2025年高職嵌入式技術(shù)應(yīng)用（嵌入式應(yīng)用）試題及答案

（考試時(shí)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：每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.以下哪種微控制器常用于嵌入式系統(tǒng)？（）A.桌面級CPUB.工業(yè)級FPGAC.單片機(jī)D.服務(wù)器CPU2.嵌入式系統(tǒng)的核心是（）。A.硬件B.軟件C.操作系統(tǒng)D.應(yīng)用程序3.ARM處理器的工作模式中，特權(quán)模式不包括（）。A.管理模式B.系統(tǒng)模式C.用戶模式D.中斷模式4.以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)的說法，錯(cuò)誤的是（）。A.通常有ROM和RAMB.Flash可用于存儲(chǔ)程序C.SRAM速度比DRAM慢D.外部存儲(chǔ)可擴(kuò)展容量5.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，交叉編譯是指（）。A.在目標(biāo)平臺(tái)編譯B.在宿主機(jī)編譯生成目標(biāo)平臺(tái)代碼C.同時(shí)在宿主機(jī)和目標(biāo)平臺(tái)編譯D.以上都不對6.下列哪項(xiàng)不是嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)？（）A.高實(shí)時(shí)性B.可裁剪性C.功能豐富全面D.低功耗7.對于嵌入式系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，以下說法正確的是（）。A.只需要考慮處理器選型B.電源電路設(shè)計(jì)不重要C.要綜合考慮各模塊的協(xié)同工作D.接口電路越少越好8.以下哪種通信接口常用于嵌入式系統(tǒng)與外部設(shè)備通信？（）A.USBB.PS/2C.VGAD.并行打印機(jī)接口9.嵌入式系統(tǒng)中，中斷服務(wù)程序的作用是（）。A.處理緊急事件B.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定時(shí)C.運(yùn)行用戶應(yīng)用程序D.管理內(nèi)存10.關(guān)于ARM匯編語言，以下說法錯(cuò)誤的是（）。A.有自己獨(dú)特的指令集B.可直接操作硬件寄存器C.比C語言執(zhí)行速度慢D.常用于底層驅(qū)動(dòng)開發(fā)11.嵌入式系統(tǒng)的功耗優(yōu)化不包括（）。A.選擇低功耗芯片B.優(yōu)化電源管理C.增加硬件功能模塊D.合理設(shè)計(jì)軟件算法12.以下哪種開發(fā)工具可用于調(diào)試嵌入式系統(tǒng)？（）A.編譯器B.仿真器C.編輯器D.瀏覽器13.嵌入式系統(tǒng)中，SPI接口的特點(diǎn)不包括（）。A.高速同步通信B.四線制C.全雙工D.傳輸距離遠(yuǎn)14.對于嵌入式系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，以下說法正確的是（）。A.只包括應(yīng)用層B.分為分層架構(gòu)和微內(nèi)核架構(gòu)等C.底層驅(qū)動(dòng)不重要D.各層之間沒有關(guān)聯(lián)15.以下哪種傳感器不常用于嵌入式系統(tǒng)？（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.圖像傳感器D.天文望遠(yuǎn)鏡傳感器16.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程不包括（）。A.需求分析B.硬件設(shè)計(jì)C.網(wǎng)絡(luò)營銷D.軟件編程與調(diào)試17.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，以下說法正確的是（）。A.實(shí)時(shí)性要求越高越好B.實(shí)時(shí)性與響應(yīng)時(shí)間無關(guān)C.要根據(jù)應(yīng)用需求合理設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)性D.實(shí)時(shí)性只針對硬件18.以下哪種編程語言不常用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)？（）A.CB.C++C.JavaD.Python19.嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)選型不需要考慮（）。A.性能指標(biāo)B.成本C.外觀顏色D.功耗20.對于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，以下說法錯(cuò)誤的是（）。A.要結(jié)合具體需求B.可參考開源項(xiàng)目C.不需要考慮用戶體驗(yàn)D.要進(jìn)行測試和優(yōu)化第II卷（非選擇題，共60分）21.簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，語言簡潔明了。(總共4題，每題5分)（1）簡述嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)。（2）說明ARM處理器的幾種工作模式及用途。（3）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)分別要考慮哪些要點(diǎn)？（4）舉例說明嵌入式系統(tǒng)在智能家居中的應(yīng)用。22.分析題（共15分）答題要求：分析給定的嵌入式系統(tǒng)相關(guān)問題，闡述理由和解決方案。(總共3題，每題5分)（1）在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能是什么原因?qū)е碌?？如何解決？（2）嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，分析可能的原因并提出解決辦法。（3）某嵌入式設(shè)備功耗過高，分析可能的因素并給出降低功耗的措施。23.設(shè)計(jì)題（共15分）答題要求：根據(jù)給定的要求進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)計(jì)。(總共1題，每題15分)設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM處理器的簡單嵌入式系統(tǒng)，用于控制一個(gè)小型電機(jī)，要求具備電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、速度調(diào)節(jié)功能，畫出硬件電路框圖并簡要說明軟件設(shè)計(jì)思路。