計算機三級(嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù))機試模擬試卷(含答案解析)一、選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，錯選、多選、未選均不得分）1.在CortexM3內(nèi)核中，NVIC最多可支持多少個外部中斷通道？A.32??B.64??C.240??D.1024答案：C解析：CortexM3的NVIC（NestedVectoredInterruptController）設(shè)計上限為240個外部中斷源，編號16~255，0~15為系統(tǒng)異常。2.某MCU的SysTick時鐘源為內(nèi)核時鐘FCLK=72MHz，重裝載值設(shè)為71999，則SysTick中斷周期為：A.0.5ms??B.1ms??C.1.001ms??D.1.024ms答案：B解析：SysTick為24位遞減計數(shù)器，計數(shù)到0觸發(fā)中斷。周期=(71999+1)/72MHz=1ms。3.在μC/OSIII中，優(yōu)先級數(shù)值越小表示：A.優(yōu)先級越低??B.優(yōu)先級越高??C.與優(yōu)先級無關(guān)??D.由配置決定答案：B解析：μC/OSIII沿用“數(shù)值小=優(yōu)先級高”的約定，0為最高優(yōu)先級，優(yōu)先級號即數(shù)組下標(biāo)。4.下列哪條ARM指令可實現(xiàn)“將R0寄存器bit7置1，其余位不變”？A.ORRR0,R0,0x80??B.ANDR0,R0,0x80??C.EORR0,R0,0x80??D.BICR0,R0,0x80答案：A解析：ORR為按位或，0x80僅bit7為1，可實現(xiàn)置位；BIC為位清除；EOR為位翻轉(zhuǎn)；AND為位與。5.在I2C總線中，重復(fù)起始條件（Sr）與停止條件（P）的區(qū)別在于：A.Sr后總線仍被主控占用??B.Sr后需重新發(fā)送從機地址??C.Sr電平跳變方向相反??D.Sr只能由主機發(fā)送答案：A解析：Sr不釋放總線，允許主機在不放棄總線的情況下發(fā)起新傳輸；P會釋放總線。6.若某SPI外設(shè)時鐘極性CPOL=1，時鐘相位CPHA=1，則數(shù)據(jù)采樣發(fā)生在：A.第一個上升沿??B.第一個下降沿??C.第二個上升沿??D.第二個下降沿答案：D解析：CPOL=1空閑為高電平，CPHA=1在第二個邊沿采樣，即第二個下降沿。7.在CAN2.0B協(xié)議中，擴展幀的標(biāo)識符長度為：A.11bit??B.18bit??C.29bit??D.32bit答案：C解析：標(biāo)準(zhǔn)幀11bit，擴展幀在標(biāo)準(zhǔn)幀基礎(chǔ)上增加18bit，共29bit。8.使用DMA雙緩沖模式時，下列說法正確的是：A.兩個緩沖區(qū)必須位于同一SRAM頁??B.傳輸完成中斷僅產(chǎn)生一次??C.硬件自動切換目標(biāo)指針??D.需手動重新配置NDTR寄存器答案：C解析：雙緩沖模式下，DMA_SxCR的CT位由硬件翻轉(zhuǎn)，自動切換存儲器指針，無需CPU干預(yù)。9.在FreeRTOS中，向已滿的隊列發(fā)送數(shù)據(jù)，若xTicksToWait=portMAX_DELAY，則任務(wù)：A.立即返回errQUEUE_FULL??B.阻塞直到隊列有空閑位置??C.觸發(fā)任務(wù)切換但不阻塞??D.進(jìn)入掛起態(tài)答案：B解析：portMAX_DELAY表示無限等待，任務(wù)進(jìn)入阻塞態(tài)，直到隊列出現(xiàn)空閑位置或收到信號。10.某ADC的參考電壓VREF+=2.5V，輸入Vin=1.0V，12位右對齊，則轉(zhuǎn)換結(jié)果約為：A.819??B.1365??C.1638??D.2048答案：C解析：結(jié)果=(Vin/VREF+)×4095=(1.0/2.5)×4095≈1638。11.在CortexM4的FPU中，浮點運算指令默認(rèn)采用的舍入模式是：A.向零舍入??B.就近舍入（偶數(shù)）??C.向正無窮舍入??D.向負(fù)無窮舍入答案：B解析：FPU控制寄存器FPCCR默認(rèn)RM=00，即“roundtonearest,tiestoeven”。12.關(guān)于看門狗窗口模式，下列說法錯誤的是：A.過早喂狗會觸發(fā)復(fù)位??B.過晚喂狗會觸發(fā)復(fù)位??C.窗口下限可設(shè)為0??D.窗口上限可設(shè)為最大值0xFFF答案：C解析：窗口下限必須大于0，否則無法區(qū)分“過早”與“允許”區(qū)間。13.在TrustZoneM安全擴展中，非安全代碼調(diào)用安全函數(shù)需通過：A.SG指令??B.BL指令??C.SVC指令??D.BXNS指令答案：A解析：SG（SecureGateway）指令位于安全入口，完成安全狀態(tài)切換。14.某Flash頁大小為2KB，擦除時間為20ms，編程時間為40μs/字，若寫入1KB數(shù)據(jù)，則總耗時約為：A.20ms??B.20.5ms??C.40ms??D.60ms答案：B解析：需先擦除整頁20ms，再編程1KB/4=256字，256×40μs=10.24ms，合計≈20.5ms。15.