嵌入式體系結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)通常采用哪種處理器架構(gòu)？

A.CISC

B.RISC

C.VLIW

D.MISC

2.以下哪個(gè)不是嵌入式系統(tǒng)中的典型存儲(chǔ)器？

A.ROM

B.RAM

C.EEPROM

D.HDD

3.嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通常采用哪種調(diào)度策略？

A.先來(lái)先服務(wù)（FCFS）

B.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

C.輪轉(zhuǎn)調(diào)度（RR）

D.最短剩余時(shí)間優(yōu)先（SRTF）

4.以下哪個(gè)不是嵌入式系統(tǒng)中的典型接口？

A.UART

B.I2C

C.SPI

D.USB

5.嵌入式系統(tǒng)中的看門狗定時(shí)器主要用于什么功能？

A.電池監(jiān)控

B.系統(tǒng)自檢

C.防止系統(tǒng)死機(jī)

D.數(shù)據(jù)加密

6.以下哪個(gè)不是嵌入式系統(tǒng)中的通信協(xié)議？

A.TCP/IP

B.USB

C.CAN

D.HDMI

7.嵌入式系統(tǒng)中的中斷優(yōu)先級(jí)通常采用哪種方式設(shè)置？

A.優(yōu)先級(jí)編碼

B.優(yōu)先級(jí)寄存器

C.優(yōu)先級(jí)排隊(duì)

D.優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)

8.以下哪個(gè)不是嵌入式系統(tǒng)中的典型傳感器？

A.溫度傳感器

B.光電傳感器

C.加速度傳感器

D.藍(lán)牙模塊

9.嵌入式系統(tǒng)中的調(diào)試器主要用于什么功能？

A.系統(tǒng)自檢

B.程序下載

C.系統(tǒng)監(jiān)控

D.硬件故障診斷

10.以下哪個(gè)不是嵌入式系統(tǒng)中的典型開發(fā)工具？

A.Keil

B.IAR

C.GCC

D.VisualStudio

二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共5題）

1.嵌入式系統(tǒng)具有以下哪些特點(diǎn)？

A.高可靠性

B.實(shí)時(shí)性

C.可擴(kuò)展性

D.低功耗

E.高性能

2.嵌入式系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)包括哪些？

A.ROM

B.RAM

C.ROM-BIOS

D.SDRAM

E.NORFlash

3.嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通常具備以下哪些功能？

A.任務(wù)調(diào)度

B.內(nèi)存管理

C.中斷管理

D.網(wǎng)絡(luò)通信

E.文件系統(tǒng)

4.嵌入式系統(tǒng)中的通信接口主要有以下哪些？

A.UART

B.I2C

C.SPI

D.CAN

E.USB

5.嵌入式系統(tǒng)中的調(diào)試工具主要包括以下哪些？

A.Keil

B.IAR

C.GCC

D.VisualStudio

E.JTAG

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制、消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、汽車電子等領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪些方面？

A.數(shù)據(jù)采集與處理

B.自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)

C.通信與網(wǎng)絡(luò)

D.人機(jī)交互

E.能源管理

2.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的硬件設(shè)計(jì)原則？

A.可靠性設(shè)計(jì)

B.可維護(hù)性設(shè)計(jì)

C.可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)

D.可測(cè)試性設(shè)計(jì)

E.成本效益設(shè)計(jì)

3.嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)通常包括哪些階段？

A.需求分析

B.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

C.編碼實(shí)現(xiàn)

D.測(cè)試驗(yàn)證

E.部署維護(hù)

4.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的軟件設(shè)計(jì)模式？

A.單例模式

B.工廠模式

C.觀察者模式

D.策略模式

E.命令模式

5.嵌入式系統(tǒng)中的電源管理策略主要包括哪些？

A.睡眠模式

B.待機(jī)模式

C.關(guān)閉模式

D.深度睡眠模式

E.低功耗模式

6.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）特性？

A.任務(wù)調(diào)度

B.內(nèi)存管理

C.中斷管理

D.信號(hào)量

E.互斥鎖

7.嵌入式系統(tǒng)中的通信協(xié)議通常遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)？

A.IEEE802.3

B.IEEE802.11

C.Bluetooth

D.USB

E.TCP/IP

8.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的調(diào)試方法？

A.硬件調(diào)試

B.軟件調(diào)試

C.系統(tǒng)仿真

D.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

E.虛擬調(diào)試

9.嵌入式系統(tǒng)中的安全設(shè)計(jì)主要包括哪些方面？

A.訪問(wèn)控制

B.數(shù)據(jù)加密

C.身份認(rèn)證

D.防火墻

E.安全審計(jì)

10.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的測(cè)試方法？

A.單元測(cè)試

B.集成測(cè)試

C.系統(tǒng)測(cè)試

D.性能測(cè)試

E.安全測(cè)試

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)通常具有比通用計(jì)算機(jī)更高的性能要求。（×）

2.嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求通常高于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（√）

3.嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器通常包括ROM、RAM、EEPROM和HDD。（×）

4.嵌入式系統(tǒng)中的看門狗定時(shí)器可以用來(lái)檢測(cè)程序是否進(jìn)入死循環(huán)。（√）

5.嵌入式系統(tǒng)中的中斷服務(wù)程序應(yīng)該盡可能短小精悍。（√）

6.嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以保證任務(wù)的絕對(duì)實(shí)時(shí)性。（×）

7.嵌入式系統(tǒng)的通信接口通常不包含USB和HDMI。（×）

8.嵌入式系統(tǒng)中的傳感器數(shù)據(jù)采集通常不需要進(jìn)行濾波處理。（×）

9.嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程通常包括代碼調(diào)試和硬件調(diào)試。（√）

10.嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，硬件和軟件設(shè)計(jì)是相互獨(dú)立的。（×）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別。

