1、學(xué)習(xí)中心 / 函授站 _姓名學(xué)號(hào)電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院2014 學(xué)年下學(xué)期嵌入式系統(tǒng)期末考試試題（綜合大作業(yè)）題號(hào)一二三四五總分題分2010302020得分考試說(shuō)明：1、大作業(yè)于2014 年 12 月 25 日下發(fā)， 2015 年 1 月 10 日交回；2、考試必須獨(dú)立完成，如發(fā)現(xiàn)抄襲、雷同均按零分計(jì)；3、答案須手寫(xiě)完成，要求字跡工整、卷面干凈。一、問(wèn)題簡(jiǎn)述（每小題 4分，共 20分）1、簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的定義和組成結(jié)構(gòu)。答：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并軟硬件可剪裁、功能、, 可靠性、體積、重量、成本、功耗、成本、安裝方式等方面符合要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般

2、由嵌入式微處理器、存儲(chǔ)與I/O 部分、外設(shè)與執(zhí)行部分、嵌入式軟件等四個(gè)部分組成。2、簡(jiǎn)單說(shuō)明ARM微處理器的特點(diǎn)。答： (1)體積小、低功耗、低成本、高性能。(2)支持 Thumb(16 位 )/ARM(32 位 ) 雙指令集，能很好地兼容8 位 /16 位器件。(3) 大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快。(4)大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成，通過(guò)Load/Store結(jié)構(gòu)在存和寄存器之間批量傳遞數(shù)據(jù)。(5) 尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高。(6) 指令長(zhǎng)度固定。3、簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程。答： 在嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，一般采用的方法是首先在通用 PC 機(jī)上的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中編程； 然后

3、通過(guò)交叉編譯和， 將程序轉(zhuǎn)換成目標(biāo)平臺(tái) ( 嵌入式系統(tǒng) ) 可以運(yùn)行的二進(jìn)制代碼； 接著通過(guò)嵌入式調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試正確； 最后將程序下載到目標(biāo)平臺(tái)上運(yùn)行。要強(qiáng)調(diào)，選擇合適的開(kāi)發(fā)工具和調(diào)試工具，對(duì)整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都非常重要。4、簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要考慮的因素。答：在嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要考慮到實(shí)時(shí)性、可靠性、穩(wěn)定性、可維護(hù)性、可升級(jí)、可配置、易于操作、接口規(guī)、抗干擾、物理尺寸、重量、功耗、成本、開(kāi)發(fā)周期等多種因素。5、什么是BootLoader ，了解其在嵌入式系統(tǒng)中作用。答：就是啟動(dòng)載入或引導(dǎo)加載又叫自舉裝載。由于系統(tǒng)加電后需要首先運(yùn)行 BootLoader 這段程序，因此它需要放在系統(tǒng)

4、加電后最先取指令的地址上。嵌入式處理器的生產(chǎn)廠商都為其處理器預(yù)先安排了一個(gè)在系統(tǒng)加電或復(fù)位后最先取指令的地址。二、名詞解釋?zhuān)啃☆} 2 分，共 10 分）1、 DSP(DigitalSignalProcessor)，數(shù)字信號(hào)處理器，一種特別用于快速處理數(shù)字信號(hào)的微處理器。DSP處理器對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，使其適合于執(zhí)行DSP算法，編譯效率較高，指令執(zhí)行速度也較高。2、 RTOSReal Time Operating System.譯為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指一個(gè)能夠在指定的或者確定的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能和對(duì)外部或部、同步或異步事件作出響應(yīng)的系統(tǒng)。3、BSP設(shè)計(jì)板級(jí)支持包（BSP）的目

5、的主要是為驅(qū)動(dòng)程序提供訪問(wèn)硬件設(shè)備寄存器的函數(shù)包，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)操作系統(tǒng)的支持。類(lèi)似于PC機(jī)上的 BIOS，是一個(gè)承上啟下的軟件層次。由嵌入 OS和用戶開(kāi)發(fā)相結(jié)合取得。BSP一般是在嵌入式系統(tǒng)上固化存放。4、總線競(jìng)爭(zhēng) 就是在同一總線上，同一時(shí)刻，有兩個(gè)以上器件要通過(guò)總線輸出數(shù)據(jù)和狀態(tài)。發(fā)生總線爭(zhēng)用現(xiàn)象?？赡軙?huì)造成總線上數(shù)據(jù)或邏輯混亂。5、微核 嵌入式操作系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)劃分功能，用很短的結(jié)構(gòu)（幾到幾十千字節(jié)）實(shí)現(xiàn)最基本和很具體的功能，此結(jié)構(gòu)成為微核結(jié)構(gòu)。三、填空題 （每小題3 分，共 30 分）1、嵌入式開(kāi)發(fā)一般采用_宿主機(jī)/ 目標(biāo)機(jī)方式_方式，其中宿主機(jī)一般是指PC機(jī)或者臺(tái)式機(jī) ）。2、嵌入式系統(tǒng)一

