(易错题)计算机等级考试四级嵌入式系统真题库试卷+答案

(易错题)计算机等级考试四级嵌入式系统真题库试卷+答案一、单项选择题（共40小题，每小题1分，共40分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.以下关于嵌入式系统分类的描述中，错误的是A)按照嵌入式系统的实时性要求划分，可分为硬实时系统、软实时系统、非实时系统三类B)智能可穿戴设备属于消费类嵌入式系统，通常对功耗指标要求远高于对峰值运算性能的要求C)工业控制领域使用的PLC属于工业级嵌入式系统，其常规工作温度范围通常为-40℃~85℃，远高于消费级产品0℃~70℃的运行区间D)按照嵌入式系统采用的处理器位数划分，可划分为8位、16位、32位三类，目前消费级设备主流采用8位处理器实现通用计算2.在ARMv7架构的处理器7种运行模式中，下列不属于异常模式的是A)用户模式B)快速中断模式（FIQ）C)未定义指令中止模式D)数据访问中止模式3.以下关于ARMCortex系列处理器对应的架构版本描述中，符合官方定义的是A)Cortex-A53采用ARMv7-A架构B)Cortex-A15采用ARMv7-A架构C)Cortex-M3采用ARMv6-M架构D)Cortex-R4采用ARMv5-R架构4.某嵌入式设备需要使用I2C总线连接3个不同的外设节点，已知I2C总线的7位从设备地址空间范围是0x08~0x77，若3个外设分别分配地址0x12、0x38、0x5A，不考虑广播地址占用，该总线上理论最多可挂载独立从设备数量为A)112B)120C)128D)2565.以下关于NORFlash和NANDFlash特性的对比描述中，错误的是A)NORFlash支持片内执行（XIP），可以直接运行存储在芯片内部的程序代码B)NANDFlash的单位存储容量成本远低于NORFlash，大容量嵌入式存储系统普遍采用NANDFlash作为主存储介质C)NORFlash的坏块出现概率远高于NANDFlash，使用时必须配套实现坏块管理算法D)同等制程下NANDFlash的擦写速度是NORFlash的10倍以上，更适合高频擦写的存储场景6.ARMv7架构处理器在用户模式下可以访问的通用寄存器数量为A)15个32位通用寄存器+1个程序计数器B)16个32位通用寄存器+1个程序状态寄存器C)13个通用寄存器+R13（栈指针）+R14（链接寄存器）+R15（程序计数器）D)17个32位通用寄存器，所有寄存器全局共享不受模式限制7.以下嵌入式总线接口的最大传输速率参数描述中，不符合标准规范的是A)高速模式I2C总线的最高传输速率为3.4MbpsB)SPI总线在常规嵌入式主设备驱动下最高传输速率普遍可达50Mbps以上C)USB2.0High-Speed模式的最大理论传输速率为480MbpsD)PCIeGen3x1链路的最大单向传输速率为8Gbps8.在Cortex-M系列处理器的嵌套向量中断控制器（NVIC）配置中，若设置8位抢占优先级、0位响应优先级的分组方式，该处理器支持的最大不同抢占优先级数量为A)8B)64C)128D)2569.以下关于嵌入式操作系统内核特性的描述中，不属于硬实时操作系统核心要求的是A)中断延迟时间可预测、上限值稳定B)任务调度时间确定性强，无不确定的调度抖动C)支持最高优先级任务立即抢占，无操作系统内部非抢占区锁死延迟D)支持10Gbps以上高速网络接口的TCP/IP协议栈处理10.已知μC/OS-III操作系统中存在3个就绪任务，任务1优先级为5、任务2优先级为3、任务3优先级为7，若当前处理器处于全部中断关闭状态，此时CPU正在执行的任务是A)任务1B)任务2C)任务3D)无法确定任意任务状态11.以下嵌入式Linux文件系统类型中，专门针对NANDFlash存储介质特性设计、自带坏块管理和损耗均衡算法的日志型文件系统是A)Ext4B)Yaffs2C)procfsD)tmpfs12.