青岛科技大学_嵌入式期末考试题库.doc

精品文档1、 选择1、现代电子设计方法包含了可测试设计，其中接口是IC芯片测试的标准接口（B）A.ISPB. JTAGC. UARTD. USB2、下列处理器中有外部存储器接口的是。(C)A.LPC2104B. LPC2124C. LPC2214 D. LPC21343、UC/OSII操作系统是CA. 多道批处理操作系统B. 分时操作系统C. 实时操作系统4、当以LPC2000处理器位主机的SPI总线上有3个从设备时，处理器需要几个I/O口才能使系统正常工作。(C) A. 1B. 2C. 3 D. 45、DFFFFH的内存空间，则至少需要片。（C）A. 4B. 6 C. 8 D. 106、以下不属于网络安全控制技术的是（D）A.防火墙技术B.访问控制技术C.入侵检测技术D.差错控制技术7、某幅图像具有640480个像素点，若每个像素具有8位的颜色深度，则可表示（B）种不同的颜色，经5:1压缩后，其图像数据需占用（A）（Byte）的存储空间。 A. 8B. 256C. 512D. 1024A. 61440B. 307200C. 384000D. 30720008、一个4位的二进制计数器，由0000状态开始，经过25状态为个时钟脉冲后，该计数器的状态是（C）A. 1100B. 1000C. 1001D. 10109、以下叙述中，不符合RISC指令系统特点的是（B）A.指令长度固定，指令种类少 B.寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强C.设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单 D.选取使用频率较高的一些简单指令10、下列存取速度最快的是（C）A. Flash存储器B. DRAM存储器C.高速缓存（CACHE）D.磁盘11、一个任务被唤醒，意味着（D）A.该任务重新占有了CPU B.它的优先级变为最大C.其任务移至等待队列队首D.任务变为就绪状态12、除了I/O设备本身的性能外，影响嵌入式系统I/O数据传输速度的主要因素是（B）A. Cache存储器性能B.总线的传输速率C.主存储器的容量D. CPU的字长13、电路板的设计主要分三个步骤，不包括这一步骤。（D）A.生成网络表B.设计印制电路板C.设计电路原理图D.自动布线14、嵌入式系统由硬件部分和软件部分构成，以下不属于嵌入式系统软件。（C）A.系统内核B.驱动程序C. FPGA编程软件D.嵌入式中间件15、关于实时操作系统（RTOS）的任务调度器，以下描述中正确的是（B）A. 任务之间的公平性是最重要的调度目标B.大多数RTOS调度算法都是可抢占式（可剥夺式）的C. RTOS调度器都采用了基于时间片轮转的调度算法D. RTOS调度算法只是一种静态优先级调度算法16、在实时操作系统中，邮箱通信是一种通信方式。（B）A.直接B.间接C.低级D.信号量17、下面关于存储管理的叙述中，正确的是（C）A.在嵌入式微处理器当中，都配备有存储管理单元MMUB.在嵌入式系统中，内核空间和用户空间必须是两个相互独立的地址空间C.在有些嵌入式系统中，甚至不提供存储管理功能D.在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，任务就能拥有任意大的编址空间18、下列做法不利于嵌入式应用软件的移植。（D）A.在软件设计上，采用层次化设计和模块化设计B.在软件体系结构上，在操作些通用的、共性的操作系统系统和应用软件之间引入一个虚拟机层，把一API接口函数封装起来 C.将不可移植的部分局域化，集中在某几个特定的文件之中 D.在数据类型上，尽量直接使用C语言的数据类型19、嵌入式系统软硬件协同设计从目标系统构思开始，经过阶段完成。（A） 需求描述软硬件划分硬件综合、接口综合、软件编译软硬件集成软硬件协同仿真与验证 A.、和B.、和C.、和D.、和20、下列操作系统不属于嵌入式操作系统的是（B）A.UC/OSB.WINDOSXPC.UCLINUXD.VXWORKS21、下列操作系统属于嵌入式操作系统的是（CD）A.UNIXB.WINDOS XPC. WINDOS CED. UC/OS-II22、下列关于ARM处理器的内容不正确的是（A）A.ARMCPU是由ARM公司生产的芯片 B. ARM是由ARM公司设计的IP核C.ARM公司不生产ARM内核的芯片 D.ARM内核的CPU是由ARM公司授权其他公司生产的23、下列关于处理器的指令集的描述错误的是（C）A. 处理器的指令集有RISC和CISC之分 B.ARM内核是RISC C.ARM内核是CISC24、下列关于处理器的结构的描述错误的是（B）A. 处理器的机构有哈佛结构和冯诺依曼结构之分B.ARM内核是哈佛结构 C.ARM内核是冯.诺伊曼结构25、下列描述错误的是（B）A. AVR内核是哈佛结构 B.ARM内核是哈佛结构C.DPS内核是哈佛结构 D.8051内核是哈佛结构26、下列描述错误的是（C）A. AVR的是RISC指令集 B. ARM的是RISC指令集 C. 8051的是 RISC指令集27、ARM7TDMI的流水线结构是（B）A.