嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師(下午)真題選題卷4

精品文檔-下載后可編輯嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師(下午)真題選題卷4嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師(下午)真題選題卷4

1.[問答][0分]某艦載綜合處理系統(tǒng)由若干數(shù)據(jù)處理模塊、10處理模塊、信號處理模塊、圖形處理模塊、大容量處理模塊和電源模塊組成，各處理模塊通過CAN總線連接，如圖1-1所示。

為了提高綜合處理系統(tǒng)的處理速度，主要處理模塊都設(shè)計為多個處理器。其中，數(shù)據(jù)處理模塊有

串行RapidlO協(xié)議即SRIO通信協(xié)議，構(gòu)建了3層的協(xié)議體系。如圖1-3所示，分別是物理層、傳輸層、邏輯層。物理層定義了硬件接口的電器特性，并包括鏈路控制、初級流量控制和低級錯誤管理等功能；傳輸層負責進行尋址和路由信息管理；邏輯層定義了服務(wù)類型和包交換的格式。邏輯層定義了數(shù)據(jù)包的格式，同時支持兩種操作方式，分別是直接IO/DMA方式和消息傳遞方式。

直接IO/DMA是一種常用的數(shù)據(jù)傳輸方式，發(fā)送端需要知道被訪問設(shè)備的存儲空間地址映射，被訪問端的操作基本由硬件實現(xiàn)。直接I0/DMA下，發(fā)起一次傳輸操作，需要有效數(shù)據(jù)、目標器件ID、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)在被訪問設(shè)備存儲空間的地址以及包優(yōu)先級等；同時，所有構(gòu)成的包的長度為32bit的整數(shù)倍；若包長度不能滿足要求，則添加附加位進行彌補。消息傳遞方式不要求發(fā)送節(jié)點知道目的節(jié)點的地址空間映射，當數(shù)據(jù)到達目的節(jié)點時，會根據(jù)郵箱號確定消息存儲位置。在消息傳遞模式下進行數(shù)據(jù)傳輸時，除了有效載荷外還需要提供目的節(jié)點的ID、數(shù)據(jù)長度、包優(yōu)先級和郵箱號等。

問題：1可執(zhí)行程序有嚴格的格式，一般分為text段、data段和bss段，請解釋各段存放的內(nèi)容。陳工程師寫了一段圖形圖像相關(guān)的程序，在程序中他定義了一個大數(shù)組，如下所示：chararrMap[1024*1024]；voidmain(void){...}請問此數(shù)組位于內(nèi)存哪個位置（即在那個段中）？

問題：2RapidlO邏輯層中直接IO/DMA和消息傳遞這兩種傳輸方式的主要差異如表1-1所示。請完成表中的內(nèi)容。

問題：3在IO處理模塊等多個模塊上，都采用中斷方式處理輸入輸出。在中斷處過程包括關(guān)中斷、保存斷點、識別中斷源等一系列步驟，如圖1-4所示，請完成其中的填空。

2.[問答][0分]某智能農(nóng)業(yè)基地需要實時監(jiān)控各個蔬菜大棚的溫濕度，李工開發(fā)了一款溫濕度監(jiān)測儀，硬件系統(tǒng)設(shè)計部分如圖2-1所示。

李工采用STM32作為主控處理器，利用TS-FTM01傳感器進行溫度和濕度采集，采用GSM/GPRS/GPS三合一模塊來實現(xiàn)溫濕度采集數(shù)據(jù)的上報。TF-FTM01傳感器和主處理器之間采用RS485總線進行通信。

在系統(tǒng)設(shè)計中，使用STM32處理器實現(xiàn)對多個TF-FTM01傳感器的數(shù)據(jù)讀取。GSM/GPRS/GPS三合一模塊可以實現(xiàn)自我定位，并把采集到的溫濕度數(shù)據(jù)進行上報，該模塊和STM32處理器之間采用RS232進行數(shù)據(jù)通信。TS-FTM01傳感器使用RS485通信機制，每個傳感器的RS485通信地址可以通過如圖2-2所示的撥碼開關(guān)進行配置。

