2025年高职嵌入式技术应用（嵌入式应用）试题及答案

2025年高职嵌入式技术应用（嵌入式应用）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)1.以下哪种微控制器常用于嵌入式系统？（）A.桌面级CPUB.工业级FPGAC.单片机D.服务器CPU2.嵌入式系统的核心是（）。A.硬件B.软件C.操作系统D.应用程序3.ARM处理器的工作模式中，特权模式不包括（）。A.管理模式B.系统模式C.用户模式D.中断模式4.以下关于嵌入式系统存储的说法，错误的是（）。A.通常有ROM和RAMB.Flash可用于存储程序C.SRAM速度比DRAM慢D.外部存储可扩展容量5.嵌入式系统开发中，交叉编译是指（）。A.在目标平台编译B.在宿主机编译生成目标平台代码C.同时在宿主机和目标平台编译D.以上都不对6.下列哪项不是嵌入式操作系统的特点？（）A.高实时性B.可裁剪性C.功能丰富全面D.低功耗7.对于嵌入式系统的硬件电路设计，以下说法正确的是（）。A.只需要考虑处理器选型B.电源电路设计不重要C.要综合考虑各模块的协同工作D.接口电路越少越好8.以下哪种通信接口常用于嵌入式系统与外部设备通信？（）A.USBB.PS/2C.VGAD.并行打印机接口9.嵌入式系统中，中断服务程序的作用是（）。A.处理紧急事件B.实现系统定时C.运行用户应用程序D.管理内存10.关于ARM汇编语言，以下说法错误的是（）。A.有自己独特的指令集B.可直接操作硬件寄存器C.比C语言执行速度慢D.常用于底层驱动开发11.嵌入式系统的功耗优化不包括（）。A.选择低功耗芯片B.优化电源管理C.增加硬件功能模块D.合理设计软件算法12.以下哪种开发工具可用于调试嵌入式系统？（）A.编译器B.仿真器C.编辑器D.浏览器13.嵌入式系统中，SPI接口的特点不包括（）。A.高速同步通信B.四线制C.全双工D.传输距离远14.对于嵌入式系统的软件架构，以下说法正确的是（）。A.只包括应用层B.分为分层架构和微内核架构等C.底层驱动不重要D.各层之间没有关联15.以下哪种传感器不常用于嵌入式系统？（）A.温度传感器B.压力传感器C.图像传感器D.天文望远镜传感器16.嵌入式系统开发流程不包括（）。A.需求分析B.硬件设计C.网络营销D.软件编程与调试17.关于嵌入式系统的实时性，以下说法正确的是（）。A.实时性要求越高越好B.实时性与响应时间无关C.要根据应用需求合理设计实时性D.实时性只针对硬件18.以下哪种编程语言不常用于嵌入式系统开发？（）A.CB.C++C.JavaD.Python19.嵌入式系统的硬件平台选型不需要考虑（）。A.性能指标B.成本C.外观颜色D.功耗20.对于嵌入式系统的应用开发，以下说法错误的是（）。A.要结合具体需求B.可参考开源项目C.不需要考虑用户体验D.要进行测试和优化第II卷（非选择题，共60分）21.简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，语言简洁明了。(总共4题，每题5分)（1）简述嵌入式系统的定义和特点。（2）说明ARM处理器的几种工作模式及用途。（3）嵌入式系统开发中，硬件设计和软件设计分别要考虑哪些要点？（4）举例说明嵌入式系统在智能家居中的应用。22.分析题（共15分）答题要求：分析给定的嵌入式系统相关问题，阐述理由和解决方案。(总共3题，每题5分)（1）在一个嵌入式系统中，发现数据传输出现错误，可能是什么原因导致的？如何解决？（2）嵌入式系统运行一段时间后出现死机现象，分析可能的原因并提出解决办法。（3）某嵌入式设备功耗过高，分析可能的因素并给出降低功耗的措施。23.设计题（共15分）答题要求：根据给定的要求进行嵌入式系统相关的设计。(总共1题，每题15分)设计一个基于ARM处理器的简单嵌入式系统，用于控制一个小型电机，要求具备电机正反转控制、速度调节功能，画出硬件电路框图并简要说明软件设计思路。24.材料分析题（共10分）答题要求：阅读材料，回答问题，分析材料中嵌入式系统的应用场景和技术要点。材料：随着物联网的发展，智能家居系统越来越普及。某智能家居系统采用嵌入式技术，实现了对家庭设备的智能控制。该系统通过传感器采集环境数据，如温度、湿度等，然后将数据传输到嵌入式控制器。嵌入式控制器根据预设的规则对数据进行分析处理，控制相应的设备动作，如调节空调温度、开关窗帘等。同时，系统还支持用户通过手机APP远程控制家庭设备。（1）该智能家居系统中嵌入式系统的应用场景有哪些？（5分）（2）分析该系统中数据采集、传输和处理的技术要点。（5分）25.综合应用题（共20分）答题要求：结合所学知识，解决给定的嵌入式系统综合应用问题。现有一个嵌入式设备，需要开发一个图像采集与处理的应用程序。已知设备采用ARM处理器，具备USB接口用于连接摄像头，有一定的内存和存储容量。要求设计该应用程序的整体架构，包括主要功能模块、数据流向，并简要说明实现图像采集和简单图像处理（如灰度化）的关键代码思路。答案：1.C2.A3.C4.C5.B6.C7.C8.A9.A10.C11.C12.B13.D14.B15.D16.C17.C18.D19.C20.C21.（1）定义：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。特点：高实时性、可裁剪性、低功耗、可靠性高、专用性强等。（2）工作模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、快速中断模式、中断模式。用途：用户模式用于运行应用程序；系统模式用于特权级任务；管理模式用于处理异常；中止模式用于响应中断；未定义模式用于处理未定义指令；快速中断模式用于处理快速中断；中断模式用于处理普通中断。（3）硬件设计要点：处理器选型、电源电路设计、存储电路设计、接口电路设计、抗干扰设计等。软件设计要点：操作系统选型、驱动程序开发、应用程序开发、代码优化、可靠性设计等。（4）如智能门锁采用嵌入式系统实现指纹识别、密码识别等功能并控制门锁开关；智能摄像头采用嵌入式系统进行图像采集、存储和分析等。22.（1）原因：硬件接口故障、通信协议错误、软件程序逻辑错误等。解决：检查硬件连接是否正常，确认通信协议配置是否正确，排查软件程序中的逻辑错误。（2）原因：内存泄漏、程序死循环、硬件故障等。解决：检查内存使用情况，排查程序中是否有死循环，检测硬件是否存在故障。（3）因素：硬件芯片功耗大、电源管理策略不合理、软件算法功耗高。措施：更换低功耗芯片，优化电源管理策略，优化软件算法降低运算量。23.硬件电路框图：包括ARM处理器、电机驱动芯片、电源电路、控制按键、显示电路等。软件设计思路：初始化硬件，设置GPIO口用于控制电机正反转和速度调节，编写中断服务程序处理按键输入，主程序中根据采集的速度值控制电机驱动芯片输出相应的电压，实现电机速度调节和正反转控制。24.（1）应用场景：控制家庭设备，如空调、窗帘、灯光等；采集环境数据并进行分析处理。（2）技术要点：数据采集：采用温度传感器、湿度传感器等采集环境数据。传输：通过无线通信模块将数据传输到嵌入式控制器。处理：嵌入式控制器根据预设规则对数据进行分析，控制设备动作。25.整体架构：图像采集模块、图像预处理模块、图像处理模块、存储模块。数据流向：摄像头