在RS485差分總線上，若終端電阻RT=120Ω，雙絞線特性阻抗Z0=100Ω，則反射系數(shù)約為：A.0??B.0.09??C.0.5??D.1答案：B解析：Γ=(RTZ0)/(RT+Z0)=(120100)/(120+100)≈0.09。16.在Linux設(shè)備樹中，用于聲明“中斷父控制器”的屬性是：A.interruptparent??B.interrupts??C.interruptcontroller??D.interruptcells答案：A解析：interruptparent指定phandle，指向中斷控制器節(jié)點。17.某實時系統(tǒng)采用RM調(diào)度，任務(wù)集{T1=(3,1),T2=(5,2)}，其中(C,T)，則系統(tǒng)可調(diào)度性判定：A.利用率0.73，可調(diào)度??B.利用率0.73，不可調(diào)度??C.利用率0.83，可調(diào)度??D.需用響應(yīng)時間分析答案：A解析：U=1/3+2/5=0.733<0.828（RM界限2(2^(1/2)1)），理論可調(diào)度；響應(yīng)時間分析亦成立。18.在BLE5.0中，物理層編碼方案LECoded的碼率R=：A.1/2??B.2/3??C.3/4??D.1/8答案：D解析：LECoded采用卷積編碼+重復(fù)，最終碼率1/8，提升接收靈敏度。19.在Yocto項目中，用于生成SDK安裝腳本的命令是：A.bitbakecoreimageminimal??B.bitbakecpopulate_sdk<image>??C.bitbakemetatoolchain??D.bitbakeccleansstate答案：B解析：populate_sdk任務(wù)會打包交叉工具鏈、庫、頭文件，生成.sh安裝器。20.當(dāng)CortexM7的ICache開啟、DCache關(guān)閉時，自修改代碼需：A.僅清空ICache??B.僅清空DCache??C.先清DCache再清ICache??D.無需處理答案：C解析：指令流通過DCache寫入存儲器，必須先清/寫回DCache，再失效ICache，保證一致性。21.在MQTT3.1.1中，QoS等級1的消息流程包含幾次報文交互？A.1??B.2??C.3??D.4答案：B解析：QoS1為“至少一次”，PUBLISH→PUBACK，共2報文。22.某傳感器輸出數(shù)據(jù)率ODR=800Hz，MCU進(jìn)入Stop模式僅由RTC喚醒，喚醒周期125ms，則最低平均功耗取決于：A.喚醒后采樣時長??B.Stop模式電流??C.RTC功耗??D.以上全部答案：D解析：平均功耗=（喚醒功耗×?xí)r長+Stop功耗×(125ms時長)）/125ms，RTC靜態(tài)電流亦計入。23.在UBoot中，設(shè)置bootargs環(huán)境變量時，用于指定根文件系統(tǒng)類型的參數(shù)是：A.root=??B.rootfstype=??C.rw??D.init=答案：B解析：rootfstype=ext4/jffs2等告訴內(nèi)核根文件系統(tǒng)驅(qū)動。24.當(dāng)使用GCC編譯CortexR5裸機程序時，指定浮點單元的選項應(yīng)為：A.mfpu=fpv5d16??B.mfpu=vfpv3d16??C.mfpu=neon??D.mfloatabi=hard答案：B解析：CortexR5集成VFPv3，雙精度16組寄存器，選項B正確；A為M7，C為A系列。25.在FPGA軟核AXI總線中，AWCACHE=0b0011表示：A.設(shè)備非緩沖??B.寫通、無分配??C.寫回、讀分配??D.寫回、讀寫分配答案：B解析：AX4編碼0011=WT，Noallocate，用于外設(shè)可合并寫。26.在Linux內(nèi)核模塊中，使用kmalloc(size,GFP_KERNEL)分配256KB內(nèi)存，最可能返回：A.連續(xù)物理高端內(nèi)存??B.連續(xù)物理低端內(nèi)存??C.虛擬連續(xù)物理離散內(nèi)存??D.NULL答案：D解析：kmalloc最大連續(xù)空間受限于MAX_ORDER，256KB在多數(shù)配置>128KB上限，返回NULL。27.在RISCVRV32IM架構(gòu)中，乘法指令mulh計算：A.低32位乘積??B.高32位有符號乘積??C.高32位無符號乘積??D.低32位無符號乘積答案：B解析：mulh為multiplyhighsigned，返回64位有符號積的高32位。28.當(dāng)使用JTAG調(diào)試時，IR寄存器長度為5bit，則BYPASS指令二進(jìn)制為：A.11111??B.00001??C.00000??D.10000答案：A解析：IEEE1149.1規(guī)定全1為BYPASS，全0為EXTEST。29.在ZephyrRTOS中，設(shè)備驅(qū)動模型中用于聲明設(shè)備實例的宏是：A.DEVICE_INIT??B.SYS_INIT??C.K_THREAD_DEFINE??D.DT_INST_FOREACH答案：A解析：DEVICE_INIT或其變體在編譯期生成structdevice，并放入devlist段。30.