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    7348 人参与  2022-11-05 00:21:31    点这评论
    嵌入式系统概念、组成与特点

    第一章测验

    1、如下哪项技术促进了嵌入式系统的诞生? 答案1. 集成电路技术 答案2. 高级编程语言技术 答案3. 网络通信技术 答案4. 操作系统技术
        a、集成电路技术的出现使得硬件系统可以和物件有效融合。
        b、错误
        c、错误
        d、错误

    2、下列设备哪个不是嵌入式系统? 答案1. 磁盘驱动器 答案2. 个人数字助理(pda) 答案3. 引擎控制器 答案4. 移动电话
        a、数字控制器与磁盘构成的系统,控制磁盘的读写。
        b、不操作物理对象,只是一个小型的信息处理系统。
        c、控制器控制引擎的运行。
        d、感知环境并通过通信、发达等接口与用户、环境交互。

    3、嵌入式系统设计中的资源配置基本要求是? 答案1. 数据容量越大越好 答案2. 保证最高计算性能 答案3. 根据需求量身定制 答案4. 综合成本一定最低
        a、根据需求配置,不追求最大容量、最高性能
        b、根据需求配置,不追求最大容量、最高性能
        c、根据应用需求,量体裁衣、量身定制,是嵌入式系统设计的一个基本原则。
        d、根据需求配置,不追求最大容量、最高性能或最低成本

    4、裸机软件结构是一种常见的嵌入式系统结构,其正确的含义是? 答案1. 应用软件直接部署在硬件之上,其需要完成硬件配置和驱动。 答案2. 应用软件部署于操作系统之上,其无需关心底层硬件配置和驱动。 答案3. 应用软件固化在片外存储器中,上电后直接从存储器加载执行。 答案4. 应用软件存放在服务器之上,上电后从服务器端加载执行。
        a、裸机软件是指在硬件之上直接部署应用软件,是一种简单的系统结构。由于无需嵌入式操作系统,应用软件就需要完成硬件的配置、初始化和驱动管理等工作。
        b、错误
        c、裸机软件通常固化在硬件上,但不一定必须在片外存储器中。
        d、错误

    5、嵌入式系统的快速发展主要得益于如下哪些方面? 答案1. 大规模集成电路技术 答案2. 高级编程语言技术 答案3. 网络通信技术 答案4. 嵌入式操作系统
        a、集成电路促进了现代嵌入式系统的发展和广泛应用
        b、高级编程语言使得复杂软件的设计成为可能,同时也促进了应用
        c、网络通信技术增强了嵌入式系统的互连能力,促进了新技术和应用形态的发展
        d、嵌入式操作系统实现复杂硬件的管理并向上虚拟出复杂的系统服务,促进了新技术和应用形态的发展

    6、如下哪些是复杂嵌入式软件的构成成份? 答案1. 板级支持包 答案2. boot loader 答案3. 嵌入式操作系统 答案4. 文件系统
        a、板级支持包(bsp)是一个配置和驱动软件包,提供了向下进行硬件驱动的功能。
        b、boot loader是系统引导与加载软件,用于在上电后初始化系统并引导下一级软件执行。
        c、复杂嵌入式系统多基于嵌入式(实时)操作系统进行设计。
        d、文件系统实现嵌入式系统中的数据组织和管理。

    7、嵌入式系统是一种典型的反应式系统,其特点在于? 答案1. 系统与所处环境连续交互。 答案2. 系统与所处环境离散交互。 答案3. 以环境决定为步长来执行操作。 答案4. 以系统时钟为步长来执行操作。
        a、反应式系统就是与之所处的环境连续交互且以环境决定的步长来执行操作的系统。
        b、反应式系统就是与之所处的环境连续交互且以环境决定的步长来执行操作的系统。
        c、反应式系统就是与之所处的环境连续交互且以环境决定的步长来执行操作的系统。
        d、反应式系统就是与之所处的环境连续交互且以环境决定的步长来执行操作的系统。

    8、嵌入式系统就是体积非常小、可埋嵌在物件中所构成的系统。

    9、实现嵌入式系统的技术途径非常多样,因此难以形成垄断。

    10、嵌入式系统也是一种计算机系统,其开发方法与流程与通用计算机的相同。

    11、嵌入式系统最大的特点是与物理世界交互,其研究的核心问题在于( )

    12、根据ieee std 1003.13™-2003标准中定义,如果一台计算机(及其软件)是( ),并且通过特定的硬件装置来控制和/或直接监控该系统,其就被认为是嵌入式的。

    第一章作业

    1、简述嵌入式系统的概念内涵及其基本组成。

    2、简述嵌入式系统与信息物理融合系统(cps)、物联网(iot)、智能系统的关系。

    3、结合一个嵌入式设备,如智能手表/手环、智能手机等,通过网络查阅设计方案,分析其采用的硬件、软件有什么特点。

    嵌入式硬件基础

    第二章测验

    1、上拉电阻的作用是( ) 答案1. 将引脚钳位在高电平。 答案2. 吸收引脚输出的电流。 答案3. 消除输出引脚的噪声。 答案4. 为芯片存储电荷能量。
        a、答案1 正确
        b、错误
        c、错误
        d、错误

