的技术特点是轻进程、被动消息、对象驱动和组件化编程
正确答案:A
解析:Tiny OS是UC Berkeley开发的开放源代码操作系统,属于深度轻量级的操作系统;专为嵌入式无线传感网络设计,功耗较低,特别适合传感器这种受内存、功耗的设备;Tiny OS的技术特点是轻线程、主动消息、事件驱动和组件化编程。故本题选择A。
19. 以下各项关于微内核(micro kernel)操作系统的说法,正确的是( )。 A.是对单内核做了结构扩展后推出的
B.内核不包括任务管理、调度器、中断管理和进程间通信模块 C.内核小巧,传统操作系统内核中的许多部分都被移出内核 D.进程需要区分内核模式和用户模式服务
正确答案:C 解析:微内核操作系统是对单内核做了结构改进后推出的,在这种操作系统内核机构中,将任务管理、调度器、中断管理和进程间通信模块编译成一个功能精简、空间紧凑的模块,称为微内核;内核小巧,传统操作系统内核中的许多部分都被移出内核,采取服务器方式实现;所有进程请求使用统一接口,进程不需要区分内核模式和用户模式服务。C选项正确,故本题选择C。
20. 微硬盘是一种由超小型笔记本和数码相机领域发展而来的外部存储设备,下面关于微硬盘的叙述中,错误的是( )。
A.目前1.8英寸的微硬盘容量已达几百GB B.带有数据缓存,有利于提高数据传输率 C.采用USB接口时,一般须另加外部电源
D.为使微硬盘适用于多种手持装置,其接口可采用多种标准,如CF卡、PCMCIA、USB 2.0、ATA等
正确答案:C
解析:微硬盘最早是由IBM公司开发的一款超级迷你硬盘机产品。目前1.8英寸的微硬盘容量已达几百GB;一般微硬盘带有数据缓存,有利于提高数据传输率;微硬盘功耗极小,无需外置电源,链接USB即可使用;为使微硬盘适用于多种手持装置,其接口可采用多种标准,如CF卡、PCMCIA、USB 2.0、ATA等。所以选本题C。
21. 下面是关于μC/OS—II任务管理中空闲任务(Idle task)的叙述,其中错误的是( )。
A.它是系统创建的第1个任务 B.它是优先级最低的任务 C.它始终处于等待状态
D.它是必不可少的一个系统任务
正确答案:C 解析:μC/OS—II任务管理中空闲任务(Idle task)是系统创建的第1个任务,它是必不可少的一个系统任务,也是优先级最低的任务;绝大多数情况下,μC/OS—II的每个任务都是一个无限的循环,都处在5种状态之一的状态下。故C项错误,故本题选择C。
22. 以下关于互联网IP地址的叙述中,错误的是( )。 A.正在上网(online)的每一台终端设备都有一个IP地址
B.现在广泛使用的IPv4协议规定IP地址使用32个二进位表示 C.IPv4规定的IP地址快要用完了,取而代之的将是位的IPv5 D.许多设备的IP地址是动态分配的而非固定不变的
正确答案:C
解析:IP协议第4版,简称IPv4规定,每个IP地址使用32个二进制位表示,其中包含网络号和主机号两部分,每个正在上网的终端设备都有一个IP地址,许多设备的IP地址是动态分配的而非固定不变的。由于IPv4中地址长度仅为32位,只有大约36亿个地址可用。2011年年初国际组织ICANN宣布地址已全部分配完毕,新的第6版IP协议IPv6已把地址长度扩展到128位。故本题选择C。
23. 以下关于互联网IP地址的叙述中,错误的是( )。 A.正在上网(online)的每一台终端设备都有一个IP地址
B.现在广泛使用的IPv4协议规定IP地址使用32个二进位表示 C.IPv4规定的IP地址快要用完了,取而代之的将是位的IPv5 D.许多设备的IP地址是动态分配的而非固定不变的
正确答案:C
解析:IP协议第4版,简称IPv4规定,每个IP地址使用32个二进制位表示,其中包含网络号和主机号两部分,每个正在上网的终端设备都有一个IP地址,许多设备的IP地址是动态分配的而非固定不变的。由于IPv4中地址长度仅为32位,只有大约36亿个地址可用。2011年年初国际组织ICANN宣布地址已
全部分配完毕,新的第6版IP协议IPv6已把地址长度扩展到128位。故本题选C。
24. 通过I2C、SPI、UART、USB等可以实现嵌入式系统间或嵌入式系统与外围器件等的连接,下面相关叙述中,正确的是( )。
A.SPI允许总线上的多个器件同时竞争总线,通过总线仲裁的方式确定器件的总线控制权
B.I2C具有3个信号线:SCL、SDA和SSEL;当作为从设备时,其SSEL应为低电平
C.UART只能工作于半双工通信方式
D.USB有多个版本,如USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0、USB 3.0等
正确答案:D
