2022年职业考证-软考-嵌入式系统设计师考试名师押题精选卷I（带答案详解）试卷号49

1、住在富人区的她2022年职业考证-软考-嵌入式系统设计师考试名师押题精选卷I（带答案详解）（图片可根据实际调整大小）题型12345总分得分一.综合题(共50题)1.案例题下面是关于C语言的基本概念和编程方面的叙述，回答问题1至问题3，将答案填入答题纸的对应栏内。【说明】王工在红外热像仪系统设计中负责软件模块，其核心功能在于进行人脸检测，调取温度检测模块获取检测到人的体温，将检测到的人脸信息及体温通过网络发送给平台进行存储，软件采用C语言编写。【问题1】(3分)请说明在C语言中下列宏定义的含义。(1) #define f(a,b) a#b(2)_ LINE(3)_ DATE_【问题2】 (3分)

2、王工在利用网络发送所检测到的人脸及对应的体温信息时定义了对应的数据结构FaceTemp_ info， 内容依次包括:检测到人脸框的左上角像素坐标(横向坐标Face _x，纵向坐标Face_ Y)， 人脸框的像素大小(横向宽度Face_ w，纵向高度Face_ H)，以及人体温度信息Temp。假设人脸框坐标信息、人脸框的像素大小都用unsigned short来表示，人体温度信息用float来表示。请给出FaceTemp_ info 数据结构的定义。【问题3】(9分)在红外热像仪的图像信息处理中，王工设计了如下人脸检测、温度检测及信息发送程序，当检测到温度大于等于37.3C时，需要报警提示。请补

3、全程序中的(1) (6)。【程序】【答案】【问题1】(1) C语言的宏定义中，#是连接a、b两端的内容的意思，它是宏定义中的关键字，表示将前后数据连接起来。(2)当前行号。(3)当前日期。【问题2】struct FACETEMP_ STRUCTunsigned short Face_ X；unsigned short Face_ Y；unsigned short Face_ W；unsigned short Face_ H；float Temp； FaceTemp_ info；或Typedef struct FACETEMP_ STRUCTunsigned short Face_ X;unsi

4、gned short Face_ Y;unsigned short Face_ W;unsigned short Face_ H;float Temp; FaceTemp_ info_ TPYE;FaceTemp_ _info_ TPYE FaceTemp_ info;【问题3】(1) temp = 37.3或termp -37.3 0.00001或temp -37.3 10E-6(2) facetemp_ info.Face_ _X= face_ x(3) facetemp_ info.Face_ Y= face_ y(4) facetemp_ jinfo.Face_ W= face_ w(

5、5) facetemp_ info.Face_ H= face_ h(6) &facetemp_ _info(其中(2) (5)顺序可互换)【解析】【问题1】在C 程序中以#开头的行被称为预处理指令，这些指令是ANSIC 统一规定的。编程时可使用预处理命令来扩展C 语言的表示能力，提高编程效率。对C 源程序进行编译之前，首先由预处理器对程序中的预处理指令进行处理。#的作用就是把2个宏参数连接为1个数。#的作用就是将#后面的宏参数进行字符串的操作，也就是将#后面的参数两边加上一对双引号使其成为字符串。_DATE_ 当前日期，一个以 “MMM DD YYYY” 格式表示的字符串常量。_LINE_

6、当前程序行的行号，表示为十进制整型常量【问题2】struct在C语言中是一个关键字，用于定义结构数据类型。“结构”是一种构造数据类型，现在一般叫做用户自定义数据类型，它是由若干“成员”组成的。每一个成员可以是一个基本数据类型或者又是一个构造类型。结构即是一种“构造”而成的数据类型，那么在说明和使用之前必须先定义它，也就是构造它。如同在说明和调用函数之前要先定义一样。1. 声明和使用个结构体类型的般形式如下：（1）/*定义：struct ; ; ;使：struct 结构体变量名;（2）也可以在定义结构体的同时定义结构体变量。struct ; ; 结构体变量名;2.使typedef来给结构体起别名

7、/*由于结构体变量每次定义都要 struct 结构体变量名,太烦了;为了便，我们会使typedef来给结构体起别名（1）typedef struct ; ; 结构体别名;或者（2） struct ; ; 结构体别名;typedef struct 结构体别名;使：结构体别名 变量名;【问题3】(1) temp = 37.3或termp -37.3 0.00001或temp -37.3 10E-6(2) facetemp_ info.Face_ _X= face_ x(3) facetemp_ info.Face_ Y= face_ y(4) facetemp_ jinfo.Face_ W= fa

