嵌入式開發(fā)非功能需求試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.以下哪個不是嵌入式系統(tǒng)非功能需求的特點？

A.可靠性

B.實時性

C.交互性

D.可維護性

2.在嵌入式系統(tǒng)中，下列哪個不是影響實時性的因素？

A.處理器性能

B.存儲器速度

C.系統(tǒng)負載

D.用戶界面設(shè)計

3.嵌入式系統(tǒng)中的“抗干擾性”是指以下哪一項？

A.系統(tǒng)對電磁干擾的抵抗能力

B.系統(tǒng)對溫度變化的適應(yīng)能力

C.系統(tǒng)對電源波動的容忍度

D.系統(tǒng)對操作錯誤的容忍度

4.以下哪個不是嵌入式系統(tǒng)可維護性的體現(xiàn)？

A.代碼易于理解和修改

B.系統(tǒng)架構(gòu)清晰

C.系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計

D.系統(tǒng)文檔不完整

5.在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪個原則不是降低系統(tǒng)復(fù)雜度的有效方法？

A.代碼重用

B.模塊化設(shè)計

C.設(shè)計迭代

D.功能集中

6.以下哪個不是嵌入式系統(tǒng)可擴展性的體現(xiàn)？

A.系統(tǒng)易于升級和擴展

B.系統(tǒng)具有良好的兼容性

C.系統(tǒng)對硬件資源的利用率高

D.系統(tǒng)對軟件資源的利用率高

7.嵌入式系統(tǒng)中的“安全性”主要指以下哪一項？

A.系統(tǒng)對非法訪問的防護能力

B.系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的保護能力

C.系統(tǒng)對異常情況的應(yīng)對能力

D.系統(tǒng)對硬件資源的保護能力

8.在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪個原則不是提高系統(tǒng)可靠性的有效方法？

A.系統(tǒng)冗余設(shè)計

B.代碼審查和測試

C.硬件選型嚴格

D.系統(tǒng)優(yōu)化和性能調(diào)優(yōu)

9.以下哪個不是嵌入式系統(tǒng)實時性的體現(xiàn)？

A.系統(tǒng)響應(yīng)時間短

B.系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度合理

C.系統(tǒng)資源利用率高

D.系統(tǒng)對異常情況的應(yīng)對能力

10.嵌入式系統(tǒng)中的“能效比”是指以下哪一項？

A.系統(tǒng)功耗與性能的比值

B.系統(tǒng)功耗與面積的比值

C.系統(tǒng)功耗與成本的比例

D.系統(tǒng)功耗與存儲空間的比值

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)的非功能需求包括哪些？

A.可靠性

B.實時性

C.安全性

D.交互性

E.成本

2.提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法有哪些？

A.系統(tǒng)冗余設(shè)計

B.嚴格的硬件選型

C.代碼審查和測試

D.系統(tǒng)優(yōu)化和性能調(diào)優(yōu)

E.系統(tǒng)文檔完善

3.嵌入式系統(tǒng)實時性的影響因素有哪些？

A.處理器性能

B.存儲器速度

C.系統(tǒng)負載

D.系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度

E.用戶界面設(shè)計

4.以下哪些措施可以降低嵌入式系統(tǒng)的抗干擾性？

A.電磁屏蔽

B.光電隔離

C.選擇低噪聲元件

D.系統(tǒng)冗余設(shè)計

E.使用高品質(zhì)的電源

5.嵌入式系統(tǒng)的可維護性主要體現(xiàn)在哪些方面？

A.代碼易于理解和修改

B.系統(tǒng)架構(gòu)清晰

C.系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計

D.系統(tǒng)文檔完善

E.系統(tǒng)具有高穩(wěn)定性

6.以下哪些是提高嵌入式系統(tǒng)安全性的方法？

A.身份驗證

B.訪問控制

C.數(shù)據(jù)加密

D.系統(tǒng)審計

E.系統(tǒng)隔離

7.嵌入式系統(tǒng)的可擴展性可以通過以下哪些途徑實現(xiàn)？

A.軟硬件分離設(shè)計

B.提供可插拔接口

C.系統(tǒng)模塊化設(shè)計

D.系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計

E.提供足夠的資源

8.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計時，以下哪些因素會影響能效比？

A.處理器功耗

B.硬件電路設(shè)計

C.系統(tǒng)軟件效率

D.系統(tǒng)負載

E.電源轉(zhuǎn)換效率

9.以下哪些措施可以提升嵌入式系統(tǒng)的抗溫度變化能力？

A.使用高可靠性元件

B.系統(tǒng)散熱設(shè)計

C.采取溫度補償措施

D.優(yōu)化系統(tǒng)算法

E.系統(tǒng)冗余設(shè)計

10.以下哪些是評估嵌入式系統(tǒng)性能的指標？

A.系統(tǒng)響應(yīng)時間

B.系統(tǒng)吞吐量

C.系統(tǒng)能耗

D.系統(tǒng)穩(wěn)定性

E.系統(tǒng)安全性

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)的非功能需求與功能需求同等重要。（）

2.實時性是嵌入式系統(tǒng)唯一的關(guān)鍵非功能需求。（）

3.嵌入式系統(tǒng)的可靠性可以通過硬件冗余設(shè)計來提高。（）

4.嵌入式系統(tǒng)的安全性通常通過軟件加密來實現(xiàn)。（）

5.嵌入式系統(tǒng)的可維護性主要取決于代碼的可讀性和可修改性。（）

6.嵌入式系統(tǒng)的實時性能可以通過優(yōu)化任務(wù)調(diào)度算法來提升。（）

7.嵌入式系統(tǒng)的抗干擾性通常與系統(tǒng)的工作環(huán)境無關(guān)。（）

8.嵌入式系統(tǒng)的可擴展性是指系統(tǒng)在不改變原有功能的前提下增加新功能的能力。（）

9.嵌入式系統(tǒng)的能效比越高，表示系統(tǒng)的功耗越低。（）

10.嵌入式系統(tǒng)的性能測試通常在系統(tǒng)開發(fā)完成后進行。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述嵌入式系統(tǒng)實時性設(shè)計的關(guān)鍵因素。