级流水线B. 级流水线C. 级流水线D. 级流水线28、ARM7TDMI处理器使用了冯诺依曼（Von Neumann）结构，指令和数据共用一条总线。（D）A.位B. 16位C. 24位D. 32位29、ARM处理器支持下列数据类型（ABD）A.位B. 16位C. 24位 D. 32位30、ARM体系结构支持种处理器模式（） A.4B. 5C.6D. 731、下列操作会产生预取指中止或数据中止异常的是（ABC）A.访问特定的ARM器件所没有的存储器映射区域B.访问AHB外设空间中未分配的区域 C.访问VPB外设空间中未分配的区域32、LPC2000系列处理器外部中断触发方式有（ABCD）A.低电平B.下降沿C.高电平D. 上升沿33、下列LPC2000处理器中有外部存储器接口的是（CD）A.LPC2104B. LPC2138C.LPC2210D.LPC22195欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载。二、 填空1、LPC2000系列处理器SPI接口的SSEL引脚，在做主机时应该_接上拉电阻不能作为i/o口使用_.2、LPC2000系列ARM处理器A/D转换器的最快转换时间是。2.44us3、若内存按字节编址，用存储容量为32K8比特的存储器芯片构成地址编号A0000H至_DFFFFH_.4、通常所说的32位微处理器是指CPU字长.5、把8位寄存器R的第三位置“1”，而不影响其它位的方法是。R|=(13)或R|=0X086、把8位寄存器R的第三位清“0”，而不影响其它位的方法是。R&=(13)或D. R&=0XF77、嵌入式系统里通信接口软件经常用到FIFO队列，请问它的含义是。先进先出队列8、堆栈的工作方式是。后进先出9、LINUX操作系统用于没有MMU(内存管理单元)类型处理器的版本叫 uCLINUX .10、对于每一个异常事件，都有一个与之相对应的处理程序，它们是关联在一起的，并以一张一维表的格式存储在存储器的固定单元中。这张指定了各异常中断及其处理程序的对应关系的表，称为异常向量表。11、ARM处理器的结构是冯.诺伊曼结构,AVR处理器的结构是哈佛结构。12、计算机对声音信号处理时，必须将它转换成数字声音信号。最基本的声音信号数字化的方法是采样量化编码，若量化后的声音样本用个字节表示，则量化分辨率是1/6553613、设指令由取指、分析、执行3个子部件完成，每个子部件的工作周期均为t采用常规标量单流水线处理机。若连续执行，10条指令，则共需时间 t=1214、从实时系统的应用特点来看实时操作系统可以分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统。15、ARM7TDMI与ARM720T的主要区别是没有MMU(内存管理单元)单元。16、UART、I2C、SPI、都属于 串行 类型的外设。17、广泛使用的操作系统有多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统三种，其中多用于嵌入式系统的操作系统是。18、Ucos中的时钟节拍是特定的周期性中断。时钟节拍率越快，系统的额外开销就越大。19、ARM7TDMI的流水线分取指，译码，执行。20、可以被一个以上任务使用的资源叫做共享资源。为了防止数据被破坏，每个任务在与共享资源打交道时，必须独占该资源，这叫做互斥。21、对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为前后台系统。22、程序运行时可使用的软、硬件环境统称为资源。23、任务的优先级是表示任务被调度的优先程度24、ARM7TDMI处理器有两种操作状态ARM和Thumb。25、如果试图访问一个保留地址或未分配区域的地址，ARM处理器将产生预取指中止或数据中止异常。26、LPC2000系列微控制器有效用户代码判别的方法是：内部Flash中向量表所有数据的32位累加为零27、ARM处理器THUMB指令状态的指令长度是 16 位, ARM处理器ARM指令状态的指令长度是 32 位28、在32位总线系统中，若时钟频率为500MHz，传送一个32位字需要5个时钟周期，则该总线系统的数据传送速率为 400 MB/S29、ARM7TDMI内核具有两个中断输入，分别为IRQ中断和FIQ中断30、LPC2000系列处理器中断类型可以分为以下三类FIQ中断，向量IRQ中断，非向量IRQ中断，其中(FIQ中断)的优先级最高31、操作系统的内核要求每个任务自我放弃CPU的所有权属于非占先式内核。32、LPC2000系列处理器有UART0和UART1两个异步串行接口，其中带有modem接口的是 UART1 。33、I2C接口的标准传输速率为100Kbit/s，最高传输速率可达400Kbit/s34、USB接口的1.1标准传输速率为100Kbit/s，1.2标准传输速率可达400Kbit/s35、I2C总线接口均为开漏或开集电极输出，总线上最多可以挂 128 个设备。