2.解釋什么是嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，并說(shuō)明實(shí)時(shí)性在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要性。

3.描述嵌入式系統(tǒng)中的中斷處理流程，并說(shuō)明中斷優(yōu)先級(jí)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用。

4.簡(jiǎn)要介紹嵌入式系統(tǒng)中的電源管理策略，并說(shuō)明其在降低功耗方面的作用。

5.解釋什么是嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），并列舉RTOS的主要功能。

6.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行硬件和軟件的協(xié)同設(shè)計(jì)。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.B

解析思路：嵌入式系統(tǒng)通常采用RISC（精簡(jiǎn)指令集）處理器架構(gòu)，因?yàn)槠渲噶顖?zhí)行效率高，適合于對(duì)實(shí)時(shí)性和效率要求高的應(yīng)用。

2.D

解析思路：HDD（硬盤驅(qū)動(dòng)器）是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)設(shè)備，而嵌入式系統(tǒng)通常使用ROM、RAM、EEPROM等存儲(chǔ)設(shè)備。

3.C

解析思路：嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通常采用輪轉(zhuǎn)調(diào)度（RR）策略，以保證每個(gè)任務(wù)都能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到執(zhí)行。

4.D

解析思路：USB和HDMI是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的接口，而嵌入式系統(tǒng)中的典型接口通常包括UART、I2C、SPI等。

5.C

解析思路：看門狗定時(shí)器是一種用于檢測(cè)系統(tǒng)是否發(fā)生死機(jī)的硬件設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有重置看門狗定時(shí)器時(shí)，看門狗會(huì)自動(dòng)重啟系統(tǒng)。

6.D

解析思路：HDMI（高清晰度多媒體接口）是一種視頻和音頻接口，不屬于嵌入式系統(tǒng)中的通信協(xié)議。

7.A

解析思路：中斷優(yōu)先級(jí)通常采用優(yōu)先級(jí)編碼的方式設(shè)置，以便系統(tǒng)能夠根據(jù)優(yōu)先級(jí)的高低來(lái)響應(yīng)不同的事件。

8.A

解析思路：溫度傳感器是嵌入式系統(tǒng)中常用的傳感器之一，用于測(cè)量環(huán)境或設(shè)備的溫度。

9.B

解析思路：調(diào)試器主要用于程序的下載和調(diào)試，而不是系統(tǒng)自檢或硬件故障診斷。

10.D

解析思路：VisualStudio是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的開發(fā)工具，而Keil、IAR、GCC是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中常用的工具。

二、多項(xiàng)選擇題

1.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制、通信、人機(jī)交互和能源管理等。

2.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原則包括可靠性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、可測(cè)試性和成本效益。

3.ABCD

解析思路：嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)通常包括需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)和測(cè)試驗(yàn)證等階段。

4.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模式包括單例、工廠、觀察者、策略和命令模式等。

5.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)電源管理策略包括睡眠、待機(jī)、關(guān)閉、深度睡眠和低功耗模式等。

6.ABCDE

解析思路：RTOS的主要功能包括任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理、中斷管理、信號(hào)量和互斥鎖等。

7.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)通信協(xié)議遵循IEEE802.3、IEEE802.11、Bluetooth、USB和TCP/IP等標(biāo)準(zhǔn)。

8.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)調(diào)試方法包括硬件調(diào)試、軟件調(diào)試、系統(tǒng)仿真、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和虛擬調(diào)試等。

9.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)包括訪問(wèn)控制、數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證、防火墻和安全審計(jì)等。

10.ABCDE

解析思路：嵌入式系統(tǒng)測(cè)試方法包括單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、性能測(cè)試和安全測(cè)試等。

三、判斷題

1.×

解析思路：嵌入式系統(tǒng)通常具有比通用計(jì)算機(jī)更低的性能要求，因?yàn)樗鼈冃枰槍?duì)特定的任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化。

2.√

解析思路：實(shí)時(shí)性是嵌入式系統(tǒng)的一個(gè)重要特性，它要求系統(tǒng)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成特定的任務(wù)。

3.√

解析思路：中斷服務(wù)程序應(yīng)該盡可能短小精悍，以減少對(duì)系統(tǒng)其他部分的干擾。

4.√

解析思路：RTOS可以保證任務(wù)的相對(duì)實(shí)時(shí)性，即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。

5.×

解析思路：嵌入式系統(tǒng)中的通信接口通常包括USB和HDMI，這些接口在嵌入式系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用。

6.×

解析思路：嵌入式系統(tǒng)中的傳感器數(shù)據(jù)采集通常需要進(jìn)行濾波處理，以去除噪聲和干擾。

7.√

解析思路：調(diào)試器主要用于程序的下載和調(diào)試，確保程序的正確性和性能。

8.×

解析思路：硬件和軟件設(shè)計(jì)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是相互關(guān)聯(lián)的，它們需要協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

四、簡(jiǎn)答題

1.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別。

解析思路：從應(yīng)用領(lǐng)域、性能要求、實(shí)時(shí)性、功耗、設(shè)計(jì)目標(biāo)等方面進(jìn)行比較。

2.解釋什么是嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，并說(shuō)明實(shí)時(shí)性在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要性。

解析思路：定義實(shí)時(shí)性，闡述實(shí)時(shí)性在保證系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和任務(wù)完成度方面的作用。

3.描述嵌入式系統(tǒng)中的中斷處理流程，并說(shuō)明中斷優(yōu)先級(jí)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用。

解析思路：描述中斷的觸發(fā)、處理和優(yōu)先級(jí)判斷的過(guò)程，說(shuō)明優(yōu)先級(jí)如何影響中斷的響應(yīng)。

4.簡(jiǎn)要介紹嵌入式