計算機三級(嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術)機試模擬試卷(含答案)一、選擇題（每題1分，共20分）1.在ARMCortexM3內(nèi)核中，NVIC最多可支持多少個外部中斷？A.32??B.64??C.128??D.240答案：D解析：CortexM3的NVIC設計最大支持240個外部中斷源，編號16~255，0~15為系統(tǒng)異常。2.下列哪條ARM指令可在一條指令內(nèi)完成“讀取修改寫回”操作？A.LDR??B.STR??C.LDM??D.LDREX答案：D解析：LDREX/STREX構成獨占訪問對，可在多核環(huán)境下實現(xiàn)原子“讀改寫”。3.在μC/OSII中，使最高優(yōu)先級就緒任務立即獲得CPU的運行調(diào)度器函數(shù)是：A.OS_Sched()??B.OSIntExit()??C.OSSchedLock()??D.OSStart()答案：A解析：OS_Sched()完成就緒表查詢及上下文切換，是任務級調(diào)度入口；OSIntExit()僅在中斷尾調(diào)用。4.某32位MCU的GPIO寄存器偏移為0x00（MODER）、0x04（OTYPER），若MODER位域每2位控制1個引腳，則端口最多可管理：A.8??B.16??C.32??D.64答案：B解析：32位寄存器，每2位對應1引腳，共16組，故16個引腳。5.I2C總線啟動條件正確的波形順序為：A.SCL高電平期間SDA下降沿??B.SCL低電平期間SDA下降沿C.SCL高電平期間SDA上升沿??D.SDA固定低電平后SCL拉高答案：A解析：I2C啟動條件定義為SCL=1時SDA出現(xiàn)下降沿。6.在Linux內(nèi)核中，用于將高分辨率定時器轉換為內(nèi)核jiffies的宏是：A.jiffies_to_msecs()??B.msecs_to_jiffies()??C.timespec_to_jiffies()??D.ns_to_jiffies()答案：B解析：msecs_to_jiffies()把毫秒數(shù)轉換成jiffies值，常用于超時計算。7.下列關于CAN報文標識符的描述，錯誤的是：A.標準幀11位，擴展幀29位??B.標識符值越小優(yōu)先級越高C.遠程幀RTR=1??D.數(shù)據(jù)幀與遠程幀可用同一ID答案：D解析：同一ID不能同時存在數(shù)據(jù)幀與遠程幀，否則總線仲裁失敗。8.在STM32CubeMX中配置FreeRTOS時，若將configTOTAL_HEAP_SIZE設為12kB，系統(tǒng)可用的動態(tài)對象包括：A.任務控制塊、隊列、信號量??B.僅任務棧??C.僅隊列??D.僅用戶malloc答案：A解析：FreeRTOS的heap_x.c方案中，總堆尺寸覆蓋TCB、隊列、信號量、事件組等內(nèi)核對象。9.采用8N1格式的UART，每幀10位，波特率115200，則理論最大有效數(shù)據(jù)吞吐率為：A.11.52kB/s??B.10.24kB/s??C.9.216kB/s??D.12.8kB/s答案：C解析：115200÷10×0.8=9216B/s=9.216kB/s。10.在CortexM系列中，用于實現(xiàn)“非特權級線程模式”的寄存器控制位位于：A.CONTROL[0]??B.CONTROL[1]??C.PRIMASK??D.FAULTMASK答案：A解析：CONTROL[0]=0表示特權級，=1表示非特權級線程模式。11.若某ADC為12位單端，參考電壓3.3V，則量化步長為：A.0.8mV??B.0.805mV??C.0.825mV??D.0.75mV答案：B解析：3.3V÷4096≈0.805mV。12.在BSP開發(fā)中，用于將物理地址0x40021000映射為指針的宏定義最佳實踐是：A.definePERIPH((volatileunsignedlong)0x40021000UL)B.definePERIPH(((unsignedlong)0x40021000))C.definePERIPH0x40021000D.definePERIPH((volatileunsignedlong)0x40021000)答案：A解析：volatile+UL+指針解引用，確保編譯器不優(yōu)化且地址寬度正確。13.在嵌入式GUI中，雙緩沖技術主要解決：A.閃屏??B.顏色失真??C.觸控漂移??D.分辨率不足答案：A解析：雙緩沖通過后臺繪制、整體切換，消除屏幕刷新閃爍。14.下列關于看門狗的描述，正確的是：A.獨立看門狗可由軟件關閉??B.窗口看門狗在“禁止區(qū)”喂狗會復位C.看門狗時鐘源必須為LSI??D.看門狗復位屬于軟件復位答案：B解析：窗口看門狗在上下窗口之外喂狗觸發(fā)復位；獨立看門狗一旦啟用部分芯片不可關閉。15.在CMSISDSP庫中，完成16位定點向量乘加并累加的函數(shù)是：A.arm_mult_q15()??B.arm_dot_prod_q15()??C.arm_conv_q15()??D.arm_fir_q15()答案：B解析：arm_dot_prod_q15()實現(xiàn)向量點乘，即乘加并累加。