1、简述ISP技术和IAP技术的相同点和区别相同点：ISP 和 IAP 都不需要把芯片从板子 上拔出来，就达到了用 PC-MCU 的编程接口（JTAG、串口、双绞线、SPI 等）搞定新版本 的升级的目的。ISP 于 IAP 的区别:（1）ISP在系统中编程，即用写入器将 code 烧入,不过,芯片可以在目标板上,不用取出来,在设计目标板的时候就将接口设计在上面IAP在应用中编程，即芯片本身(或通过外围的芯片)可以通过一系列操作将 code 写入（2）触发方式不同：ISP 有 4 种触发方式： 1.由外部硬件电路。2.检测状态位。3.中止控制符信号触发芯片复位。4.直接调用 ISP；IAP 的触发比较简单一些，没有外部触发。通过一些指示位（SST 为 SC0/SC1、SFCF1,0；Philips 为一段 IAP 子程序，保存在FF 00HFFFFH地址空间中），达到引导到 BootROM 的目的。2、 I2C总线上拉电阻的选择有什么要求，解释原因。I2C上拉电阻的确定有一个计算公式：RminVdd(min)-o.4V/3mA Rmax=(T/0.874) *c, T=1us 100KHz, T=0.3us 400KHz C是Bus capacitanceRp最大值由总线最大容限（Cbmax)决定,Rp最小值由Vio与上拉驱动电流（最大取3mA)决定；于是Rpmin=5V/3mA1.7K(Vio=5V)或者2.8V/3mA 1K(Vio=2.8V)标准模式，100Kbps总线的负载最大容限=400pF；快速模式，400Kbps总线的负载最大容限=200pF；于是Rpmax可以取的范围是1.8K7K Vio =5V 对应50pF200pF。根据Rpmin与Rpmax的限制范围，一般取5.1K Vio=5V ,负载容限的环境要求也容易达到3、简述任务、任务切换、任务调度的概念任务:在多道程序或多进程环境中，要由计算机来完成的基本工作单元，它是由控制程序处理的一 个或多个指令序列。任务切换：多任务系统中，任务切换是指 CPU 的控制权由运行任务转移到另外一个就 绪任务时所发生的事件， 当前运行任务转为就绪 （或者挂起、 删除）状态，另一个被选定的就绪任务成为当前任务。任务调度：任务调度（schedulers）是内核的主要职责，决定当前由哪个任务占用CPU。4、 分析占先式内核和非占先式内核的定义及其区别。占先式内核：在嵌入式系统中，进程（任务）都是抢占型的，通过给每个进程（任务）设置一个优先级，当系统中有优先级比当前运行的进程（任务）的优先级更高的进程（任务）时，当前的进程（任务）执行被中断，并调用调度程序选择优先级高的进程（任务）运行。非占先式内核：非占先式内核要求每个任务主动放弃CPU的使用权，其间不能被高优先级任务抢占。区别：占先式内核可以由高优先级事件中断、定时器中断、消息传递及任务消息等产生调度，一旦优先级高的任务进入就绪状态，当前任务的CPU的使用权就被剥夺了，那个高优先级的任务就立刻得到CPU的控制权。系统总是运行优先级最高的任务。而非占先式内核则不具有这种抢占特性，中断任务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态，但中断任务以后控制权还是回到原来被中断的任务，直到该任务主动放弃CPU使用权时（比如延时、等待消息）、或者时间片轮转到下一任务时，另一个任务才能获得CPU的使用权5、简述ARM处理器的7种运行模式。用户模式：正常程序工作模式；快中断模式：用于支持操作系统的特权任务等；中断模式：支持高速数据传输及通道处理；管理模式：用于通用中断处理；中止模式：操作系统保护代码；未定义模式：用于支持虚拟内存和存储器保护；系统模式：支持硬件协处理器的软件仿真 6、I2C总线的通信速率是多少?其通信端口是什么类型的输出型式?一条总线上最多可以有多少个设备?画出由1个主机和3个从机组成的I2C总线结构图. 标准速率是100Kbp/s，最高速率是400 Kbp/s；集电极开路（OC）或漏极开路（OD）；128个设备； 7、简述中断的概念，在中断处理完成时，对于前后台系统、非占先操作系统和占先操作系统的不同处理方式。中断：指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。非占先式操作系统：中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。 占先式：如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。 8、简述操作系统的概念。操作系统是指能合理、有效地管理计算机所有硬件资源和软件资源的系统软件。9、简述广泛使用的三种操作系统的分类，并简述其特点。多道批处理操作系统：适用于计算中心等较大的计算机系统（3分）分时操作系统：适用于多个用户共享系统资源（3分）实时操作系统：适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中（3分）10、简述“冯诺依曼” 结构和“哈佛”结构的区别。