嵌入式考试重点

1、一、必考简答题1、位带区：支持位带操作的地址区 实现位操作位带别名：位带区中位的别名，对别名的访问最终映射到位带区中某一位的访问上。关系：在位带区中，每个比特都映射到位带别名地址区的一个字。位带操作的作用：可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写。2、比较串行通信和并行通信各自的优点和缺点。串行通信：数据按照位的顺序一位一位传送。并行通信：数据的各个数位同时传送。串行的优点：成本大大降低；易于实行远距离传输；工作频率可以更高；通常支持简单的数据传输协议或规范，支持数据确认机制。缺点：需要传输的字节数据或者字数据必须逐位通过串行连接线传输，与同样工作频率的并行总线相比，数据吞吐量大大降

2、低。3、 I2C通信与并行通信相比有哪些优点？（1）I2C总线只需要一根数据线（SDA）、一根时钟线（SCL），I2C总线简化了硬件电路PCB布线，降低了系统成本，提高了系统可靠性；（2）I2C总线是一个真正的多主机总线；（3）I2C总线可以通过外部连线进行在线检测；（4）连接到相同总线上的IC数量只受总线最大电容的限制；（5）总线具有极低的电流消耗，抗高噪声干扰。4、CAN总线是一种串行数据通信协议，其通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。 CAN总线有什么优点？它与RS485相比有哪些优势？

3、（1）可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。（2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满足不同的实时要求。  （3）采用非破坏性位仲裁总线结构机制，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。（4）可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式接收数据。（5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps下）。（6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。（7）节点数实际可达110个。（8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8

4、个。（9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。（10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。（11） 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。二、必考知识点1、嵌入式系统： 以现代计算机技术为基础，以应用为中心，可以根据系统或用户需求（功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等），灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统；采用哈佛结构。2、V7架构：1、Cortex-A：高性能（High Performance）2、Cortex-M：微控制器类（Microcontroller）

5、3、Cortex-R：实时类（Real Time）3、Cortex-M3微处理器内核其核心是基于哈佛结构的三级流水线内核。该内核基于最新的ARMv7架构，采用Thumb-2指令集，集成了分支预测，单周期乘法，硬件除法等众多功能。4、CortexM3内核集成了中断控制器嵌套向量中断控制器 NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller)。功能：可嵌套中断支持；向量中断支持；动态优先级调整支持；中断延迟大大缩短；中断可屏蔽。5、在Cortex-M3中，优先级的数值越小，则优先级越高。6、Cortex-M3拥有一张向量表，用于在发生中断并作出响应时，从表中查询与

6、中断对应的处理例程的入口地址向量。地址异常编号值（32位整数）0x00000000-MSP的初始值0x000000041复位向量（PC初始值）0x000000082NMI服务例程的入口地址0x0000000C3硬Fault服务例程的入口地址其他异常服务例程的入口地址7、P133图3-48、AHB和高速APB2的最高频率是72MHz，低速APB1的最高频率是36MHz。9、P166中断源/事件的应用10、复用功能(AF)，复用功能的端口兼有IO功能等。复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O 端口被配置成浮空输入模式：(CNFx1:0=01b，MODEx1:0=00b)。11、定时器

7、的应用： 定时操作，完成与时间相关的任务；另一种情况是计数操作。当可编程定时/计数器时钟源来自内部系统时，则定时/计数值就可以完成精密的定时；如果时钟源来自外部信号时，可编程定时/计数器就可以完成外部信号计数。计数模式： 向上计数模式向下计数模式中央对齐模式12、串口：全双工 异步 SPI：全双工 同步 I2C：半双工 同步13、CAN总线知识：逻辑“1”：所有控制器的开关断开；总线电平为5Vor3.5V；Canbus未通讯。逻辑“0”：某一控制器闭合；总线电平为0伏； Canbus进行通讯。未激活的总线称为显性电平，逻辑“0” 。激活的总线电平称为隐形电平，逻辑“1” 。14、STM32的模

8、拟数字转换步骤：采样，量化，编码。15、Tconv=采样时间+12.5个周期（量化周期）三、次重点（课后大题）1、请问有哪些方式可以实现定时操作？完全硬件实现；纯软件方式；可编程定时。2、STM32高级定时器有哪些功能？（1）16位向上、向下、向上/下自动装载计数器 （2） 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为165535之间的任意数值 （3）多达4个独立通道： 输入捕获 输出比较 PWM生成(边缘或中间对齐模式) 单脉冲模式输出（4）死区时间可编程的互补输出 （5）使用外部信号控制定时器和定时器互联的同步电路 （6） 允许在指定数目的计数器周期之后更新定时器寄存器

9、的重复计数器 （7） 刹车输入信号可以将定时器输出信号置于复位状态或者一个已知状态（8）如下事件发生时产生中断/DMA： 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) 输入捕获 输出比较 刹车信号输入 （9） 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 （10）触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理3、异步通信：不要求双方同步，收发方可采用各自的时钟源，双方遵循异步的通信协议，以字符为数据传输单位，发送方传送字符的时间间隔不确定发送效率低。同步通信：要求双方以相同的时钟频率进行，并准确协调，通过