當(dāng)USBFS設(shè)備以中斷方式每1ms發(fā)送64B數(shù)據(jù)，理論最大帶寬為：A.64kbps??B.512kbps??C.1Mbps??D.12Mbps答案：B解析：64B/1ms=64kB/s=512kbps，F(xiàn)S幀率1kHz。二、填空題（每空2分，共20分）31.若CortexM0+的向量表起始地址為0x00000000，則HardFault異常入口地址為______。答案：0x0000000C解析：異常號3，偏移=3×4=12=0xC。32.某定時器計數(shù)頻率1MHz，PWM模式輸出1kHz、占空比37%，則捕獲比較寄存器CCR=______。答案：370解析：周期=1000，占空比37%，CCR=1000×0.37=370。33.在LittleFS文件系統(tǒng)中，用于原子更新的機制稱為______。答案：COW（CopyonWrite）解析：LittleFS采用日志結(jié)構(gòu)+COW保證斷電安全。34.若某I2C從機地址為0x3C，左移一位并寫入方向位后，寫地址字節(jié)為______（十六進(jìn)制）。答案：0x78解析：0x3C<<1=0x78，最低位0表示寫。35.在ARM匯編中，指令“LDMIAR0!,{R1R3}”執(zhí)行后，R0的值增加______字節(jié)。答案：12解析：加載3個字，每字4字節(jié)，共12字節(jié)，寫回R0。36.某BLE廣播通道索引為39，對應(yīng)的射頻頻率為______MHz。答案：2480解析：通道37/38/39對應(yīng)2402/2426/2480MHz。37.當(dāng)使用DMA循環(huán)模式傳輸1024點16位音頻樣本，源地址增量需設(shè)置為______。答案：INCR_HALFWORD（或等效2）解析：每個樣本2字節(jié)，地址按半字遞增。38.在UBoot的bootm命令中，內(nèi)核鏡像需添加的頭部信息結(jié)構(gòu)稱為______。答案：image_header（或legacyuImageheader）解析：mkimage工具生成64字節(jié)頭部，含魔數(shù)、加載地址、入口等。39.若某RC低通濾波器R=10kΩ，C=0.1μF，則3dB截止頻率為______Hz。答案：159解析：f=1/(2πRC)=1/(2π×10k×0.1μ)=159Hz。40.在Linuxsysfs中，GPIO編號導(dǎo)出需寫入的文件路徑為______。答案：/sys/class/gpio/export解析：echo23>export將創(chuàng)建gpio23節(jié)點。三、程序閱讀與改錯（共20分）41.閱讀下列STM32HAL庫代碼片段，指出至少3處錯誤并給出修正。（每處4分）```c/目標(biāo)：使用DMA將ADC1的常規(guī)組轉(zhuǎn)換結(jié)果搬運到用戶緩沖區(qū)，半完成與完成回調(diào)中計算平均值/uint16_tadcBuf[256];volatileuint32_tavgHalf,avgFull;voidMX_ADC1_Init(void){ADC_ChannelConfTypeDefsConfig={0};hadc1.Instance=ADC1;hadc1.Init.Resolution=ADC_RESOLUTION_12B;hadc1.Init.ScanConvMode=DISABLE;hadc1.Init.ContinuousConvMode=ENABLE;hadc1.Init.DMAContinuousRequests=ENABLE;hadc1.Init.EOCSelection=ADC_EOC_SEQ_CONV;HAL_ADC_Init(&hadc1);sConfig.Channel=ADC_CHANNEL_0;sConfig.Rank=1;sConfig.SamplingTime=ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;/錯誤1/HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1,&sConfig);}voidMX_DMA_Init(void){__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();hdma_adc1.Instance=DMA2_Stream0;hdma_adc1.Init.Channel=DMA_CHANNEL_0;hdma_adc1.Init.Direction=DMA_PERIPH_TO_MEMORY;hdma_adc1.Init.PeriphInc=DMA_PINC_ENABLE;/錯誤2/hdma_adc1.Init.MemInc=DMA_MINC_ENABLE;hdma_adc1.Init.Mode=DMA_NORMAL;/錯誤3/HAL_DMA_Init(&hdma_adc1);__HAL_LINKDMA(&hadc1,DMA_Handle,hdma_adc1);}voidHAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDefhadc){if(hadc>Instance==ADC1){uint32_tsum=0;for(inti=0;i<256;++i)sum+=adcBuf[i];avgFull=sum/256;}}intmain(void){HAL_Init();MX_DMA_Init();MX_ADC1_Init();HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t)adcBuf,256);while(1);}```答案與解析：錯誤1：采樣時間3周期過短，ADC時鐘若≥30MHz，采樣電容未充分充電，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)。