學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河池學院《嵌入式綜合實訓》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個嵌入式醫(yī)療成像設備中，如便攜式超聲設備，需要對圖像進行實時處理和優(yōu)化。以下哪種圖像處理算法和技術可能會被應用？（）A.圖像增強B.圖像壓縮C.圖像分割D.以上都是2、在嵌入式系統(tǒng)中，設備驅動程序負責與硬件設備進行通信。假設一個嵌入式設備需要與多種外部設備交互，如傳感器、顯示器等。以下關于設備驅動程序的描述，哪一項是不準確的？（）A.設備驅動程序需要提供與硬件設備通信的接口，將硬件操作抽象為軟件可調用的函數B.設備驅動程序可以分為字符設備驅動、塊設備驅動和網絡設備驅動等不同類型C.為了提高系統(tǒng)的可移植性，設備驅動程序應該與具體的硬件平臺緊密耦合，以充分發(fā)揮硬件性能D.好的設備驅動程序應該具備錯誤處理和資源管理的能力，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性3、在嵌入式系統(tǒng)的硬件選型中，需要綜合考慮多種因素。假設一個智能手表的嵌入式系統(tǒng)，需要低功耗、高性能的處理器。以下關于硬件選型的描述，哪一項是不正確的？（）A.只關注處理器的性能，忽略功耗和成本B.考慮處理器的集成度，如是否集成了藍牙、Wi-Fi等功能模塊C.參考其他類似產品的硬件選型方案，借鑒經驗D.進行硬件的性能測試和評估，確保滿足系統(tǒng)需求4、在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中，調試工具和技術起著重要作用。假設一個嵌入式系統(tǒng)出現了難以復現的故障，需要進行有效的調試。以下哪種調試方法可能最為有用？（）A.使用在線仿真器（ICE），可以實時監(jiān)測系統(tǒng)的內部狀態(tài)B.通過打印調試信息到串口，分析輸出結果來定位問題C.使用邏輯分析儀，捕獲硬件信號進行分析D.以上方法結合使用，根據具體情況選擇合適的調試手段5、在嵌入式系統(tǒng)的應用開發(fā)中，多任務調度是常見的需求。假設一個嵌入式設備需要同時運行多個實時任務和非實時任務。以下關于任務調度的描述，哪一項是不正確的？（）A.實時任務通常具有更高的優(yōu)先級，以保證其在規(guī)定時間內得到執(zhí)行B.非實時任務可以在實時任務空閑時獲得處理器資源C.任務調度算法只考慮任務的優(yōu)先級，不考慮任務的執(zhí)行時間和資源需求D.可以采用搶占式調度或非搶占式調度策略，根據系統(tǒng)需求進行選擇6、在嵌入式系統(tǒng)的網絡通信中，TCP/IP協議棧得到了廣泛的應用。假設一個嵌入式設備需要通過網絡與遠程服務器進行數據傳輸，并且對數據的可靠性要求較高。以下關于TCP/IP協議棧的描述，哪一項是不正確的？（）A.TCP提供可靠的面向連接的數據傳輸服務B.IP負責將數據包從源地址發(fā)送到目的地址C.UDP提供不可靠的無連接的數據傳輸服務，適用于對實時性要求高但對可靠性要求低的應用D.在嵌入式系統(tǒng)中，通常只需要實現TCP/IP協議棧的部分功能，而不需要完整實現所有協議7、嵌入式操作系統(tǒng)中的任務優(yōu)先級反轉是一個需要解決的問題。假設一個高優(yōu)先級任務因為等待一個被低優(yōu)先級任務占用的資源而被阻塞。以下關于解決任務優(yōu)先級反轉的方法，正確的是：（）A.使用優(yōu)先級繼承機制，暫時提高占用資源的低優(yōu)先級任務的優(yōu)先級B.始終保持高優(yōu)先級任務的優(yōu)先級不變，讓低優(yōu)先級任務等待C.降低高優(yōu)先級任務的優(yōu)先級，避免出現優(yōu)先級反轉D.直接終止低優(yōu)先級任務，釋放資源給高優(yōu)先級任務8、對于一個基于嵌入式操作系統(tǒng)的實時控制系統(tǒng)，例如工業(yè)自動化中的機器人手臂控制，系統(tǒng)需要對外部輸入的信號做出快速且準確的響應，響應時間要求在毫秒級別。同時，系統(tǒng)還需要保證任務執(zhí)行的確定性和可預測性。以下哪種調度算法更能滿足這種實時性和確定性的要求？（）A.先來先服務調度算法B.優(yōu)先級調度算法，根據任務的緊急程度分配優(yōu)先級C.最短作業(yè)優(yōu)先調度算法D.時間片輪轉調度算法9、嵌入式操作系統(tǒng)的實時任務調度需要考慮任務的優(yōu)先級和截止時間。假設一個自動駕駛系統(tǒng)的嵌入式設備，其中有剎車控制任務、轉向控制任務和導航計算任務等。以下關于任務調度的描述，哪一項是不正確的？（）A.剎車控制任務的優(yōu)先級應該最高，以確保安全B.導航計算任務可以有較長的截止時間，因為其對實時性要求不高C.任務的優(yōu)先級一旦設定，就不能更改D.可以根據系統(tǒng)的運行情況動態(tài)調整任務的優(yōu)先級和截止時間10、假設在一個嵌入式工業(yè)自動化設備中，需要與多個不同廠家的傳感器和執(zhí)行器進行通信和集成。為了解決設備之間的兼容性和互操作性問題，以下哪種通信協議和接口標準可能會被廣泛采用？（）A.ModbusB.CAN總線C.SPID.以上都是11、在嵌入式系統(tǒng)中，實時時鐘（RTC）是一個重要的組件。假設一個嵌入式設備需要精確的時間記錄和定時功能。以下關于實時時鐘的描述，正確的是：（）A.