8、ce_ w(5) facetemp_ info.Face_ H= face_ h(6) &facetemp_ _info2.单选题下列对嵌入式操作系统的理解，错误的是（ ）。问题1选项A.系统内核小B.专用性强C.可靠性要求高D.天脉、VxWorks、UNIX都是嵌入式OS【答案】D【解析】嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。天脉是用在航空航天领域的RTOS，是据机载领域需求和特而研制的嵌入式实时操作系统，包括天脉1、天脉2和配套的开发环境。 VxWorks实时操作系统，基于微内核的体系结构，嵌入式

9、领域应用最广泛、市场占有率最高的商业系统。Unix不是嵌入式操作系统。3.单选题执行下面程序后，其输出结果是（ ）。问题1选项A.x=1B.x=2C.x=3D.x=4【答案】A【解析】这是宏定义的一种，它可以根据是否已经定义了一个变量来进行分支选择，一般用于调试等等。实际上确切的说这应该是预处理功能中三种（宏定义，文件包含和条件编译）中的一种条件编译。C语言在对程序进行编译时，会先根据预处理命令进行“预处理”。C语言编译系统包括预处理，编译和链接等部分。#ifndef x/先测试x是否被宏定义过#define x/如果没有宏定义下面就宏定义x并编译下面的语句.#endif/如果已经定义了则编译

10、#endif后面的语句条件指示符#ifndef检查预编译常量在前面是否已经被宏定义。如果在前面没有被宏定义，则条件指示符的值为真，于是从#ifndef到#endif之间的所有语句都被包含进来进行编译处理。相反，如果#ifndef指示符的值为假，则它与#endif指示符之间的行将被忽略。条件指示符#ifndef 的最主要目的是防止头文件的重复包含和编译。4.单选题以下关于磁盘碎片整理程序的描述中，正确的是（ ）。问题1选项A.磁盘碎片整理程序的作用是延长磁盘的使用寿命B.用磁盘碎片整理程序可以修复磁盘中的坏扇区，使其可以重新使用C.用磁盘碎片整理程序可以对内存进行碎片整理，以提高访问内存速度D.

11、用磁盘碎片整理程序对磁盘进行碎片整理，以提高访问文件的速度【答案】D【解析】在Windows系统中，磁盘碎片整理程序可以分析本地卷，以及合并卷上的可用空间使其成为连续的空闲区域，从而使系统可以更高效地访问文件或文件夹。5.单选题某系统的可靠性结构框图如下图所示。假设部件1、2、3的可靠度分别为0.90、0.80、0.80（部件2、3为冗余系统）。若要求该系统的可靠度不小于0.85，则进行系统设计时，部件4的可靠度至少应为（ ）。问题1选项A.B.C.D.【答案】A【解析】并联系统的可靠度计算公式为：R=1（1R1）（1R2）（1RN）串联系统的可靠度的计算公式为：R=R1R2RN其中以上公式中

12、的Ri表示某个子部件的可靠度。假设部件4的可靠度为R4，而整个系统是由子部件1、2和3并联后的子部件、子部件4这个三个子系统串联的。所以整个系统的可靠度为：0.9（1（10.8）（10.8）R0.85。也就是：R0.85/（0.9（1（10.8）2）。答案选A。6.案例题阅读下列说明和C语言代码，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】在某工厂的物流车间，设计一款智能监测系统，实现对车间进行24小时不间断图像采集的功能。王工设计了一个实时监测采集系统，主要由图像采集卡和数据存储卡组成。由于实时图像的数据量巨大，设计采用DMA方式进行数据传输，当DMA传输完成后，DMA控制器会发

13、起一个硬件中断。操作系统接收到硬件中断，调用中断服务程序。该系统的软件基于某嵌入式操作系统开发，支持中断管理、多任务调度等功能。与DMA相关的一段驱动程序示例代码如下。【C语言程序声明与定义】【程序1】【程序2】【程序3】【问题1】（5分）在操作系统的头文件中，有如下类型定义：typedef void (*VOIDFUNCPTR)(); /* ptr to function returning void */ typedef int (*FUNCPTR) (); /* ptr to function returning int */1.该类型定义了一组什么类型的变量，简述其功能。2.在【程序1

14、】的dma_init函数中，应该将intConnect函数的第二个参数转换成相应的类型，可以消除编译警告，请补充其中空（1）的内容。【问题2】（4分）DMA控制器的寄存器操作序列，必须为原子操作，该程序中使用了两个信号量，一个用于进行寄存器操作系统的临界区保护，一个用于在传输函数和DMA完成中断处理程序之间同步。请根据信号量创建时的不同初始值，在【程序2】的dma_trans函数和【程序3】dma_intHandle函数中，补充空（2）、（3）、（4）、（5）处的内容。【问题3】（6分）在该系统中有A、B两个应用任务同时从不同角度采集图像，都需要调用该DMA传输函数，任务A和任务B的优先级相同

