2026年嵌入式工程師筆試題及單片機編程含答案一、選擇題（共10題，每題2分，合計20分）1.在嵌入式系統(tǒng)中，以下哪種存儲器屬于易失性存儲器？A.ROMB.RAMC.EPROMD.Flash2.以下哪種通信協(xié)議常用于低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？A.USBB.SPIC.ZigbeeD.PCIe3.在ARMCortex-M4處理器中，以下哪個寄存器用于存儲當前程序計數(shù)器（PC）？A.SPB.LRC.PCD.R134.以下哪種編碼方式常用于數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤校驗？A.ASCIIB.CRCC.UnicodeD.BCD5.在單片機中，以下哪個中斷優(yōu)先級最高？A.Timer0中斷B.UART中斷C.ExternalInterrupt0D.ADC中斷6.以下哪種存儲器訪問速度最快？A.SD卡B.DDR3內(nèi)存C.eMMCD.NANDFlash7.在I2C通信中，以下哪個引腳用于發(fā)送數(shù)據(jù)？A.SCLB.SDAC.MISOD.MOSI8.以下哪種算法常用于數(shù)據(jù)壓縮？A.MD5B.Huffman編碼C.RSAD.AES9.在單片機開發(fā)中，以下哪種調(diào)試工具常用于實時觀察變量值？A.JTAGB.SWDC.UARTD.LogicAnalyzer10.以下哪種電源管理模式能顯著降低功耗？A.ActiveModeB.SleepModeC.StandbyModeD.TurboMode二、填空題（共5題，每題2分，合計10分）1.在ARM架構(gòu)中，______寄存器用于存儲程序狀態(tài)字（PSR）。2.串行通信中，______信號用于同步數(shù)據(jù)傳輸。3.在STM32單片機中，______外設(shè)用于實現(xiàn)USB通信。4.CAN總線中，______用于標識消息的唯一性。5.單片機中，______指令用于跳轉(zhuǎn)到指定地址執(zhí)行。三、簡答題（共5題，每題4分，合計20分）1.簡述中斷服務(wù)程序（ISR）的工作流程。2.解釋什么是DMA（直接內(nèi)存訪問）及其優(yōu)勢。3.描述SPI通信的時序特點。4.說明單片機中堆棧的作用及棧溢出的后果。5.比較I2C和SPI通信協(xié)議的優(yōu)缺點。四、編程題（共3題，每題10分，合計30分）題目1：STM32單片機GPIO控制編寫一段C語言代碼，實現(xiàn)STM32F103單片機的GPIO控制。具體要求：1.配置PA0引腳為輸出模式。2.使用延時函數(shù)實現(xiàn)PA0引腳的閃爍（高電平500ms，低電平500ms）。題目2：UART通信程序編寫一段C語言代碼，實現(xiàn)STM32單片機的UART通信。具體要求：1.配置USART2（TX:PA02,RX:PA03）為9600波特率，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗位。2.實現(xiàn)發(fā)送字符串"Hello,Embedded!"的功能。題目3：定時器中斷編程編寫一段C語言代碼，實現(xiàn)STM32單片機的定時器中斷。具體要求：1.配置TIM2（預(yù)分頻64，計數(shù)器溢出產(chǎn)生中斷）。2.在中斷服務(wù)程序中，翻轉(zhuǎn)PC13引腳的狀態(tài)。答案及解析一、選擇題答案及解析1.B解析：RAM（隨機存取存儲器）是易失性存儲器，斷電后數(shù)據(jù)丟失。ROM（只讀存儲器）、EPROM（可擦除可編程只讀存儲器）和Flash（閃存）屬于非易失性存儲器。2.C解析：Zigbee是一種低功耗無線通信協(xié)議，常用于智能家居和傳感器網(wǎng)絡(luò)。USB、SPI和PCIe主要用于有線通信。3.C解析：PC（程序計數(shù)器）寄存器用于存儲下一條指令的地址。SP（棧指針）、LR（鏈接寄存器）和R13是通用寄存器。4.B解析：CRC（循環(huán)冗余校驗）用于數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤檢測。ASCII、Unicode和BCD是字符編碼方式。5.C解析：在單片機中，外部中斷（如ExternalInterrupt0）通常具有最高優(yōu)先級，其次是定時器中斷和UART中斷。6.B解析：DDR3內(nèi)存訪問速度最快，SD卡、eMMC和NANDFlash屬于存儲設(shè)備，訪問速度較慢。7.B解析：I2C通信中，SDA（串行數(shù)據(jù)線）用于發(fā)送數(shù)據(jù)，SCL（串行時鐘線）用于同步。