嵌入式系统Bootloader的第一阶段运行代码通常采用汇编语言实现，以下不属于第一阶段必要操作的是A)初始化处理器内部时钟、PLL、看门狗电路B)初始化SDRAM、DDR等外部存储控制器，完成内存映射配置C)完成串口、网络接口等外设初始化，将内核镜像从Flash加载到内存指定地址D)初始化C语言运行环境的堆栈指针，跳转到第二阶段的C语言主程序入口13.以下关于JTAG调试接口的描述中，错误的是A)JTAG接口常规包含TDI、TDO、TCK、TMS4个信号引脚，用于完成处理器内部逻辑的边界扫描B)基于JTAG接口可以实现对目标处理器的寄存器全访问、程序下载、断点设置、单步调试功能C)ARMCortex系列处理器配套的SWD调试接口相比传统JTAG接口引脚数量更少、抗干扰能力更强D)JTAG接口的最高传输速率受TCK时钟上限限制，无法实现1Mbps以上的调试数据传输速率14.按照ACPI电源管理规范，嵌入式系统的S3工作状态对应的是以下哪种场景A)处理器所有部件断电，系统彻底关机状态B)处理器所有部件停止运行，系统上下文全部保存在内存中，恢复时间低于1秒的待机状态C)处理器所有部件停止运行，系统上下文全部保存在Flash等非易失存储介质中，整机断电的休眠状态D)处理器仅待机域外设运行，主核关闭，功耗低于1mW的深度休眠状态15.以下关于嵌入式系统可靠性设计的描述中，不属于容错设计范畴的是A)针对核心存储数据实现三模冗余校验，出现1位数据错误时自动修正B)网络传输数据采用CRC32校验，出错时自动触发重传机制C)电源输入端口增加TVS瞬态抑制二极管，抑制浪涌冲击干扰D)核心控制功能采用双CPU热备份设计，主CPU故障时备CPU在1ms内接管运行16.某UART接口配置为波特率115200、8位数据位、1位停止位、无校验位，该接口每秒可传输的最大有效字节数为A)11520字节B)10472字节C)14400字节D)9600字节17.ARMv7架构处理器的MMU（内存管理单元）不具备以下哪项功能A)完成虚拟地址到物理地址的映射转换，支持页式内存管理B)配置内存访问权限，实现用户态进程无法直接访问内核态内存空间C)扩展处理器寻址空间，将32位处理器的物理寻址能力扩展到64位D)控制Cache访问策略，针对不同内存段设置写透、写回、禁止缓存等属性18.以下关于嵌入式Linux内核裁剪的描述中，错误的是A)可以通过makemenuconfig工具图形化配置内核编译选项，移除不需要的驱动和功能模块B)裁剪后的内核镜像体积必须小于2MB，否则无法在32位嵌入式处理器上运行C)关闭内核调试选项、移除冗余协议栈、禁用不需要的外设驱动可以大幅缩小内核体积D)裁剪后的内核最小可以压缩到1MB以内，适配小容量NorFlash存储场景19.下列实时调度算法中，属于静态优先级调度算法的是A)最早截止期优先算法（EDF）B)最短空闲时间优先算法C)速率单调调度算法（RMS）D)最大误差优先算法20.已知3个周期性实时任务，任务C1执行时间1ms、周期4ms，任务C2执行时间2ms、周期5ms，任务C3执行时间3ms、周期10ms，根据RMS算法的可调度性判定公式，该系统的CPU利用率上限为A)0.75B)0.78C)0.88D)1.021~40题（考点覆盖嵌入式外设驱动开发、物联网嵌入式协议栈、低功耗优化、电磁兼容测试、嵌入式软件测试等易错点）21.以下属于嵌入式Linux字符设备驱动核心数据结构的是A)file_operations结构体B)vm_area_struct结构体C)task_struct结构体D)file_system_type结构体22.蓝牙5.0协议的最大理论传输速率为A)1MbpsB)2MbpsC)24MbpsD)100Mbps23.嵌入式系统EMC测试中，ESD测试对应的测试项目是A)静电放电抗扰度测试B)射频辐射抗扰度测试C)电快速瞬变脉冲群抗扰度测试D)浪涌冲击抗扰度测试24.以下不属于嵌入式白盒测试技术的是A)语句覆盖测试B)分支覆盖测试C)边界值测试D)路径覆盖测试25.