撥碼開關(guān)一共有6位，實現(xiàn)對TS-FTM01傳感器地址的編碼。STM32處理器具有通用同步異步收發(fā)器（USART)，USART利用分數(shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波特率選擇。STM32處理器的波特比率寄存器USART桞RR的定義如圖2-3和表2-1所示。

問題：1RS232和RS485都屬于串行通信總線，以下關(guān)于串行通信、RS232、RS485的敘述中，正確的是（1）、（2）、（3）、（4）。A.RS232支持全雙工通信，只允許一對一通信B.RS232采用差分傳輸方式進行數(shù)據(jù)信號的傳輸C.RS232傳輸距離遠，傳輸距離最遠可達上千米D.RS485—般采用兩線制進行半雙工通信，允許一對多通信E.RS485采用差分傳輸方式，抗干擾能力強，傳輸距離遠F.在進行嵌入式開發(fā)時，常采用RS485作為調(diào)試串口使用G.RS232典型的連接器包括DB9和DB25,僅使用三線也可進行基本逍信

問題：2STM32處理器具有通用同步異步收發(fā)器（USART），USART利用分數(shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波特率選擇。波特率的計算公式為：

其中，fck為給外設(shè)的時鐘，USARTDIV是一個無符號數(shù)，其值設(shè)置在USART_BRR寄存器中。假設(shè)給外設(shè)提供的時鐘頻率fck=72MHz,GSM/GPRS/GPS三合一模塊所需的波特率為115200,則USARTDIV的值應(yīng)為（1）,USART_BRR寄存器的十木進制值應(yīng)為⑵。請完成其中的填空。

問題：3RS485總線使用特制的RS485芯片，最大支持節(jié)點數(shù)可達128個以上。該系統(tǒng)的RS485總線上最多可以支持（1）個TS-FTM01傳感器？請完成其中的填空。

問題：4基于圖2-1所示的硬件設(shè)計，需要實現(xiàn)某地點的溫濕度數(shù)據(jù)的定時上報功能。該功能要求以T為周期讀取RS485總線上16個TS-FTM01傳感器（地址編碼為0?15）的溫濕度數(shù)據(jù)，通過GPS獲取當前的位置信息，然后通過GSM網(wǎng)絡(luò)把溫濕度數(shù)據(jù)和定位信息發(fā)送到固定的手機號碼上。需要特別指出的是，在圖2-1所示的硬件設(shè)計中未使用專用的RS485芯片，STM32端的RS485總線是通過GPIO45和GPIO46兩根G310口線模擬出的，即通過兩根GPIO口線的高低電平變化來模擬RS485數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議”基于上述硬件和軟件設(shè)計，請從以下選項中選擇正確的操作，把圖2-4所示的軟件流程補充完整。A.設(shè)置GPIO45為輸入模式，設(shè)置GPIO46為輸出模式B.設(shè)置GPIO45和GPIO46為輸入模式C.設(shè)置GPIO45為輸出模式，設(shè)置GPIO46為輸入模式D.設(shè)置GPIO45和GPIO46為輸出模式E.addr16F.addr=16本方案利用低速串行總線遍歷讀取16個傳感器的溫濕度數(shù)據(jù)及GPS的定位信息，并通過GSM實現(xiàn)數(shù)據(jù)上報。

該執(zhí)行過程需要消耗一定的時間，導(dǎo)致現(xiàn)有的算法流程并不能精確實現(xiàn)以T為周期進行溫濕度數(shù)據(jù)的采集和上報。為了修正該問題，需要把圖2-4所示流程中的步驟（4）調(diào)整到步驟（5）后執(zhí)行。請完成其中的填空。

3.[問答][0分]某飛行器供油閥控制軟件通過控制左右兩邊的油箱BL、BR向左右發(fā)動機EL、ER供油，既要保證飛行器的正常飛行，又要保證飛行器的平衡，該軟件主要完成的功能如下：

