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嵌入式

一 、选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正 确答案,并将正确答案的序号填的括号内。本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1、硬件一般由高性能微处理器和外围接口电路组成,软 件一般由操作系统和应用程序构成,软件和硬件之间由所 谓的( )层连接。 A、底 B、中间 C、上 D、 WIN7 2、ARM7TDMI 中, D 表示( ) 。 A. 支持片上调试 B. 内嵌硬件乘法器 C. 支持片上断点 D. 调试点 3、目前,在嵌入式系统开发中,使用的主要编程语言是 汇编和( ) 。 A.VB B.VF C. C 语言 D. VHDL 4、Linux 系统中的设备可分为三类:字符设备、块设备和 ( ) A. 存储设备 B. IO 设备 C. 网络设备 D. 串口设备 5、在 ARM 汇编语言程序中,子程序的调用一般是通过 ( )指令实现 A. CPSR B. BL C. SDA D. IR 6、在串行通信中,根据数据传输方向不同,可以分成三 种方式,不包括( )方式。 A. 单工 B. 双工 C. 半单 工 D. 半双工 7、—6 的反码为( ) 。 A. 00000111 B. 11110111 C. 11111000 D. 11111001 8、闪存主要有 NOR 和( )两种技术 A、NAND B、SRAM C、DRAM D、OR 9、下面哪种操作系统最方便用于嵌入式设备的操作系统 ( ) A、DOS B、 UNIX C、LINUX D、WIN7 10、NFS 的使用分为服务器端和( ). A、通信端 B、修改密码 C、编写程序 D、客户端 二 、填空题(将正确答案填写在横线上,本大题共 8 小 题,每空 1 分,共 19 分) 第一章: 第一章: 1、嵌入式系统是以应用为中心,以___计算机技术__为基 础,软硬件可剪裁,适应于应用系统对功能,可靠性,成 本,体积,功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 2、嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统。 __嵌入性__,__专用性__与__计算机系统__是嵌入式系统 的三个基本要素。__计算机系统__是指嵌入式系统所嵌入 的宿主机系统。 3、嵌入式系统按形态可分为设备级(工控机),板极(单 板,模块)、__芯片级(MUC、SOC)__。 4、嵌入式系统由__硬件__和__软件__两大部分组成,硬 件一般由高性能微处理器和外围接口电路组成,软件一般 由操作系统和应用程序构成,软件和硬件之间由所谓的中 间层(BSP 层、板极支持包)连接。 5、嵌入式系统从组织层次上看,嵌入式系统一般由__硬 件层__、__软件层__、__中间层__和 功能层 组成。 6、在专用的嵌入式板子上面运行 GNU/Linux 系统已经变 得越来越流行。一个嵌入式 Linux 系统从软的角度看通常 可以分为四个层次:__引导加载层__、__Linux 内核__、 __系统文件__和用于应用程序。 7、嵌入式系统硬件的核心部件是各种类型的__嵌入式处 理器__。 一般把嵌入式处理器分成 4 类, 即__微处理器__、 __微控制器__、__数字信号处理器__和 嵌入式片上系 统 。 8、ARM 公司首创了__chipless__的生产模式,专门从事基 于 RISC 技术芯片的设计开发,公司本身并不生产芯片, 而是设计出高效的 IP 内核,授权给半导体公司使用。 9、ARM7TDMI 中,T 表示__支持 Thumb 指令集__;D 表 示__支持片上调试__;M 表示__内嵌入硬件乘法器__;I 表示__支持片上断点和调试点__。 10、ARM9 系列微处理器包含__ARM920T__、 __ARM922T__和 ARM940T 三种类型,以适用于不同的 应用场合。 11、ARM 微处理器有两种工作状态: Thumb 状 态 、 ARM 状态 。 12、通用寄存器分为三类:__未分组寄存器__、__分组寄 存器__、__程序计数器 PC__。 13、 异常 是由内/外部源引起的俄需要处理器干 预的一个事件。 14、精简指令集计算机 RISC 和 复杂指令集计算机 CISC 是当前 CPU 的两种架构。 15、ARM 微处理器在较新的体系中支持两种指令集: ARM 指令集 和 Thumb 指令集 。 16、MMU 的作用有两个: 将虚拟地址转化为物理地址 、 对存储器访问的控制 。 第二章: 第二章: 1、 目前, 在嵌入式系统开发中, 使用的主要编程语言是 C 语言 和 汇编语言 。 2、 从程序员的角度看 函数库 实际上就是一些头文件 (.h) 和库文件(.so 或.a)的集合。 3、Linux 下大多数函数默认将头文件放到 usr/include/ 目 录下,而库文件放到 usr/lib/ 目录下。 4、 静态库 也叫档案(archive) ,可以认为是一些目标代 码的集合,静态库的文件名按惯例以“a”作为文件后缀 名。 5、 共享库 是在程序启动时被加载到执行程序中的,并 且可以被多个执行程序共享使用。 6、GCC(GCC Compiler Collection)是 一组编译工具 的总 称,主要的任务是预处理和编译,并且提供了与编译器紧 密相关的运行库的支持。 7、Makefile 文件规则包含两个部分: 依赖关系 和 生成 目标的方法 。 8、 编程库 是指始终可以被多个 Linux 软件项目重要使 用的代码集。 9、 ARM 处理器平台上的底层驱动开发, 在 通常会有两种 方法:一种是脱离操作系统的裸机驱动设计方法,这与以 前在 8 位和 16 位机上的常用开发方式类似;另一种就 是 。 10、在 ARM 汇编语言程序中,伪指令的类型主要有: 符 号定义伪指令 、 数据定义伪指令 、 汇编控制伪指令 、 报告伪操作符 及其它伪指令。 11、在 ARM 汇编语言程序中,子程序的调用一般是通过 BL 指令实现的。 第四章: 第四章:

