嵌入式系統(tǒng)試卷A

國(guó)防科技大學(xué)2009—2010學(xué)年秋季學(xué)期《嵌入式系統(tǒng)》考試試卷（A）卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試形式：閉卷考試時(shí)間：12們分鐘滿分：10L分題號(hào)一二三四總分得分評(píng)閱人注意：1、所有答題都須寫在此試卷紙密封線右邊，寫在其它紙上一律無(wú)效。2、密封線左邊請(qǐng)勿答題，密封線外不得有姓名及相關(guān)標(biāo)記。|得分|一、填空題（共10小題，每小題2分，共20分）1、嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2、在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。3、ARM字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)格式有：大端格式和小端格式。4、總線按照傳輸關(guān)系分類可分為：主從結(jié)構(gòu)和對(duì)等結(jié)構(gòu)。5、RS-232C的幀格式由四部分組成，包括：起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位。6、USB低速設(shè)備應(yīng)該在D-線上接一個(gè)上拉電阻，全速設(shè)備應(yīng)該在D+線上接一個(gè)上拉電阻。7、I/O接口電路數(shù)據(jù)傳送方式有：查詢、中斷、DMA、I/O通道和I/O處理機(jī)方式。8、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題是保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性；實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)就是指具有實(shí)時(shí)性、能支持實(shí)時(shí)系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。9、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)有：任務(wù)調(diào)度算法、上下文切換時(shí)間或定性5小

內(nèi)存開(kāi)銷和最大中斷禁止時(shí)間。10、Bootloader主要功能是系統(tǒng)初始化、加載和運(yùn)行內(nèi)核程序。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每空1分得分二、單選題（共10小題每小題2分，共20分）1、下面哪個(gè)系統(tǒng)屬于嵌入式系統(tǒng)。二、單選題（共10小題每小題2分，共20分）1、下面哪個(gè)系統(tǒng)屬于嵌入式系統(tǒng)。A、“天河一號(hào)”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)BA、“天河一號(hào)”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B、聯(lián)想T400筆記本計(jì)算機(jī)C、聯(lián)想S10上網(wǎng)本D、聯(lián)想OPhone手機(jī)2、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的最大不同之處在于（B）。A、A、軟硬件分開(kāi)描述B、軟硬件統(tǒng)一描述C、協(xié)同測(cè)試D、協(xié)同驗(yàn)證3、下面關(guān)于哈佛結(jié)構(gòu)描述正確的是（A）。C、協(xié)同測(cè)試A、程序存儲(chǔ)空間與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間分離B、存儲(chǔ)空間與IO空間分離C、程序存儲(chǔ)空間與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間合并D、存儲(chǔ)空間與IO空間合并4、下面哪一種工作模式不屬于ARM特權(quán)模式（A）。A、用戶模式B、系統(tǒng)模式C、軟中斷模式D、FIQ模式5、ARM7TDMI的工作狀態(tài)包括（D）。A、測(cè)試狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)B、掛起狀態(tài)和就緒狀態(tài)C、就緒狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)D、ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)6、指令“LDMIAR0!,{R1,R2,R3,R4}”的尋址方式為（C）。A、立即尋址B、寄存器間接尋址C、多寄存器尋址D、堆棧尋址7、USB接口移動(dòng)硬盤最合適的傳輸類型為（B）。A、控制傳輸B、批量傳輸C、中斷傳輸D、等時(shí)傳輸8、下面哪一種功能單元不屬于I/O接口電路。（D）A、USB控制器B、UART控制器C、以太網(wǎng)控制器D、LED9、下面哪個(gè)操作系統(tǒng)是嵌入式操作系統(tǒng)。（B）A、Red-hatLinuxB、pCLinuxC、UbuntuLinuxD、SUSELinux10、使用Host-Target聯(lián)合開(kāi)發(fā)嵌入式應(yīng)用，（B）不是必須的。A、宿主機(jī)B、銀河麒麟操作系統(tǒng)。、目標(biāo)機(jī)D、交叉編譯器評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每小題2分得分三、簡(jiǎn)答題（共6小題，每小題5分，共30分）1、簡(jiǎn)述嵌入式處理器的特點(diǎn)（列出五個(gè)特點(diǎn)以上）。答：低檔處理器多采用哈佛結(jié)構(gòu)，高檔處理器多采用馮?諾伊曼結(jié)構(gòu)；品種規(guī)格系列化；對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力；可靠性高、功耗低、集成度高、性價(jià)比高。（每個(gè)特點(diǎn)1分）2、什么是CMOS電平？有何特點(diǎn)？答：發(fā)送端：高電平＞0.9Vdd，低電平＜0.1Vdd；（2分）接收端：高電平＞0.7Vdd，低電平＜0.3Vdd。（2分）特點(diǎn)：噪聲容限大，負(fù)載能力強(qiáng)。（1分）3、什么是信號(hào)的建立時(shí)間？什么是信號(hào)的保持時(shí)間？答：建立時(shí)間：在時(shí)鐘信號(hào)邊沿到來(lái)之前，數(shù)據(jù)信號(hào)必須提前一段時(shí)間保持穩(wěn)定有效。