解析:I2C总线属于多主总线,即允许总线上有一个或多个主控制器件和若干从器件同时进行操作,通过总线仲裁的方式确定总线控制权;I2C只有两条信号线;数据线SDA和时钟线SCL,所有操作都通过这两条信号线完成;UART常用于全双工串行异步通信;USB有多个版本,如USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0、USB 3.0等。故本题选择D。
25. 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( )。
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。
正确答案:D
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—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D。
26. 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( )。
A.24位
B.16位 C.8位 D.4位
正确答案:C
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。
27. 下面是关于嵌入式系统中UART的叙述,其中错误的是( )。 A.UART是通用异步收发器 B.uART可实现全双工串行通信 C.在ARM嵌入式芯片中,UART的接收器和发送器中的FIFO寄存器的字节数相同,且固定为字节
D.有的ARM嵌入式芯片中集成了多个UART
正确答案:C
解析:UART即串行异步通信接口,常用于全双工串行通信,使用UART进行通信时要求通信双方波特率和传输格式必须一致。所有嵌入式处理芯片内部均集成了兼容标准UART功能的组件,有的集成了多个UART。一般接收和发送缓冲器的FIFO字节数N是一样大小,长度可编程选择,如4B、8B、16B、B等。故本题选择C。
28. 衡量实时操作系统性能的指标不包括下列哪一项? 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
正确答案:D 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。
29. 下面关于硬实时任务和软实时任务的叙述中,错误的是( )。
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
正确答案:C
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. 下列关于μC/OS-II操作系统的描述中,错误的是( )。 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
正确答案:B
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。
31. 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.电源管理及时钟控制器 B.SPI C.GPIO D.UART
正确答案:A
解析:ARM处理芯片内部有多个定时计数组件,包含WDT、通用定时器(Timer)、RTC、PWM;看门狗定时器(WDT)的主要功能是,当处理器进入错误状态后的一定时间内可使处理器复位;处理芯片内部的实时时钟(RTC)可直接提供年月日时分秒,使应用系统具有自己的日期和时间。将故本题选择B。
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( )。
A.Mask ROM B.Flash memory C.SRAM D.SSD
正确答案:B 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. 计算机局域网传输数据时,必须把数据组织成规定格式的“帧”,每一数据帧由下图所示的5个部分组成,其中①、②、③分别是( )。
A.有效载荷、控制信息、校验信息 B.控制信息、校验信息、有效载荷 C.控制信息、有效载荷、校验信息 D.校验信息、有效载荷、控制信息
正确答案:C
解析:局域网采用分组交换技术,发送设备必须把要传输的数据分成小块,即帧,一次只能传输一帧。数据帧中除了包含需要传输的数据(称之为“有效载荷”)之外,还必须包含发送该数据帧的发送设备地址和接收该数据帧的接收设备地址。另外数据帧中还需要附加一些信息随同数据一起进行传输,以供接收设备在收到数据之后验证数据传输是否正确。这些信息包括控制信息和校验信息。故本题选择C。