1、 引导加载程序 是计算机系统加电后运行的第一段软 件代码。对于计算机系统来说,从开机上电到操作系统启 动需要一个引导过程。 2、 大多数 BootLoader 都包含两种不同的操作模式: 启动 加载模式 和 远程下载模式 。 第五章: 第五章: 1、 模块 是一种目标对象文件,需要在内核空间执行, 可以把它看做是一组已经编译好而且已经链接成 可执行 文件 的程序。 2、内核移植主要是修改和硬件平台相关的代码。移植的 难度取决于两种硬件平台的差异。Linux 对应特定硬件平 台的软件叫做 BSP 。 3、典型的内核映像是 zImage,包含 自引导程序 和 压缩 的 VmLiunx 两部分。 第六章: 第六章: 1、为了对各类文件系统进行统一管理 Linux 引入了 VFS , 为各类文件系统提供了一个统一的操作界面和应用 编程接口。 2、Linux 启动时,第一个必须挂载的是 根系统文件 之后 可以自动或手动挂载其它文件系统。 3、闪存主要有 NOR 和 NAND 两种技术。 4、在嵌入式 Linux 下, MTD 为底层硬件(闪存)和上 层(文件系统)之间提供一个统的抽象接口。 5、NFS 的使用分为 服务器端 和 客户端 ,其中服务器 端是提供要共享的文件,而客户端则是通过 挂载 这一动 作来实现对共享文件的访问操作。 第七章: 第七章: 1、 驱动程序 是高层软件与硬件交互的一类程序,这种 程序建立了一个硬件与硬件,或硬件与软件通信的接口。 2、Linux 操作系统下有 3 类主要的设备文件类型: 字 符设备 、 块设备 和 网络设备 。 3、 复位向量表 是一些跳转指令表,这些跳转指令就是 正对 ARM 处理器的多种一场处理的。 4、ARM 处理器的中断处理程序实际可以称为 对于处理 器的异常处理程序 。在对这些异常进行处理时就需要一 定的中断服务程序。一般在进入中断服务程序之前,都要 完成对程序现场和 一定数据堆栈 的保护,然后跳转到中 断服务程序执行中断服务,完成中断服务之后,在退出中 断服务之前 恢复 保存的数据、堆栈信息等。 5、 Linux 的设备驱动程序可以分为 3 个主要组成部分: 自 动配置和初始化子程序 、服务于 I/O 请求的子程序 、中 断服务子程序 。 6、Linux 的中断处理程序很有特色,一个中断处理程序分 为: 上半部 和 下半部 。 三、程序分析题: 1、MOV R0,#100 MOV R1,#101 CMN R0,R1 ADD R0,R1 CMP R0,R1 TST R0,R1 TEQ R0,R1 结果:C=0;Z=1; 2、MOV R0,#10 MOV R1,#3 CMN R0,R1 结果:C=0; 3、MOV R0,#10 MOV R1,#3 AND R0,R0,#4 ORR R1,R1,#3 EOR R1,R0,#5 BIC R0,R1,#%1011 结果:R1=1011;R0=0000; 4、MOV R0,R10101111 MOV R1,R0,LSL#2 AND R0,R0,#4 ORR R1,R1,#3 EOR R1,R0,#5 BIC R0,R1,#%1011 结果: 四、硬件设计题(将设计好的硬件电路写在空白的地方, 本小题共 1 题,第(1)问 4 分,第(2)问 4 分, (3)问 4 分,共 12 分) 1、以 MAX232 作为电平转换芯片设计一个与 ARM 的接 、 接口电路。 口相连的 RS232 接口电路。