    2、开放收集器(oc)的特点是( ) 答案1. 不能输入高电平 答案2. 不能输入低电平 答案3. 不能输出高电平 答案4. 不能输出低电平
        a、错误
        b、错误
        c、正确
        d、错误

    3、rs-232电平中,逻辑0和1的电压范围为( ) 答案1. 高于2.4v为逻辑1,低于0.8v为逻辑0。 答案2. 高于10.8v为逻辑1,低于1.2v为逻辑0。 答案3. 负电平-3~-5v为逻辑“1”,正电平 3~ 5v为逻辑“0”。 答案4. 负电平-3~-12v为逻辑“1”,正电平 3~ 12v为逻辑“0”。
        a、错误
        b、错误
        c、错误
        d、正确

    4、对器件进行封装的意义在于( ) 答案1. 增强机械性能 答案2. 增强电气性能 答案3. 增强散热性能 答案4. 增强化学稳定性 答案5. 增强运输性能
        a、正确
        b、正确
        c、正确
        d、正确
        e、错误

    5、如下有关ttl、cmos、rs-232接口电路的电平特性描述正确的有( ) 答案1. 三者都是正逻辑电平。 答案2. 前两者是正逻辑电平,后者是负逻辑电平。 答案3. 三类器件可以直接互连。 答案4. 三类电平可以互相转换。
        a、错误
        b、正确
        c、错误,电平不同无法直接连接
        d、正确,可通过电平转换器件进行转换。

    6、嵌入式系统的典型设计形式有( ) 答案1. 基于通用计算机设计 答案2. 基于单板计算机设计 答案3. 基于嵌入式处理器专门设计 答案4. 基于高性能服务器设计
        a、正确
        b、正确
        c、正确
        d、错误

    7、根据嵌入式系统的特点,基于通用计算机是无法构建嵌入式系统的。

    8、三态门具有高电平、低电平和高阻抗三种输出状态,所谓高阻抗状态就是既不提供电流也不吸收电流的浮动状态。

    9、上拉电阻的阻值越大,其上拉能力越( a ),产生的功耗越( b )。

    10、为了解决芯片引脚的信号浮动问题,可以在引脚连接一个( )。

    第二章作业

    1、请分析ttl电平、cmos电平与rs232电平的特点,并说明如何连接这些不同电平类型的器件。

    2、简述上拉电阻、下拉电阻的用途,以及选择阻值大小的依据。

    3、简述漏极开路(od)的基本原理,并说明如何能使其输出高电平。

    4、退偶电容的作用是什么,在电路中如何布放?

    5、简述嵌入式系统有哪几种典型形式。

    6、简要阐述嵌入式系统硬件的子系统组成。

    嵌入式处理器子系统

    第三章测验

    1、(嵌入式)处理器中,每一个“计算核”都由( )构成。
        a、执行单元和i/o单元
        b、执行单元和控制单元
        c、控制单元和i/o单元
        d、执行单元和寄存器组

    2、下列嵌入式处理器中,( )适合用于交通灯控制器。
        a、mcu
        b、dsp
        c、soc
        d、gpgpu

    3、下列嵌入式处理器中,( )适合于设计高保真数字耳机;
        a、mcu
        b、dsp
        c、mpu
        d、gpgpu

    4、与复杂指令集体系结构(cisc)相比,精简指令集体系结构(risc)的优势在于( )。
        a、硬件逻辑复杂,但需要更少的寄存器
        b、功能丰富,寻址方式众多
        c、执行过程中通过调用一个微程序提高效率
        d、指令集种类少,通常一个周期一条指令

    5、哈佛体系结构中,通过( )提高数据与指令的访问速度。
        a、为数据和指令采用独立的存储器与独立的数据总线
        b、为数据和指令采用复用的存储器与独立的数据总线
        c、为数据和指令采用独立的存储器与复用的数据总线
        d、为数据和指令采用复用的存储器与复用的数据总线

    6、如下体系结构中,可以实现指令级流水的有( )
        a、复杂指令集体系结构cisc
        b、精简指令集体系结构risc
        c、超长指令字体系结构vliw
        d、超标量体系结构superscalar

    7、某应用中,要求处理器的硬件逻辑是可变的,设计中可选用( )。
        a、可编程逻辑设备(cpld)
        b、通用图形处理单元(gpgpu)
        c、现场可编程门阵列(fpga)
        d、数字信号处理单元(dsp)

    8、机械臂控制中,不同通过单个( )实现其多个关节舵机的并行控制。
        a、mcu
        b、mpu
        c、dsp
        d、fpga