15、。该系统采用优先级抢占的调度策略。在任务A调用DMA传输函数进行DMA传输时，有时会出现函数返回值为0的情况。根据 DMA控制器的芯片手册定义，1表示正常完成，2表示传输超时，4表示奇偶校验错，所以返回值不应该为0。王工经过认真排查后，分析该故障发生的原因是当任务A调用dma_trans函数时，会发生任务suspend的情况，此时如果任务B也调用dma_trans函数，则会发生上述故障。1.请给出dma_trans函数中会导致任务发生阻塞的代码行号。2.按照王工的分析，对全局变量的不正确操作会导致该函数的返回值错误，请给出发生错误的代码行号。3.王工对该程序进行了改进，将上述会导致返回值错误的

16、代码放在某一行程序之后执行，即可解决该问题，请给出代码行号。注意：这里的行号是指【程序2】中注释所标的第1行到第5行，请在第1行到第5行之中选择。【答案】【问题1】1.该类型定义了一组函数指针类型的变量。使用typedef给函数指针类型一个别名。（1）VOIDFUNCPTR【问题2】（2）sem_DMA1 （3）sem_DMA2 （4）sem_DMA1（5）sem_DMA2【问题3】1.第3行2.第1行3.第2行【解析】1.简单的函数指针的应用形式1：返回类型(*函数名)(参数表)char (*pFun)(int);char csFun(int a) return;void main() pF

17、un = csFun; (*pFun)(2);第一行定义了一个指针变量pFun。首先我们根据前面提到的“形式1”认识到它是一个指向某种函数的指针，这种函数参数是一个int型，返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针，因为我们还未对它进行赋值。第二行定义了一个函数csFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。我们要从指针的层次上理解函数函数的函数名实际上就是一个指针，函数名指向该函数的代码在内存中的首地址 然后就是main()函数了，它的第一句您应该看得懂了它将函数glFun的地址赋值给变量pFun。main()函数的第二句中“*pFun”显然是取pFun所指向

18、地址的内容，当然也就是取出了函数glFun()的内容，然后给定参数为2。 2.使用typedef更直观更方便形式1：typedef 返回类型(*新类型)(参数表)typedef char (*FUNCPTR)(int);FUNCPTR pFun;char csFun(int a) return;void main() pFun = csFun; (*pFun)(2); typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种FUNCPTR的类型，并定义这种类型为指向某种函数的指针，这种函数以一个int为参数并返回char类型。后面就可以像使用int,char一样使用FUNCPTR了。 第二行的

19、代码便使用这个新类型定义了变量pFun，此时就可以像使用形式1一样使用这个变量了。 7.单选题在CPU和主存之间设置高速缓存(Cache) 的目的是解决（ ）的问题。问题1选项A.主存容量不足B.主存与外存储器速度不匹配C.主存与CPU速度不匹配D.外设访问效率【答案】C【解析】本题考查计算机系统硬件基础知识。基于成本和性能方面的考虑，Cache（即高速缓存）是为了解决相对较慢的主存与快速的CPU之间工作速度不匹配问题而引入的存储器。Cache中存储的是主存内容的副本。8.单选题下面（ ）不属于中断 周期完成的动作。问题1选项A.检查有无中断请求B.关中断C.保存断点D.输入中断程序入口，准备

20、执行中断处理程序【答案】A【解析】检查有无中断请求不属于中断周期完成的动作。中断周期完成关中断、保存断点、输入中断程序入口准备执行中断处理程序三个动作。9.单选题执行C语言的语句“for(i=1；i+问题1选项A.2B.3C.4D.5【答案】D【解析】for（i=1；i+next或p-next（4）s（5）q【解析】本题考查嵌入式程序开发的能力。要求掌握C语言的位操纵，位操作是程序中对位模式按位进行的一元或二元操作。位运算符有取反操作、按位或、按位异或、按位与、移位等。要求掌握C语言中链表的相关操作，比如链表的插入、删除等操作。包括了单链表、双链表。该题考查的就是对单链表的操作。单链表是一种链

21、式存取的数据结构，链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素（数据元素的映象）+指针（指示后继元素存储位置），元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。以“结点的序列”表示的线性表称作线性链表（单链表），单链表是链式存取的结构。14.单选题李某受非任职单位委托，利用其实验材料、实验室和技术资料完成了一项软件开发。对该软件的权利归属，表达正确的是（ ）。问题1选项A.该软件属于委托单位B.若该单位与李某对软件归属有特别约定，则遵从约定；无约定的，原则上归属于李某C.取决于该软件是否属于该单位分派给李某的D.无论李某与该单位有无特别约定，该软件都属于李某【答案】B【解析】