34. 下面关于嵌入式系统使用的存储器的叙述中,错误的是( )。 A.新型存储器FRAM和MRAM是非易失性存储器
B.EEPROM是一种可电擦除可编程的只读存储器,可以在线改写和擦除信息
C.NOR Flash ROM的特点是以字节为单位随机存取
D.存储容量达几十GB(甚至更高)的微硬盘,其内部的存储体主要是Flash ROM
正确答案:D
解析:新型存储器FRAM和MRAM是非易失性存储器,EEPROM是一种可电擦除可编程的只读存储器,可以在线改写和擦除信息,NOR Flash ROM的特点是以字节为单位随机存取,存储容量达几十GB(甚至更高)的微硬盘,其内部的存储体主要是NAND Flash。故此题选D。
35. 下述通信标准中,不采用差分方式进行信号传输的是( )。 A.USB B.RS-232 C.RS-485 D.CAN
正确答案:B
解析:采用差分信号传输方式,具有很强的抗共模干扰能力;选项中仅RS一232不是。故本题选择B。
36. 用下图可以辅助解释SPI的工作原理。假设主机的移位寄存器A中已存入11001010,从机的移位寄存器B中已存入11110000,则在主机发出4个SCK有效信号后,主机移位寄存器A和从机移位寄存器B中的内容分别是( )。
A.11001010,11110000 B.01010011,00001111 C.11110000,11001010 D.00001100,10101111
正确答案:D
解析:SPI(Serial Peripheral Interface)总线系统是一种同步串行外设接口,允许MCU与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。时钟信号SCK的1次作用对应一位数据的发送和另一位数据的接收。在主机中数据从移位寄存器中自左向右发出送到从机,同时从机中的数据自右向左发到主机,经过8个时钟周期完成1个字节的发送。输入字节保留在移位寄存器中,然后从接收缓冲区中读出一个字节的数据。故本题选择D。
37. 以下具有NVIC的ARM处理器是( )。 A.ARM7 B.ARM9 C.ARM11 D.Cortex–M0
正确答案:D 解析:NVIC为嵌套向量中断控制器,选项中面向微控制器应用领域的Cortex–M0具有此功能。故此题选D。
38. 执行ARM指令LDRH R1,[R2,#4]!之后,以下说法错误的是( )。 A.R1的值加4 B.R2的值加4
C.内存中的数据保持不变 D.R1和R2的值均改变
正确答案:A
解析:LDRH是存储器到寄存器的数据传送指令,半字数据加载指令。题中是基址加变址寻址,且存储器值改变,即R1→[R2+4]、R2←R2+4;所以此题选择A。
39. 下面关于ARM处理器片内存储器及控制器的叙述中,错误的是( )。 A.ARM处理器片内数据存储器通常使用的是SRAM B.ARM处理器片内程序存储器通常使用的是SDRAM
C.通过AMBA的“高带宽外部存储器控制接口”可以对外部扩展的存储器进行管理与控制
D.从结构上看“高带宽外部存储器控制接口”与AMBA的系统总线相连
正确答案:B
解析:ARM处理器片内数据存储器通常使用的是SRAM,片内程序存储器通常使用的是Flash ROM,从结构上看“高带宽外部存储器控制接口”与AMBA的系统总线相连,通过AMBA的“高带宽外部存储器控制接口”可以对外部扩展的存储器进行管理与控制。故此题选择B。
40. 下列关于Bootloader的陈述中,不正确的是( )。
A.不同的Bootloader程序功能虽有差别,但大多支持操作系统引导和加载功能。
B.Bootloader又称为bootROM。
C.嵌入式操作系统的引导加载可以采用启动加载(bootloading)模式或下载(downloading)模式。
D.Bootloader依赖于具体的硬件结构。
正确答案:B 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引导加载程序(Bootload)。故此题选择B。
填空题
41. Thumb-2指令集提供了专门用于开、关中断的专用指令,关外部中断使用的指令为:__________【51】,开外部中断的指令为:__________【52】。
正确答案:【51】CPSID I【52】CPSIE I
解析:本题考查对Thumb一2指令集的掌握,开关中断指令属于程序状态类指令,用于更改处理器状态。关外部中断使用的指令为:CPSID I,开外部中断的指令为:CPSlE I。
42. 已知ARM处理器R1=Oxl2345678,R2=0xFF00,则执行指令AND R0,R1,R2后,寄存器R0= 【53】,R1= 【54】。