6、般由嵌入式微處理器、_ 、_ 、_等四個(gè)部分組成。3、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須優(yōu)先考慮的問(wèn)題有：CPU 選擇、人機(jī)接口、可靠性、實(shí)時(shí)運(yùn)行和速度、功能擴(kuò)展、能耗和體積等問(wèn)題。4、嵌入式處理器的層次分為：1）嵌入式微控制器；2）_2）嵌入式處理器_；3）嵌入式 DSP； 4 ）嵌入式片上系統(tǒng)_。5、選擇 ARM處理器需要考慮的四大因素有：核/ 版本； 工作頻率；片存儲(chǔ)容量；片功能模塊。6、為了提高的開(kāi)發(fā)的效率，降低開(kāi)發(fā)難度，提高重用性，經(jīng)驗(yàn)告訴大家：_基于嵌入式操作系統(tǒng)，采用模塊化方式是開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)軟件的必由之路。7、哈佛體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)空間和地址空間_ 分開(kāi) _， ARM920T采用哈佛體系 _ 。

7、8、由于嵌入式系統(tǒng)本身不具備_執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性_，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也是不能對(duì)其程序功能進(jìn)行修改的，須有一套_開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境_才能進(jìn)行交叉開(kāi)發(fā)。9、一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分為4 個(gè)部分：處理器、_ 存儲(chǔ)部分 _、輸入 /輸出和軟件，一般軟件亦分為_(kāi)嵌入式 OS_和應(yīng)用軟件兩個(gè)主要部分。10、 A/D 變換器工作原理可分_逐次比較式 _和 _雙積分 _兩種工作方式。四、選擇題 （每小題 2 分，共 20 分）1、下面哪點(diǎn)不是嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)？（C）A核精簡(jiǎn)B專(zhuān)用性強(qiáng)C功能強(qiáng)大D高實(shí)時(shí)性2、下面關(guān)于DMA方式的描述，不正確的是（C）。A DMA方式使外設(shè)接口可直接與存進(jìn)行高速

8、的數(shù)據(jù)傳輸B DMA方式在外設(shè)與存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)不需要CPU干預(yù)C采用 DMA方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，首先需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)D DMA方式執(zhí)行I/O 交換要有專(zhuān)門(mén)的硬件電路3、關(guān)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（ RTOS）的任務(wù)調(diào)度器，以下描述中正確的是（A任務(wù)之間的公平性是最重要的調(diào)度目標(biāo)B大多數(shù)RTOS調(diào)度算法都是可搶占式（可剝奪式）的C RTOS調(diào)度器都采用了基于時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的調(diào)度算法D RTOS調(diào)度算法只是一種靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法B ）。4、利用（A）完全把系統(tǒng)軟件和硬件部分隔離開(kāi)來(lái)，從而大大提高了系統(tǒng)的可移植性。A硬件抽象層B驅(qū)動(dòng)映射層C硬件交互層D中間層5、在嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中，以下敘述中正確的是（C）。

9、A宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間只需要建立邏輯連接即可B在嵌入式系統(tǒng)中，調(diào)試器與被調(diào)試程序一般位于同一臺(tái)機(jī)器上C在嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，通常采用的是交叉編譯器D宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間的通信方式只有串口和并口兩種6、下列關(guān)于D/A 變換器接口的描述，不正確的是（C ）。A它是嵌入式微機(jī)系統(tǒng)與外部模擬控制對(duì)象的重要控制接口B它通常由模擬開(kāi)關(guān)、權(quán)電阻電路、緩沖電路組成C它也可以把外界的模擬量變換成數(shù)字量D它輸出的模擬量可以是電流，也可以是電壓7、下面哪個(gè)特點(diǎn)不屬于USB設(shè)備的特點(diǎn)？（ B）A串行通信方式B不可熱撥插C分 HOST、 DEVICE和 HUBD通信速率比RS232快8、軟件需求分析階段的任務(wù)不應(yīng)該包括（A）