（1）無故障情況下，控制左油箱Bl向左發(fā)動機BL供油，右油箱EL向右發(fā)動機BR供油，不上報故障；

（2）當左油箱BL故障時，控制右油箱BR分別向左、右發(fā)動機EL和ER供汩，并上報二級故障——左油箱故障；

（3）當右油箱BR故障時，控制左油箱BL分別向左、右發(fā)動機EL和ER供汩，并上報二級故障——右油箱故障；

（4）當左發(fā)動機EL故障時，根據(jù)左右油箱的剩油量決定（如果左右油箱剩油量之差大于等于50升，則使用剩油量多的油箱供油，否則同側(cè)優(yōu)先供油）左油箱BL還是右油箱BR向右發(fā)動機Er供油，并上報一級故障——左發(fā)動機故障；

（5）當右發(fā)動機ER故障時，根據(jù)左右油箱的剩油量決定（如果左右油箱剩油量之差大于等于50升，則使用剩油量多的油箱供油，否則同側(cè)優(yōu)先供油）左油箱BL.還是右油箱BR向左發(fā)動機El供油，并上報一級故障——右發(fā)動機故障；

（6）當一個油箱和一個發(fā)動機同時故障時，則無故障的油箱為無故障發(fā)動機供油，并上報一級故障——故障油箱和發(fā)動機所處位置；

（7）當兩個油箱或兩個發(fā)動機同時故障或存在更多故障時，則應(yīng)進行雙發(fā)斷油控制，并上報特級故障——兩側(cè)油箱或兩側(cè)發(fā)動機故障；

（8）故障級別從低到高依次為二級故障、一級故障和特級故障，如果低級故障和高級故障同時發(fā)生，則只上報最高級別故障。

問題：1在嵌入式軟件測試中，一般采用的測試方法有白盒測試、黑盒測試和灰盒測試方法，白盒測試方法中需要基于（1）進行測試;根據(jù)本題給定的條件，最恰當?shù)臏y試方法應(yīng)選擇（2）。

問題：2覆蓋率是度量測試完整性的一個手段，也是度量測試有效性的一個手段。在嵌入式軟件白盒測試過程中，通常以語句覆蓋率、分支覆蓋率和MC/DC覆蓋率作為度量指標。在實現(xiàn)第6條功能時，設(shè)計人員對部分功能采用了下列算法：if（（BL==故障）（EL==故障））{BR供油ER；BL斷油；EL斷油；}請指出對上述算法達到100%語句覆蓋、100%分支(DC)覆蓋和100%MC/DC覆蓋所需的最少測試用例數(shù)目。請完成表3-1中的(1)?(3)填空。

問題：3為了測試此軟件功能，測試人員設(shè)計了表3-2所示的測試用例，請?zhí)顚懺摫碇械目?1)?(9)。

4.[問答][0分]某直升機的顯示控制計算機是其座艙顯控系統(tǒng)的核心部件，將來自飛行員的參數(shù)和控制命令與載機的飛行參數(shù)信息進行融合處理后，在顯示器上顯示。該顯示控制計算機由一個顯示控制單元和一個輸入輸出單元組成，它們之間通過雙口RAM進行數(shù)據(jù)交換,如圖4-1所示。

顯示控制單元采用Freescale公司的PowerPC8270高性能、低功耗32位處理器，并設(shè)計有系統(tǒng)FLASH存儲器、用戶FLASH存儲器、SDRAM存儲器。CPU內(nèi)部賓成存儲器控制器，提供地址譯碼、數(shù)據(jù)處理周期訪問時序、SDRAM時鐘等功能。

輸入輸出單元采用Ti公司的DSPF2812高性能、低功耗16位處理器，采用AF.INC429總線用于接收導(dǎo)航計算機、大氣數(shù)據(jù)計算機等外部設(shè)備的數(shù)據(jù)。ARINC429解算程序嚴格遵循ARINC429規(guī)范，其通用字格式如表4-1所示，字長32Bit,不用的數(shù)據(jù)位填“0”。

當接收到ARINC429數(shù)據(jù)后，首先判斷狀態(tài)位，只有在狀態(tài)和標號正確的情況下，才進一步根據(jù)分辨率等進行解算數(shù)據(jù)的含義。