22、根据题干描述，这里不能排除职务作品，对于A选项和B选项来看，B选项更严谨，因此，本题选择B选项。15.单选题关于嵌入式系统特点，下列理解不正确的是（ ）。问题1选项A.软、硬件可剪裁B.满足应用系统对功能、性能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求C.系统驻留的软件不变，所以经常称为“固件”D.面向特定的应用【答案】C【解析】嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。系统驻留的软件通常是暂时不变的，所以经常称为“固件”。16.单选题下面对父进程和子进程的叙述不正确的是（ ）。问题1选项A.父进程创建子进程，

23、因此父进程执行完之后，子进程才能运行B.父进程和子进程之间可以并发执行C.父进程可以等待所有子进程结束后再执行D.撤销父进程时，可同时撤销其子进程【答案】A【解析】进程是能在系统中独立运行并作为资源分配的基本单位，是CPU分配资源的最小单位，它包括独立的地址空间，资源以及一至多个线程。子进程得到的除了代码段是与父进程共享以外，其他所有的都是得到父进程的一个副本，子进程的所有资源都继承父进程，得到父进程资源的副本，二者并不共享地址空间。一个进程可以创建若干个子进程，子进程被创建后，一般与父进程并发执行，以完成特定的任务；父进程创建完子进程后，也可以等待所有子进程结束后再执行但当撤销一个进程时，操

24、作系统会检查被撤销进程是否有子孙进程，若有子进程，还应撤销该进程的子进程。当父进程执行完之后，被撤销时，子进程也被一同撤销。但是子进程的撤消不会影响父进程。17.单选题下面关于线性表的叙述中，错误的是（ ）。问题1选项A.线性表采用顺序存储，必须占用一片连续的存储单元B.线性表采用顺序存储，便于进行插入和删除操作C.线性表采用链式存储，不必占用一片连续的存储单元D.线性表采用链式存储，便于进行插入和删除操作【答案】B【解析】本题考查数据结构知识。数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象以及它们之间的关系和操作等的学科。数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合

25、。如果线性表采用顺序存储，必须占用一片连续的存储单元，便于进行查询操作。如果线性表采用链式存储，不必占用一片连续的存储单元，便于进行插入和删除操作。所以答案是B18.单选题关于BootLoader，下列理解错误的是（ ）。问题1选项A.BootLoader是在操作系统内核运行之前运行的一小段程序B.BootLoader是通用的C.有些BootLoader支持多CPUD.BootLoader的功能之一是初始化硬件【答案】B【解析】Bootloader是嵌入式系统在加电后执行的第一段代码，在它完成CPU和相关硬件的初始化之后，再将操作系统映像或固化的嵌入式应用程序装在到内存中然后跳转到操作系统所在

26、的空间，启动操作系统运行。对于嵌入式系统，Bootloader是基于特定硬件平台来实现的。因此，几乎不可能为所有的嵌入式系统建立一个通用的Bootloader，不同的处理器架构都有不同的Bootloader。19.单选题Edge computing is a（ ）, open IT architecture that features decentralized processing power，enabling mobile computing and Internet of Things (IoT) technologies. In edge computing,data is proce

27、ssed by the（ ）itself or by a local computer or server,rather than being transmitted to a data center. Edge computing enables data-stream acceleration, including real-time data processing without latency. It allows smart（ ）and devices to respond to data almost instantaneously,as its being created,eli

28、minating lag time.This is critical for technologies such as self-driving cars,and has equally important benefits for business.Edge computing allows for efficient data processing in that large amounts of data can be processed near the source, reducing（ ）bandwidth usage.This both eliminates costs and

29、ensures that applications can be used effectively in（ ）locations.In addition,the ability to process data without ever putting it into a public cloud adds a useful layer of security for sensitive data.问题1选项A.distributedB.computerC.operating systemD.cloud system问题2选项A.computerB.deviceC.I/OD.server问题3选

30、项A.simulatorB.systemC.applicationsD.device问题4选项A.internetB.powerC.systemD.user问题5选项A.memoryB.operating systemC.localD.remote【答案】第1题:A第2题:B第3题:C第4题:A第5题:D【解析】边缘计算是一种分布式、开放的结构设计，可以实现去中心化的移动计算和物联网技术。在边缘计算中，数据是由设备自己或者本地的计算机或服务器来进行处理，而不用传输到远端的数据中心。边缘计算可以实现数据流的处理加速，包括无延时的实时数据处理。同时，它也可以支撑智能化应用和设备来快速对数据进行响应

