2025年大学大三（自动化）嵌入式系统开发综合测试试题及答案

2025年大学大三（自动化）嵌入式系统开发综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种微控制器常用于嵌入式系统开发且具有丰富的片上资源？A.8051B.ARMCortex-M4C.PIC16F877D.ATmega3282.嵌入式系统中，中断向量表通常存放在以下哪个区域？A.程序代码区B.数据区C.堆栈区D.内存的特定地址区域3.关于嵌入式系统的实时性，以下说法正确的是？A.硬实时系统允许偶尔超出规定时间B.软实时系统对时间要求不严格C.硬实时系统必须在规定时间内完成任务D.实时性与系统的复杂度无关4.以下哪种通信接口常用于嵌入式系统与外部设备进行高速数据传输？A.UARTB.SPIC.I2CD.USB5.在嵌入式系统开发中，以下哪种编程语言常用于编写底层驱动程序？A.C++B.PythonC.JavaD.C6.嵌入式系统的启动过程中，首先执行的是？A.操作系统内核B.引导加载程序C.应用程序D.中断服务程序7.以下哪种存储设备常用于嵌入式系统中存储程序和数据，且掉电后数据不丢失？A.SRAMB.DRAMC.FlashD.Cache8.对于嵌入式系统的电源管理，以下措施可以降低功耗的是？A.提高CPU主频B.关闭不必要的外设C.增加系统内存D.频繁进行数据读写9.在嵌入式系统中，以下哪种调试工具可以实时监测硬件状态和变量值？A.示波器B.逻辑分析仪C.仿真器D.万用表10.以下哪种操作系统常用于嵌入式系统，具有开源、可裁剪等特点？A.WindowsEmbeddedB.LinuxC.VxWorksD.QNX第II卷（非选择题共70分）填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每小题3分。请在横线上填写正确答案。1.嵌入式系统是一种______计算机系统，它嵌入到其他设备中，实现特定的功能。2.ARM处理器的工作模式有______种，其中常用的用户模式是______。3.在嵌入式系统中，定时器的工作模式通常有______、______等。4.嵌入式系统的开发流程一般包括需求分析、______、编码、调试、测试等阶段。5.常用的嵌入式开发工具链包括编译器、______、调试器等。简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述嵌入式系统的特点。2.说明ARMCortex-M4处理器的主要特性。3.解释什么是中断嵌套，并说明其在嵌入式系统中的作用。4.简述嵌入式系统中电源管理的重要性及主要策略。程序设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请阅读以下程序，回答问题。```cinclude<stdio.h>voiddelay(intcount){inti,j;for(i=0;i<count;i++)for(j=0;j<1275;j++);}intmain(){while(1){printf("Hello,EmbeddedSystem!\n");delay(1000);}return0;}```1.该程序实现了什么功能？2.分析`delay`函数的作用及实现方式。3.如何优化该程序以提高其执行效率？综合应用题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。请根据题目要求进行分析和解答。材料：某嵌入式系统需要实现一个温度采集与显示功能。使用温度传感器DS18B20采集温度数据，通过UART接口将数据发送到上位机进行显示。1.请简述实现该功能的总体思路和主要步骤。2.编写一段代码实现温度传感器DS18B20的初始化和温度数据采集。答案：第I卷：1.B2.D3.C4.D5.D6.B7.C8.B9.C10.B第II卷：填空题：1.专用2.7用户模式3.定时模式计数模式4.设计5.链接器简答题：1.嵌入式系统特点：体积小、功耗低、可靠性高、专用性强、实时性强等。2.ARMCortex-M4主要特性：高性能、低功耗、支持浮点运算、丰富的中断和调试功能等。3.中断嵌套是指在一个中断处理过程中，又发生了新的中断请求。作用是提高系统的实时响应能力，能及时处理更紧急的事件。4.电源管理重要性在于延长设备续航等。主要策略有降低CPU功耗、关闭闲置外设、采用低功耗模式等。程序设计题：1.该程序实现了每隔一段时间在串口打印“Hello,EmbeddedSystem!”。2.`delay`函数通过嵌套循环实现延迟，循环次数决定延迟时间。3.可使用定时器中断替代循环延迟来提高效率。综合应用题：1.思路：初始化温度传感器，读取温度数据，通过UART发送到上位机。步骤：初始化DS18B20，读取温度值，配置UART发送数据。2.代码示例：```cinclude<stdio.h>include<stdlib.h>include<unistd.h>//模拟DS18B20初始化voidds18b20_init(){//简单模拟初始化操作}//模拟读取温度数据floatds18b20_read_temp(){return25.0;//模拟返回值}in