2025年大學大二（電子信息工程）嵌入式系統(tǒng)基礎綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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。請將正確答案的序號填在括號內。1.以下關于嵌入式系統(tǒng)的說法，錯誤的是（）A.嵌入式系統(tǒng)通常是專用的，針對特定應用設計B.嵌入式系統(tǒng)一般不具備操作系統(tǒng)C.嵌入式系統(tǒng)硬件資源有限D.嵌入式系統(tǒng)對實時性要求較高答案：B2.嵌入式處理器中，ARM架構廣泛應用于各種嵌入式設備，其特點不包括（）A.低功耗B.高性能C.指令集簡單D.代碼密度高答案：C3.以下哪種不是嵌入式系統(tǒng)常用的存儲設備（）A.硬盤B.閃存C.SRAMD.DRAM答案：A4.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，交叉編譯是指（）A.在宿主機上編譯目標機代碼B.在目標機上編譯宿主機代碼C.在宿主機上編譯宿主機代碼D.在目標機上編譯目標機代碼答案：A5.對于嵌入式系統(tǒng)的中斷處理，以下說法正確的是（）A.中斷處理程序執(zhí)行時，CPU處于中斷上下文B.中斷優(yōu)先級是固定不變的C.中斷處理程序可以隨意嵌套D.中斷發(fā)生時，CPU立即停止當前任務去處理中斷答案：A6.以下不屬于嵌入式操作系統(tǒng)特點的是（）A.可裁剪性B.高實時性C.多任務處理能力弱D.可靠性高答案：C7.在ARM處理器中，R13通常用作（）A.程序計數(shù)器B.堆棧指針C.鏈接寄存器D.狀態(tài)寄存器答案：B8.嵌入式系統(tǒng)的引導加載程序的作用不包括（）A.初始化硬件B.加載操作系統(tǒng)內核C.執(zhí)行應用程序D.檢測硬件故障答案：C9.以下哪種通信接口常用于嵌入式系統(tǒng)與外部設備通信（）A.USBB.光纖C.以太網(wǎng)D.以上都是答案：D10.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，調試工具不包括（）A.示波器B.邏輯分析儀C.編譯器D.仿真器答案：C11.對于嵌入式系統(tǒng)的電源管理，以下措施錯誤的是（）A.采用動態(tài)電壓調節(jié)B.關閉不必要的硬件模塊C.增加電源供應冗余D.降低系統(tǒng)時鐘頻率答案：C12.以下哪種編程語言常用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)（）A.C++B.JavaC.PythonD.C答案：D13.嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺不包括（）A.處理器B.操作系統(tǒng)C.存儲設備D.通信接口答案：B14.在嵌入式系統(tǒng)中，GPIO的作用是（）A.通用輸入輸出引腳B.電源管理引腳C.時鐘控制引腳D.中斷引腳答案：A15.以下關于嵌入式系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，說法正確（）A.只能使用FAT文件系統(tǒng)B.不支持虛擬文件系統(tǒng)C.不同設備可采用不同文件系統(tǒng)D.文件系統(tǒng)操作簡單，無復雜管理答案：C16.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程不包括（）A.需求分析B.算法設計C.軟件測試D.硬件制造答案：D17.對于嵌入式系統(tǒng)的內存管理，以下方法錯誤的是（）A.采用內存池技術B.動態(tài)分配內存時不檢查邊界C.合理劃分內存區(qū)域D.定期清理不再使用的內存答案：B18.以下哪種設備不屬于嵌入式系統(tǒng)常用輸入設備（）A.鍵盤B.鼠標C.觸摸屏D.打印機答案：D19.嵌入式系統(tǒng)中，SPI接口的特點不包括（）A.高速同步通信B.全雙工通信C.連線簡單D.通信距離遠答案：D20.以下關于嵌入式系統(tǒng)的安全性，說法錯誤的是（）A.不需要進行安全防護B.可采用加密技術保護數(shù)據(jù)C.防止惡意軟件入侵D.對用戶認證和授權答案：A第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將答案填寫在橫線上。1.嵌入式系統(tǒng)由硬件層、______、軟件層和應用層組成。答案：中間層2.ARM處理器的指令集分為______和Thumb指令集。答案：ARM指令集3.嵌入式系統(tǒng)中，I2C總線常用于______通信。答案：芯片間4.實時操作系統(tǒng)分為硬實時和______實時。答案：軟5.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，常用的集成開發(fā)環(huán)境有______等。