8.B解析：Huffman編碼是一種常用于數(shù)據(jù)壓縮的算法。MD5、RSA和AES是加密算法。9.A解析：JTAG是一種調(diào)試工具，SWD是另一種調(diào)試接口，UART用于串口通信，LogicAnalyzer用于信號分析。10.B解析：Sleep模式能顯著降低功耗，Active模式功耗最高，Standby模式功耗較低，Turbo模式提高性能但功耗增加。二、填空題答案及解析1.PSR解析：在ARM架構(gòu)中，PSR（程序狀態(tài)寄存器）用于存儲程序狀態(tài)信息（如條件碼、中斷使能等）。2.時鐘解析：串行通信依賴時鐘信號同步數(shù)據(jù)傳輸。3.USB_FS解析：STM32單片機的USB外設(shè)通常通過USB_FS庫實現(xiàn)。4.IDE解析：CAN總線中，IDE（標識擴展）用于區(qū)分不同消息。5.分支解析：單片機中，分支指令（如B、BL）用于跳轉(zhuǎn)執(zhí)行。三、簡答題答案及解析1.中斷服務(wù)程序（ISR）工作流程-外部事件觸發(fā)中斷請求。-CPU響應(yīng)中斷，保存當前程序狀態(tài)（PC、寄存器等）。-跳轉(zhuǎn)到ISR地址執(zhí)行。-ISR執(zhí)行完畢，恢復(fù)程序狀態(tài)，返回主程序。2.DMA（直接內(nèi)存訪問）及其優(yōu)勢DMA允許外設(shè)直接訪問內(nèi)存，無需CPU參與數(shù)據(jù)傳輸，減少CPU負擔，提高系統(tǒng)效率。3.SPI通信時序特點-全雙工通信（主出從入，主入從出）。-支持主從模式。-時序由主控端決定。-速度較快，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸。4.堆棧的作用及棧溢出后果堆棧用于存儲函數(shù)調(diào)用、局部變量和中斷返回地址。棧溢出會導(dǎo)致程序崩潰或數(shù)據(jù)損壞。5.I2C和SPI通信協(xié)議比較-I2C：多主機/從機，低速，節(jié)省引腳。-SPI：全雙工，高速，引腳較多。四、編程題答案及解析題目1：STM32單片機GPIO控制cinclude"stm32f10x.h"voidGPIO_Init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);}voidDelay(uint32_tms){for(uint32_ti=0;i<ms8000;i++);}intmain(void){GPIO_Init();while(1){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);Delay(500);GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);Delay(500);}}解析：配置PA0為輸出模式，通過延時函數(shù)實現(xiàn)高低電平切換。題目2：UART通信程序cinclude"stm32f10x.h"voidUART_Init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART2|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);USART_Cmd(USART2,ENABLE);}voidUART_SendString(charstr){while(str){USART_SendData(USART2,str++);while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);}}intmain(void){UART_Init();UART_SendString("Hello,Embedded!");while(1);}解析：配置USART2，發(fā)送字符串。題目3：定時器中斷編程cinclude"stm32f10x.h"voidTIM2_Init(void){RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_InitStructure;TIM_InitStructure.TIM_Period=65535/64-1;TIM_InitStructure.TIM_Prescaler=64-1;TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision=0;TIM_InitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_InitStructure);TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);}voi