31、。这在一些应用领域如自动驾驶中非常关键，同时对于商业化实现也有很重要的作用。边缘计算中对数据的处理可以靠近数据源，因此可以实现数据的有效处理，降低网络带宽的使用率。这同样对于降低成本、保障应用在远端的实现非常重要。此外，在边缘计算中不用将数据传输到公共云上也对数据的安全性保障起到非常重要的作用。20.单选题以下不属于嵌入式系统硬件PCB图设计原则的是（ ）。问题1选项A.高速信号优先B.先整体设计再局部调整C.先简单后复杂D.优先核心器件布局【答案】C【解析】本题考查嵌入式系统硬件PCB图设计及布线方面的基础知识。PCB图设计及布线的步骤为：1、建立封装库中没有的封装（Footprint）。2

32、、规划电路板：设置习惯性的环境参数和文档参数，如选择层面、画边框、定位孔、外形尺寸等。3、载入网络表和元件封装。4、规则设置：线宽、线距、叠层、过孔、全局参数等。5、元件布局、布线：一般是先高速信号，先整体，先进行复杂信号布线和核心器件布局设计。6、设计规则检查，违规报告。7、PCB仿真分析。8、存档输出。因此，应遵循先复杂后简单的原则，优先布局核心复杂器件，然后布局外围简单器件；布线时核心器件和高速信号优先。21.单选题执行指令时，将每一条指令都分解为取指、分析和执行三步。已知取指时间t取指=5t，分析时间t分析=2t，执行时间t执行=3t。若按照执行k、分析k+1、取指k+2重叠的流水线方

33、式执行指令，从头到尾执行完500条指令需（ ）t。问题1选项A.2500B.2505C.2510D.2515【答案】B【解析】指令流水线的公式是：（t1+t2+.+tk）+（n-1）*t代入公式，因此执行完500条指令所需时间为5+2+3+5499=2505t。22.案例题阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】服务型智能扫地机器人因其低廉的价格和高效的工作能力，越来越受到消费者的认可，目前已逐渐进入家庭生活代替人们的清洁工作，具有广阔的市场。服务型智能扫地机器人需要具有自主运动规划和导航功能，在其工作过程中，需要通过对环境信息的融合感知进行行为决策。扫地机器

34、人一般具备的主要功能包括：（1）紧急状态感知：包括碰撞检测、跌落检测和离地检测等功能，防止与障碍物碰撞、前方台阶跌落危险以及扫地机器人离地等，实现扫地机器人运动中的自我保护。（2）姿态感知：包括运动里程计数和航向测量等功能，需要获取扫地机器人的运动速度、行走距离、航向角度等信息。（3）视觉感知：包括单目视觉避障系统和单目视觉定位系统等，需要通过视觉信息探测障碍物，视觉信息来自两个单目摄像头系统。在某些设计中，也可结合红外测距传感器进行障碍物探测。（4）自动充电：在工作过程中，需要实时监控扫地机器人的电量，且在电量少于一定阈值时自动返回电源处进行充电。（5）扫地及吸尘单元：使用电机控制刷子实现清

35、扫，使用抽灰电机实现吸尘。（6）运动执行：对机器人的运动进行控制。（7）监控系统：通过无线网络传递扫地机器人的状态数据及视频图像等信息到远程客户端，客户端参与到扫地机器人的运动监视及控制中，实现信息交互，监控扫地机器人的实时状态。客户端包括PC客户端和手机客户端两种。（8）信息处理中心：用于接收各种传感器信息和视觉信息，通过分析处理进行扫地机器人的运动控制，且负责和后台监控中心通信。服务型智能扫地机器人选用ARM+STM32双核架构模式，分别处理数据量较大的图像信息和短促型的非图像信息。STM32选用STM32F103VET6芯片，用于实现非图像以外的众多传感器的驱动以及数据采集，并控制车轮电

36、机的运动；ARM选用S5PV210处理器实现摄像头图片的采集、在监控系统中接入无线网络、对STM32串口传过来的传感器数据以及图像定位和避障信息做综合处理，生成运动决策，发送给STM32，执行扫地机的前进、后退、转弯等。【问题1】（5分）图1-1是本题的服务型智能扫地机器人典型的功能结构图，请根据说明的描述，填写（1）（5）空白处，完成该功能结构图。请将（1） （5）的内容填在答题纸上相应的位置中。【问题2】（6分）为了实现服务型智能扫地机器人的功能，就需要多种传感器来感知工作环境信息。王工在对传感器进行选型时，选择了如下类型的传感器：1.USB摄像头；2.开关式传感器；3.槽型光耦模块；4.