    9、arm big.little 多核体系结构的优势在于( )。
        a、有助于针对应用场景提供匹配的算力
        b、有助于降低整个系统的体积和重量
        c、有助于降低系统功耗,提升续航能力
        d、有助于实现多种性能的并行计算能力

    10、指令是可被处理器识别、译码和执行的编码,一条指令通常包括( )
        a、一个操作码
        b、零个或多个操作码
        c、一个操作数
        d、零个或多个操作数

    11、arm cortex-m系列的处理器适用于设计手机、平板等移动计算设备。

    12、嵌入式处理器的体系结构非常多样,但其基本的指令集都相同。

    13、fpga具有逻辑可编程能力,因此适合于逻辑可演化的智能硬件设计。

    14、为了提升降低处理器复杂度并提升其性能,可在处理器片内使用哈佛结构,而在片外采用冯诺依曼类型的接口。

    15、risc-v是一个基于精简指令集的开源指令集架构(isa),其可被广泛用于从服务器到小型嵌入式系统的众多处理器中。

    16、新的arm处理器体系中,cortex-( )系列的处理器性能最高,适合于采用嵌入式操作系统等的高性能嵌入式系统。

    17、dsp适合于数字信号处理,其内部采用了( ),可在一个时钟周期内并行完成多个乘加运算。

    18、( )是一种对现有器件的集成与封装技术,可看作是将原有板上系统(system on board,sob)的器件去掉封装后以2d、3d堆叠方式封装在一个基板内,缩小系统体积,但其可能存在散热问题。

    19、随着工作频率不断提高、晶体管数量不断增加,单线程处理器的性能提升出现了瓶颈,2004年intel公司率先采用( )体系结构来提升处理器的计算性能。

    20、amdahl定律说明,计算系统的加速比与任务的( )以及处理单元的数量成正比。

    第三章作业

    1、简述处理器中计算核的核心构成及其基本功能。

    2、简述超标量处理器体系的基本原理及其典型执行策略。

    3、简述超长指令字体系结构的出现背景、并行原理及其特点。

    4、什么是冯诺依曼体系结构,其基本构成包括哪五个单元,存在的瓶颈是什么。

    5、微控制器也称为单片机,简述其本身以及应用的特点。

    6、对比并简述mcu与soc的异同点。

    7、简述基于fpga进行ip核设计的基本过程。

    8、简述数字信号处理器(dsp)的体系结构特点。

    嵌入式存储器子系统

    第四章测验

    1、嵌入式系统中,存储器主要采用( )的安装方式,可以更好地保证可靠性。
        a、金手指插针连接
        b、多插座扩展连接
        c、一体化焊接连接
        d、高速化接口连接

    2、存储器访问的局部性原理是指( )
        a、处理器访问了一个存储地址后,大概率会访问其相邻地址
        b、处理器访问了一个存储地址后,小概率会访问其相邻地址
        c、处理器访问了一个存储器之后,大概率会访问存储体系中与之相邻的存储器
        d、处理器访问了一个存储器之后,小概率会访问存储体系中与之相邻的存储器

    3、如下属于混合存储器,且写操作之前必须先擦除的是( )
        a、flash
        b、eeprom
        c、sdram
        d、dpram

    4、bbsram是一种非易失性存储器,其实现非易失的主要原理在于( )
        a、采用了后备供电电池
        b、采用了铁电存储机制
        c、采用了nor型flash作为存储体
        d、采用了sram e2prom的双存储体结构

    5、嵌入式系统中,目前通常采用( )技术的存储介质。
        a、半导体
        b、铁电
        c、磁盘
        d、磁光

    6、以下属于混合存储器的有( )
        a、prom
        b、nvsram
        c、sdram
        d、flash

    7、嵌入式系统存储体系的特点可以总结为( )
        a、分级存储
        b、片内片外存储资源结合
        c、存储器类型多样
        d、存储性能极高

    8、某存储器件的手册中标注其是一个128k×8的低功耗cmos sram,那么如下哪些是这个器件的正确参数( )
        a、地址总线宽度为17
        b、数据总线宽度为8
        c、位容量为1mb
        d、芯片功耗为8µw

    9、如下方法中,( )可用于两个处理器协调地访问一个双端口ram(dpram)。
        a、操作系统内核中的信号量机制
        b、硬件信号量机制
        c、中断通知方式
        d、忙逻辑方式

    10、如下有关fram的描述,正确的有( )
        a、采用了铁电存储元
        b、随机访问速度快且非易失
        c、数据保存时间久
        d、可全面替代嵌入式系统中的主存储器以及数据与程序存储器