問題：1系統(tǒng)FLASH存儲器的存儲容量是8MB,用于存儲CPU模塊引導(dǎo)程序、BIT測試程序，F(xiàn)LASH在板編程程序，網(wǎng)口操作系統(tǒng)，用戶程序。系統(tǒng)FLASH地址分配在存儲空間的高端，地址空間為（1）~OxFFFFFFFF。用戶FLASH存儲器的存儲容量是為（2）,用于記錄數(shù)據(jù)的存儲。FLASH地址分配在存儲空間的高端，地址空間為0x78000000?0x7BFFFFFF。SDRAM的存儲容量是256MB,用于運行操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，地址空間位于存儲器的低端0x00000000~3）。請完成（1）~（3）填空。

問題：2根據(jù)ARINC429數(shù)據(jù)的標號（D8-D1）可知該數(shù)據(jù)為高度表數(shù)據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)定義，高度表數(shù)據(jù)的分辨率為0.1米，即D9為1表示0.1米，D10為1表示0.2米，D11為1表示0.4米，依此類推。若接收數(shù)據(jù)幀中D28-D9位是0000.0000.0111.1101.0000,則當前的高度是（1）米。若當前的高度是100米，則數(shù)據(jù)幀中D28-D9位應(yīng)為（2）。請完成（1）和（2）填空。

問題：3顯示控制單元和輸入輸出單元通過雙口交換信息，兩個處理器上的軟件采用相同定義的結(jié)構(gòu)體來定義雙口單元，方便交換信息。

以下是雙口結(jié)構(gòu)體定義：typedefstruct{charctrlWord;/*通道工作方式控制字*/charhead;/*F1FO控制頭指針*/chartail;/*FIFO控制尾指針*/shortfifo[32];/*FIFO緩沖區(qū)*/}SPM_CHAN_RX429;/*ARINC429接收通道定義*/為了避免由于不同的編譯環(huán)境對上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的編譯結(jié)果，建議對上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過設(shè)置緊縮屬性（packed屬性），強迫編譯器采用字節(jié)對齊方式，在該模式下,SPM_CHAN_RX429結(jié)構(gòu)體占用（1）字節(jié)的存儲空間。ARINC429接收通道設(shè)計為由一個首尾相連的FIFO數(shù)組形成的環(huán)形隊列。

輸入輸出單元根據(jù)頭指針向環(huán)形隊列寫入數(shù)據(jù)，頭指針始終指向下一個要寫入的位置，并且限制寫入數(shù)據(jù)最多為31個，即隊尾與隊首之間至少保留一個元素的空間。顯示控制單元根據(jù)尾指針從環(huán)形隊列讀取數(shù)據(jù)，尾指針始終指向下一個要讀取的位置。初始化環(huán)形隊列的C語言為：typedefstruct{charctrlWord;/*通道工作方式控制字*/charhead;/*F1FO控制頭指針*/chartail;/*FIFO控制尾指針*/shortfifo[32];/*FIFO緩沖區(qū)*/}SPM_CHAN_RX429;/*ARINC429接收通道定義*/SPM_CHAN_RX429*pBuf;pBuf=（SPM_CHAN_RX429*）ADDR_3RAM_PPC;/*雙口地址的宏定義*/pBuf-ctrlWord=0；pBuf-head=O;pBuf-tail=O；判斷隊列為空的C語言為（2）。判斷隊列為滿的C語言為(3)。；請完成(1)~(3)填空。

5.[問答][0分]企業(yè)根據(jù)利潤提成發(fā)放獎金。利潤低于或等于10萬元時，獎金可提10%；利潤高于10萬元，低于20萬元時，低于10萬元的部分按10%提成，高于10萬元的部分，可提成15%；利潤在20萬到40萬之間時，高于20萬元的部分，可提成20%；40萬到60萬之間時高于40萬元的部分，可提成25%；60萬到100萬之間時，高于60萬元的部分，可提成30%；高于100萬元時，高于100萬元的部分可提成35%o已知企業(yè)本年度12個月的月利潤存儲在數(shù)組profit中，程序要求根據(jù)月利潤計算月獎金并存儲到數(shù)組bonus中，然后計算并返回該企業(yè)的年度總利潤total_profito該程序的實現(xiàn)如下：

【程序】intcalculate_bonus(constintprofit[],intbonus[]){intn=12；inti=0；intsum_profit=0；intbonus1,bonus2,bonus4,bon