嵌入式Linux内核中实现进程间通信的信号量机制，默认的最大等待线程数量上限为A)128B)256C)无预设硬上限D)102426.以下关于CAN总线特性的描述中，错误的是A)CAN总线采用差分信号传输，最远传输距离在10kbps速率下可达10kmB)CAN总线标准帧的有效数据载荷最大长度为8字节C)CAN总线节点在总线冲突时采用非破坏性位仲裁机制，高优先级报文优先传输D)CAN-FD总线的最大传输速率最高可达1Gbps27.某32位ARM处理器的外部SDRAM容量为256MB，其物理地址空间占用的地址位数量为A)27位B)28位C)29位D)32位28.Cortex-A系列处理器的Cache流水线中，TLB（转旁查后备缓冲器）的作用是A)缓存最近使用的页表条目，减少MMU地址转换时访问内存页表的开销B)缓存最近使用的指令数据，提升取指速度C)缓存最近使用的栈数据，提升函数调用速度D)缓存最近使用的中断向量，提升中断响应速度29.以下不属于实时操作系统必要组件的是A)任务调度器B)内存管理模块C)虚拟内存管理单元D)中断管理模块30.嵌入式系统中使用的RS485总线，理论上最大可挂载的标准节点数量为A)32个B)64个C)128个D)256个31.以下关于低功耗设计的描述中，错误的是A)动态调频调压技术（DVFS）可以通过动态调整处理器核心电压和运行频率大幅降低运行功耗B)关闭不需要的外设时钟是嵌入式系统降低待机功耗的核心手段C)处理器进入深度休眠模式后，所有内部寄存器的状态都会自动丢失，唤醒后必须重新初始化D)电池供电的嵌入式设备采用异步时钟域设计，可以降低系统整体动态功耗32.嵌入式Linux根文件系统中，/dev目录对应的功能是A)存储系统配置文件B)挂载各类设备文件节点C)存储用户可执行程序D)存放系统日志文件33.以下关于μC/OS-III操作系统的特性描述中，正确的是A)不支持同优先级多任务时间片轮转调度B)最大支持256个不同优先级的任务C)内核代码完全开源免费，可直接用于商业产品无需付费D)任务切换时间不固定，随任务数量增加线性增长34.某嵌入式处理器的中断响应延迟为微秒级，以下场景中不适合采用该处理器的是A)智能家居温湿度采集B)工业运动控制伺服电机驱动C)智能门禁人脸抓拍D)网络视频流解码35.以下属于嵌入式静态代码分析工具的是A)GDBB)ValgrindC)SplintD)OpenOCD36.以下关于IPv6协议在嵌入式物联网设备上部署的描述中，错误的是A)6LoWPAN协议专门针对低功耗嵌入式无线传感网优化IPv6报文传输B)IPv6地址长度为128位，理论上地址总量远超当前物联网设备的接入需求C)所有嵌入式设备必须完整实现IPv6所有扩展头才能接入IPv6网络D)嵌入式设备可以通过NAT64网关实现和IPv4网络的互联互通37.以下不属于嵌入式GPIO接口常规配置选项的是A)上拉/下拉电阻配置B)中断触发沿配置C)驱动能力配置D)加密算法配置38.嵌入式USB从设备接口的标准设备描述字段中，用于标识设备类别的核心字段是A)VID（厂商ID）B)PID（产品ID）C)bDeviceClass字段D)固件版本号字段39.以下关于嵌入式软件升级的描述中，属于A/B双分区升级方案核心优势的是A)升级过程中断电不会导致设备变砖，启动失败后自动从原有分区启动B)升级镜像体积缩小到传统方案的50%以下C)升级速度比传统方案快10倍以上D)不需要额外的Flash存储空间存放备份镜像40.嵌入式系统功能安全标准IEC61508中，SIL3级对应的平均失效概率要求是A)≥10^-4~<10^-3每小时B)≥10^-5~<10^-4每小时C)≥10^-6~<10^-5每小时D)≥10^-7~<10^-6每小时二、综合应用题（共5大题，合计60分）1.