[计算机类试卷]2013年下半年软件水平考试(中级)嵌入式系统设计师下午(应用技术)试题真题试卷及答案与解析.doc
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1、2013年下半年软件水平考试(中级)嵌入式系统设计师下午(应用技术)试题真题试卷及答案与解析 一、试题一 0 阅读以下关于电梯模拟控制系统设计方案的说明,回答问题 1至问题 3,将答案填入答题纸的对应栏内。【说明】 王工在实验室负责自动电梯模拟控制系统的设计,自动电梯模拟控制系统需要完成电梯运行控制算法、输入界面和输出界面三项主要任务。系统结构图如图 1-1所示。根据电梯运行的流程,把电梯划分为停止状态、运行状态、开门状态和关门状态 4种控制状态。停止状态是指电梯在没有任何请求的情况下静止状态,而不是指电梯 在运行过程中开门前的停顿状况,本题忽略停顿状况,把电梯从运行状态直接迁移为开门状态。电
2、梯根据控制状态的迁移规则进行状态迁移,系统初始时,电梯处于停止状态。 1 电梯根据控制状态的迁移规则进行迁移,其状态迁移图如图 1-2所示。请根据下面状态转移的条件,完成状态迁移图,将解答填入答题纸的对应栏中。 可供选择的状态转移条件: a其他楼层有呼叫请求; b无呼叫请求; c乘客进入电梯或等待一段时间后; d到达请求楼层; e电梯所在楼层有呼叫请求。2 电梯运行处理程序的流程图如图 1-3所示。请完成该流 程图,将答案填写在答题纸的对应栏中。3 系统采用多级优先级中断结构,如图 1-4所示。它要求 CPU在执行完当前指令时转。而对中断请求进行服务。设备 A连接于最高优先级,设备 B次之,设
3、备 C又次之。 IRQx为中断请求信号, INTx为 CPU发出的中断响应信号。现假设: TDC为硬件中断周期时间; TM为一个指令执行周期时间; TA、 TB、 TC分别为 A、 B、 C的中断服务程序执行时间; TS、 TR为保护现场和恢复现场所需的时间。图 1-5是中断处理过程示意图。 当三个设备同时发出中断请求时,依次处理设备 A、 B、 C的时间是 多少 ?这种结构下中断饱和时间是多少 ?请将答案填写在答题纸的对应栏中。 二、试题二 3 阅读以下关于某嵌入式处理器和存储器方面的说明,回答问题 1至问题 3,将答案填入答题纸的对应栏内。【说明】 在某嵌入式系统设计中,需要使用嵌入式主处
4、理器对外围模拟视频信号进行采集、编码、存储和网络传输。图 2-1为李工设计的该嵌入式系统的原理框图:采用两片 TVP5 146芯片进行两路模拟视频数据采集,在该处理器外围采用 MAX3232芯片进行串口扩展,以方便系统调试,同时在该原理图中还设计了相应的 Flash存储器接口, DDR存 储器,网络及电源等电路。在该电路设计中,视频采集芯片 TVP5 146需要主处理器通过 I2C接口进行采集模式、亮度、对比度、增益等参数的调节,但是主处理器只有一个 I2C接口,因此需要将两个 TVP5146挂载的同一个 I2C总线上,如图 2-2所示。 TVP5146的 I2C芯片地址选择如表 2 1所示,
5、当进行 I2C读时, I2C地址的最低位是 1,当进行写操作时, I2C地址最低位是 0, A0由外围电路的高低电平决定,高电平为 1,低电平为0。4 (答案用十六进制表示,比如 0xAA) 根据图 2-2及表 2.1所示,对图 2 2中的TVP5 146(1)和 TVP5 146(2)两个芯片分别进行 I2C读写操作时,其对应的地址依次是: TVP5146(1)读操作时的 I2C地址: (1) TVP5146(1)写操作时的 I2C地址: (2) TVP5146(2)读操作时的 I2C地址: (3) TVP5146(21)写操作时的 I2C地址: (4) 5 (答案用十六进制表示,比如 0x
6、AA) 在图 2-2原理图设计中,主处理器的串口控制器的时钟为 27M,在进行串口调试时,李工需要将串口配置为 9600bps的波特率,需要对串口控制器的 DLL(Divisor LatchesLow寄存器 )和 DLH(Divisor Latches High寄存器 )进行配置, DLL和 DLH的寄存器分别如图 2-3和图 2-4所示。根据以上信息, DLL和 DLH寄存器应该分别被配置为: DLL: (1) DLH: (2) 6 (答案用十六进制表示,比如 0xAA) 在李工对 TVP5 146进行配置时,需要编写I2C的读写函数,在进行 I2C的读写操作时,需要对 I2C的控制寄存器、