37、数字式防跌落传感器；5.红外测距传感器；6.GGPM01A单轴角度陀螺仪（传感器）；7.霍尔码盘传感器。请根据传感器的功能完成表1-1，请将（1）（6）的内容填在答题纸上相应的位置中。【问题3】（4分）由于该服务型智能扫地机器人的硬件采用双处理器架构，即ARM+STM32双核架构模式，选用串口方式在处理器之间传递数据，如图1-2所示。假设在本串行传输中的数据格式为：8位数据位、1位起始位、1位停止位，无校验位。（1）当波特率为9600b/s时，每秒钟传送的有效数据是多少字节？（2）为保证数据收发正确（每个字节数据传输中的累计误差不大于1/4bit），试分析发送方和接收方时钟允许的误差范围，并以

38、百分比形式给出最大误差。请将答案填写在答题纸的对应栏中。【答案】【问题1】5分（1）紧急状态感知（2）跌落检测（3）航向测量（4）单目视觉避障系统（5）扫地及吸尘单元【问题2】6分（1）红外测距传感器（2）数字式防跌落传感器（3）开关式传感器（4）槽型光耦模块（5）GGPM01A单轴角度陀螺仪（6）霍尔码盘传感器或给出编号：（1）5（2）4（3）2（4）3（5）6（6）7【问题3】4分（1）960字节。（2）数据位8位、起始位1位、停止位1位，无校验位，累积的最大误差为（8+1+1）， 该值应小于1/4位，即（8+1+1）1/4，所以最大误差为2.5%。【解析】本题考查嵌入式系统设计的相关知识

39、。根据题干中的功能需求的描述，可以获得相关信息。服务型智能扫地机器人需要具有自主运动规划和导航功能，在其工作过程中，需要通过对环境信息的融合感知进行行为决策。扫地机器人一般具备的主要功能包括：（1）紧急状态感知（2）姿态感知（3）视觉感知（4）自动充电（5）扫地及吸尘单元（6）运动执行（7）监控系统（8）信息处理中心等。每秒钟传送的有效数据：9600/(1+8+1)=960字节。假设最大误差为x，可以得到公式：（8+1+1）*x=1/4，可以求得最大误差为2.5%。23.单选题An embedded device is an object that contains a （ ）computin

40、g system. The system, which is completely enclosed by the object, may or may not be able to connect to the Internet. Embedded systems have extensive applications in consumer, commercial, automotive, industrial and healthcare markets. Its estimated that over 15 billion embedded devices have been conn

41、ected to the Internet, a phenomenon commonly referred to as the（ ）. Generally,an embedded devices operating system will only run a single application which helps the device to do its job. Examples of embedded devices include dishwashers, banking ATM machines, routers, point of sale terminals (POS te

42、rminals) and cell phones. Devices that can connect to the Internet are called smart or intelligent. If an embedded device can not connect to the Internet, it is called dumb. Embedded devices in complex manufactured products, such as automobiles, are often headless. This simply means that the devices

43、 software does not have a user interface (UI). In such cases, an in-circuit（ ） is temporarily installed between the embedded device and an external computer to debug or update the software. Because embedded systems have limited computing（ ） and strict power requirements, writing software for embedde

44、d devices is a very specialized field that requires knowledge of both hardware components and（ ） .问题1选项A.programmingB.special-purposeC.userD.big问题2选项A.Internet of thingsB.systemC.computerD.cloud system问题3选项A.simulatorB.systemC.emulatorD.device问题4选项A.resourcesB.powerC.systemD.user问题5选项A.memoryB.opera

45、ting systemC.driverD.programming【答案】第1题:B第2题:A第3题:C第4题:A第5题:D【解析】嵌入式设备是指一个具有特定计算功能的设备。嵌入式系统由对应的设备组成，该设备可以连接Internet网络，也可以不进行联网。嵌入式系统可以应用到大量的应用中，包括消费类应用、商业应用、自动化应用、工业与健康领域的应用等。据估计，已经有超过150亿的嵌入式设备连接到Internet网络，一般也被称之为IoT。通常，一个嵌入式设备的操作系统仅仅会运行一个独立的应用，例如：洗碗机、银行的ATM取款机、路由器、POS终端设备、手机。连接到Internet网络的嵌入式设备也可