（寫出一個即可）答案：Keil（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述嵌入式系統(tǒng)的特點。答案：專用性強，針對特定應用設計；硬件資源有限；對實時性要求高；可靠性高；功耗低；可裁剪性強，可根據(jù)需求定制系統(tǒng)功能和資源。2.說明交叉編譯的過程及作用。答案：過程：在宿主機上使用交叉編譯器，針對目標機的硬件平臺和指令集編譯代碼。作用：由于宿主機和目標機硬件不同，通過交叉編譯生成目標機可執(zhí)行的代碼，實現(xiàn)軟件開發(fā)與硬件平臺無關性，方便在不同硬件上部署軟件。3.簡述嵌入式系統(tǒng)中中斷處理的流程。答案：中斷發(fā)生，CPU暫停當前任務，保存當前任務上下文；根據(jù)中斷向量表找到中斷處理程序入口；執(zhí)行中斷處理程序；處理完畢，恢復被中斷任務的上下文，繼續(xù)執(zhí)行原任務。4.列舉嵌入式系統(tǒng)常用的幾種通信接口及其特點。答案：USB：通用性強，支持高速數(shù)據(jù)傳輸，可連接多種設備。SPI：高速同步，全雙工，連線簡單，適合芯片間通信。I2C：雙線通信，接口簡單，常用于近距離芯片通信。以太網(wǎng)：可實現(xiàn)高速網(wǎng)絡通信，適合設備聯(lián)網(wǎng)。UART：異步串行通信，簡單可靠，常用于低速數(shù)據(jù)傳輸。（三）分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在一個嵌入式智能家居控制系統(tǒng)中，采用ARM處理器作為核心，連接溫濕度傳感器、光照傳感器、智能開關等設備。系統(tǒng)通過采集傳感器數(shù)據(jù)，根據(jù)預設規(guī)則控制智能開關，實現(xiàn)對家居環(huán)境的智能調節(jié)。1.請分析該系統(tǒng)中硬件平臺的組成部分及各部分作用。答案：硬件平臺組成：ARM處理器，作為核心控制單元，運行系統(tǒng)和處理數(shù)據(jù)。溫濕度傳感器，采集環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)。光照傳感器，采集光照強度數(shù)據(jù)。智能開關，根據(jù)系統(tǒng)指令控制家居電器開關。作用：處理器協(xié)調各設備工作，傳感器獲取環(huán)境信息，智能開關執(zhí)行控制操作，共同實現(xiàn)智能家居控制功能。2.若要實現(xiàn)系統(tǒng)的低功耗運行，可采取哪些措施？答案：采用動態(tài)電壓調節(jié)技術，根據(jù)系統(tǒng)運行需求調整處理器電壓。合理設置傳感器采樣頻率，減少不必要的數(shù)據(jù)采集。在不進行控制操作時，將智能開關等設備置于低功耗模式。優(yōu)化系統(tǒng)軟件，減少不必要的運算和任務開銷。3.簡述該系統(tǒng)中軟件層可能包含哪些部分。答案：軟件層可能包含操作系統(tǒng)，用于管理系統(tǒng)資源和任務調度。驅動程序，控制硬件設備，如傳感器驅動、智能開關驅動。數(shù)據(jù)采集與處理程序，采集傳感器數(shù)據(jù)并進行分析處理?？刂七壿嫵绦颍鶕?jù)預設規(guī)則生成控制指令。用戶界面程序，提供人機交互功能，方便用戶設置參數(shù)和查看狀態(tài)。（四）設計題（共10分）答題要求：設計一個簡單的嵌入式系統(tǒng)，用于監(jiān)測室內溫度并在溫度過高時啟動風扇降溫。請描述系統(tǒng)的硬件組成、軟件功能模塊及工作流程。硬件組成：采用帶有溫度傳感器接口的微控制器，如STM32系列。連接溫度傳感器用于實時采集溫度。連接風扇控制電路，可通過微控制器輸出信號控制風扇啟停。軟件功能模塊：溫度采集模塊，讀取溫度傳感器數(shù)據(jù)。判斷模塊，將采集到的溫度與設定閾值比較?？刂颇K，若溫度高于閾值，輸出信號啟動風扇；若溫度正常，保持風扇關閉。工作流程：系統(tǒng)上電初始化，溫度采集模塊開始定時采集溫度。采集到溫度后，判斷模塊進行比較。若溫度高于閾值，控制模塊啟動風扇；若溫度正常，風扇保持關閉狀態(tài)。持續(xù)循環(huán)監(jiān)測溫度，根據(jù)溫度變化實時控制風扇。（五）綜合題（共5分）答題要求：閱讀以下材料，結合所學知識回答問題。材料：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在智能家居、工業(yè)控制、醫(yī)療設備等領域得到廣泛應用。但同時，嵌入式系統(tǒng)面臨著越來越多的安全挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)泄露、惡意攻擊等。請談談你對嵌入式系統(tǒng)安全問題的認識及應對措施。答案：認識：嵌入式系統(tǒng)安全問題至關重