去抖:有两种方式,一种是硬件去抖,使用 RC 电路,适 用于量少的键盘;另一种是软件去抖,在编写键盘扫描程 序中加入对按下确认的延时,则可以消除键盘的抖动。
2 的工作原理。 4、设计一个 RTC 电路,简述 I C 的工作原理。 、 电路,

I2C 的工作原理:启动,应答,寻住地址和从地址,传输 数据,应答,停止,应答的一个过程。 5、设计一个常用的 PWM 电路。 、 电路。 6、设计一个具有 SRAM、DRAM、NAND Flash 的 ARM 、 、 、 外围电路。 外围电路。 7、设计一个具有 A/D 转换功能的外围电路。 、 转换功能的外围电路。 8、以 ARM 控制,设计一个步进电动机的驱动电路。 控制,设计一个步进电动机的驱动电路 电动机的驱动电路。 、 五、简答题(本小题共 2 小题,每题 5 分,共 10 分) 1、简述 U-BOOT 的启动流程 P143 答:1、复位 2、初始化 3、开发板配置 4、内核影像 5、 堆栈设置 6、开启用户空间的 int 进程 7、进入主函数 2、简述 Linux 内核启动流程 答: 1、自引导程解压 vmlinux 2、寻找 vmlinux 的入口地址顺序执行内核的启动程序。 3、Linux 内核通用的系统初始化 4、启动内核线程 5、完成初始化设备驱动、根文件系统的挂载。启动用户 空间的 int 进程。 6、初始化内核设备出动程序 7、负责挂载根文件系统 8、启动用户空间进程 int 3、简述 Linux 系统的引导过程,重点介绍 init 进程的具体 执行过程 答: 1、 BIOS 自检 2、 启动 GRUB 3、 加载内核 4、 执行 init 进程 Init 的主要工作是根据/etc/inittab 文件来执行相应的脚本, 进行系统的初始化。 如设置键盘、字体、装载模块、设置网络等。 4、设备驱动程序是内核的一部分,它完成那些功能? 答: 1、对设备初始化和释放 2、把数据从内核传送到硬件及从硬件读取数据 3、读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序 请求的数据 4、检测和处理设备出现的错误

2、设计一个 3. 3V 和 1. 8V 的 ARM 供电电路。 、 供电电路。

3、设计一个 5*5 的键盘,并简述去抖过程。 、设计一个 的键盘,并简述去抖过程。


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