16.若某任務堆棧生長方向為“向下”，則在上下文保存時，SP應：A.先減后存??B.先存后減??C.不變??D.加后存答案：A解析：向下生長棧，壓棧時SP自減，再寫入數(shù)據(jù)。17.在Linux設備樹中，用于聲明“中斷號+觸發(fā)類型”的屬性是：A.interruptsextended??B.interruptparent??C.interrupts??D.interruptmap答案：C解析：interrupts屬性列出中斷號與觸發(fā)標志，如<422>表示SPI42，下降沿。18.下列關于DMA的描述，錯誤的是：A.可減輕CPU負載??B.循環(huán)模式無需重新配置??C.雙緩沖需兩個不同地址??D.一次傳輸只能搬一個字節(jié)答案：D解析：DMA可設字節(jié)、半字、字，突發(fā)長度可達16beat。19.在CortexM4中，開啟FPU后，浮點寄存器組LazyStacking由哪個寄存器控制？A.CPACR??B.FPCCR??C.FPSCR??D.FPEXC答案：B解析：FPCCR.LSPEN位允許LazyStacking，減少中斷延遲。20.若某Flash頁大小2kB，擦除時間20ms，寫入時間1ms/256B，則順序?qū)懭?kB并校驗所需最短時間為：A.52ms??B.48ms??C.44ms??D.36ms答案：A解析：8kB÷2kB=4頁，擦除4×20=80ms；寫入8×1=8ms；共88ms，但擦寫可部分重疊，硬件流水線最小52ms。二、填空題（每空2分，共20分）21.在ARM匯編中，將立即數(shù)0x12345678加載到R0的偽指令是【LDRR0,=0x12345678】。22.若系統(tǒng)時鐘72MHz，預分頻系數(shù)71，則SysTick定時器1ms中斷的LOAD寄存器值為【720001】。23.在FreeRTOS中，將任務置于阻塞態(tài)的最長時間參數(shù)若為portMAX_DELAY，則其底層值等于【0xFFFFFFFF】。24.I2C總線中，當從機無法繼續(xù)接收數(shù)據(jù)時，應在第9個時鐘周期拉低【SDA】線實現(xiàn)ACK拉低。25.某CRC32多項式為0x04C11DB7，其正常位序表示為【0xEDB88320】（反轉）。26.在Linux內(nèi)核模塊中，用于聲明GPL許可證的宏是【MODULE_LICENSE("GPL")】。27.若CAN節(jié)點位時間設為8tq，其中同步段1tq，傳播段3tq，相位緩沖段1為3tq，相位緩沖段2為1tq，則采樣點位于【87.5】%。28.在CMSISCore中，設置優(yōu)先級分組為2，則搶占位占【2】位，子優(yōu)先級位占【2】位。29.將模擬信號帶寬限制在采樣頻率一半以內(nèi)的濾波器稱為【抗混疊】濾波器。30.在STM32HAL庫中，啟動ADCDMA轉換的函數(shù)是【HAL_ADC_Start_DMA()】。三、程序閱讀題（每題5分，共15分）31.閱讀下列代碼，指出輸出結果：```cinclude<stdint.h>__attribute__((naked))voidtest(void){__asmvolatile("movr0,5\n""movr1,3\n""subsr0,r0,r1\n""bxlr\n");}intmain(){intret=test();printf("%d\n",ret);}```答案：2解析：naked函數(shù)無開場/epilogue，返回值由R0傳遞，subs結果2存入R0。32.以下FreeRTOS代碼片段中，當vTaskDelayUntil()步長為10ms時，實際周期可能大于10ms，原因是：```cTickType_txLastWake=xTaskGetTickCount();for(;;){do_work();vTaskDelayUntil(&xLastWake,pdMS_TO_TICKS(10));}```答案：do_work()執(zhí)行時間若超過10ms，則xLastWake已過期，vTaskDelayUntil()會立即返回，導致周期累加漂移。解析：vTaskDelayUntil()為絕對阻塞，若當前tick已大于xLastWake+10，則補償0，造成“追趕”現(xiàn)象，周期變大。33.閱讀STM32HAL代碼，指出錯誤并改正：```cHAL_ADC_Start(&hadc1);uint32_tval=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);```答案：缺少等待轉換完成，應插入`HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,1);`再讀取。解析：Start僅啟動，未等待EOC，讀取值可能為舊數(shù)據(jù)。四、編程填空題（每空3分，共15分）34.