嵌入式系统故障排除评估试题及答案

嵌入式系统故障排除评估试题及答案考试时长：120分钟满分：100分题型分值分布：-判断题（20分）-单选题（20分）-多选题（20分）-案例分析（18分）-论述题（22分）总分：100分---一、判断题（共10题，每题2分，总分20分）1.嵌入式系统中的看门狗定时器（WatchdogTimer）主要用于监控程序是否死循环。2.当嵌入式系统出现无法启动的情况时，首先应检查电源电路是否正常。3.JTAG调试接口比SWD调试接口具有更高的数据传输速率。4.嵌入式系统中的RAM故障通常会导致系统无法保存数据。5.使用示波器检测信号时，探头接地线过长会导致信号失真。6.嵌入式系统中的FPGA烧录失败可能是由于电压不足引起的。7.烧录器与目标板之间的通信失败可能是由于USB驱动问题导致的。8.嵌入式系统中的中断服务程序（ISR）优先级设置不当会导致系统响应延迟。9.使用逻辑分析仪时，采样率越高越好。10.嵌入式系统中的固件更新失败可能是由于存储器坏块导致的。二、单选题（共10题，每题2分，总分20分）1.以下哪种调试方法适用于实时性要求较高的嵌入式系统？A.断点调试B.单步调试C.动态调试D.性能分析2.嵌入式系统中的哪种存储器断电后数据会丢失？A.ROMB.FlashC.RAMD.EPROM3.以下哪种工具主要用于检测嵌入式系统中的总线信号？A.示波器B.逻辑分析仪C.烧录器D.仿真器4.嵌入式系统中的哪种故障会导致程序无法正常运行？A.时钟信号不稳定B.电源电压波动C.中断请求丢失D.以上都是5.以下哪种调试接口支持多通道数据传输？A.JTAGB.SWDC.UARTD.I2C6.嵌入式系统中的哪种错误会导致程序崩溃？A.内存越界访问B.中断嵌套错误C.时钟频率过高D.以上都是7.以下哪种方法适用于检测嵌入式系统中的硬件故障？A.代码静态分析B.烧录器测试C.逻辑分析仪分析D.性能监控8.嵌入式系统中的哪种故障会导致程序无法加载？A.烧录器通信失败B.目标板供电不足C.固件文件损坏D.以上都是9.以下哪种工具主要用于检测嵌入式系统中的电源问题？A.示波器B.稳压电源C.万用表D.逻辑分析仪10.嵌入式系统中的哪种故障会导致程序响应延迟？A.中断优先级设置不当B.时钟信号抖动C.总线冲突D.以上都是三、多选题（共10题，每题2分，总分20分）1.以下哪些是嵌入式系统常见的硬件故障？A.时钟信号丢失B.电源电压不稳C.中断控制器故障D.存储器坏块2.以下哪些工具适用于嵌入式系统调试？A.仿真器B.逻辑分析仪C.示波器D.烧录器3.以下哪些因素会导致嵌入式系统程序崩溃？A.内存访问越界B.中断嵌套错误C.时钟频率过高D.硬件资源冲突4.以下哪些方法适用于检测嵌入式系统中的软件故障？A.代码静态分析B.日志分析C.烧录器测试D.性能监控5.以下哪些是嵌入式系统常见的调试接口？A.JTAGB.SWDC.UARTD.I2C6.以下哪些因素会导致嵌入式系统无法启动？A.电源电路故障B.固件文件损坏C.看门狗超时D.中断控制器故障7.以下哪些工具适用于检测嵌入式系统中的总线信号？A.示波器B.逻辑分析仪C.万用表D.仿真器8.以下哪些方法适用于修复嵌入式系统中的硬件故障？A.更换故障模块B.调整电路参数C.更新驱动程序D.重写固件9.以下哪些因素会导致嵌入式系统程序响应延迟？A.中断优先级设置不当B.总线冲突C.时钟信号抖动D.软件逻辑复杂10.以下哪些是嵌入式系统常见的软件故障？A.代码逻辑错误B.内存泄漏C.中断丢失D.固件版本不兼容四、案例分析（共3题，每题6分，总分18分）1.