    11、1k*4和4k*1的两块存储器,后者的位容量比前者的大四倍。

    12、存储器的读周期就是读取时间。

    13、e2prom是双电压型的存储器件,其是可擦写的。

    14、nor型flash存储器适合于存放可执行代码,但不支持芯片内执行(xip)。

    15、存储器数据总线的测试中,可以采用走1测试法,即n条数据线只用测试n次。

    16、处理器对存储器的访问都遵守( )的逻辑次序。

    17、当对flash中的某个存储位擦写一定次数后(理论上约10~100万次),这个位就会变得不可靠或失效。为了避免在存储过程中对某些位的集中擦写,通常都会使用( )技术,以实现对所有位的擦写次数是均匀的,从而延长存储器的使用寿命。

    18、由于电容类型的存储元会有电荷泄露,dram即使在连续供电的情况下也会丢失数据,因此,在系统设计中需要增加( ),以周期性地刷新dram中的数据。

    19、flash器件通常支持多种擦除方式,( )是其最小擦除单位,也可按照颗粒将整个器件擦除。

    20、在设计某个存储器的读写访问软件时,除了需要了解其各个引脚的功能,还需要保证这些引脚上信号( )的正确性。

    第四章作业

    1、什么是分级存储,简述分级存储体系中由内而外的存储特点?

    2、简述嵌入式系统中的片内存储体系以及片内片外结合的存储体系。

    3、嵌入式系统常采用半导体类型的存储器,简述该类存储器的基本结构及各部分功能。

    4、说明衡量存储器性能的六个主要指标及其含义。

    5、简述双端口ram的基本原理以及进行可靠访问的三种基本机制。

    6、nor型flash与nand型flash的特点、应用有何差异。

    7、一台路由器设备中需要存放系统固件、操作系统软件、应用软件、快速访问的配置数据、运行时数据等,请说明其都可能用到哪些类型的存储器。

    最小系统与外围电路

    第五章测验

    1、电源电路中,将交流转换为直流的电路部分是( )
        a、变压器
        b、整流桥
        c、滤波电容
        d、稳压管

    2、stm32的部分嵌入式处理器提供了低功耗模式,如下模式中功耗最低的为( )
        a、低功耗运行模式
        b、低功耗休眠模式
        c、待机模式
        d、停机模式

    3、将嵌入式处理器切换为低功耗模式的方法是( )
        a、软件指令控制
        b、硬件外围电路控制
        c、开关按键控制
        d、外部中断控制

    4、8051 mcu采用rc复位电路。假设采用12mhz振荡器且电源建立时间不超过10ms、振荡器建立时间不超过30ms时,那么理论上讲rc的值最小应为( )
        a、40.002
        b、42
        c、57.15
        d、57.158

    5、看门狗电路的主要作用是( )
        a、防止软件代码被复制
        b、防止硬件逻辑被破解
        c、在系统受到攻击时进行复位
        d、在软件代码跑飞时进行复位

    6、关于最小硬件系统的描述,正确的是( )
        a、面向应用“量体裁衣”定制的硬件系统
        b、体积、重量、功耗均最小的硬件系统
        c、只包括计算系统运行所必需器件和电路的硬件系统
        d、是循序渐进学习和设计硬件系统的基础

    7、影响嵌入式处理器运行时功耗的主要方面有( )
        a、运行时的工作电压
        b、运行时的工作频率
        c、处于运行状态的器件或逻辑数量
        d、存储器的容量大小

    8、为了满足电路中不同频率的器件的运行要求,可以采用( )为这些器件提供所需频率的时钟,构造出一个时钟树。
        a、增加时钟源
        b、锁相倍频器
        c、分频器
        d、智能电源管理器

    9、电路中出现毛刺信号或抖动的可能原因是( )
        a、电磁干扰
        b、驱动冲突
        c、算法失效
        d、接触不良

    10、消除电路中毛刺信号(或抖动)的方法有( )
        a、优化电路设计
        b、引入滤波算法
        c、使用防抖器件
        d、优化编译选项

    11、为了满足硬件中不同组件的不同时钟要求,应尽可能为这些组件配备独立的时钟源。

    12、软件复位就是软件从入口地址处重新执行。

    13、为了提高rc复位电路的抗干扰能力,可在rc复位电路的输出端接入一个施密特触发器。

    14、处理器复位,是指将处理器内部的寄存器、端口等的值或状态全部清零,达到一个完全初始的状态。

    15、最小系统包括的资源非常少,没有什么实际价值。

    16、毛刺信号具有出现时机( 1 ),信号能量( 2 )的特征,可以通过这些特征来识别毛刺信号。

    17、α石英和β石英具有压电效应,外加电场时,晶体内部会产生应力形变,进而产生( )现象,进而又会产生交流电场。

    18、为了提高阻容式复位电路在系统掉电时的放电能力,可以在电容和电源之间接入一个( )

    19、stm32 l1低功耗处理器可通过wfi进入休眠模式,其可通过( )从休眠模式唤醒且唤醒延迟极小。

    20、阻容式复位电路中,复位脉冲的宽度范围为( )