2.解釋嵌入式系統(tǒng)可靠性設(shè)計中的“冗余”概念，并舉例說明其在系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用。

3.說明嵌入式系統(tǒng)安全性設(shè)計中常見的攻擊類型和相應(yīng)的防護措施。

4.闡述嵌入式系統(tǒng)可維護性設(shè)計的原則，并舉例說明如何提高代碼的可維護性。

5.分析嵌入式系統(tǒng)能效比設(shè)計的重要性，并討論如何優(yōu)化系統(tǒng)能效比。

6.簡要描述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計過程中，如何平衡非功能需求（如實時性、可靠性、安全性等）與功能需求之間的關(guān)系。

試卷答案如下

一、單項選擇題

1.C

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的非功能需求包括可靠性、實時性、安全性、交互性等，而交互性不是非功能需求。

2.D

解析思路：實時性主要與系統(tǒng)響應(yīng)時間、任務(wù)調(diào)度、資源分配有關(guān)，而用戶界面設(shè)計對實時性影響不大。

3.A

解析思路：抗干擾性是指系統(tǒng)對電磁干擾的抵抗能力，這是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的一個重要非功能需求。

4.D

解析思路：可維護性體現(xiàn)在代碼易于理解和修改、系統(tǒng)架構(gòu)清晰、模塊化設(shè)計等方面，而文檔不完整會降低可維護性。

5.D

解析思路：模塊化設(shè)計、代碼重用、設(shè)計迭代都是降低系統(tǒng)復(fù)雜度的有效方法，而功能集中會增加系統(tǒng)復(fù)雜度。

6.C

解析思路：可擴展性是指系統(tǒng)易于升級和擴展，具有良好的兼容性，與硬件資源利用率無關(guān)。

7.A

解析思路：安全性主要指系統(tǒng)對非法訪問的防護能力，包括身份驗證、訪問控制等。

8.D

解析思路：系統(tǒng)冗余設(shè)計、嚴格的硬件選型、代碼審查和測試都是提高系統(tǒng)可靠性的方法，而系統(tǒng)優(yōu)化和性能調(diào)優(yōu)更多關(guān)注性能。

9.D

解析思路：實時性體現(xiàn)在系統(tǒng)響應(yīng)時間短、任務(wù)調(diào)度合理、資源利用率高，而異常情況的應(yīng)對能力不是實時性的體現(xiàn)。

10.A

解析思路：能效比是指系統(tǒng)功耗與性能的比值，是衡量系統(tǒng)能耗和性能的重要指標。

二、多項選擇題

1.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的非功能需求包括可靠性、實時性、安全性、交互性和成本等。

2.ABCD

解析思路：提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法包括系統(tǒng)冗余設(shè)計、嚴格的硬件選型、代碼審查和測試、系統(tǒng)優(yōu)化和性能調(diào)優(yōu)。

3.ABCD

解析思路：影響嵌入式系統(tǒng)實時性的因素包括處理器性能、存儲器速度、系統(tǒng)負載和系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度。

4.ABC

解析思路：降低嵌入式系統(tǒng)抗干擾性的措施包括電磁屏蔽、光電隔離、選擇低噪聲元件和使用高品質(zhì)的電源。

5.ABCD

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的可維護性主要體現(xiàn)在代碼易于理解和修改、系統(tǒng)架構(gòu)清晰、模塊化設(shè)計和系統(tǒng)文檔完善。

6.ABCDE

解析思路：提高嵌入式系統(tǒng)安全性的方法包括身份驗證、訪問控制、數(shù)據(jù)加密、系統(tǒng)審計和系統(tǒng)隔離。

7.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的可擴展性可以通過軟硬件分離設(shè)計、提供可插拔接口、系統(tǒng)模塊化設(shè)計、系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計和提供足夠的資源來實現(xiàn)。

8.ABCDE

解析思路：影響嵌入式系統(tǒng)能效比的因素包括處理器功耗、硬件電路設(shè)計、系統(tǒng)軟件效率、系統(tǒng)負載和電源轉(zhuǎn)換效率。

9.ABCD

解析思路：提升嵌入式系統(tǒng)抗溫度變化能力的措施包括使用高可靠性元件、系統(tǒng)散熱設(shè)計、采取溫度補償措施和優(yōu)化系統(tǒng)算法。

10.ABCD

解析思路：評估嵌入式系統(tǒng)性能的指標包括系統(tǒng)響應(yīng)時間、系統(tǒng)吞吐量、系統(tǒng)能耗、系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)安全性。

三、判斷題

1.√

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的非功能需求與功能需求同等重要，都是系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分。

2.×

解析思路：實時性是嵌入式系統(tǒng)的重要非功能需求之一，但不是唯一的關(guān)鍵需求。

3.√

解析思路：硬件冗余設(shè)計是提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的有效方法，通過冗余硬件來保證系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時仍能正常運行。

4.×

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的安全性通常通過硬件和軟件結(jié)合的方式來實現(xiàn)，而不僅僅是軟件加密。

5.√

解析思路：代碼的可讀性和可修改性是提高嵌入式系統(tǒng)可維護性的關(guān)鍵因素。

6.√

解析思路：優(yōu)化任務(wù)調(diào)度算法可以提升嵌入式系統(tǒng)的實時性能，確保任務(wù)按時完成。

7.×

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的抗干擾性與