2006年下半年嵌入式系统设计师下午试题

考试总分：5分

考试类型：模拟试题

作答时间：60分钟

已答人数：967

试卷答案：有

试卷介绍： 2006年下半年嵌入式系统设计师下午试题

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1. 试题五(15分)阅读以下关于嵌入式系统中异步串口的叙述，回答问题1至问题4。【说明】异步串口是嵌入式处理器上最常用资源之一。一般而言，异步传输的数据以帧的方式传输。每一帧有效数据前有一个起始位，帧结束于一个或多个停止位。异步串口的数据由起始位和停止位分割成数据帧。常用的异步串口数据帧格式如图5-1所示。图5-1异步串口数据帧格式RS-232、RS-422和RS-485都是常用的异步串口标准，它们的时序完全一样，只是在电气特性上有所区别，它们之间通过通用异步收发器（UART）可实现转换。UART?控制器可以集成到芯片中或者通过嵌入式处理器总线连接，所以，通常从UART发出的异步串口时序的逻辑电平都是处理器I/O电压标准（比如：TTL、LVTTL等标准）。若要求符合RS-232、RS-422或者RS-485的电气特性，则需要接口电路做转换。使用MAX3232芯片实现的串口电平转换的电路原理图如图5-2所示。图5-2使用MAX3232芯片实现的串口电平转换的电路原理图【问题1】（3分）请说明异步传输和同步传输的不同之处。【问题2】（4分）根据图5-1，请用300字以内文字简要描述异步串口的数据传输过程。【问题3】（4分）如果系统设计采用串行数据传输最高波特率为115200bps、16倍分频，则时钟至少为多少赫兹？【问题4】（4分）图5-2所示的电路原理图设计实现了几路串口？每个串口为多少条连接线？[15分]

2. 试题一（15分）阅读下面有关车载GPS终端系统的叙述，回答问题1至问题3，将答案填入答题纸的对应栏中。【说明】GPS是全球定位系统（GlobalPositionSystem）。车载GPS终端是置于机动车内的实时定位装置，它的应用对象是需要定位和调度的车辆。车辆可以通过终端与GPS进行实时、准确的定位，并能够通过无线通讯网络上报远程的车辆调度中心。中心可以通过终端远程监视车行轨迹，并可在特殊情况下通过终端控制车辆。同时，终端还装备车载电话，可以在出现特殊情况时及时地通知车辆调度中心。图1-1所示为车载终端系统的用例图，对于车载GPS终端系统来说，主要的角色有两个：车辆调度中心用户和车载终端用户。图1-1车载终端系统用例图1-2所示为车载终端系统中的GSM无线电通讯模块的状态图，用于与调度中心进行联系。GSM模块共有四个状态：通话中、有问题、待命、短消息通讯中。图1-2无线电通讯模块状态图图1-3为车载终端用户在遇到特殊情况下通过车载电话或按键与调度中心保持通讯的处理过程顺序图。图1-3处理过程顺序图【问题1】（4分）图1-2的状态图不完全，请将其补充完整，并将下面给出的转换关系填入图1-2的适当位置。转换关系：①用户需要语言通话②通话完成③重新连接网络④未找到网络或网络出错【问题2】（6分）按照你对GPS终端系统的理解，将下列A～F标记的处理过程填入到图1-3中的（1）～（6）处，并选择正确的处理顺序。A.语音对话/按下按钮B.发送信息到通讯模块C.监听命令D.接收成功要求监听信息E.要求监听F.通过GSM发送信息处理顺序选项：①ABDFCE②ACDBFE③ABCDEF④ACBDEF【问题3】（5分）画出UML模型中常用关系符的图示：依赖、泛化、关联、聚合和实现[15分]

3. 试题二（15分）阅读以下说明和X86汇编语言代码，将应填入（n）处的字句写在答题纸的对应栏内。【说明】设有数组X和Y。X数组中有X1、X2、……、X10十个数，Y中有Y1、Y2、……、Y10十个数。编制程序计算：Z1=X1+Y1Z2=X2+Y2Z3=X3-Y3Z4=X4-Y4Z5=X5-Y5Z6=X6+Y6Z7=X7-Y7Z8=X8-Y8Z9=X9+Y9Z10=X10+Y10设置一个10位的标志尺：LOGIC_RULE，若它的每一位决定了当前按顺序该做加法（该位为0）或减法（该位为1）操作，则由上列等式可知LOGIC_RULE中的低10位应是（1）。【汇编程序代码】附：指令及寄存器说明：MOV传送字或字节PUSH把字压入堆栈HR逻辑右移JC有进位时转移JMP无条件转移指令SUB减法ADD加法LOOPCX不为零时循环JNE/JNZ不等于时转移CMP比较段寄存器2个：CS：代码段寄存器DS：数据段寄存器数据寄存器4个：AX：累加器BX：基址寄存器CX：计数寄存器DX：数据寄存器[15分]

4. 试题三(15分)阅读以下说明和C语言代码，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】有两个任务（编号分别为0和1）需要访问同一个共享资源，为了解决竞争条件（racecondition）的问题，我们需要实现一种互斥机制，使得在任何时刻只能有一个任务访问该共享资源。代码一给出了一种实现方法。【代码一】当一个任务要访问临界资源时，就可以调用代码一给出的这两个函数。代码二给出了任务0的一个例子。【代码二】【问题1】（2分）什么是临界资源（critical?resource）？请用100字以内文字简要说明。【问题2】（6分）代码一所示的方法能够实现共享资源的互斥访问吗？请用300字以内文字举例说明。【问题3】（4分）代码一采用了一种繁忙等待(busywaiting)的策略，这种策略的缺点是什么？请用100字以内的文字简要说明。【问题4】（3分）如果把Enter_Critical_Section()函数中的两条语句互换一下位置，会出现什么情况？[15分]

5. 试题四(15分)阅读以下说明和C语言代码，回答问题1至问题5，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】在实模式存储管理方案下，嵌入式系统的内存地址空间的布局一般可以分为五个段：代码段（text）、数据段（data）、bss段（bss）、堆（heap）和栈（stack）。图4-1为一段例程。图4-1【问题1】（2分）代码段、数据段和bss段的大小是在什么时候确定的？【问题2】（3分）常用的堆空间的管理方法主要有哪两种？【问题3】（2分）当图4-1所示的程序经过编译链接并装入内存时，与while语句相对应的可执行代码存放在哪一个段？【问题4】（6分）在图4-1所示的程序中，变量gvCh、gvShort、gvInt、gvLong、array、p分别存放在哪一个段？【问题5】（2分）malloc函数申请的空间位于哪一个段？[15分]