    第五章作业

    1、简述什么是最小嵌入式系统,最小系统有何用处。

    2、简述输入为交流电源的直流稳压电源电路组成有哪些,及各部分采用的典型器件或电路。

    3、什么是功耗?简述影响器件功耗的几个主要方面。

    4、什么是复位,简述复位电路的基本用途和原理。

    5、8051 mcu中,完成一个基本操作(如取指令、存储器读或存储器写等)所需要的时间被称为机器周期,其对应于6个状态周期,每个状态周期对应于2个时钟周期,时钟周期是时钟频率的倒数。8051 mcu要求复位信号长度至少为两个机器周期,即24个时钟周期以上。 假设基于该处理器设计的硬件系统中,采用了时钟频率为6mhz振荡器,且电源建立时间不超过10ms、振荡器建立时间不超过30ms,系统采用rc复位电路那么,复位脉冲宽度最小为多少?此时,理论上要求的rc值最小为多少?

    6、简述看门狗复位电路的基本工作原理。

    7、简述电路中产生信号抖动的原因,抖动信号的特征,以及常见的软硬件消抖方法。

    典型i/o接口与总线

    第六章测验

    1、spi通信接口中,主设备的mosi引脚与从设备的( )引脚连接。
        a、mosi
        b、miso
        c、moso
        d、misi

    2、集成电路总线i2c中,多设备同时发送数据时会通过( )机制选定一个可以使用总线的主设备。
        a、数据优先级
        b、总线仲裁
        c、地址匹配
        d、协议命令字

    3、差分传输是一种可靠性高的信号传输技术,在两根线上都传输同一信号。两条线路上同时传输的信号( )
        a、幅值相等,相位相同
        b、幅值相等,相位相反
        c、幅值不等,相位相同
        d、幅值不等,相位相反

    4、如下接口中,( )更适合于高可靠的远距离通信。
        a、spi
        b、iic
        c、uart
        d、rs-422

    5、gpio是通用接口,设计人员可以通过( )配置接口的功能特性。
        a、寄存器组
        b、通信协议
        c、复位逻辑
        d、锁存电路

    6、a、b两台设备进行串行通信,其通信特征有( )
        a、数据在每条线路上同时逐比特位传输
        b、数据通过一条线路逐比特位传输
        c、两台设备均会进行数据的串-并转换
        d、两台设备只能进行半双工通信

    7、spi接口被配置为cpol=0,cpha=1的工作模式1,其意味着( )
        a、sclk上升沿采样,sclk下降沿输出
        b、sclk上升沿输出,sclk下降沿采样
        c、第一位数据在第一个sclk上升沿之前输出到数据线
        d、第一位数据在第一个sclk上升沿输出

    8、有关集成电路总线iic的描述,正确的有( )
        a、只有一条双向数据线,是一种主从式串行通信总线
        b、通信双方需要有时钟线,是一种同步总线
        c、时钟和数据接口都是od逻辑设计,使用时需要接上拉电阻
        d、适合于连接通信速率不高的外设

    9、有关uart的描述正确的有( )
        a、通信双方无需公共的时钟线,是一种异步串行通信接口
        b、通信双方需要采用相同的波特率
        c、通信双方需要采用相同的数据格式
        d、允许通信双方进行全双工通信

    10、uart规范主要定义了( )
        a、可配置的数据帧格式
        b、可配置的通信速率
        c、异步采样机制
        d、平衡电压数字接口电路的电气特性

    11、集成电路总线i2c的主从式通信中采用了应答式通信,从机收到一个字节后会向主机发送一位的应答信号,主机收到正确的应答信号之后才开始下一次通信。

    12、集成电路总线i2c允许有多个主节点,但在同一时刻只允许一个主节点使用总线。

    13、spi接口通过移位或者循环移位可以完成主从设备间的通信。

    14、为了方便嵌入式处理器的使用,应该尽可能地为其设计专用的接口和总线。

    15、usart兼容uart但更为复杂,其可以支持实现多种同步通信协议。

    16、spi接口支持一主多从的通信模式,通信之前,主设备通过( )线选定将要与之通信的从设备。

    17、波特率是码元的传输速率,或者说对载波的调制速率,其与比特率的换算关系为:比特率=波特率*log2(n),即比特率=波特率 x 单个调制状态对应的二进制位数。( )时,波特率与比特率相等。

