嵌入式系統(tǒng)故障模擬試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要區(qū)別是：

A.處理器性能

B.操作系統(tǒng)類型

C.硬件資源和軟件規(guī)模

D.通信協(xié)議

2.以下哪種存儲(chǔ)器在嵌入式系統(tǒng)中使用最為廣泛？

A.SRAM

B.DRAM

C.EEPROM

D.FLASH

3.下列哪種調(diào)試技術(shù)不屬于嵌入式系統(tǒng)調(diào)試？

A.邏輯分析儀

B.信號(hào)發(fā)生器

C.燒錄器

D.模擬器

4.嵌入式系統(tǒng)的可靠性通常采用以下哪種指標(biāo)來(lái)衡量？

A.運(yùn)行時(shí)間

B.誤碼率

C.平均無(wú)故障時(shí)間

D.平均故障間隔時(shí)間

5.在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以下哪種接口通常用于與外部設(shè)備進(jìn)行通信？

A.SPI

B.I2C

C.CAN

D.UART

6.嵌入式系統(tǒng)中的中斷優(yōu)先級(jí)配置通常通過(guò)以下哪種方式實(shí)現(xiàn)？

A.硬件地址映射

B.硬件優(yōu)先級(jí)編碼

C.軟件編程

D.以上都是

7.以下哪種調(diào)試工具可以實(shí)時(shí)觀察程序運(yùn)行過(guò)程中的內(nèi)存變量？

A.邏輯分析儀

B.信號(hào)發(fā)生器

C.GDB

D.燒錄器

8.在嵌入式系統(tǒng)中，以下哪種方式可以實(shí)現(xiàn)硬件看門狗功能？

A.硬件定時(shí)器

B.軟件定時(shí)器

C.硬件中斷

D.軟件中斷

9.以下哪種嵌入式操作系統(tǒng)通常用于實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合？

A.WindowsCE

B.Linux

C.VxWorks

D.Android

10.在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以下哪種方式可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)？

A.選擇低功耗硬件

B.優(yōu)化軟件算法

C.優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)

D.以上都是

二、填空題（每題2分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)是指一種______、______、______的系統(tǒng)。

2.嵌入式系統(tǒng)中的硬件資源主要包括______、______、______等。

3.嵌入式系統(tǒng)中的軟件資源主要包括______、______、______等。

4.嵌入式系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)主要有______、______、______等。

5.嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)主要包括______、______、______等。

6.嵌入式系統(tǒng)中的中斷優(yōu)先級(jí)配置通常通過(guò)______、______、______等方式實(shí)現(xiàn)。

7.嵌入式系統(tǒng)中的看門狗功能可以通過(guò)______、______、______等方式實(shí)現(xiàn)。

8.嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要有______、______、______等。

9.嵌入式系統(tǒng)中的低功耗設(shè)計(jì)可以通過(guò)______、______、______等方式實(shí)現(xiàn)。

10.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，常用的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）主要有______、______、______等。

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10題）

1.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)。

2.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別。

3.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)中的硬件資源。

4.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)中的軟件資源。

5.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。

6.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)。

7.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)中中斷優(yōu)先級(jí)配置的方法。

8.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)中看門狗功能的實(shí)現(xiàn)方式。

9.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)中實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。

10.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)中低功耗設(shè)計(jì)的策略。

四、編程題（共10分）

編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的嵌入式C語(yǔ)言程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：

1.初始化LED燈為關(guān)閉狀態(tài)；

2.每隔1秒，LED燈狀態(tài)切換一次；

3.程序運(yùn)行5秒后，自動(dòng)退出。

注意：請(qǐng)根據(jù)所使用的硬件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境進(jìn)行代碼編寫。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)通常具有以下哪些特點(diǎn)？

A.可靠性高

B.實(shí)時(shí)性強(qiáng)