正确答案:【53】0x12000018【54】0x12345678 解析:本题考查对Thumb指令集中逻辑与指令AND的掌握。AND R0,R1,R2是将R1与R2按位相与的结果存在R0中,故结果为0x12000018;运算之后R1保持不变。
43. 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。
正确答案:【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。
44. 在Internet中负责选择合适的路由,使发送的数据分组(packet)能够正确无误地按照地址找到目的计算机所使用的【45】_______协议簇中的【46】_______协议。
正确答案:【45】TCP/IP【46】IP 解析:本题主要考查对TCP/IP协议的了解。TCP/IP协议簇中的IP协议,在Internet中负责选择合适的路由,使发送的数据分组(packet)能够正确无误地按照地址找到目的计算机。
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
正确答案:【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. ARM处理器采用的指令集结构是___________【47】,其中面向实时系统的嵌入式Cortex系列是___________【48】。
正确答案:【47】RISC【48】ARM Cortex—R
解析:此题考查ARM处理器的指令集结构以及嵌入式Cortex系列。ARM处理器的指令集结构有两种:RISC和CISC,ARM处理器采用RISC结构。Cortex—A系列是面向高端应用的处理器核,Cortex—R系列是面向实时控制的处理器,Cortex—M系列是面向微控制器的处理器核。
47. 嵌入式系统使用的存储器有多种类型,按照所处物理位置可分为【57】存储器和片外存储器以及外部存储设备,按照存储信息的不同又可分为程序存储器和【58】存储器。
正确答案:【57】片内【58】数据 解析:本题主要考查嵌入式系统的存储器的分类。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(RAM)和只读存储器(ROM);按照所处物理位置可分为片内存储器(芯片内置的存储器)和片外存储器(外部扩展的存储器)以及外部存储设备;按照存储信息的不同可分为程序存储器和数据存储器。
48. 利用下图LED数码管接口显示字符“A”的汇编语言程序片段如下,请填空将语句补充完整。MOV R0, # 【65】: “A”的共阳编码,用16进制表示 LDR R1,=0x10000000: 指向nGCS2段中的任何一个地址 STRB R0,【66】: 写入外部锁存器并让LED显示
正确答案:【65】0x88【66】[R1]
解析:本题考查S3C2410与LED数码管的连接及相应的汇编程序,不同的接法数码管的赋值不同,写入外部锁存器要注意采用寄存器间接寻址。
49. 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。
正确答案:【41】处理器(处理器、微处理器、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。
50. 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。
正确答案:【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。
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。
正确答案:【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。
52. 用ARlM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】。
正确答案:【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。
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。
正确答案:【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. 数字图像的分辨率用水平分辨率×垂直分辨率表示,如800×600、1024×768等,我国高清电视的图像分辨率大多为___________【41】×1080,其宽高比为___________【42】。