46、以被称为智能终端。假设一个嵌入式设备没有连接到Internet的话，它就会被称之为哑设备。在复杂的工业产品中，例如汽车领域中，很多嵌入式设备是没有界面的。在这种情况下，一般会有一个在线的仿真器，被用于连接嵌入式设备和外部的电脑，以进行嵌入式设备的调试或者软件更新。因为嵌入式设备的计算资源受限，以及具有严格的功耗要求，所以在嵌入式设备上进行软件开发的要求非常严格，需要开发者对嵌入式硬件的基本元素和软件编程都有一定的知识了解。24.单选题在C语言中，char型数据在内存中的存储形式是（ ）。问题1选项A.补码B.反码C.原码D.ASCII码【答案】D【解析】在C语言中，char型数据在内存中的存储

47、形式是ASCII代码。而原码、反码和补码是对数字的二进制定点的表示方法。25.单选题Fog computing is a mid-layer between cloud data centers and IoT devices/sensors. It provides services of（1） along with storage and networking at the proximity of the IoT devices/sensors. The fog computing concept is derived from（2） computing. Edge computing

48、promises to bring data computation closer to the data-origin. Edge devices, in Edge computing, arent able to support（3）applications in IoT because of their limited resources, resulting in resource-contention and increased （4）. It assimilates edge devices and cloud resources to overcome（5）associated

49、with Edge computing.问题1选项A.computationB.computerC.operating systemD.cloud system问题2选项A.computerB.EdgeC.EmbeddedD.server问题3选项A.simulatorB.systemC.multipleD.device问题4选项A.latencyB.powerC.systemD.user问题5选项A.memoryB.operating systemC.localD.limitations【答案】第1题:A第2题:B第3题:C第4题:A第5题:D【解析】第1题:雾计算位于云数据中心和物联网设备

50、/传感器的中间层。它可以为物联网设备/传感器提供带有存储和网络功能的计算服务。雾计算概念起源于边缘计算，边缘计算的目的在于将计算放置于距离数据段较近的位置。边缘计算中的边缘设备由于其受限的资源， 一般不能支持多个应用，因为这会引起资源的冲突和延迟的增加。雾计算的本质类似于边缘设备和云计算资源， 以此来克服边缘计算的一些限制。第2题:第3题:第4题:第5题:26.单选题下列关于任务上下文切换的描述中，不正确的是（ ）。问题1选项A.任务上下文是任务控制块(TCB)的组成部分B.上下文切换由一个特殊的任务完成C.上下文切换时间是影响RTOS性能的重要指标D.上下文切换由RTOS内部完成【答案】B【

51、解析】在多任务系统中，上下文切换指的是当处理器的控制权由运行任务转移到另外一个就绪任务时所执行的操作。任务的上下文是任务控制块（TCB）的组成部分，记录着任务的寄存器、状态等信息。当运行的任务转为就绪、挂起或删除时，另外一个被选定的就绪任务就成为当前任务。上下文切换包括保存当前任务的状态，决定哪一个任务运行，恢复将要运行的任务的状态。保护和恢复上下文的操作是依赖特定的处理器的。上下文切换时间是影响嵌入式实时操作系统RTOS性能的一个重要指标。上下文切换是在RTOS内部完成的，上下文切换由一个特殊的任务完成的说法是错误的，故本题应选择B。27.单选题下面有关Flash存储器的描述中，不正确的是（

52、 ）。问题1选项A.Flash存储器属于非易失存储器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SRAM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【答案】C【解析】Flash Memory是一种非易失性存储器NVM（Non-Volatile Memory），根据结构的不同可以分为：NOR Flash、NAND Flash。先擦后写：由于Flash Memory的写操作只能将数据位从1写成0，而不能从0写成1，所以在对存储器进行写入之前必须先执行擦除操作，将预写入的数据位初始化为1。操作指令：除了NOR Flash的读

53、，Flash Memory的其他操作不能像RAM那样，直接对目标地址进行总线操作。例如执行一次写操作，它必须输入一串特殊的指令（NOR Flash ），或者完成一段时序（NAND Flash）才能将数据写入到Flash Memory中。所以，不正确的是C。28.单选题白盒测试法设计测试用例的覆盖准则一般包括语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖和路径覆盖。在这些覆盖准则中，最强和最弱的准则是（ ）。问题1选项A.路径覆盖和条件覆盖B.条件覆盖和判定覆盖C.判定覆盖和语句覆盖D.路径覆盖和语句覆盖【答案】D【解析】最强的是路径覆盖，最弱的是语句覆盖。29.单选题关于RapidIO技术，下列说法中错误的是（