    18、集成电路总线iic采用了寻址机制,所有外围器件都具有一个( )位或( )位的从器件专用地址码。

    19、对于没有提供专门spi接口的嵌入式微控制器,可以用其( )引脚来模拟实现spi的数据线、时钟线和片选线。

    20、rs-485标准主要定义了( )特性,可以在uart规范的基础上进一步实现差分、多站的数据通信。

    第六章作业

    1、简述spi总线的接口特性、连接方式与基本通信过程。

    2、如下是spi主机中基于gpio的数据发送函数,gpio_do为数据线,gpio_sckl为时钟线,请补充完善代码中的空白内容。提示:set指令用于在某个引脚上输出高电平,clr指令用于将某个引脚清零。 int gpio_spi_send (unsigned char data) { //该spi接口工作模式中,cpol=____1____,cpha=____2____) unsigned char temdata; int count = 0; temdata = data; if (1 == (1 & ( temdata >>7))) { //输出命令字高位 set gpio_do; }else clr gpio_do; set gpio_sckl; //第一个时钟拉高,上跳沿,通知从设备采样 while (count < 8) { ____3____; if (1 == (____4____)) { //输出下一位数据 set gpio_do; }else clr gpio_do; clr gpio_sckl; //时钟拉低,下跳沿,主设备输出 nop; //空指令延时 set gpio_sckl; //时钟拉高,上跳沿,通知从设备采样 } clr gpio_sckl; //时钟拉低 }

    3、简述集成电路总线i2c的特性、连接方法及其基本通信原理。

    4、波特率是码元的传输速率,或者说对载波的调制速率,其与比特率的换算关系为:比特率=波特率*log2(n),即比特率=波特率 x 单个调制状态对应的二进制位数。 问题1:全宽码(nrz编码)是码元内部没有跳变的一种编码,请分析并给出该编码方式下波特率与比特率的比例。 问题2:(差分)曼彻斯特编码是一种中间有跳变的自同步编码,请分析并给出该编码方式下波特率与比特率的比例。

    嵌入式软件体系结构

    第七章测验

    1、计算装置的上电启动过程可基本描述为( )
        a、硬件复位-->跳转到第一条指令-->系统资源初始化-->加载并启动系统软件
        b、跳转到第一条指令-->硬件复位-->系统资源初始化-->加载并启动系统软件
        c、硬件复位-->系统资源初始化-->跳转到第一条指令-->加载并启动系统软件
        d、系统资源初始化-->跳转到第一条指令-->硬件复位-->加载并启动系统软件

    2、裸机软件设计中,将用户代码划分为算法层、i/o操作层和bsp层的优点在于( )
        a、提高软件多任务能力
        b、便于进行资源虚拟化
        c、提高软件可移植性
        d、便于内联汇编代码

    3、bsp中通常不包括( )
        a、初始化硬件的参数
        b、硬件驱动程序
        c、硬件引导代码
        d、微型的图形库

    4、如下boot loader中,( )以嵌入式操作系统ecos为基础,且支持多种处理器体系非常广泛。
        a、redboot
        b、u-boot
        c、grub
        d、blob

    5、在开发一个bsp的过程中,应首先( )
        a、获取最小化的硬件或模拟器,并创建一个具有基本功能的软件包
        b、获取最完整的硬件或模拟器,并创建一个具有基本功能的软件包
        c、获取最小化的硬件或模拟器,并创建一个具有完整功能的软件包
        d、获取最完整的硬件或模拟器,并创建一个具有完整功能的软件包

    6、关于裸机软件的描述,正确的有( )
        a、直接运行于硬件之上
        b、需要进行硬件初始化和管理
        c、一般采用无限循环结构
        d、适合于复杂功能的软件设计

    7、关于rom monitor的描述,正确的有( )
        a、是一种系统软件,被看作最早的操作系统
        b、常以固件形式驻留在系统硬件中
        c、在系统开发阶段提供代码下载、调试等功能
        d、可监控系统是否受到入侵,并进行保护

    8、boot loader的基本功能至少应该包括( )
        a、提供至少一种嵌入式图形库
        b、提供至少一种读、写、擦除flash的方法
        c、至少驱动一个外部的数据通信接口
        d、处理器、存储器等硬件的初始化与驱动功能

    9、boot loader多阶段模式的优点在于( )
        a、响应快速,可进行实时加载
        b、可实现更为复杂的引导功能
        c、可降低系统的运行功耗
        d、可减少片上sram的开销

    10、有关bsp的描述,正确的有( )
        a、其类似bios,编译后固化在存储器中
        b、其编写形式由操作系统决定
        c、其具体配置参数取决于硬件
        d、其可用来配置生成操作系统

    11、bsp是一个可编译执行的代码包,其包括了构建系统的配置参数和驱动等。

    12、处理器复位后,其将会跳转至0x0000地址执行第一条指令。

    13、从功能上看,嵌入式系统的boot loader就等同于pc的bios。

    14、操作系统可被看作一种虚拟机,其向下管理硬件,向上提供更为复杂的系统功能。

    15、为了为特定硬件开发bsp,可以选择目标操作系统下与之硬件体系非常相似的已有bsp包,进而根据硬件特性对该bsp包进行参数配置和代码扩展,完成bsp包的开发。

    16、嵌入式软件开发过程中,通常都要用到( )技术,将宿主机上编写的代码转换为目标机上的代码。

    17、为了提高应用软件对不同嵌入式操作系统上的可移植能力,通常可将应用软件划分为算法层和( )

    18、鉴于处理器中的sram资源有限,通常采用( ) 模式来运行boot loader,逐级更好地驱动硬件且装载、运行更复杂的软件。

    19、采用( )技术,可以在同一台嵌入式硬件设备上同时隔离地运行多个操作系统。

    20、对于支撑特定领域应用的共性服务(如通信服务),可以将其设计为一个特定的( ),其部署、运行于系统软件之上,应用软件之下。

    第七章作业

    1、简述计算机系统从上电到操作系统开始执行的基本启动、运行过程。

    2、简述嵌入式系统中裸机软件的启动、执行过程。

    3、什么是基于裸机的嵌入式软件,其有什么特点?