正确答案:【41】1920【42】16:9 解析:本题主要考查数字图像的主要参数及其含义。数字图像的分辨率用水平分辨率×垂直分辨率表示,我国高清电视的图像分辨率大多为1920×1080,其宽高比为16:9。
55. 如果一种存储器的总线工作频率为333MHz,数据线宽度为32位,每个存储器总线周期传输1次数据,则该存储器的带宽为___________【55】MB/s。AM29LV160是一种典型的NOR Flash芯片,芯片内部具有20条地址线和16条数据线,该芯片的存储容量为___________【56】MB。
正确答案:【55】1332【56】2
解析:本题考查典型片外存储器的带宽及容量计算。带宽=总线频率×数据宽度/8×传输次数/总线周期=1332MB/s;有20条地址线,16条数据线,则容量为V=220×16=16Mb,即2MB。
56. ARM处理器在小端模式下,如果R2=4,R1=0xFC,而指令STR R0,[R1,R2]!执行后,0x00000100~0x00000103中的数据依次为0xA1,0xB2,0xC3,0xD4,R1中的值为【61】,而原来R0中的值为【62】。
正确答案:【61】0x00000100【62】0xD4C382A1
解析:本题考查对小端模式概念以及一些指令操作的理解。对小端模式下,32位数据字的高字节存放在高地址,而低字节存放在低地址;STR是寄存器到存储器的数据传送指令;题中指令寻址方式为基址加变址寻址,且在完成数据传送后应该更新基址寄存器。
57. 下图为基于ARM处理器的嵌入式系统的键盘接口。当仅KEY2按下时,ARM处理器读到的GPF6~GPF1的值为【65】_______(用二进制按序表示)。在嵌入式应用中,构成键盘的方式有线性键盘和矩阵键盘两类,下图采用的是【66】_______键盘的结构形式。
正确答案:【65】111101【66】线性
解析:图中所示为线性按键接口。当仅KEY2按下时,相对应的GPF2为0,其余为1,即111101。
58. 按照内核结构分类,Android系统的内核属于【73】_______内核,这类内核的缺点是占内存空间【74】_______、维护困难、任务执行时间的可预测性低等。
正确答案:【73】单【74】大
解析:单内核结构是传统操作系统采用的内核结构,缺点是占内存空间大,缺乏可扩展性。Android OS是典型的单内核操作系统。
59. 在ARM指令中,如果R1≤R2,则将R2减去R1,结果放R0中,用两条指令完成,则分别为【53】和【54】。
正确答案:【53】CMP R1,R2【54】SUBLS R0,R2,R1
解析:本题先用比较指令CMP来判断大小,再用减法指令完成数据相减和传送。
60. ARM处理器内嵌直接存储器访问控制器,直接存储器访问可用三个大写英文字母简称为【61】。使用直接存储器访问控制器可将数据块从外设传输至内存、从内存传输至外设或从内存传输至【62】。
正确答案:【61】DMA【62】内存
解析:本题考查对嵌入式存储器功能的了解。使用直接存储器访问(DMA)控制器可将数据块从外设传输至内存、从内存传输至外设或从内存传输至内存。
综合题
61. 电梯群控系统由楼层控制器、电梯轿箱控制器、电机房控制器和控制子系统组成,其中电梯轿箱控制器的基本功能要求如下:a、需要若干个对应楼层的按键和开门、关门、紧急呼叫等功能按键,用户可同时按下若干个楼层按键。需要用7段LED显示器显示电梯所运行到的楼层。b、需要在电梯轿箱门的两侧安装红外发射、接收探头,门打开后开始监测红外接收电路的信号,当探测到无人再进入电梯时,5秒后电梯门关闭。若门在关闭时,又有人已经进入门内,门将再自动打开,以防夹到人。然后重新开始计时5秒,再关门,电梯运行。c、具备与控制子系统的数字语音对讲功能。若用户遇到紧急情况,可以按下“紧急呼叫”按键,则启动数字语音对讲。d、具备对轿箱内部的视频监控功能。控制子系统通过电梯轿箱控制器可以查看轿箱内部的监控视频。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建电梯轿箱控制器的硬件平台,请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(注意:完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)(1)电梯轿箱控制器的硬件平台设计时,除了要设计最小硬件系统外,还必须完成按键接口电路、LED显示器接口电路、红外探测接口电路、电梯开关门驱动电路、音频接口电路、___________【81】接口电路及通信接口电路等。在通信接口设计时,由于电梯轿箱控制器与电机房控制器之间只需要传输包含命令信息、楼层信息的文本数据,它们之间的通信接口拟设计为RS一485接口,可以采用S3C2410芯片内部的___________【82】部件外加电平转换芯片等来实现。而电梯轿箱控制器与控制子系统之间需要传输视频和音频信息,它们之间的通信接口拟设计为以太网接口,由于S3C2410芯片内部没有以太网控制部件,因此需外加以太网控制器芯片及电平转换等来实现。实现时,若选用AX88796芯片,其片选信号CS引脚(低电平有效)连到S3C2410芯片的nGCS3上,因此,读写AX88796芯片内部寄存器的首地址是:___________【83】。(说明:S3C2410芯片外部可扩展的存储容量为1GB,分成
