.國防科技大學20092010學年秋季學期嵌入式系統考試試卷（A）卷答案及評分標準考試形式：閉卷 考試時間：120分鐘 滿分：100分題 號一二三四總 分得 分評閱人 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效。 2、密封線左邊請勿答題，密封線外不得有姓名及相關標記。得分一、填空題（共10小題，每小題2分，共20分）1、 嵌入式系統是以應用中心，以計算機技術為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。2、 在嵌入式系統設計過程中，需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。3、 ARM字數據存儲格式有：大端格式和小端格式。4、 總線按照傳輸關系分類可分為：主從結構和對等結構。5、 RS-232C的幀格式由四部分組成，包括：起始位、數據位、奇偶校驗位和停止位。6、 USB低速設備應該在D-線上接一個上拉電阻，全速設備應該在D+線上接一個上拉電阻。7、 I/O接口電路數據傳送方式有：查詢、中斷、DMA、I/O通道和I/O處理機方式。8、 實時系統的關鍵問題是保證系統的實時性；實時操作系統就是指具有實時性、能支持實時系統工作的操作系統。9、 實時操作系統的評價指標有：任務調度算法、上下文切換時間、確定性、最小內存開銷和最大中斷禁止時間。10、 Bootloader主要功能是系統初始化、加載和運行內核程序。評分標準：每空1分得分二、單選題（共10小題，每小題2分，共20分）1、 下面哪個系統屬于嵌入式系統。（ D ）A、“天河一號”計算機系統B、聯想T400筆記本計算機C、聯想S10上網本D、聯想OPhone手機2、 軟硬件協同設計方法與傳統設計方法的最大不同之處在于（ B ）。A、軟硬件分開描述B、軟硬件統一描述C、協同測試D、協同驗證3、 下面關于哈佛結構描述正確的是（ A ）。A、程序存儲空間與數據存儲空間分離B、存儲空間與IO空間分離C、程序存儲空間與數據存儲空間合并D、存儲空間與IO空間合并4、 下面哪一種工作模式不屬于ARM特權模式（ A ）。A、用戶模式B、系統模式C、軟中斷模式D、FIQ模式5、 ARM7TDMI的工作狀態包括（ D ）。A、測試狀態和運行狀態B、掛起狀態和就緒狀態C、就緒狀態和運行狀態D、ARM狀態和Thumb狀態6、 指令“LDMIA R0!, 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、以太網控制器D、LED9、 下面哪個操作系統是嵌入式操作系統。（ B ）A、Red-hat LinuxB、CLinuxC、Ubuntu LinuxD、SUSE Linux10、 使用Host-Target聯合開發嵌入式應用，（ B ）不是必須的。A、宿主機B、銀河麒麟操作系統C、目標機D、交叉編譯器評分標準：每小題2分得分三、簡答題（共6小題，每小題5分，共30分）1、 簡述嵌入式處理器的特點（列出五個特點以上）。答：低檔處理器多采用哈佛結構，高檔處理器多采用馮諾伊曼結構；品種規格系列化；對實時多任務有很強的支持能力；可靠性高、功耗低、集成度高、性價比高。（每個特點1分）2、 什么是CMOS電平？有何特點？答：發送端：高電平0.9Vdd，低電平0.7Vdd，低電平0.3Vdd。（2分）特點：噪聲容限大，負載能力強。（1分）3、 什么是信號的建立時間？什么是信號的保持時間？答： 建立時間：在時鐘信號邊沿到來之前，數據信號必須提前一段時間保持穩定有效。（2.5分）保持時間：在時鐘信號邊沿到來之后，數據信號必須在隨后的一段時間內保持穩定有效。（2.5分）4、 什么是非搶先式實時操作系統？有何優缺點？它的實時性如何決定？答：對于基于優先級的實時操作系統而言，非搶先式實時操作系統是指某個任務運行后，就把CPU控制權完全交給了該任務，直到它主動將CPU控制權還回來。（2分）優點：實時性比不使用實時操作系統的好，程序設計相對簡單，可調用不可重入函數（任務間不嵌套）。（1分）缺點：如果最長任務的執行時間不能確定，系統的實時性就不能確定。（1分）實時性：取決于最長任務的執行時間。（1分）5、 簡述優先級倒置產生的條件、現象以及解決方案。答：條件：基于優先級搶先式的任務調度、資源共享。（1分）現象：低優先級任務L和高優先級任務H共享資源，在任務L占有共享資源之后，任務H就緒，但這時任務H必須等待任務L完成對共享資源的操作。在任務L完成對共享資源的操作之前，任務M也已就緒并將搶先任務L運行。在任務M運行時，系統中具有最高優先級的任務H仍然保持掛起狀態。（3分）解決方案：優先級繼承、優先級頂置。（1分）6、 你們班的專題報告題目是什么？談一談你參與的具體工作。答：略。（評分標準：專題報告題目2分，具體工作3分）學號： 姓名： 學院： 年級： 專業： - 密 封 線 -學號： 姓名： 學院： 年級： 專業： - 密 封 線 -得分四、分析題（共3小題，每小題10分，共30分）1、右下圖為USB批量IN傳輸事務流程圖，請根據右下圖用文字敘述其工作過程（包括4+2個分支并說明分支出現的原因）。答：（1） 令牌段：（2分）a) 主機發出令牌包，尋址從機。（2） 數據段：（4分）a) 從機如果接收令牌包出錯，無響應；b) 從機端點不存在，回送STALL；c) 從機端點數據未準備好，回送NAK；d) 從機端點數據準備好，回送數據包。（3） 握手段：（4分）a) 主機如果接收數據包出錯，無響應；b) 主機如果接收數據包正確，回送ACK。學號： 姓名： 學院： 年級： 專業： - 密 封 線 -2、請用C語言編寫一個簡單框架程序（個別地方也可文字敘述），要求體現前后臺系統的編程思想（任務就是一個函數，直接調用，無需實現，但至少三個任務），并分析前后臺系統的優缺點以及它的實時性如何決定。答：后臺程序：void main( void )Init( )/初始化while(1) （1分）if( eventFlag1) （1分）task1( );else if( eventFlag2) （1分）task2( );else if( eventFlag3) （1分）task3( );前臺程序：_irq void HandleFlag1( void ) （1分）清中斷請求標志;eventFlag1 = true;_irq void HandleFlag2( void ) （1分）清中斷請求標志;eventFlag2 = true;_irq void HandleFlag3( void ) （1分）清中斷請求標志;eventFlag3 = true;優點：系統結構簡單，幾乎不需要額外的存儲開銷。（1分）缺點：所有的任務具有相同的優先級別，任務響應時間不可預測；后臺程序是一個無限循環的結構，一旦在這個循環體中正在處理的任務崩潰，使得整個任務隊列中的其他任務得不到機會被處理，從而造成整個系統的崩潰。（1分）實時性：取決于所有其它任務的執行時間之和。（1分）3、形形色色的嵌入式系統默默無聞地生活在我們的身邊，為我們的學習生活增加了無窮的樂趣。請列舉你所