嵌入式系统试卷A-答案
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国防科技大学2009—2010学年秋季学期
《嵌入式系统》考试试卷（A ）卷答案及评分标准
考试形式：闭卷 考试时间：120分钟 满分：100分
题 号 一 二 三 四 总 分 得 分 评阅人
注意：1、所有答题都须写在此试卷纸密封线右边，写在其它纸上一律无效。 2、密封线左边请勿答题，密封线外不得有姓名及相关标记。
得分 一、填空题（共10小题，每小题2分，共20分）
1、 嵌入式系统是以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2、 在嵌入式系统设计过程中，需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。
3、 ARM 字数据存储格式有：大端格式和小端格式。
4、 总线按照传输关系分类可分为：主从结构和对等结构。
5、 RS-232C 的帧格式由四部分组成，包括：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。
6、 USB 低速设备应该在D-线上接一个上拉电阻，全速设备应该在D+线上接一个上拉电阻。
7、 I/O 接口电路数据传送方式有：查询、中断、DMA 、I/O 通道和I/O 处理机方式。 8、 实时系统的关键问题是保证系统的实时性；实时操作系统就是指具有实时性、能支持实时系统工作的操作系统。
9、 实时操作系统的评价指标有：任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小
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内存开销和最大中断禁止时间。
10、Bootloader 主要功能是系统初始化、加载和运行内核程序。 评分标准：每空1分 得分 二、单选题（共10小题，每小题2分，共20分）
1、 下面哪个系统属于嵌入式系统。（ D ）
A 、“天河一号”计算机系统
B 、联想T400笔记本计算机
C 、联想S10上网本
D 、联想OPhone 手机
2、 软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。
A 、软硬件分开描述
B 、软硬件统一描述
C 、协同测试
D 、协同验证
3、 下面关于哈佛结构描述正确的是（ A ）。
A 、程序存储空间与数据存储空间分离
B 、存储空间与IO 空间分离
C 、程序存储空间与数据存储空间合并
D 、存储空间与IO 空间合并
4、 下面哪一种工作模式不属于ARM 特权模式（ A ）。
A 、用户模式
B 、系统模式
C 、软中断模式
D 、FIQ 模式
5、 ARM7TDMI 的工作状态包括（ D ）。
A 、测试状态和运行状态
B 、挂起状态和就绪状态
C 、就绪状态和运行状态
D 、ARM 状态和Thumb 状态
6、 指令“LDMIA R0!, {R1, R2, R3, R4}”的寻址方式为（ C ）。
A 、立即寻址
B 、寄存器间接寻址
C 、多寄存器寻址
D 、堆栈寻址
7、 USB 接口移动硬盘最合适的传输类型为（ B ）。
A 、控制传输
B 、批量传输
C 、中断传输
D 、等时传输
8、 下面哪一种功能单元不属于I/O 接口电路。（ D ）
A 、US
B 控制器
B 、UART 控制器
C 、以太网控制器
D 、LED
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9、 下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。（ B ）
A 、Red-hat Linux
B 、μCLinux
C 、Ubuntu Linux
D 、SUS
E Linux
10、 使用Host-Target 联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。
A 、宿主机
B 、银河麒麟操作系统
C 、目标机
D 、交叉编译器
评分标准：每小题2分 得分 三、简答题（共6小题，每小题5分，共30分）
1、 简述嵌入式处理器的特点（列出五个特点以上）。
答：低档处理器多采用哈佛结构，高档处理器多采用冯·诺伊曼结构；品种规格系列化；对实时多任务有很强的支持能力；可靠性高、功耗低、集成度高、性价比高。（每个特点1分）
2、 什么是CMOS 电平？有何特点？ 答：
