嵌入式工程师面试题及单片机编程含答案

2026年嵌入式工程师面试题及单片机编程含答案一、选择题（共5题，每题2分）1.在STM32微控制器中，以下哪种外设通常用于实现低功耗模式？A.ADCB.RTCC.CAND.USB2.以下哪种编程语言最适合用于嵌入式系统开发？A.PythonB.JavaC.C/C++D.JavaScript3.在嵌入式系统中，中断服务程序（ISR）的优先级通常由以下哪个寄存器控制？A.PID寄存器B.IP寄存器C.SP寄存器D.PC寄存器4.以下哪种通信协议通常用于汽车电子系统？A.SPIB.I2CC.CAND.UART5.在ARMCortex-M系列微控制器中，以下哪种内存访问方式属于乱序执行？A.单周期访问B.在线执行C.乱序执行D.分支预测二、填空题（共5题，每题2分）1.STM32微控制器中，___________外设通常用于测量直流电压。2.在嵌入式系统中，___________是一种常用的实时操作系统（RTOS）。3.ARMCortex-M4微控制器中，___________单元用于处理浮点运算。4.CAN总线通常用于汽车电子系统，其标准通信波特率范围为___________kbps。5.在C语言中，___________关键字用于声明静态变量。三、简答题（共5题，每题4分）1.简述STM32微控制器中DMA（直接内存访问）的工作原理及其优势。2.解释什么是“实时操作系统（RTOS）”，并列举其三个主要特点。3.在嵌入式系统中，中断服务程序（ISR）的编写需要注意哪些事项？4.CAN总线的帧结构包含哪些主要部分？5.解释ARMCortex-M系列微控制器中“分页”的概念及其作用。四、编程题（共3题，每题10分）1.STM32单片机编程：编写C语言代码，实现STM32F4系列微控制器中ADC（模数转换器）的初始化，并读取通道0的模拟电压值（假设参考电压为3.3V）。c//提示：需要配置ADC时钟、选择通道、启动转换并读取数据2.单片机中断编程：编写C语言代码，实现STM32微控制器中外部中断（EXTI）的初始化，当按键按下时触发中断并打印“ButtonPressed”信息。c//提示：需要配置GPIO引脚、设置EXTI线、配置NVIC中断优先级3.RTOS任务编程：假设使用FreeRTOS，编写代码创建两个任务：任务A每500ms闪烁LED一次，任务B每1000ms读取传感器数据并打印。c//提示：需要配置任务堆栈、优先级和任务调度答案及解析一、选择题答案1.B（RTC：实时时钟模块常用于低功耗模式唤醒）2.C（C/C++：嵌入式开发主要使用C/C++，因其效率高、接近硬件）3.B（IP寄存器：控制中断优先级）4.C（CAN：车载网络常用通信协议）5.C（乱序执行：ARMCortex-M支持乱序执行以提高性能）二、填空题答案1.ADC（模数转换器）2.FreeRTOS（常用RTOS之一）3.FPU（浮点单元）4.100~1250（CAN标准波特率范围）5.static（静态变量声明关键字）三、简答题答案1.DMA工作原理及优势：-原理：DMA通过直接在外设和内存之间传输数据，无需CPU干预，减少中断频率。-优势：提高数据传输效率，降低CPU负载，适用于高速数据传输场景（如USB、SD卡）。2.RTOS定义及特点：-定义：实时操作系统（RTOS）是专为实时应用设计的操作系统，保证任务在严格的时间限制内完成。-特点：-抢占式调度：高优先级任务可中断低优先级任务。-任务间通信：支持信号量、互斥锁等同步机制。-实时性：响应时间可预测，适用于工业控制等领域。3.ISR编写注意事项：-快速执行：避免复杂计算，优先处理关键任务。-保护数据：使用原子操作或禁用中断避免数据冲突。-状态保存：必要时保存CPU状态，避免影响主程序逻辑。4.CAN帧结构：-帧头：标识符、仲裁段。-数据段：0~8字节数据。-校验段：CRC校验码。-结尾：结束标志。5.ARMCortex-M分页作用：-概念：分页将逻辑地址映射到物理地址，支持虚拟内存管理。-作用：提高内存利用率，增强系统安全性（如内存隔离）。四、编程题答案1.ADC初始化代码：cinclude"stm32f4xx.h"voidADC_Init(void){//1.启用ADC时钟RCC->APB2ENR|=RCC_APB2ENR_ADC1EN;//2.选择通道0ADC1->SMPR2|=ADC_SMPR2_SMP0;//采样时间最长//3.启动ADCADC1->CR2|=ADC_CR2_ADON;while(!(ADC1->SR&ADC_SR_EOC));//等待转换完成//4.读取数据uint16_tvalue=ADC1->DR;floatvoltage=(float)value3.3/4095.0;printf("Voltage:%.2fV\n",voltage);}2.外部中断代码：cinclude"stm32f4xx.h"voidEXTI_Init(void){//1.配置GPIO（假设按键连接到PA0）RCC->AHB1ENR|=RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;GPIOA->MODER|=GPIO_MODER_MODER0;//设置为输入GPIOA->PUPDR|=GPIO_PUPDR_PUPDR0;//上拉电阻//2.配置EXTIRCC->APB2ENR|=RCC_APB2ENR_SYSCFGEN;SYSCFG->EXTICR[0]|=SYSCFG_EXTICR2_EXTI0_PA;//PA0选择EXTI0//3.配置NVICNVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,1);//4.配置中断处理函数voidEXTI0_IRQHandler(void){if(EXTI->PR&EXTI_PR_PR0){//检查中断标志printf("ButtonPressed\n");EXTI->PR=EXTI_PR_PR0;//清除中断标志}}}3.RTOS任务代码：cinclude"FreeRTOS.h"include"task.h"voidTaskA(voidparam){while(1){//闪烁LED（假设GPIOE_PIN5）GPIOE->ODR^=GPIO_ODR_ODR5;vTaskDelay(500/portTICK_PERIOD_MS);}}voidTaskB(voidparam){while(1){//读取传感器数据（假设模拟输入ADC1_IN1）uint16_tvalue=ADC1->DR;printf("Sens