“冯” 结构：把代码作为一种特殊的数据来操作，指令总线和数据总线及其存储区域是统一的；“哈佛”结构：指令总线和数据总线及其存储区是分开、独立的。11、简述ARM处理器的工作状态。ARM状态：32位，这种状态下执行的是字方式的ARM指令；Thumb状态：16位，这种状态下执行半字方式的ARM指令；注意：两个状态之间的切换并不影响处理器模式或寄存器内容。12、 简述实时操作系统的概念和特点。实时（RTOS）是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而，提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成操作，这是在操作系统设计时保证的；软实时则只要按照任务的优先级，尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。特点：要和现实世界交互，系统庞大复杂，对可靠性和安全性的要求非常高，并发性强优点：在嵌入式实时操作系统环境下开发实时应用程序使程序的设计和扩展变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能。通过将应用程序分割成若干独立的任务模块，使应用程序的设计过程大为简化；而且对实时性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的处理。通过有效的系统服务，嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用。缺点：使用嵌入式实时操作系统需要额外的ROMRAM开销，25%的CPU额外负荷，以及内核的费用。 13、简述嵌入式处理器的分类，并简述各种嵌入式处理器的特点。 嵌入式微处理器：嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。嵌入式微处理器在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。嵌入式微控制器：嵌入式微控制器又称单片机，它是将整个计算机系统集成到一块芯片中，和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。嵌入式DSP处理器：DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。嵌入式片上系统（SOC）：整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。14、简述嵌入式系统的技术角度的定义和系统角度的定义。从技术的角度定义：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。 从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。15、使用存储器重新映射的原因。 ARM处理器产生的地址叫虚拟地址，把这个虚拟地址按照某种规则转换到另一个物理地址去的方法称为地址映射。使Flash存储器中的FIQ处理程序不必考虑因为重新映射所导致的存储器边界问题用来处理代码空间中段边界仲裁的SRAM和Boot Block向量的使用大大减少为超过单字转移指令范围的跳转提供空间来保存常量16、简述什么是代码临界区，代码临界区的使用应注意什么问题？代码的临界区也称为临界区，指处理时不可分割的代码，运行这些代码不允许被打断。一旦这部分代码开始执行，则不允许任何中断打入（这不是绝对的，如果中断不调用任何包含临界区的代码，也不访问任何临界区使用的共享资源，这个中断可能可以执行）。为确保临界区代码的执行，在进入临界区之前要关中断，而临界区代码执行完成以后要立即开中断。 17、什么是启动代码？启动代码一般包括哪些内容？一般在32位ARM应用系统中，大多数采用C语言进行软件编程。但是在运行应用代码前需要进行系统初始化。常用一个汇编文件作启动代码，它可以实现异常向量表定义、堆栈初始化、系统变量初始化、中断系统初始化、I/O初始化、外围部件初始化、地址重映射等操作。18、在某些应用中，为了能动态修改异常向量表的内容，需要把异常向量表放在RAM中，并设置存储器映射控制寄存器（MEMMAP），请写出上述操作的流程及C程序示意性代码（假设RAM起始地址范围是0x40000000 ）设置指针指向FLASH中的向量表的起始地址复制FLASH中的向量表到0x40000000 到0x4000003F地址处设置MEMMAP值为2，指向内部Ramcp1 = uint32(Vectors);cp2 = 0x40000000;for(i=0; i16; i+) *cp2+ = *cp1+;MEMMAP = 2;19、 简述UART的工作原理，并画出LPC2000系列处理器使用UART的操作流程图传输线在逻