實時時鐘由電池供電，即使設備斷電也能保持時間B.實時時鐘的精度主要取決于晶振的頻率，頻率越高精度越高C.可以通過軟件編程設置實時時鐘的初始時間和鬧鐘功能D.以上描述都是關于嵌入式系統(tǒng)中實時時鐘的正確特點12、當開發(fā)一個基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能電表時，需要實現高精度的電量計量和數據存儲。對于電量計量芯片的選擇和接口設計，以下哪種方案可能是最合適的？（）A.專用計量芯片B.通用ADC芯片C.集成在微控制器中的ADCD.以上都有可能13、在嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)中，代碼優(yōu)化是提高性能的重要手段。假設一個嵌入式應用程序運行速度較慢。以下關于代碼優(yōu)化的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過算法改進和數據結構優(yōu)化來提高程序的效率B.減少函數調用的開銷和循環(huán)的次數可以提升性能C.代碼優(yōu)化只需要關注時間復雜度，空間復雜度不重要D.針對特定的硬件平臺進行指令級優(yōu)化可以獲得顯著的性能提升14、嵌入式操作系統(tǒng)在汽車電子領域有廣泛應用。假設一個汽車的電子控制單元（ECU）使用嵌入式操作系統(tǒng)。以下關于汽車電子中嵌入式操作系統(tǒng)的描述，哪一項是不準確的？（）A.需要滿足汽車行業(yè)的嚴格可靠性和安全性標準B.實時性要求極高，以確保對車輛的精確控制C.由于汽車環(huán)境的復雜性，對操作系統(tǒng)的抗干擾能力要求較低D.可以支持多種通信協議，與其他汽車電子模塊進行數據交互15、嵌入式操作系統(tǒng)的應用場景非常廣泛，從消費電子到工業(yè)控制等領域都有應用。假設一個智能家居系統(tǒng)的嵌入式設備，需要實現多種智能控制功能。以下關于系統(tǒng)設計的描述，哪一項是不正確的？（）A.充分考慮用戶的需求和使用習慣，設計友好的用戶界面B.可以不考慮系統(tǒng)的擴展性，因為功能需求是固定的C.優(yōu)化系統(tǒng)的能耗，以降低家庭用電成本D.確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，避免出現故障影響正常使用16、當開發(fā)一個基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能門鎖系統(tǒng)時，需要考慮到安全性和便捷性的平衡。以下哪種身份認證方式可能會被采用？（）A.指紋識別B.密碼輸入C.藍牙配對D.以上都是17、在嵌入式系統(tǒng)的電源管理中，睡眠模式和待機模式的使用可以降低功耗。假設一個便攜式醫(yī)療設備在不使用時需要進入低功耗模式。以下關于睡眠模式和待機模式的描述，哪一項是不正確的？（）A.睡眠模式下，系統(tǒng)會保存當前狀態(tài)并關閉大部分硬件，功耗較低B.待機模式比睡眠模式功耗更低，但恢復時間更長C.可以根據設備的使用場景靈活選擇睡眠模式或待機模式D.進入睡眠模式或待機模式后，系統(tǒng)無法被喚醒18、在嵌入式系統(tǒng)的網絡應用中，網絡協議棧的選擇很重要。假設一個遠程監(jiān)控的嵌入式設備需要通過網絡傳輸數據。以下關于網絡協議棧的考慮，哪一項是不正確的？（）A.選擇輕量級的網絡協議棧，以減少系統(tǒng)資源的占用B.考慮協議棧的安全性，如支持加密傳輸C.網絡協議棧的性能主要取決于其支持的最高網絡速度D.協議棧的可擴展性，以便適應未來可能的功能升級19、在嵌入式系統(tǒng)中，實時時鐘（RTC）是常用的模塊。假設一個嵌入式設備需要精確的時間記錄。以下關于實時時鐘的描述，哪一項是不正確的？（）A.實時時鐘可以在系統(tǒng)斷電時依靠電池保持時間的準確性B.可以通過編程設置實時時鐘的鬧鐘功能，實現定時喚醒系統(tǒng)C.實時時鐘的精度只取決于時鐘芯片的質量，與軟件配置無關D.實時時鐘通常與操作系統(tǒng)的時間管理模塊進行交互，提供統(tǒng)一的時間服務20、在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，電源管理是一個重要的考慮因素。假設一個便攜式嵌入式設備需要在電池供電下長時間運行，并盡可能延長電池壽命。以下關于電源管理策略的描述，正確的是：（）A.設備在空閑時進入低功耗模式，減少不必要的能耗B.始終保持設備在高性能模式，以快速完成任務，縮短工作時間來節(jié)能C.關閉所有不使用的硬件設備，即使可能會影響響應速度D.不進行電源管理，依靠大容量電池來滿足長時間運行需求二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述互斥鎖、條件變量和事件的使用方法。2、（本題5分）嵌入式操作系統(tǒng)中的代碼靜態(tài)分析工具的作用是什么？3、（本題5分）嵌入式操作系統(tǒng)中的任務切換開銷如何降低？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用嵌入式操作系統(tǒng)編寫一個電感式傳感器的驅動程序。2、（本題5分）在嵌入式操作系統(tǒng)中，實現一個4G通信模塊的驅動程序，進行數據傳輸。3、（本題5分）創(chuàng)建一個任務，通過嵌入式操作系統(tǒng)讀取溫度傳感器的數據，并進行處理。4、（本題5分）利