建議≥15周期。錯誤2：PeriphInc使能導(dǎo)致DMA每傳一次增加外設(shè)地址，ADC1_DR地址應(yīng)固定。修正：DMA_PINC_DISABLE。錯誤3：Mode設(shè)為NORMAL，傳輸一次后DMA停止，無法循環(huán)采集。應(yīng)改為DMA_CIRCULAR。附加隱患：未啟用ADC校準(zhǔn)，建議加入HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1,ADC_SINGLE_ENDED)。四、設(shè)計題（共30分）42.某工業(yè)節(jié)點需通過CAN總線接收遠(yuǎn)程幀請求，回傳8字節(jié)溫度數(shù)據(jù)。MCU為STM32F407，外設(shè)CAN1，波特率500kbps，時鐘APB1=42MHz。請完成：(1)計算CAN位時間參數(shù)，給出BS1、BS2、Prescaler值，滿足采樣點87.5%。（6分）(2)編寫CAN初始化及回傳函數(shù)，使用HAL庫，回傳數(shù)據(jù)為全局?jǐn)?shù)組txData[8]，中斷方式發(fā)送。（12分）(3)若要求總線利用率<30%，計算每秒最多可回傳多少幀（數(shù)據(jù)幀+遠(yuǎn)程幀）。（4分）(4)說明如何在不增加CPU負(fù)擔(dān)前提下實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)雙緩沖更新。（8分）答案：(1)位時間=1/500k=2μs。設(shè)Prescaler=6，則tq=(6/42M)=0.1428μs，2μs/0.1428≈14tq。取BS1=11tq，BS2=2tq，采樣點=(1+11)/14=85.7%，接近87.5%且滿足硬件約束。(2)代碼如下：```cCAN_HandleTypeDefhcan1;uint8_ttxData[8];uint8_ttxMailbox;voidMX_CAN1_Init(void){hcan1.Instance=CAN1;hcan1.Init.Prescaler=6;hcan1.Init.Mode=CAN_MODE_NORMAL;hcan1.Init.SyncJumpWidth=CAN_SJW_1TQ;hcan1.Init.TimeSeg1=CAN_BS1_11TQ;hcan1.Init.TimeSeg2=CAN_BS2_2TQ;hcan1.Init.TimeTriggeredMode=DISABLE;hcan1.Init.AutoBusOff=ENABLE;hcan1.Init.AutoWakeUp=DISABLE;hcan1.Init.AutoRetransmission=ENABLE;hcan1.Init.ReceiveFifoLocked=DISABLE;hcan1.Init.TransmitFifoPriority=DISABLE;HAL_CAN_Init(&hcan1);CAN_FilterTypeDefsFilterConfig={0};sFilterConfig.FilterBank=0;sFilterConfig.FilterMode=CAN_FILTERMODE_IDMASK;sFilterConfig.FilterScale=CAN_FILTERSCALE_32BIT;sFilterConfig.FilterIdHigh=0x0000;sFilterConfig.FilterMaskIdHigh=0x0000;sFilterConfig.FilterFIFOAssignment=CAN_RX_FIFO0;sFilterConfig.FilterActivation=ENABLE;HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1,&sFilterConfig);HAL_CAN_Start(&hcan1);HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1,CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);}voidHAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDefhcan){CAN_RxHeaderTypeDefrxHeader;uint8_trxData[8];HAL_CAN_GetRxMessage(hcan,CAN_RX_FIFO0,&rxHeader,rxData);if(rxHeader.RTR==CAN_RTR_REMOTE)/遠(yuǎn)程幀/{CAN_TxHeaderTypeDeftxHeader={0};txHeader.StdId=rxHeader.StdId;txHeader.IDE=CAN_ID_STD;txHeader.RTR=CAN_RTR_DATA;txHeader.DLC=8;txHeader.TransmitGlobalTime=DIS