10、。A結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)B問(wèn)題分析C可靠性與安全性要求D確定功能與性能要求9、以下關(guān)于硬件抽象層的論述，不合適的是（B ）。A采用硬件抽象層可以大大提高系統(tǒng)的移植性B采用硬件抽象層可以大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率C采用硬件抽象層可以縮短系統(tǒng)的測(cè)試周期D采用硬件抽象層有助于提高系統(tǒng)的可靠性10、在嵌入式系統(tǒng)中，采用查詢(xún)方式實(shí)現(xiàn)輸入輸出的主要原因是（C ）。A速度最快B CPU 可以不介入C實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易D在對(duì)多個(gè)事件查詢(xún)工作時(shí)，能對(duì)突發(fā)事件做出實(shí)時(shí)響應(yīng)五、綜合測(cè)試題（ 20 分）（選做 1 題）1、用嵌入式處理器開(kāi)發(fā)一個(gè)嵌入式數(shù)碼語(yǔ)音錄放裝置，請(qǐng)給出模塊化設(shè)計(jì)框圖，并對(duì)各組成部分作簡(jiǎn)單解釋。解答 :根據(jù)題

11、意，畫(huà)出模塊框圖如下。選擇ARM7為嵌入式處理器，完成功能的控制和管理；解碼器將存儲(chǔ)的錄音文件解碼為語(yǔ)音信號(hào)信號(hào)；大容量存儲(chǔ)器可選SRAM或 FLASH存儲(chǔ)器用于存放文件；信號(hào)調(diào)理電路將麥克風(fēng)錄入信號(hào)放大輸入ARM7進(jìn)行采集，還有簡(jiǎn)單按鍵和 LCD顯示器等完成人機(jī)交互。可用C或匯編編寫(xiě)系統(tǒng)控制管理和各功能程序。大容量存儲(chǔ)器及語(yǔ)音芯片線輸入信號(hào)調(diào)MIC輸入理電路嵌入式解 碼 播處理器放電路人機(jī)交互和控制管理軟硬件2、利用嵌入式CPU設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一個(gè)嵌入式、數(shù)碼顯示的溫度檢測(cè)裝置，請(qǐng)給出模塊化設(shè)計(jì)框圖。并將主要模塊試作簡(jiǎn)單說(shuō)明。解答：大致框圖如下：數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器溫度傳感器信號(hào)調(diào)理嵌 入 式電路處理

12、器顯示接口和驅(qū)LED/LCD數(shù)碼顯示器控制和調(diào)節(jié)接口在上述設(shè)計(jì)框圖中， 核心部分就是嵌入式處理器選擇上要選擇功能和處理速度滿足需求的嵌入式處理器，最好含 A/D 變換器，具有足夠量的 RAM和 ROM 程序存儲(chǔ)體，設(shè)計(jì)和自制溫度信號(hào)的輸入、放大和切換調(diào)理部分電路，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)碼管或液晶顯示屏幕完成數(shù)據(jù)顯示、設(shè)計(jì)鍵盤(pán)和調(diào)節(jié)借口，完成與系統(tǒng)的交互操作。其中根據(jù)硬件來(lái)編寫(xiě)和調(diào)試系統(tǒng)的軟件部分是非常重要的工作量之一。人與人之間的距離雖然摸不著，看不見(jiàn)，但的的確確是一桿實(shí)實(shí)在在的秤。真與假，善與惡，美與丑，盡在秤桿上可以看出；人心的大小，胸懷的寬窄，撥一撥秤砣全然知曉。人與人之間的距離