了8块,每块128MB,分别由nGCS0~nGCS7选择,整个外部存储空间的首地址为:0x00000000)(2)设计红外探测电路时,利用GPE2作为输出,控制红外发射管工作,GPE3作为输入连接到红外接收管。那么,相关驱动程序中,初始化GPE2、GPE3引脚功能的语句是: rGPECON=((rGPECON|0x00000010)&___________【84】);//rGPECON是端口E的控制寄存器 若GPE2输出“1”时,控制红外发射管工作(即发射红外线),GPE2输出“0”时,控制红外发射管不工作,那么,相关驱动程序中,控制红外发射管工作和不工作的语句分别是: rGPEDAT=rGPEDAT|___________【85】;//rGPEDAT是端口E的数据寄存器 rGPEDAT=rGPEDAT&___________【86】;(3)电梯轿箱控制器探测到无人再进入电梯时,将延时5秒后关闭电梯门。设计时,若选用S3C2410芯片内部的Timer2部件来产生0.05秒的时间间隔,然后,再用Timer0部件来计数,即计0.05秒时间间隔的产生次数。那么,Timer0部件在此将作为计数器用,而Timer2部件在此将作为___________【87】器用。软件设计时,Timer0部件计数___________【88】次,即表示5秒时间间隔到,将产生中断请求,在Timer0的中断服务程序中发出轿箱门关闭信号。 若系统主频参数PCLK为2MHz,分割器值选择为16,预分频系数选择为19,那么,为了使Timer2能产生0.05秒的时间间隔,初始化函数可以设计如下,请补充完善。(注:所有参数请用十六进制表示) void Timer2 Int(void) { //设置定时器配置寄存器0(TCFGO) rTCFGO=___________【】;//dead zone=0,Timer2预分频系数设19 //设置定时器配置寄存器1(TCFG1) rTCFGl=___________【90】;//都工作在中断方式,mux2=1/16 //设置计数常数 rTCNTB2=___________【91】; //设置控制寄存器TCON rTCON=___________【92】;//更新TCNTB2和TCMPB2 rTCON=0x001000://Timer2启动 }(4)电梯轿箱控制器中所需的数字语音对讲功能,需要设计语音信号的采集电路和回放电路。通常情况下人的语音信号是频率范围为300Hz~___________【93】Hz的模拟信号,因此,可以利用A/D转换部件设计语音波形的采集电路,从而得到数字语音信号,并通过以太网通信接口传输给控制子系统。假设采样频率为8KHz,样本值用8位二进制数进行编码。那么,125ms的语音片段,用10Mbps的以太网传输,至少需要__________【94】ms。语音信号回放电路可以利用D/A转换芯片再加功放电路等来设计,设计语音回放软件时,为了使回放时语音不会失真,需定时把数字语音信号输出到D/A芯片中,这个定时时间间隔应该是__________【95】μs。(5)电梯轿箱控制器中所需的视频监控功能,需要设计与视频模块的接口电路。若用GPE15、__________【96】来连到视频模块的SDA、__________【97】引脚上,GPC0~GPC7连接到视频模块的数据线上,用于输入视频图像的Y信号,那么,相关驱动程序中需要下面语句来初始化GPC0~GPC7引脚的功能。rGPCCON=rGPCCON&__________【98】;//rGPCCON是端口C的控制寄存器(6)电梯轿箱控制器中需要移植μC/OS—II操作系统作为软件平台。移植工作的重点是改写OS_CPU.H、__________【99】、OS_CPU_
C.C等与处理器硬件有关的文件,使其适合电梯轿箱控制器的硬件环境,从而在其上运行。电梯轿箱控制器的应用程序主函数中,需要用__________【100】函数来创建任务,并用OSStart( )函数来启动多任务调度功能。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控制寄存器(GPCCON)的格式2)端口E控制寄存器(GPECON)的格式3)TCFG0寄存器4)TCFG1寄存器