    4、什么是rom monitor软件,简述其两大用途和功能。

    5、boot loader作为一种初始化硬件并加载操作系统或应用软件的系统软件,其最小功能应有哪些。

    嵌入式操作系统及其服务机制

    第八章测验

    1、( )多任务系统中,中断服务例程执行完之后将会返回优先级高的任务执行,而不是被其中断的任务。
        a、协作式
        b、占先式
        c、中断式
        d、轮转式

    2、一个任务调用操作系统服务delay(0)之后,该调用任务会( )
        a、被添加到同等优先级就绪任务队列的末尾
        b、产生一次软中断,之后被立即调度
        c、被延迟一个时间片,之后进入就绪态
        d、继续执行,无任何影响

    3、消息队列式内核提供的任务间通信机制,为了降低内核的负载,通常在消息队列中传递消息的( )
        a、指针
        b、实体
        c、密文
        d、哈希

    4、为了提高运行时的内存访问速度以及可靠性,在嵌入式系统中可采用( )
        a、分区池管理机制
        b、静态变量分配机制
        c、全局数据管理机制
        d、分布式存储机制

    5、如下多任务通信机制中,( )机制用于多任务同步,且支持多位信息的传输。
        a、事件
        b、消息队列
        c、信号量
        d、信号

    6、相较于宏内核操作系统架构,微内核操作系统架构的优势包括( )
        a、内核更加安全
        b、结构更为灵活
        c、系统速度更快
        d、内核服务精简

    7、与通用操作系统相比,嵌入式操作系统的特点有( )
        a、百花齐放,种类更为多样
        b、体积不受约束,资源丰富
        c、更为强大的组件可定制能力
        d、功能强大,面向实时系统设计

    8、vxworks中,为了使用semmcreate( )函数创建具有优先级继承能力的互斥信号量,需要配合使用( )属性。
        a、sem_q_priority
        b、sem_inversion_safe
        c、sem_q_fifo
        d、sem_forever

    9、如下方法中,保证紧急任务能够在截止期之前完成的方法有( )
        a、内核提供基于优先级的抢先式调度机制
        b、解决优先级翻转问题,尽快分配资源
        c、快速、确定的中断响应时间
        d、高可靠的操作系统性能

    10、如下可用于任务间传递大量数据的内核机制有( )
        a、消息队列
        b、信号
        c、信号量
        d、共享内存

    11、基于嵌入式实时操作系统设计的系统就是实时系统。

    12、在解决优先级翻转问题的方法中,优先级天花板协议可以预防死锁。

    13、软实时任务是指,任务没有截止期,或者即使有截止期,也不受其限制。

    14、单调速率调度是一种静态优先级调度方法,只适合于周期任务,且任务周期越短时优先级越低。

    15、任务调用内核服务delay(3)后,将会被严格地延迟3ms。

    16、对于( )任务,其截止期严格地不可被错过,否则可能引起灾难性后果。

    17、操作系统体系中,( )的规模最小,主要完成底层中断和事件的分发。

    18、任务上下文中,( )保存任务被中断时的地址,在恢复执行时将执行该地址的指令。

    19、a、b两个任务通过内核的邮箱机制进行同步,a任务写邮箱、b任务读邮箱,那么,该邮箱在初始化时应该为( )。

    20、linux操作系统并非实时操作系统,但可以采用( )对其内核进行扩展,使其成为具有双内核的实时操作系统。

    第八章作业

    1、简述什么是宏内核、微内核操作系统架构,其各有何优缺点。

    2、任务的切换实际上是指任务上下文的切换,请简述上下文切换的基本原理。

    3、请说明什么时优先级翻转问题,并简述优先级继承的基本思想。

    4、什么是edf调度,简述其工作原理。

    5、简述分区池管理机制的基本原理及其特点。

    嵌入式软件设计方法

    第九章测验

    1、与轮转软件结构比,前后台软件结构的优点在于( )
        a、快速响应外部事件
        b、按优先级处理外部事件
        c、系统运行功耗降低
        d、不会引起数据共享问题

    2、裸机软件中,可以用( )方法保护对中断服务程序和后台软件之间共享的数据对象的访问。
        a、信号量
        b、在后台软件中,在访问数据对象前后禁止、打开中断
        c、在中断服务程序中,在访问数据对象前后禁止、打开中断
        d、自旋锁