在CortexM3上利用systick實現(xiàn)微秒延時，系統(tǒng)時鐘48MHz，完成下列函數(shù)：```cvoiddelay_us(uint32_tn){SysTick>LOAD=(①481)n;SysTick>VAL=0;SysTick>CTRL=0x5;while(!(SysTick>CTRL&(②0x00010000)));SysTick>CTRL=0;}```答案：①48?②0x00010000（COUNTFLAG）解析：48MHz即1μs=48周期，COUNTFLAG置位表示計數(shù)到0。35.在裸機環(huán)境下，將GPIOA_PIN5配置為TIM2_CH1PWM輸出，缺失寄存器：```cRCC>APB1ENR|=RCC_APB1ENR_TIM2EN;RCC>AHB1ENR|=RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;GPIOA>MODER&=~(③0x3<<10);GPIOA>MODER|=(④0x2<<10);GPIOA>AFR[0]|=(⑤1<<20);```答案：③0x3?④0x2?⑤1解析：MODER10:11清零后設AF，AFR選擇AF1即TIM2。五、設計題（共30分）36.（10分）某工業(yè)節(jié)點需通過RS485總線實現(xiàn)“一主多從”通信，波特率38400，8N1，協(xié)議要求每幀11字節(jié)，主站輪詢周期≤50ms，從站數(shù)量最多多少？給出計算過程。答案：每幀位數(shù)：11×10=110bit總線往返時間：110bit÷38400≈2.87ms主站發(fā)+從站答共兩幀：2×2.87≈5.74ms預留5%余量：5.74×1.05≈6ms50ms÷6ms≈8.3，向下取整得8個從站。解析：RS485半雙工，主從各發(fā)一幀，需考慮turnarounddelay。37.（10分）基于STM32F407實現(xiàn)“雙緩沖DMA+DAC”產(chǎn)生正弦波，頻率1kHz，點數(shù)256，系統(tǒng)時鐘168MHz，APB1=42MHz，求：(1)DAC觸發(fā)定時器預分頻與周期；(2)DMA傳輸完成一半中斷服務應完成哪些操作？答案：(1)1kHz對應256點，定時器頻率=1kHz×256=256kHz定時器時鐘=42MHz，分頻系數(shù)=42M÷256k=164.0625→取164實際頻率=42M÷164≈256.097kHz周期寄存器ARR=256.097k/256k≈1→ARR=1(2)半傳輸中斷將“后臺緩沖區(qū)”填充下一周期數(shù)據(jù)，防止輸出斷裂。解析：雙緩沖需維護兩個256半?yún)^(qū)，半傳中斷填充已完成區(qū)，全傳中斷填充另一半。38.（10分）在Linux+BusyBox環(huán)境下，需將一段物理地址0x20000000、長度1MiB的SRAM映射為用戶空間設備節(jié)點/dev/sram，請寫出關鍵步驟與代碼框架。答案：1.設備樹新增：```dtssram:sram@20000000{compatible="mmiosram";reg=<0x200000000x100000>;};```2.內(nèi)核配置CONFIG_MISC_FILESYSTEMS=y，啟用sram驅(qū)動。3.驅(qū)動模塊使用`mmap()`：```cstaticintsram_mmap(structfilefilp,structvm_area_structvma){vma>vm_page_prot=pgprot_noncached(vma>vm_page_prot);returnremap_pfn_range(vma,vma>vm_start,0x20000,vma>vm_endvma>vm_start,vma>vm_page_prot);}```4.用戶空間打開/dev/sram，mmap后直接訪問。解析：非緩存映射確保讀寫一致，pgprot_noncached防止CPUcache不一致。六、綜合應用題（共30分）39.（15分）某物聯(lián)網(wǎng)終端采用ESP32C3，需通過WiFiMQTT上傳溫度，要求：(1)深度睡眠期間RTC內(nèi)存保持數(shù)據(jù)；(2)喚醒后5s內(nèi)完成連接+發(fā)布；(3)平均電流<50μA@3.7V。給出硬件與軟件低功耗設計要點，并估算電池壽命（2000mAh）。答案：硬件：使用RTC_SLOW_CLK內(nèi)部150kHz，關閉8MHzRC；外圍傳感器供電由MOS管控制，睡眠關斷；選用DCDCPMU，靜態(tài)功耗2μA。軟件：利用ESPIDF的lightsleep+RTCmemory保存MQTTClientID；連接階段使用快速掃描+緩存信道；發(fā)布完成后立即調(diào)用esp_deep_sleep(300s)。功耗預算：活躍：WiFi發(fā)射峰值200mA，持續(xù)3s，平均60mA；睡眠：RTC+RTCmemory10μA；平均電流=(60mA×3s+10μA×297s)/300s≈0.6mA；實際需更細：2000mAh÷0.6mA≈138天，滿足<50