7、数据寄存器以及状态寄存器进行配置和查询。具体的写操作流程为:先配置控制寄存器为写模式,再检查状态寄存 器,如果准备就绪,则向数据寄存器写数据,写完之后进行状态寄存器查询状态,根据状态退出写操作。具体的读操作流程为:先配置控制寄存器为读模式,再检查状态寄存器,如果准备就绪,则从数据寄存器中读出,然后退出。李工所选用的处理器对应的 I2C控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器各自的定义如表 2 2、表 2 3和表 2 4所示。李工所编写的 I2C读写函数如下所示: #define 12CCON*(volatile unsigned int*)(0x48028080+0x20) 控制寄存器定义 #def
8、ine 12CSTAT*(volatile unsigned int*)(0x48028080+0x24) 状态寄存器定义 #define 12CDATA*(volatile unsigned int*)(0x48028080+0x28) 数据寄存器定义 int 12C_RRAD(unsigned char*pdata) int delaycnt=0; 12C CON=OxC003; 配置为主模式、读模式、使能 I2C,并开启 I2C for(delay_cnt=0; delay_cnt 1000; delay_cnt+) if(I2CSTAT 0x8 0) (1) 从 I2cDATA寄存器读
9、数据放置在 pdata指针里面,并退出 return 0; return一 1; int I2CWRITE(unsigned char wdata) int delaycnt=0; 12c CON= (2); 配置为主模式、写模式、使能并开启 I2C (3) : 向 I2c DATA寄存器写 wdata for ( delay_cnt=0; delaycnt 1000; delay_cnt+ ) if( (4) )判断是否写完成,如果完成,则正确退出 return 0; lreturn一 1; 请将空 (1) (4)处空缺的代码补充完整。 三、试题三 6 阅读以下关于软件测试的说明,回答问题
10、1至问题 3,将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 使用在汽车、飞机中的嵌入式软件,由于直接影响人的生命及财产安全,测试要求更为严格。语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖和 MC DC覆盖是通常对这类软件的要求。 以下是一段 C语言代码,请仔细阅读,并回答相关问题: int logicTest(int x, int y) int magic=0; if(x0 & y0) magie=x+y+10; else magie=x+y一 10; if(magic void move(int n, char a, char c) static int Step=l; printf(”Step 2d: Disk
11、 d c一一一 c n”, Step, n, a, c); Step+; void Hanoi(int n, char a, char b, char c) if(n1) Hanoi(n一 1, a, c, b); move(n, a, c); Hanoi(n一 1, b, a, c); e se move(n, a, c); void main() Hanoi(3, A, B, C); 13 C语言函数的一般格式为: () ; ) 简答下述问题,将答案填 写在答题纸中对应栏目。 (I)的含义是什么 ? (2)的含义是什么 ? (3)C语言函数之间的参数如何传递 ? 14 回答问题,将答案填写
12、在答题纸中对应栏目。 (1)sizeof(struct studentl)结果是多少 ? (2)sizeof(union student2)结果是多少 ? (3)变量 a2在程序段 2中定义,写出执行以下语句后的输出结果。 Strcpy(a2 name, ”zhangwei”); a2 sex=f; printf(“ S”, a2 name); 15 仔细阅读求解汉诺塔问题的 C语言程序,完成其中 (1) (4)空白填空,将答案填入答题纸的对应栏内。 运行结果为: Step 1: Disk 1 AC Step 2: (1) Step 3: Disk 1 CB Step 4: (2) Step
13、5: (3) Step 6: Disk 2 BC Step 7: (4) 2013年下半年软件水平考试(中级)嵌入式系统设计师下午 (应用技术)试题真题试卷答案与解析 一、试题一 1 【正确答案】 (1)其他楼层有呼叫请求,或 a; (2)到达请求楼层,或 d; (3)乘客进入电梯或等待一段时间后,或 c; (4)无呼叫请求,或 b; (5)电梯所在楼层有呼叫请求,或 e; (6)其他楼层有呼叫请求,或 a。 【试题解析】 电梯控制系统是典型的嵌入式系统,本题所述是一个实验室环境下的自动电梯模拟控制系统,许多地方都做了简化。电梯的运行由电梯控制模块完成,它负责修改电梯当前状态,根据电梯状态派遣