C.成本低

D.系統(tǒng)復(fù)雜

E.硬件資源有限

2.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)常用的處理器架構(gòu)？

A.ARM

B.MIPS

C.x86

D.PowerPC

E.RISC-V

3.嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器通常包括哪些類型？

A.RAM

B.ROM

C.EEPROM

D.FLASH

E.HDD

4.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)常用的通信接口？

A.UART

B.SPI

C.I2C

D.CAN

E.Ethernet

5.嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）通常具有以下哪些特點(diǎn)？

A.預(yù)先定義的調(diào)度策略

B.優(yōu)先級(jí)繼承機(jī)制

C.高度可配置性

D.強(qiáng)大的中斷處理能力

E.低成本

6.嵌入式系統(tǒng)中的調(diào)試工具主要包括哪些？

A.邏輯分析儀

B.信號(hào)發(fā)生器

C.JTAG

D.GDB

E.燒錄器

7.嵌入式系統(tǒng)中的看門狗功能主要有哪些作用？

A.防止系統(tǒng)死機(jī)

B.保障系統(tǒng)安全

C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

D.診斷系統(tǒng)故障

E.降低系統(tǒng)功耗

8.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的抗干擾措施？

A.電磁屏蔽

B.地線設(shè)計(jì)

C.電源濾波

D.熱設(shè)計(jì)

E.防雷

9.嵌入式系統(tǒng)中的功耗管理策略主要包括哪些？

A.休眠模式

B.低功耗模式

C.動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)

D.動(dòng)態(tài)頻率調(diào)節(jié)

E.硬件設(shè)計(jì)優(yōu)化

10.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的電源管理芯片？

A.LDO

B.DC/DC

C.BUCK

D.boost

E.SEPIC

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，其處理器性能通常更高。（×）

2.嵌入式系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器容量通常大于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（×）

3.嵌入式系統(tǒng)中的軟件通常需要經(jīng)過(guò)硬件優(yōu)化以適應(yīng)特定硬件平臺(tái)。（√）

4.嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以保證任務(wù)的實(shí)時(shí)性。（√）

5.嵌入式系統(tǒng)中的看門狗定時(shí)器主要用于防止程序跑飛。（√）

6.嵌入式系統(tǒng)中的低功耗設(shè)計(jì)可以延長(zhǎng)電池壽命。（√）

7.嵌入式系統(tǒng)中的通信接口通常支持即插即用功能。（×）

8.嵌入式系統(tǒng)中的調(diào)試工具可以遠(yuǎn)程控制嵌入式設(shè)備。（√）

9.嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）通常用于存儲(chǔ)系統(tǒng)配置信息。（×）

10.嵌入式系統(tǒng)中的電源管理芯片可以自動(dòng)調(diào)整電壓和電流以降低功耗。（√）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)之間的相互關(guān)系。

2.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行硬件資源的優(yōu)化配置。

3.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）的主要作用。

4.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)調(diào)試中，邏輯分析儀與信號(hào)發(fā)生器的區(qū)別及其應(yīng)用場(chǎng)景。

5.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

6.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電源管理的重要性及其實(shí)現(xiàn)方式。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題答案及解析思路：

1.C.硬件資源和軟件規(guī)模

解析思路：嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，主要區(qū)別在于硬件資源和軟件規(guī)模的限制。

2.D.FLASH

解析思路：在嵌入式系統(tǒng)中，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器因其非易失性、讀寫速度快、存儲(chǔ)容量大等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

3.C.燒錄器

解析思路：燒錄器主要用于將固件或程序燒錄到嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，不屬于調(diào)試工具。

4.D.平均故障間隔時(shí)間

解析思路：平均故障間隔時(shí)間（MTBF）是衡量系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)。

5.D.UART

解析思路：UART（通用異步收發(fā)傳輸器）是嵌入式系統(tǒng)中常用的串行通信接口。

6.D.以上都是

解析思路：中斷優(yōu)先級(jí)配置可以通過(guò)硬件地址映射、硬件優(yōu)先級(jí)編碼、軟件編程等方式實(shí)現(xiàn)。

7.C.GDB

解析思路：GDB（GNU調(diào)試器）是一種常用的調(diào)試工具，可以實(shí)時(shí)觀察程序運(yùn)行過(guò)程中的內(nèi)存變量。

8.A.硬件定時(shí)器

解析思路：硬件定時(shí)器可以配置為看門狗定時(shí)器，用于檢測(cè)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

9.C.VxWorks

解析思路：VxWorks是一款實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，常用于實(shí)時(shí)性要求較高的嵌入式系統(tǒng)。

10.D.以上都是

解析思路：低功耗設(shè)計(jì)可以通過(guò)選擇低功耗硬件、優(yōu)化軟件算法、優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)等方式實(shí)現(xiàn)。

