2025年大學大三（自動化）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)綜合測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3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.以下哪種微控制器常用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)且具有豐富的片上資源？A.8051B.ARMCortex-M4C.PIC16F877D.ATmega3282.嵌入式系統(tǒng)中，中斷向量表通常存放在以下哪個區(qū)域？A.程序代碼區(qū)B.數(shù)據(jù)區(qū)C.堆棧區(qū)D.內(nèi)存的特定地址區(qū)域3.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的實時性，以下說法正確的是？A.硬實時系統(tǒng)允許偶爾超出規(guī)定時間B.軟實時系統(tǒng)對時間要求不嚴格C.硬實時系統(tǒng)必須在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)D.實時性與系統(tǒng)的復(fù)雜度無關(guān)4.以下哪種通信接口常用于嵌入式系統(tǒng)與外部設(shè)備進行高速數(shù)據(jù)傳輸？A.UARTB.SPIC.I2CD.USB5.在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，以下哪種編程語言常用于編寫底層驅(qū)動程序？A.C++B.PythonC.JavaD.C6.嵌入式系統(tǒng)的啟動過程中，首先執(zhí)行的是？A.操作系統(tǒng)內(nèi)核B.引導加載程序C.應(yīng)用程序D.中斷服務(wù)程序7.以下哪種存儲設(shè)備常用于嵌入式系統(tǒng)中存儲程序和數(shù)據(jù)，且掉電后數(shù)據(jù)不丟失？A.SRAMB.DRAMC.FlashD.Cache8.對于嵌入式系統(tǒng)的電源管理，以下措施可以降低功耗的是？A.提高CPU主頻B.關(guān)閉不必要的外設(shè)C.增加系統(tǒng)內(nèi)存D.頻繁進行數(shù)據(jù)讀寫9.在嵌入式系統(tǒng)中，以下哪種調(diào)試工具可以實時監(jiān)測硬件狀態(tài)和變量值？A.示波器B.邏輯分析儀C.仿真器D.萬用表10.以下哪種操作系統(tǒng)常用于嵌入式系統(tǒng)，具有開源、可裁剪等特點？A.WindowsEmbeddedB.LinuxC.VxWorksD.QNX第II卷（非選擇題共70分）填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請在橫線上填寫正確答案。1.嵌入式系統(tǒng)是一種______計算機系統(tǒng)，它嵌入到其他設(shè)備中，實現(xiàn)特定的功能。2.ARM處理器的工作模式有______種，其中常用的用戶模式是______。3.在嵌入式系統(tǒng)中，定時器的工作模式通常有______、______等。4.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程一般包括需求分析、______、編碼、調(diào)試、測試等階段。5.常用的嵌入式開發(fā)工具鏈包括編譯器、______、調(diào)試器等。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。2.說明ARMCortex-M4處理器的主要特性。3.解釋什么是中斷嵌套，并說明其在嵌入式系統(tǒng)中的作用。4.簡述嵌入式系統(tǒng)中電源管理的重要性及主要策略。程序設(shè)計題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。請閱讀以下程序，回答問題。```cinclude<stdio.h>voiddelay(intcount){inti,j;for(i=0;i<count;i++)for(j=0;j<1275;j++);}intmain(){while(1){printf("Hello,EmbeddedSystem!\n");delay(1000);}return0;}```1.該程序?qū)崿F(xiàn)了什么功能？2.分析`delay`函數(shù)的作用及實現(xiàn)方式。3.如何優(yōu)化該程序以提高其執(zhí)行效率？綜合應(yīng)用題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。請根據(jù)題目要求進行分析和解答。材料：某嵌入式系統(tǒng)需要實現(xiàn)一個溫度采集與顯示功能。使用溫度傳感器DS18B20采集溫度數(shù)據(jù)，通過UART接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機進行顯示。1.請簡述實現(xiàn)該功能的總體思路和主要步驟。2.編寫一段代碼實現(xiàn)溫度傳感器DS18B20的初始化和溫度數(shù)據(jù)采集。答案：第I卷：1.B2.D3.C4.D5.D6.B7.C8.B9.C10.B第II卷：填空題：1.專用2.7用戶模式3.定時模式計數(shù)模式4.設(shè)計5.鏈接器簡答題：1.嵌入式系統(tǒng)特點：體積小、功耗低、可靠性高、專用性強、實時性強等。2.ARMCortex-M4主要特性：高性能、低功耗、支持浮點運算、豐富的中斷和調(diào)試功能等。3.中斷嵌套是指在一個中斷處理過程中，又發(fā)生了新的中斷請求。作用是提高系統(tǒng)的實時響應(yīng)能力，能及時處理更緊急的事件。4.電源管理重要性在于延長設(shè)備續(xù)航等。主要策略有降低CPU功耗、關(guān)閉閑置外設(shè)、采用低功耗模式等。程序設(shè)計題：1.該程序?qū)崿F(xiàn)了每隔一段時間在串口打印“Hello,EmbeddedSystem!”。2.`delay`函數(shù)通過嵌套循環(huán)實現(xiàn)延遲，循環(huán)次數(shù)決定延遲時間。3.可使用定時器中斷替代循環(huán)延遲來提高效率。綜合應(yīng)用題：1.思路：初始化溫度傳感器，讀取溫度數(shù)據(jù)，通過UART發(fā)送到上位機。步驟：初始化DS18B20，讀取溫度值，配置UART發(fā)送數(shù)據(jù)。2.代碼示例：```cinclude<stdio.h>include<stdlib.h>include<unistd.h>//模擬DS18B20初始化voidds18b20_init(){//簡單模擬初始化操作}//模擬讀取溫度數(shù)據(jù)floatds18b20_read_temp(){return25.0;//模擬返回值}in