（2.5分）保持時(shí)間：在時(shí)鐘信號(hào)邊沿到來(lái)之后，數(shù)據(jù)信號(hào)必須在隨后的一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定有效。（2.5分）4、什么是非搶先式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)？有何優(yōu)缺點(diǎn)？它的實(shí)時(shí)性如何決定？答：對(duì)于基于優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)而言，非搶先式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指某個(gè)任務(wù)運(yùn)行后，就把CPU控制權(quán)完全交給了該任務(wù)，直到它主動(dòng)將CPU控制權(quán)還回來(lái)。（2分）優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性比不使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的好，程序設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，可調(diào)用不可重入函數(shù)（任務(wù)間不嵌套）。（1分）缺點(diǎn)：如果最長(zhǎng)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間不能確定，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性就不能確定。（1分）實(shí)時(shí)性：取決于最長(zhǎng)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間。（1分）5、簡(jiǎn)述優(yōu)先級(jí)倒置產(chǎn)生的條件、現(xiàn)象以及解決方案。答：條件：基于優(yōu)先級(jí)搶先式的任務(wù)調(diào)度、資源共享。（1分）現(xiàn)象：低優(yōu)先級(jí)任務(wù)L和高優(yōu)先級(jí)任務(wù)H共享資源，在任務(wù)L占有共享資源之后，任務(wù)H就緒，但這時(shí)任務(wù)H必須等待任務(wù)L完成對(duì)共享資源的操作。在任務(wù)L完成對(duì)共享資源的操作之前，任務(wù)M也已就緒并將搶先任務(wù)L運(yùn)行。在任務(wù)M運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中具有最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)H仍然保持掛起狀態(tài)。（3分）解決方案：優(yōu)先級(jí)繼承、優(yōu)先級(jí)頂置。（1分）6、你們班的專題報(bào)告題目是什么？談一談你參與的具體工作。答：略。（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：專題報(bào)告題目2分，具體工作3分）四、分析題（共3小題，每小題10分，共30分）1、右下圖為USB批量IN傳輸事務(wù)流程圖，請(qǐng)根據(jù)右下圖用文字?jǐn)⑹銎涔ぷ鬟^(guò)程（包括4+2個(gè)分支并說(shuō)明分支出現(xiàn)的原因）。四、分析題（共3小題，每小題10分，共30分）答：令牌段：（2分）a)主機(jī)發(fā)出令牌包，尋址從機(jī)。a)主機(jī)發(fā)出令牌包，尋址從機(jī)。數(shù)據(jù)段：（4分）a)從機(jī)如果接收令牌包出錯(cuò)，無(wú)響應(yīng);b)從機(jī)端點(diǎn)不存在，回送STALL；c)從機(jī)端點(diǎn)數(shù)據(jù)未準(zhǔn)備好，回送a)從機(jī)如果接收令牌包出錯(cuò)，無(wú)響應(yīng);b)從機(jī)端點(diǎn)不存在，回送STALL；c)從機(jī)端點(diǎn)數(shù)據(jù)未準(zhǔn)備好，回送NAK；d)從機(jī)端點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，回送數(shù)據(jù)包。握手段：（4分）a)主機(jī)如果接收數(shù)據(jù)包出錯(cuò)，無(wú)響應(yīng);b)主機(jī)如果接收數(shù)據(jù)包正確，回送a)主機(jī)如果接收數(shù)據(jù)包出錯(cuò)，無(wú)響應(yīng);b)主機(jī)如果接收數(shù)據(jù)包正確，回送ACK。2、請(qǐng)用C語(yǔ)言編寫一個(gè)簡(jiǎn)單框架程序(個(gè)別地方也可文字?jǐn)⑹?，要求體現(xiàn)前后臺(tái)系統(tǒng)的編程思想(任務(wù)就是一個(gè)函數(shù)，直接調(diào)用，無(wú)需實(shí)現(xiàn)，但至少三個(gè)任務(wù))，并分析前后臺(tái)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)以及它的實(shí)時(shí)性如何決定。答：后臺(tái)程序：voidmain(void){Init()//初始化while(1)(1分){if(eventFlagl)(1分)task1();elseif(eventFlag2)(1分)task2();elseif(eventFlag3)(1分)task3();}}前臺(tái)程序：TOC\o"1-5"\h\z__irqvoidHandleFlag1(void)(1分){清中斷請(qǐng)求標(biāo)志；eventFlag1=true;}__irqvoidHandleFlag2(void)(1分){清中斷請(qǐng)求標(biāo)志；eventFlag2=true;}__irqvoidHandleFlag3(void)(1分){清中斷請(qǐng)求標(biāo)志；eventFlag3=true;}優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，幾乎不需要額外的存儲(chǔ)開(kāi)銷。(1分)缺點(diǎn)：所有的任務(wù)具有相同的優(yōu)先級(jí)別，任務(wù)響應(yīng)時(shí)間不可預(yù)測(cè)；后臺(tái)程序是一個(gè)無(wú)限循環(huán)的結(jié)構(gòu)，一旦在這個(gè)循環(huán)體中正在處理的任務(wù)崩潰，使得整個(gè)任務(wù)隊(duì)列中的其他任務(wù)得不到機(jī)會(huì)被處理，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。(1分)實(shí)時(shí)性：取決于所有其它任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間之和。(1分)3、形形色色的嵌入式系統(tǒng)默默無(wú)聞地