二、多項(xiàng)選擇題答案及解析思路：

1.A.可靠性高B.實(shí)時(shí)性強(qiáng)C.成本低E.硬件資源有限

解析思路：嵌入式系統(tǒng)具有高可靠性、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本較低和硬件資源有限等特點(diǎn)。

2.A.ARMB.MIPSD.PowerPCE.RISC-V

解析思路：ARM、MIPS、PowerPC和RISC-V是常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)處理器架構(gòu)。

3.A.RAMB.ROMC.EEPROMD.FLASH

解析思路：RAM、ROM、EEPROM和FLASH是嵌入式系統(tǒng)常用的存儲(chǔ)器類型。

4.A.UARTB.SPIC.I2CD.CANE.Ethernet

解析思路：UART、SPI、I2C、CAN和Ethernet是嵌入式系統(tǒng)中常用的通信接口。

5.A.預(yù)先定義的調(diào)度策略B.優(yōu)先級(jí)繼承機(jī)制C.高度可配置性D.強(qiáng)大的中斷處理能力

解析思路：RTOS具有預(yù)先定義的調(diào)度策略、優(yōu)先級(jí)繼承機(jī)制、高度可配置性和強(qiáng)大的中斷處理能力等特點(diǎn)。

6.A.邏輯分析儀B.信號(hào)發(fā)生器C.JTAGD.GDBE.燒錄器

解析思路：邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、JTAG、GDB和燒錄器是常用的嵌入式系統(tǒng)調(diào)試工具。

7.A.防止系統(tǒng)死機(jī)B.保障系統(tǒng)安全C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.診斷系統(tǒng)故障

解析思路：看門狗定時(shí)器主要用于防止系統(tǒng)死機(jī)、保障系統(tǒng)安全、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和診斷系統(tǒng)故障。

8.A.電磁屏蔽B.地線設(shè)計(jì)C.電源濾波D.熱設(shè)計(jì)E.防雷

解析思路：電磁屏蔽、地線設(shè)計(jì)、電源濾波、熱設(shè)計(jì)和防雷是提高嵌入式系統(tǒng)抗干擾能力的常見(jiàn)措施。

9.A.休眠模式B.低功耗模式C.動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)D.動(dòng)態(tài)頻率調(diào)節(jié)E.硬件設(shè)計(jì)優(yōu)化

解析思路：休眠模式、低功耗模式、動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)頻率調(diào)節(jié)和硬件設(shè)計(jì)優(yōu)化是常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)功耗管理策略。

10.A.LDOB.DC/DCC.BUCKD.boostE.SEPIC

解析思路：LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）、DC/DC（開關(guān)電源）、BUCK（降壓轉(zhuǎn)換器）、boost（升壓轉(zhuǎn)換器）和SEPIC（單電感多輸出轉(zhuǎn)換器）是常見(jiàn)的電源管理芯片。

三、判斷題答案及解析思路：

1.×解析思路：嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，其處理器性能通常更低。

2.×解析思路：嵌入式系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器容量通常小于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

3.√解析思路：嵌入式系統(tǒng)中的軟件通常需要根據(jù)硬件平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，以適應(yīng)特定硬件平臺(tái)。

4.√解析思路：RTOS可以確保任務(wù)的實(shí)時(shí)性，滿足實(shí)時(shí)性要求。

5.√解析思路：看門狗定時(shí)器可以檢測(cè)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，防止程序跑飛。

6.√解析思路：低功耗設(shè)計(jì)可以延長(zhǎng)電池壽命，提高系統(tǒng)能源效率。

7.×解析思路：嵌入式系統(tǒng)中的通信接口通常需要配置，不支持即插即用功能。

8.√解析思路：調(diào)試工具可以遠(yuǎn)程控制嵌入式設(shè)備，進(jìn)行調(diào)試和監(jiān)控。

9.×解析思路：實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）用于存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)間信息，不用于存儲(chǔ)系統(tǒng)配置信息。

10.√解析思路：電源管理芯片可以自動(dòng)調(diào)整電壓和電流，以降低功耗。

四、簡(jiǎn)答題答案及解析思路：

1.解析思路：硬件設(shè)計(jì)為軟件提供運(yùn)行平臺(tái)，軟件設(shè)計(jì)則基于硬件平臺(tái)進(jìn)行，兩者相互依