发送端：高电平>0.9Vdd ，低电平<0.1Vdd ；（2分） 接收端：高电平>0.7Vdd ，低电平<0.3Vdd 。（2分） 特点：噪声容限大，负载能力强。（1分）
3、 什么是信号的建立时间？什么是信号的保持时间？ 答：
建立时间：在时钟信号边沿到来之前，数据信号必须提前一段时间保持稳定有效。（2.5分）
保持时间：在时钟信号边沿到来之后，数据信号必须在随后的一段时间内保持稳定有效。（2.5分）
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;. 4、什么是非抢先式实时操作系统？有何优缺点？它的实时性如何决定？
答：对于基于优先级的实时操作系统而言，非抢先式实时操作系统是指某个任务运行后，就把CPU控制权完全交给了该任务，直到它主动将CPU控制权还回来。（2分）
优点：实时性比不使用实时操作系统的好，程序设计相对简单，可调用不可重入函数（任务间不嵌套）。（1分）
缺点：如果最长任务的执行时间不能确定，系统的实时性就不能确定。（1分）
实时性：取决于最长任务的执行时间。（1分）
5、简述优先级倒置产生的条件、现象以及解决方案。
答：
条件：基于优先级抢先式的任务调度、资源共享。（1分）
现象：低优先级任务L和高优先级任务H共享资源，在任务L占有共享资源之后，任务H就绪，但这时任务H必须等待任务L完成对共享资源的操作。在任务L完成对共享资源的操作之前，任务M也已就绪并将抢先任务L运行。在任务M运行时，系统中具有最高优先级的任务H仍然保持挂起状态。（3分）
解决方案：优先级继承、优先级顶置。（1分）
6、你们班的专题报告题目是什么？谈一谈你参与的具体工作。
答：略。（评分标准：专题报告题目2分，具体工作3分）
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得分 四、分析题（共3小题，每小题10分，共30分）
1、右下图为USB 批量IN 传输事务流程图，请根据右下图用文字叙述其工作过程（包括4+2个分支并说明分支出现的原因）。
IN
空闲
令牌段
Token
数据段Data
握手段Handshake
空闲
主机发出设备发出
DATA0/1ACK
NAK STALL
答：
（1） 令牌段：（2分）
a) 主机发出令牌包，寻址从机。 （2） 数据段：（4分）
a) 从机如果接收令牌包出错，无响应； b) 从机端点不存在，回送STALL ； c) 从机端点数据未准备好，回送NAK ； d) 从机端点数据准备好，回送数据包。 （3） 握手段：（4分）
a) 主机如果接收数据包出错，无响应； b) 主机如果接收数据包正确，回送ACK 。
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2、请用C语言编写一个简单框架程序（个别地方也可文字叙述），要求体现前后台系统的编程思想（任务就是一个函数，直接调用，无需实现，但至少三个任务），并分析前后台系统的优缺点以及它的实时性如何决定。
答：
后台程序：
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( );
}
}
前台程序：
__irq void HandleFlag1( void )（1分）
{ 清中断请求标志;
eventFlag1 = true; }
__irq void HandleFlag2( void )（1分）
{ 清中断请求标志;
eventFlag2 = true; }
__irq void HandleFlag3( void )（1分）
{ 清中断请求标志;
eventFlag3 = true; }
优点：系统结构简单，几乎不需要额外的存储开销。（1分）
缺点：所有的任务具有相同的优先级别，任务响应时间不可预测；后台程序是一个无限循环的结构，一旦在这个循环体中正在处理的任务崩溃，使得整个任务队列中的其他任务得不到机会被处理，从而造成整个系统的崩溃。（1分）
实时性：取决于所有其它任务的执行时间之和。（1分）
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3、形形色色的嵌入式系统默默无闻地生活在我们的身边，为我们的学习生活增加
了无穷的乐趣。请列举你所熟悉的五个嵌入式应用系统，并对每个嵌入式系统作简
单的分析（指出它为什么是嵌入式系统）。
答：答案众多（评分标准：每一个应用2分，其中题目1分，简要分析1分）
U 盘（2分）；MP3播放器（2分）；手机（2分）；蓝牙耳机（2分）；GPS 导航仪（2
分）。等等
简要分析略。