13、，不可太近。與人太近了，常?？慈瞬磺濉Ｒ粋€(gè)人既有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，所謂人無(wú)完人，金無(wú)赤足是也。初識(shí)時(shí)，走得太近就會(huì)模糊了不足，寵之；時(shí)間久了，原本的美麗之處也成了瑕疵，嫌之。與人太近了，便隨手可得，有時(shí)得物，據(jù)為己有，太過(guò)貪財(cái)；有時(shí)得人，為己所用，也許貪色。貪財(cái)也好，貪色亦罷，都是一種貪心。與人太近了，最可悲的就是會(huì)把自己丟在別人身上，找不到自己的影子，忘了回家的路。這世上，根本沒(méi)有零距離的人際關(guān)系，因?yàn)槿丝偸怯幸环葑运降模伺c人之間太近的距離，易滋生事端，恩怨相隨。所以，人與人相處的太近了，便漸漸相遠(yuǎn)。人與人之間的距離也不可太遠(yuǎn)。太遠(yuǎn)了，就像放飛的風(fēng)箏，過(guò)高斷線。太遠(yuǎn)了，就像南徙的大雁，失群哀

14、鳴。太遠(yuǎn)了，就像失聯(lián)的旅人，形單影只。人與人之間的距離，有時(shí)，先遠(yuǎn)后近；有時(shí)，先近后遠(yuǎn)。這每次的變化之中，總是有一個(gè)難以忘記的故事或者一段難以割舍的情。有時(shí)候，人與人之間的距離，忽然間近了，其實(shí)還是遠(yuǎn)；忽然間遠(yuǎn)了，肯定是傷了誰(shuí)。人與人之間的距離，如果是一份信箋，那是思念；如果是一個(gè)微笑，那是寬容；如果是一句問(wèn)候，那是友誼；如果是一次付出，那是責(zé)任。這樣的距離，即便是遠(yuǎn)，但也很近。最怕的，人與人之間的距離就是一句失真的讒言，一個(gè)不屑的眼神，一疊誘人的紙幣，或者是一條無(wú)法逾越的深谷。這樣的距離，即便是近，但也很遠(yuǎn)。人與人之間最美的距離，就是不遠(yuǎn)不近，遠(yuǎn)中有近，近中有遠(yuǎn)，遠(yuǎn)而不離開(kāi)，近而不相丟。太遠(yuǎn)

15、的距離，只需要一份寬容，就不會(huì)走得太遠(yuǎn)而行同陌人；太近的距離，只需要一份自尊，就不會(huì)走得太近而丟了自己。不遠(yuǎn)不近的距離，多像一朵艷麗的花，一首悅耳的歌，一首優(yōu)美的詩(shī)。人生路上，每個(gè)人的相遇、相識(shí)，都是一份緣，我們都是相互之間不可或缺的伴。人與人之間的距離雖然摸不著，看不見(jiàn)，但的的確確是一桿實(shí)實(shí)在在的秤。真與假，善與惡，美與丑，盡在秤桿上可以看出；人心的大小，胸懷的寬窄，撥一撥秤砣全然知曉。人與人之間的距離，不可太近。與人太近了，常?？慈瞬磺?。一個(gè)人既有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，所謂人無(wú)完人，金無(wú)赤足是也。初識(shí)時(shí)，走得太近就會(huì)模糊了不足，寵之；時(shí)間久了，原本的美麗之處也成了瑕疵，嫌之。與人太近了，便隨手可

16、得，有時(shí)得物，據(jù)為己有，太過(guò)貪財(cái)；有時(shí)得人，為己所用，也許貪色。貪財(cái)也好，貪色亦罷，都是一種貪心。與人太近了，最可悲的就是會(huì)把自己丟在別人身上，找不到自己的影子，忘了回家的路。這世上，根本沒(méi)有零距離的人際關(guān)系，因?yàn)槿丝偸怯幸环葑运降?，人與人之間太近的距離，易滋生事端，恩怨相隨。所以，人與人相處的太近了，便漸漸相遠(yuǎn)。人與人之間的距離也不可太遠(yuǎn)。太遠(yuǎn)了，就像放飛的風(fēng)箏，過(guò)高斷線。太遠(yuǎn)了，就像南徙的大雁，失群哀鳴。太遠(yuǎn)了，就像失聯(lián)的旅人，形單影只。人與人之間的距離，有時(shí)，先遠(yuǎn)后近；有時(shí)，先近后遠(yuǎn)。這每次的變化之中，總是有一個(gè)難以忘記的故事或者一段難以割舍的情。有時(shí)候，人與人之間的距離，忽然間近了，其實(shí)還是遠(yuǎn)；忽然間遠(yuǎn)了，肯定是傷了誰(shuí)。人與人之間的距離，如果是一份信箋，那是思念；如果是一個(gè)微笑，那是寬容；如果是一句問(wèn)候，那是友誼；如