故障描述：一款嵌入式设备在运行过程中频繁死机，系统日志显示“WatchdogTimeout”。初步检查发现电源电压正常，时钟信号稳定。请分析可能的原因并提出排查步骤。2.故障描述：一款基于ARMCortex-M4的嵌入式设备在烧录固件时出现错误，烧录器提示“CommunicationError”。已知目标板供电正常，调试接口连接正确。请分析可能的原因并提出排查步骤。3.故障描述：一款基于FPGA的嵌入式设备在运行过程中出现数据乱码，逻辑分析仪显示数据总线信号正常，但数据内容错误。请分析可能的原因并提出排查步骤。五、论述题（共2题，每题11分，总分22分）1.论述题：请论述嵌入式系统故障排除的基本流程，并说明每个步骤的关键点。2.论述题：请论述嵌入式系统硬件故障与软件故障的区别，并举例说明如何区分这两种故障。---标准答案及解析一、判断题1.√2.√3.×（JTAG的数据传输速率低于SWD）4.√5.√6.√7.√8.√9.×（采样率过高可能导致信号失真）10.√解析：-第3题：SWD调试接口的数据传输速率高于JTAG。-第9题：过高的采样率会导致信号失真，应选择合适的采样率。二、单选题1.A（断点调试适用于实时性要求高的系统）2.C（RAM断电后数据会丢失）3.B（逻辑分析仪用于检测总线信号）4.D（以上都是可能导致程序无法正常运行）5.A（JTAG支持多通道数据传输）6.D（以上都是可能导致程序崩溃）7.C（逻辑分析仪用于检测硬件故障）8.D（以上都是可能导致程序无法加载）9.C（万用表用于检测电源问题）10.D（以上都是可能导致程序响应延迟）解析：-第1题：断点调试适用于实时性要求高的系统，可以快速定位问题。-第8题：程序无法加载可能是烧录器通信失败、目标板供电不足或固件文件损坏。三、多选题1.A,B,C,D2.A,B,C,D3.A,B,D4.A,B,C5.A,B6.A,B,C7.A,B8.A,B9.A,B,C,D10.A,B,C,D解析：-第3题：内存访问越界、中断嵌套错误和硬件资源冲突都可能导致程序崩溃。-第9题：中断优先级设置不当、总线冲突、时钟信号抖动和软件逻辑复杂都可能导致程序响应延迟。四、案例分析1.可能原因：-看门狗定时器配置错误（如超时时间过短）。-程序进入死循环或长时间阻塞在中断服务程序中。-硬件故障（如时钟信号不稳定）。排查步骤：-检查看门狗定时器配置参数。-使用调试器单步执行程序，定位死循环或阻塞代码。-检查时钟信号和硬件电路。2.可能原因：-烧录器驱动程序问题。-目标板调试接口损坏。-固件文件损坏或不兼容。排查步骤：-更新烧录器驱动程序。-检查调试接口连接和目标板电路。-重新下载固件文件并尝试烧录。3.可能原因：-数据总线存在噪声干扰。-FPGA配置错误（如地址映射错误）。-逻辑分析仪采样时间不匹配。排查步骤：-检查数据总线电路和屏蔽措施。-重新配置FPGA并验证地址映射。-调整逻辑分析仪采样时间和触发条件。五、论述题1.嵌入式系统故障排除的基本流程：-现象观察：记录故障现象，包括频率、触发条件等。-信息收集：检查系统日志、错误代码等。-假设提出：根据现象和经验，提出可能的原因。-验证假设：使用调试工具或测试方法验证假设。-修复故障：根据验证结果，采取修复措施。-验证修复：确认故障是否解决，系统是否稳定。关键点：-逐步排查，避免遗漏关键信息。-结合硬件和软件分析，避免片面判断。-记录排查过程，便于后续参考。2.嵌入式系统硬件故障与软件故障的区别：-硬件故障：由物理电路或元器件损坏导致，如电源不稳、时钟信号丢失等。-软件故障：由代码逻辑错误或配置问题导致，如死循环、内