24.材料分析題（共10分）答題要求：閱讀材料，回答問題，分析材料中嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用場景和技術(shù)要點(diǎn)。材料：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能家居系統(tǒng)越來越普及。某智能家居系統(tǒng)采用嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對家庭設(shè)備的智能控制。該系統(tǒng)通過傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度等，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)角度胧娇刂破?。嵌入式控制器根?jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，控制相應(yīng)的設(shè)備動(dòng)作，如調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、開關(guān)窗簾等。同時(shí)，系統(tǒng)還支持用戶通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制家庭設(shè)備。（1）該智能家居系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用場景有哪些？（5分）（2）分析該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理的技術(shù)要點(diǎn)。（5分）25.綜合應(yīng)用題（共20分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識，解決給定的嵌入式系統(tǒng)綜合應(yīng)用問題?，F(xiàn)有一個(gè)嵌入式設(shè)備，需要開發(fā)一個(gè)圖像采集與處理的應(yīng)用程序。已知設(shè)備采用ARM處理器，具備USB接口用于連接攝像頭，有一定的內(nèi)存和存儲(chǔ)容量。要求設(shè)計(jì)該應(yīng)用程序的整體架構(gòu)，包括主要功能模塊、數(shù)據(jù)流向，并簡要說明實(shí)現(xiàn)圖像采集和簡單圖像處理（如灰度化）的關(guān)鍵代碼思路。答案：1.C2.A3.C4.C5.B6.C7.C8.A9.A10.C11.C12.B13.D14.B15.D16.C17.C18.D19.C20.C21.（1）定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。特點(diǎn)：高實(shí)時(shí)性、可裁剪性、低功耗、可靠性高、專用性強(qiáng)等。（2）工作模式：用戶模式、系統(tǒng)模式、管理模式、中止模式、未定義模式、快速中斷模式、中斷模式。用途：用戶模式用于運(yùn)行應(yīng)用程序；系統(tǒng)模式用于特權(quán)級任務(wù)；管理模式用于處理異常；中止模式用于響應(yīng)中斷；未定義模式用于處理未定義指令；快速中斷模式用于處理快速中斷；中斷模式用于處理普通中斷。（3）硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)：處理器選型、電源電路設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)、接口電路設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)等。軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn)：操作系統(tǒng)選型、驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)、應(yīng)用程序開發(fā)、代碼優(yōu)化、可靠性設(shè)計(jì)等。（4）如智能門鎖采用嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指紋識別、密碼識別等功能并控制門鎖開關(guān)；智能攝像頭采用嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行圖像采集、存儲(chǔ)和分析等。22.（1）原因：硬件接口故障、通信協(xié)議錯(cuò)誤、軟件程序邏輯錯(cuò)誤等。解決：檢查硬件連接是否正常，確認(rèn)通信協(xié)議配置是否正確，排查軟件程序中的邏輯錯(cuò)誤。（2）原因：內(nèi)存泄漏、程序死循環(huán)、硬件故障等。解決：檢查內(nèi)存使用情況，排查程序中是否有死循環(huán)，檢測硬件是否存在故障。（3）因素：硬件芯片功耗大、電源管理策略不合理、軟件算法功耗高。措施：更換低功耗芯片，優(yōu)化電源管理策略，優(yōu)化軟件算法降低運(yùn)算量。23.硬件電路框圖：包括ARM處理器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、電源電路、控制按鍵、顯示電路等。軟件設(shè)計(jì)思路：初始化硬件，設(shè)置GPIO口用于控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)和速度調(diào)節(jié)，編寫中斷服務(wù)程序處理按鍵輸入，主程序中根據(jù)采集的速度值控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片輸出相應(yīng)的電壓，實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度調(diào)節(jié)和正反轉(zhuǎn)控制。24.（1）應(yīng)用場景：控制家庭設(shè)備，如空調(diào)、窗簾、燈光等；采集環(huán)境數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理。（2）技術(shù)要點(diǎn)：數(shù)據(jù)采集：采用溫度傳感器、濕度傳感器等采集環(huán)境數(shù)據(jù)。傳輸：通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)角度胧娇刂破?。處理：嵌入式控制器根?jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制設(shè)備動(dòng)作。25.整體架構(gòu)：圖像采集模塊、圖像預(yù)處理模塊、圖像處理模塊、存儲(chǔ)模塊。數(shù)據(jù)流向：攝像頭