问答题 试题一 阅读以下关于电梯模拟控制系统设计方案的说明，回答下列问题。 [说明] 王工在实验室负责自动电梯模拟控制系统的设计，自动电梯模拟控制系统需要完成电梯运行控制算法、输入界面和输出界面三项主要任务。系统结构图如图1所示。
问答题 电梯根据控制状态的迁移规则进行迁移，其状态迁移图如图2所示。请根据下面状态转移的条件，完成状态迁移图。 可供选择的状态转移条件： a．其他楼层有呼叫请求； b．无呼叫请求； c．乘客进入电梯或等待一段时间后； d．到达请求楼层； e．电梯所在楼层有呼叫请求。
【正确答案】 (1)其他楼层有呼叫请求，或a； (2)到达请求楼层，或d； (3)乘客进入电梯或等待一段时间后，或c； (4)无呼叫请求，或b； (5)电梯所在楼层有呼叫请求，或e； (6)其他楼层有呼叫请求，或a。
【答案解析】 本题考查嵌入式系统设计，涉及嵌入式软件和微处理器基础知识的应用。 电梯控制系统是典型的嵌入式系统，本题所述是一个实验室环境下的自动电梯模拟控制系统，许多地方都做了简化。电梯的运行由电梯控制模块完成，它负责修改电梯当前状态，根据电梯状态派遣电梯执行停止、运行、开门、关门等任务，设置电梯处于各种状态的运行时间，指挥电梯按照运行规则运行。 根据电梯运行的流程，把电梯划分为停止、运行、开门、关门4种控制状态，电梯控制状态转移图如下图所示。停止状态是指电梯在没有任何请求的情况下的静止状态，而不是指电梯在运行过程中开门前的停顿状况，本题忽略停顿状况，把电梯从运行状态直接迁移为开门状态。
问答题 电梯运行处理程序的流程图如图3所示。请完成该流程图。
【正确答案】 (1)改变状态为开门 (2)当前层上移一层 (3)改变状态为开门 (4)改变状态为向下 (5)改变状态为向上
【答案解析】 电梯各个状态的处理过程是，根据电梯状态，调用相应的控制状态的处理程序来控制电梯的运行。图3为电梯运行状态的处理流程图。当进入电梯运行状态后，首先判断当前电梯的运行方向。程序处理逻辑如下： 1．当电梯向上运行时： (1)若当前层有内部请求，或外部有向上请求，或外部有向上和向下请求，则改变状态为开门，返回；否则，转(2)； (2)若当前层上方有内外请求，则当前层上移一层，返回；否则，转(3)； (3)若当前层有外部向下请求，则改变状态为开门状态，返回；否则，转(4)； (4)若当前层下方有内外请求，则改变状态为向下，返回。 2．当电梯向下运行时： (1)若当前层有内部请求，或外部有向下请求，或外部有向上和向下请求，则改变状态为开门，返回；否则，转(2)； (2)若当前层下方有内外请求，则当前层下移一层，返回；否则，转(3)； (3)若当前层有外部向上请求，则改变状态为开门状态，返回；否则，转(4)； (4)若当前层上方有内外请求，则改变状态为向上，返回。
问答题 系统采用多级优先级中断结构，如图4所示。它要求CPU在执行完当前指令时转而对中断请求进行服务。设备A连接于最高优先级，设备B次之，设备C又次之。IRQx为中断请求信号，INTx为CPU发出的中断响应信号。

    

     现假设：TDC为硬件中断周期时间；TM为一个指令执行周期时间；TA、TB、TC分别为A、B、C的中断服务程序执行时间；TS、TR为保护现场和恢复现场所需的时间。图5是中断处理过程示意图。

    
【正确答案】    tA=TM+TDC+TS+TA+TR；

     tB=TDC+TS+TB+TR；

     tC=TDC+TS+TC+TR；

     中断饱和时间为：T=tA+tB+tC或T=TM+3TDC+3TS+TA+TB+TC+3TR
【答案解析】     该问题是一个关于多级中断的问题，题中现假设TDC为硬件中断周期时间，TM为一个指令执行周期时间，TA、TB、TC分别为A、B、C的中断服务程序执行时间，TS、TR为保护现场和恢复现场所需的时间。

     当三个设备同时发出中断请求时，依次处理设备A、B、C的时间分别为：

     tA=TM+TDC+TS+TA+TR；

     tB=TDC+TS+TB+TR；

     tC=TDC+TS+TC+TR；

     注意，TM只执行1次。

     这种结构下中断饱和时间是：T=tA+tB+tC=TM+3TDC+3TS+TA+TB+TC+3TR