2011-2012(2)嵌入式系统及应用评分标准.pdf

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1、试题编号：重庆邮电大学2011－2012学年第2学期嵌入式系统及应用（期末）（A卷）（闭卷）题号一二三总分得分评卷人（任课教师：李勇、蒋建春、程安宇、岑明；出题教师：谢昊飞）一、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分）1.简述嵌入式系统的特点。答：1、功能特定性；2、规模可变性；3、实时性与稳定性；4、系统内核小；5、专用型强；6、系统精简；7、高实时操作系统；8、具有专门的开发工具和开发环境。答对其中5个，即给5分，其余没对1个给1分。2.简述哈佛体系结构。答：它是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构，目的是为了减轻程序

2、运行时的访存瓶颈。（2分）由于程序指令和数据指令是分开组织和存储的，执行时可以预先读取下一条指令，指令和数据可以有不同的数据宽度。（3分）3.简述ARM的7种处理器模式。答：处理器模式描述用户模式（User,usr）正常程序执行的模式快速中断模式（FIQ,fiq）用于高速数据传输和通道处理外部中断模式（IRQ,irq）用户通常的中断使用特权模式（Supervisor,sve）供操作系统使用的一种保护模式数据访问中止模式（Abort,abt）用于虚拟存储及存储保护未定义指令中止模式用于支持通过软件仿真硬件的协处（Undefined,un

3、d）理器系统模式（System,sys）用于运行特权级的操作系统任务答对其中1个得1分，3个得2分，5个得4分，7个得5分。《嵌入式系统及应用》试卷第1页（共8页）4.简述不可剥夺型内核与非占先式调度的特点。答：不可剥夺型内核与非占先式调度的一个优点是响应中断快。任务级响应时间比前后台系统快得多。（2分）另外一个优点是几乎不需要使用信号量保护共享数据。（2分）缺点是不可剥夺型内核的任务级响应时间是不可确定的，完全取决于什么时候释放CPU。（1分）二、原理分析题（本大题共5小题，每小题10分，共50分）5.分析ucos-II的任务状态图

4、，并给出状态间迁移的简要说明。答：等待/挂起申请邮箱；删除任务获得邮箱；或申请队列；或获得队列；或获得信号量;或申请信号量;延时或等待超时创建任务开始任务退出中断中断服务休眠就绪运行程序中断删除任务删除任务在多任务环境下，各个任务被内核进行切换，在不同的状态间进行转换，如上图所示。最常见的是将任务的运行划分为4种状态。休眠（DORMANT）：指任务驻留在存储空间内，还没有被操作系统激活；就绪(READY)：任务运行的条件已经满足，进入任务等待列表，通过调度进入运行。挂起或等待(WAITING)：任务被阻塞，等待事件的发生。运行(RUN

5、NING)：任务获得CPU使用权，执行相应的代码。注：给出图形给6分。4种状态描述每个给1分。《嵌入式系统及应用》试卷第2页（共8页）6.绘图说明逐次逼近型A/D转换器的工作原理。输入模拟电压答：Vx+比较器-Vf数/模转换基准电源数字}输出量SAR时序及控制逻辑转换命令状态线主要由逐次逼近寄存器SAR、D/A转换器、比较器以及时序和控制逻辑等部分组成。（1分）它的实质是逐次把设定的SAR寄存器中的数字量经D/A转换后得到电压Vc与待转换模拟电压V。（2分）进行比较。比较时，先从SAR的最高位开始，逐次确定各位的数码应是“1”还是“0

6、”。（1分）7.根据下面的存储空间示意图，已知压栈操作前寄存器和堆栈区的状态，那么执行完STMFDSP!,{R0-R7,LR}指令后，SP寄存器和堆栈区存储单元的数值为多少？答：注：SP和相应的存储单元每对1个给1分。《嵌入式系统及应用》试卷第3页（共8页）8.以3×3键盘为例绘图说明矩阵扫描原理？答：（5分）矩阵键盘工作原理：它的行线与按键的另一个引脚相连，平时列线设置成低电平，没有按键被按下时，行线保持高电平，如果有按键按下时，行线拉成低电平。这时候，控制器的分析出有按键按下，但是只能判断出现在那一行，不能判断出在那一列。（2分）

7、因此还需要进行键盘扫描，以确定具体哪个按键按下。下表说明以上图中键9按下时，键盘的扫描过程。（3分）扫描次数输出(行)输入(列)键刚按下时000110第一次扫描011111第二次扫描101111第三次扫描1101109.绘制图形说明ucos-II的邮箱工作原理。答：消息邮箱（简称邮箱）使用一个1个指针变量，把一则消息放到邮箱里面。一个或者多个任务可以接收这则消息。发送消息的任务和接收消息的任务约定该指针的内容就是消息的内容。（2分）使用邮箱前，必需先传经一个邮箱。需要接收消息的任务记录在邮箱的消息等待队列中。当邮箱不为空时，内核调度将

8、此消息送给消息等待队列优先级最高的任务，其它任务如果等待超时，转入就绪状态。（3分）《嵌入式系统及应用》试卷第4页（共8页）任务1超时息消求任务1释放邮箱请消息息任务2消求请息消消息获得释放ISR计时器任务m消息超时（5