54、 ）。问题1选项A.RapidIO是一种高速串行总线，传输速率可达Gbps量级B.RapidIO协议采用由物理层、逻辑层和传输层构成的三层体系结构C.RapidIO技术多采用基于交换机的互连拓扑结构D.RapidIO已取代了其他互连技术，成为解决嵌入式互连问题的最佳选择【答案】D【解析】RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡导的一种高性能、低引脚数、基于数据包交换的互连体系结构，是为满足和未来高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。RapidIO主要应用于嵌入式系统内部互连，支持芯片到芯片、板到板间的通讯，可作为嵌入式设备的背板（Backplane）连接。R

55、apidIO是一种高速串行总线，传输速率可达Gbps量级。RapidIO技术多采用基于交换机的互连拓扑结构。RapidIO协议由逻辑层、传输层和物理层构成。逻辑层定义了所有协议和包格式。这是对终端进行初始化和完成传送的很有必要的信息。传输层为数据包从一个终端到另一个终端通道的必要信息。物理层描述了设备之间接口协议，例如包传装置，流量控制，电特性及低级错误管理等。Rapid IO分为并行Rapid IO标准和串行Rapid IO标准，串行RapidIO是指物理层采用串行差分模拟信号传输的RapidIO标准。30.单选题下列关于软件质量管理的论述，不正确的是（ ）。问题1选项A.软件质量管理是指对

56、软件开发过程进行的独立的检查活动B.软件质量活动包括质量保证、质量规划和质量控制三部分C.软件质量活动包括质量规划和质量控制两部分内容D.软件质量保证的目的是开发符合质量要求的系统或产品【答案】C【解析】软件质量活动包括质量保证、质量规划和质量控制三部分，而不是只包含质量规划和质量控制两部分内容，所以B是不正确的。31.单选题软件可维护性包括（ ）。问题1选项A.软件正确性、灵活性、可移植性B.软件可测试性、可理解性、可修改性C.软件可靠性、可复用性、可使用性D.软件灵活性、可靠性、高效性【答案】B【解析】本题考查软件可维护的主要质量特征。软件可维护性度量的几个质量特性依次是：可理解性、可测试

57、性、可修改性、可靠性、可移植性、可使用性和效率。综合分析，本题选B，灵活性、可使用性、高效性、可复用性不属于软件可维护性的度量。32.案例题阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】某温度采集系统以处理器为核心，采用PC总线连接嵌入式键盘和多个温度传感器，温度传感器负责采集温度，键盘可以输入字符和数字信息，并通过RS232总线连接上位机。IC (Inter Integrated Circuit)总线是一种2线式串行总线，用于连接控制器及其外围设备。IC总线最主要的优点是其简单性和有效性。它支持多主控(multimastering)，其中任何能够进行发送和接收的设

58、备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。但在任何时间点上只能有一个主控。 PC的这些特点使其在许多设计中备受青睐，本系统中采用IC总线连接嵌入式键盘和多个温度传感器，如图4-1所示。【问题1】(4分)IC总线上传送的信号是广义的，既包括地址信号，又包括数据信号。在起始信号后必须传送一个从机的地址、数据的传送方向。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。IC总线协议规定：寻址字节由从机地址(D7D1位)、数据传送方向位(D0位：“0”表示主机向从机写数据，“1”表示从从

59、机读取数据)组成，如图4-2所示。主机发送地址时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己正被主机寻址，根据D0位将自己确定为发送器或接收器。图4-2寻址字节位定义该系统中用IC总线连接了多个同样的温度传感器，用于实时采集温度值。该传感器的从机地址由固定位和可编程位组成，7位地址位前4位(即D7D4)是固定位，后3位(即D3D1)是可编程位。该系统中最多可连接（1）个本型 号的温度传感器。该温度传感器从机地址中固定位是0 xA，传感器1的可编程位是0、传感器2的可编程位是.以此.类推。当主机读取传感器4的数据时，总线命令序列中的寻址字节值是（2）。【问题2】

60、(6分)本系统通过1路RS232总线将采集的温度值传给上位机进行处理。RS232采用异步通信方式传送ASCII码，数据位8位，奇校验1位，停止位1位。当RS232的波特率设置为4800时，字符传送的速率是（1）字符1秒， 每个数据位的时间长度是（2）毫秒， 数据位的传送速率是（3）位/秒。【问题3】(5分)同时，本系统通过IC总线连接了嵌入式键盘，用于人机交互。频繁按键会导致连续使用IC总线读取数据，由于IC总线操作是一个应答式的命令序列，所以防止2次读写之间的干扰(即在一次读写没有完成之前，另一次读写操作也占用IC总线，两次的数据会造成紊乱)是一个重要的问题。(1)为防止多次频繁按键，导致总