10、共享一个单个时钟或定时脉冲保证发送方和接收方的准确同步，效率高。4、 RS485与RS232比较有什么优点？为什么RS485可以实现更远距离的传输？（1）采用差分传输模式代替RS232的非平衡传输模式，大大提高了抗干扰性，基于普通双绞线的传输距离可达1200m（2）RS232 3线 Tx Rx Gnd点对点 全双工，距离20米以内； RS485 2线 A B 点对多 主从 半双工，距离可达1200米。5、如何连接两个串行通信设备？各引脚功能是什么，应如何连接？6、7、SPI有哪几种时序模式？ 4种CPOL（时钟极性） CPOL=0，SCK引脚在空闲状态保持低 CPOL=1，SCK引脚在空闲状态

11、保持高电平。CPHA（时钟相位） CPHA =0， SCK时钟的第一边沿(CPOL位为0时就是下降沿，CPOL位为1时就是上升沿)进行数据位采样。数据在第二个时钟边沿被锁存； CPHA =1，从设备将在SCK时钟的第二个边沿(CPOL位为0时就是下降沿，CPOL 位为1时就是上升沿)进行数据位的采样，数据在第一个时钟边沿被锁存。 8、SPI的帧格式是怎样的？ STM32的SPI模块支持MSB/LSB选择和8/16位选择。（1）SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST(第7位)位可用于控制输出数据位时MSB在先还是LSB在先。（2） SPI_CR1寄存器中的DFF(第11位)位可以选择数据帧是8

12、位还是16位。9、I2C通信中，起始位，停止位，应答位，非应答位是如何定义的？开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答位：发送器发送完8位数据后，第9个时钟信号将数据线置高电平，接收器根据通信状态可以将数据线拉低。非应答位：保持数据线为高电平。10、 CAN总线有哪几种类型的帧？数据帧由哪几部分构成的？4个不同的帧类型所表示和控制：（1）数据帧：将数据从发送器传输到接收器；（2）远程帧：总线单元发出远程帧请求，发送具有同一识别符的数据帧；（3）错误帧：任何单元检测到总线错误就发出错误帧；（4

13、）过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧(或远程帧)之间提供一段附加的延时；数据帧由7个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验场、应答场、帧结束.11、 bxCAN模块有哪些工作模式？各种模式如何切换？初始化、正常和睡眠模式 P36512、请解释bxCAN模块标识符屏蔽模式与标志列表模式工作原理。屏蔽位模式 ：在屏蔽位模式下，标识符寄存器和屏蔽寄存器一起，指定报文标识符的任何一位，应该按照“必须匹配”或“不用关心”处理。标识符列表模式：在标识符列表模式下，屏蔽寄存器也被当作标识符寄存器用。因此，不是采用一个标识符加一个屏蔽位的方式，而是使用2个标识符寄存器。接收报文标识符

14、的每一位都必须跟过滤器标识符相同。 13、 如何设置CAN总线通信波特率？AHB=72MHZbxCAN在APB1tPclk=APB1=36MHZ波特率=36MHZ/(N*(1+TBS1+TBS2)N=5TBS1=12TBS2=7波特率=36MHZ/(5*(1+12+7)=36KHZ14、ADC的主要技术指标有哪些？ADC的分辨率和精度是一回事吗？1） 分辨率2） 转换速率3） 量化误差4） 偏移误差5） 满刻度误差6） 线性度精度”是用来描述物理量的准确程度的，而“分辨率”是用来描述刻度划分的。同样的分辨率的A/D转换器其精度可能不同

15、。15、STM32F103微控制器中，规则通道和注入通道的区别是？通常规则通道组中可以安排最多16个通道，而注入通道组可以安排最多4个通道。 规则通道组的转换会按预先设定的顺序执行，而在外部事件发生时会进入注入通道组的转换，完毕后再次回到规则通道组的转换继续，两个任务互不干扰可快速转换。16、为什么ST要在STM32F103的设计中引入双ADC设计？（1）在双 ADC 模式，根据 ADC1_CR1 寄存器中 DUALMOD3:0位所选的模式，转 换的启动可以是 ADC1 主和 ADC2 从的交替触发或同时触发。P398（2）双ADC模式可以实现重叠采样，进一步提高了连续信号的采样性能。四、画图

16、题1、详见P262 无握手连线 2、如何利用MCU自带的唯一一个SPI接口与多个外设模块实现通信？请画出电路图3、4、五、程序题（详见实验四 串口1（USART1）实验）void USART_Config(USART_TypeDef* USARTx)USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; /速率115200bpsUSART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; /数据位8位USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_

17、1; /停止位1位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; /无校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; /无硬件流控USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; /收发模式/* Configure USART1 */USART_Init(USARTx, &USART_InitStructure); /配置串口参数函数/*

18、 Enable USART1 Receive and Transmit interrupts */USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); /使能接收中断USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE); /使能发送缓冲空中断/USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE); /使能发送完成中断/* Enable the USART1 */USART_Cmd(USART1, ENABLE);/_-void USART1_IRQHandler(void) /串口1 中断服务程序unsigned int i;if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) /判断读寄存器是否非空/* Read one byte from the receive data register */RxBuffer1RxCounter1+ = USART_ReceiveData(USART1); /将读寄存器的数据缓存到接收缓冲区里if(RxBuffer1RxCounter1-2=0x0d&&RxBuffer1RxCounter1-1=0x0a) /判断结