    3、a、b两台设备通过uart接口进行通信,波特率设置为9600baud,数据格式为1位起始位、7位数据位、1位停止位,那么uart的中断服务程序处理时间严格不应超过( )毫秒。
        a、0.1
        b、1
        c、10
        d、100

    4、如下功耗模式中,功耗最低的是( )
        a、休眠模式
        b、待机模式
        c、停机模式
        d、低功耗运行模式

    5、如下代码中断言的使用( ) char* strdup(char* str) { char* strnew; ① assert(str != null); strnew = (char*)malloc(strlen(str) 1); ② assert(strnew != null); strcpy(strnew, str); return(strnew); }
        a、①、②都正确
        b、①、②都错误
        c、①正确、②错误
        d、①错误、②正确

    6、stm32处理器中,从休眠模式唤醒处理器的方式有( )
        a、wfi指令
        b、wfe指令
        c、任意中断
        d、预定义的事件

    7、如下软件结构中,可以实现按照优先级响应和处理事件的有( )
        a、轮转结构
        b、前后台软件结构
        c、函数队列软件结构
        d、带操作系统的软件结构

    8、关于中断服务程序设计,如下描述正确的是( )
        a、不能使用可能引起自身阻塞的操作系统服务
        b、其执行时间应尽可能短
        c、应将相关处理逻辑尽可能包含进来,减少数据共享
        d、可使用interrupt来声明处理函数

    9、如下关于可重入函数的描述正确的有( )
        a、用原子的方法使用变量,除非这些变量存储在调用这个函数的堆栈中或这些变量是任务的私有变量。
        b、不能调用其他不可重入的函数
        c、不用非原子的方法使用硬件
        d、可以被多个任务同时调用,本质上是资源共享引起的代码共享。

    10、如下关于模型驱动的软件开发方法的描述,正确的有( )
        a、提供代码自动生成时,可实现y型软件开发过程
        b、可通过模型验证来提高复杂软件设计的质量和效率
        c、可以实现对系统的功能属性、非功能属性进行建模
        d、其典型流程为需求分析、系统分析、概要设计、详细设计、编码、单元测试、集成测试、系统测试、验收测试

    11、中断服务程序用于响应外部事件,其本质上也是一种任务代码,可以使用操作系统的各种服务。

    12、指令是处理器调度执行的最小单元,因此,在指令执行过程中不能响应外部中断。

    13、软件的设计结构影响着软件开发的复杂度,但不影响软件的功能和性能。

    14、处理器提供了进行复位的寄存器位,因此,可以用一个监控任务来模拟看门狗逻辑。

    15、为了保证快速响应并处理事件,嵌入式系统中的相关任务都要处于执行状态。

    16、( )关键字警告编译器,访问其所声明的变量时要从内存中重新读取。

    17、μc/os iii内核中提供了一个所有中断服务程序可共享使用的中断嵌套计数变量( ),在该变量的值大于0时,内核不会调度已就绪的任务执行。

    18、启动时,系统的所有中断应处于( )状态。

    19、解决数据共享问题的本质在于,要以( )的方式访问共享的数据对象。

    20、( )可以清晰地描述系统不同状态之间的转换关系,适合用于复杂系统的设计。但其缺点在于,随着状态间的关系增加,状态空间呈现爆炸趋势。

    第九章作业

    1、简述前后台软件结构的基本机制,并说明其能按优先级响应并处理外部事件。

    2、一条指令在执行过程中有外部中断到来,该指令是否可以被中断执行,请分析或举例说明。

    3、简述中断程序设计需要遵守的几个基本规则。

    4、什么是数据共享问题。如下代码是否存在数据共享问题,如不存在,请说明原因,如存在,请分析原因并给出解决方法及代码修改方法。 long lsecondstoday; static int iseconds, iminutes, ihours; void interrupt vupdatetime (void){ lsecondstoday; if ((60*60*24 == lsecondstoday)) lsecondstoday=0l; iseconds; if (iseconds >= 60){ iseconds=0; iminutes; if (iminutes >= 60){ iminutes=0; ihours; if (ihours >= 24) ihours=0; if (到达00:00:00) lsecondstoday=0l; } } …… } long isecondssincemidnight (void){ return(lsecondstoday); }

    5、m个优先级相同的任务分别读取m个反应堆数据,假设一个完整的读取过程需要t1秒,任务时间片长度为t2秒,任务切换一次需要t3秒,请对比使用时间片轮转调度和取消时间片机制进行任务调度时的时间开销,并说明为什么在有些嵌入式系统中可以取消时间片。

    6、如下代码中,assert的使用是否全部正确,请分析说明。 char* strdup(char* str) { char* strnew; ① assert(str != null); strnew = (char*)malloc(strlen(str) 1); ② assert(strnew != null); strcpy(strnew, str); return(strnew); }

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