14、电梯执行 停止、运行、开门、关门等任务,设置电梯处于各种状态的运行时间,指挥电梯按照运行规则运行。 根据电梯运行的流程,把电梯划分为停止、运行、开门、关门 4种控制状态,电梯控制状态转移图如图 1-6所示。停止状态是指电梯在没有任何请求的情况下的静止状态,而不是指电梯在运行过程中开门前的停顿状况,本题忽略停顿状况,把电梯从运行状态直接迁移为开门状态。从图 1-6可以看到,电梯根据控制状态的迁移规则进行状态迁移,具体如下: (1)系统初始时,电梯处于停止状态; (2)电梯处于停止状态时,根据发出请求的楼层不同可以分别迁移 到运行或者开门两种不同的状态; (3)电梯处于运行状态时,如果没有到达请求
15、楼层时发生自迁移,即保持运行状态不变;当到达请求楼层时,迁移到开门状态; (4)电梯处于开门状态时,等乘客进入电梯后或一段时间后必然会迁移到关门状态; (5)电梯处于关门状态时,可以根据是否有请求迁移到运行状态或者迁移到停止状态。 2 【正确答案】 (1)改变状态为开门 (2)当前层上移一层 (3)改变状态为开门 (4)改变状态为向下 (5)改变状态为向上 【试题解析】 电梯各个状态的处理过 程是,根据电梯状态,调用相应的控制状态的处理程序来控制电梯的运行。图 1-3为电梯运行状态的处理流程图。当进入电梯运行状态后,首先判断当前电梯的运行方向。程序处理逻辑如下: 1当电梯向上运行时: (1)若
16、当前层有内部请求,或外部有向上请求,或外部有向上和向下请求,则改变状态为开门,返回;否则,转 (2); (2)若当前层上方有内外请求,则当前层上移一层,返回;否则,转 (3); (3)若当前层有外部向下请求,则改变状态为开门状态,返回;否则,转 (4); (4)若当前层下方 有内外请求,则改变状态为向下,返回。 2当电梯向下运行时: (1)若当前层有内部请求,或外部有向下请求,或外部有向上和向下请求,则改变状态为开门,返回;否则,转 (2); (2)若当前层下方有内外请求,则当前层下移一层,返回;否则,转 (3); (3)若当前层有外部向上请求,则改变状态为开门状态,返回;否则,转 (4);
17、(4)若当前层上方有内外请求,则改变状态为向上,返回。 3 【正确答案】 tA=TM+TDC+TS+TA+TR; tB=TDC+TS+TB+TR; tC=TDC+TS+TC+TR; 中断饱和时间为: T=tA+tB+tC或 T=TM+3TDC+3TS+TA+TB+TC+3TR 【试题解析】 该问题是一个关于多级中断的问题,题中现假设 TDC为硬件中断周期时间, TM为一个指令执行周期时间, TA、 TB、 TC分别为 A、 B、 C的中断服务程序执行时间, TS、 TR为保护现场和恢复现场所需的时间。 当三个设备同时发出中断请求时,依次处理设备 A、 B、 C的时间分别为: tA=TM+TDC
18、+TS+TA+TR; tB=TDC+TS+TB+TR; tC=TDC+TS+TC+TR; 注意, TM只执行 1次。 这种结构下中断饱和时间是: T=tA+tB+tC=TM+3TDC+3TS+TA+TB+TC+3TR 二、试题二 4 【正确答案】 (1)0xB9 (2)0xB8 (3)0xBB (4)0Xba 【试题解析】 本问题主要考查嵌入式系统软硬件协同设计中外设控制器TVP5146(I2C设备 )的操作访问以及串口配置的基本软硬件应用知识。 I2C(InterIntegrated Circuit)总线是一种由 PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及 其外围设备。 I2
19、C总线产生于在 1980年代,最初为音频和视频设备开发,如今主要在服务器管理中使用,其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询,以管理系统的配置或掌握组件的功能状态,如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数,增加了系统的安全性,方便了管理。 I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上,因此 I2C总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的长度可高达 25英尺,并且能够以 10kbps的最大传输速率支持 40个组件。 I2C总线的另一个优点是,它支持多主控(multimastering),其中任何
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