说明:设置TCFG0、TCFGl可以确定预分频器系数、分割器值,如:通过设置TCFG0为0x00001F00,Timer2的预分频器系数选择为31,设置TCFG1为0x00000100,Timer2的分割器值选择为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)/分割器值 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,分割器值的取值范围为2、4、8、16。5)TCON寄存器(注:此处不用的位被省略,其值均默认为0)
正确答案:(1)【81】视频【82】UART0【83】0x18000000(2)【84】0xFFFFFF1F或(~0x000000E0)或~0x000000E0【85】0x0004【86】0xFFFB(3)【87】定时【88】100【】0x00001300或0x1300【90】0x000300或0x00000300或0x300【91】0xA122【92】0x002000或0x00002000或0x2000(4)【93】3400 4000或3.4k 4k【94】0.8【95】125(5)【96】GPE14【97】SCL【98】0xFFFF0000或(~0x0000FFFF)或~0x0000FFFF(6)【99】OS_CPU_A.S【100】OSTaskCreate( )
解析:本题主要考查基于S3C2410的电梯轿箱控制器开发。包括嵌入式最小硬件系统构成,GPIO引脚功能及相应初始化设置,GPE控制红外发射管的发射及关闭,还考察了定时器和计数器的使用,基于UART的接口通信设置,无操作系统的嵌入式系统如何创建任务及构建其启动引导程序。(1)电梯轿箱控制器的硬件平台设计时,视频接口电路用以实现视频监控功能,空【81】为视频;S3C2410芯片内部串行异步通信接15外加电平转换芯片可采用RS一485总线进行通信。UART1与UART0相同,只是增加了一个调制解调器(Modem)接口,空【82】为UART0;每块128MB,nGCS3控制第4块,其首地址为3×128MB,换算成十六进制即为空【83】的答案0x18000000。(2)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GPE2、GPE3引脚功能为输出、输入的语句是:rGPECON=((rGPECON|0x00000010)&0xFFFFFF1F),则空【84】为0xFFFFFF1F或(~0x000000E0)或~0x000000E0。GPE2输出“1”时,控制红外发射管工作,则空【85】为0x0004;GPE2输出“0”时,控制红外发射管不工作则空【86】为0xFFFB。(3)Timer0部件为计数器,而Timer2部件为定时器,则【87】为定时;软件设计时,Timer0部件计数为100,因为定时5s=0.05×100,则空【88】为100;Timer2预分频系数为19,则【】为0x00001300或0x1300。Timer2分割器值为16,则空【90】为0x000300或0x00000300或0x300。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),即可得到空【91】的答案为:0xA122;更新TCNTB2和TCMPB2则空【92】的答案为:0x002000或0x00002000或0x2000。(4)人的语音信号是频率范围为300Hz~3400/4000Hz的模拟信号,则空【93】为3400 4000或3.4k,4k;采样频率为8KHz,采样周期为125us,样本值用8位二进制数进行编码,125ms的语音片段,用10Mbps的以太网传输,至少需要(125ms×8)/(125us×10M)=0.8ms。则空【94】为0.8;空【95】为:125;即为一个采样周期。(5)GPE15、GPE14连接视频模块I2C总线的SDA、SCL引脚。初始化GPC0~GPC7引脚为输入的语句是:rGPCCON=rGPCCON&0xFFFF0000。(6)电梯轿箱控制器中需要移植μC/OS—II操作系统作为软件平台。移植工作的重点是改写OS_CPU.H、OS_CPU_A.S、OS_CPU_
C.C等与处理器硬件有关的文件;用OSTaskCreate( )函数来创建任务,
并用OSStart( )函数来启动多任务调度功能。
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