（12分）阅读以下ARMv7汇编程序，完成对应问题填空：AREAEXAMPLE,CODE,READONLYENTRYMOVR0,#0x20MOVR1,#0x10LOOPCMPR0,R1SUBGTR0,R0,R1SUBLTR1,R1,R0BNELOOPSTOPBSTOP请回答：（1）该程序实现的核心算法功能是____（2）程序运行结束后R0寄存器的数值为____（3）若初始R0值改为0x48、R1值改为0x1A，程序运行结束后R0的数值为____2.（13分）某嵌入式平台通过I2C总线连接128x64分辨率OLED显示模组，已知该模组的7位I2C从地址为0x3C，写操作时8位地址字节为____，I2C总线写操作的起始信号定义为SCL高电平时SDA产生____边沿，停止信号定义为SCL高电平时SDA产生____边沿。该OLED模组每帧显示的显存大小为____字节，若要实现60帧每秒的全刷帧率，I2C总线的最低速率要求为____bps。3.（12分）基于μC/OS-III操作系统设计3个任务：任务A优先级4，实现按键扫描；任务B优先级2，实现按键响应数据处理；任务C优先级5，实现LED指示灯闪烁。初始状态所有任务未启动，当按键按下后任务A向任务B发送信号量触发任务B运行。请按照RMS调度算法规则，3个任务中优先级最高的是____，系统运行过程中若当前没有任何中断触发，处于运行态的任务默认是优先级数值最____（填大/小）的就绪任务。若任务B运行过程中关闭全局中断50us，此时系统最大额外中断延迟增加____us。4.（13分）某嵌入式Linux设备采用256MBNANDFlash作为存储介质，设计Yaffs2根文件系统。制作根文件系统时需要通过____工具生成ext2格式的镜像，然后使用____命令将镜像烧录到NANDFlash的对应分区。启动过程中内核通过____命令行参数指定根文件系统的挂载位置。若要实现系统掉电之后根文件系统不会出现文件损坏，必须将根文件系统挂载为____模式。5.（10分）针对3个周期性硬实时任务：任务1执行时间2ms，周期5ms；任务2执行时间3ms，周期8ms；任务3执行时间1ms，周期4ms。计算该系统的总CPU利用率为____%，采用RMS算法的理论可调度性利用率上限为____，判断该系统____（填是/否）满足RMS算法可调度要求。参考答案及详细解析单项选择题部分（共40分）1.答案：D解析：当前主流嵌入式设备通用计算普遍采用32位处理器，8位处理器仅用于简单外设控制场景，描述错误。其余选项均符合嵌入式系统分类标准。2.答案：A解析：ARMv7架构7种模式中，异常模式指由异常触发进入的特权模式，包含FIQ、IRQ、管理、中止、未定义5种，用户模式是唯一非特权非异常模式。3.答案：B解析：Cortex-A15属于ARMv7-A架构，Cortex-A53是ARMv8-A，Cortex-M3是ARMv7-M，Cortex-R4是ARMv7-R。4.答案：A解析：7位I2C地址中保留了16个特殊地址，可用地址范围为112个，理论最大挂载112个从设备。5.答案：C解析：NANDFlash的坏块出现概率远高于NORFlash，需要配套坏块管理算法，描述错误。6.答案：C解析：ARMv7用户模式下可直接访问R0~R15共16个寄存器，其中R0~R12为通用寄存器，R13为栈指针、R14为链接寄存器、R15为程序计数器。7.答案：D解析：PCIeGen3x1链路的最大单向传输速率为8Gbps是错误的，实际为985MB/s约等于7.89Gbps，标称有效速率为8Gbps符合规范，其余选项参数均正确。8.答案：D解析：8位抢占优先级支持2^8=256个不同抢占优先级。9.答案：D解析：高速网络协议栈处理不属于硬实时操作系统的核心硬实时要求指标。10.答案：B解析：μC/OS-III优先级数值越小优先级越高，优先级3高于5和7，最高优先级任务获得CPU。11.答案：B解析：Yaffs2是专门针对NANDFlash设计的日志型文件系统，自带坏块管理和损耗均衡。12.答案：C解析：将内核镜像加载到内存属于Bootloader第二阶段的操作，不属于汇编实现的第一阶段。13.答案：