问答题 地铁进出站闸机的控制器以S3C2410芯片为核心，并外加其他功能电路来进行设计，其基本功能描述如下：
a、闸机能够识别本地铁票务系统出售的IC卡。能识别的IC卡有2种，一种是可预付费的“市民卡”，另一种是地铁站内出售的“当次卡”。
b、乘客凭“市民卡”或“当次卡”刷卡进站。若IC卡合法，则闸机打开，乘客通过后，闸机立即关闭；若IC卡不合法，闸机不打开，并进行声光报警。声光报警5次后自动停止。
c、进站刷卡时，还需识别IC卡的种类。若是“市民卡”，在闸机打开之前，需读取卡中余额并显示在闸机的LED显示器上，且把地铁站ID、进站时间写入卡中相应区域。若是“当次卡”，判断合法后直接打开闸机。
d、出站时，乘客需要根据所用的IC卡种类，来进行不同的操作。若乘客用的是“市民卡”，则需在闸机的刷卡器上刷卡，若乘客用的是“当次卡”则需要把卡投入闸机的投卡口中。
e、若乘客出站时刷的是“市民卡”，闸机系统需读取存储在卡上的“市民卡”类别ID(注：“市民卡”类别分为普通卡、学生卡、老人卡)、地铁站ID、进站时间、余额等信息，根据这些信息来扣除费用，并在闸机的LED显示器上显示余额及本次扣费额，若是学生卡或老人卡，还要用声音播报出“市民卡”类别，然后，打开闸机，乘客通过后立即关闭闸机。
f、若乘客出站时用的是“当次卡”，判断合法后即把闸机打开，乘客出去后立即关闭。
根据上述功能要求的描述，请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。
(注意：完善程序或回答问题所需的寄存器格式见说明)
说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。
1)端口C控制寄存器(GPCCON)的格式

符号	位	描述	初始状态
GPC15	[31:30]	00=输入01=输出10=VD7 11=保留	00
GPC14	[29:28]	00=输入01=输出10=VD6 11=保留	00
GPC13	[27:26]	00=输入01=输出10=VD5 11=保留	00
GPC12	[25:24]	00=输入01=输出10=VD4 11=保留	00
GPC11	[23:22]	00=输入01=输出10=VD3 11=保留	00
GPC10	[21:20]	00=输入01=输出10=VD2 11=保留	00
CPC9	[19:18]	00=输入01=输出10=VD1 11=保留	00
GPC8	[17:16]	00=输入01=输出10=VD0 11=保留	00
GPC7	[15:14]	00=输入01=输出10=LCDVF2 11=保留	00
GPC6	[13:12]	00=输入01=输出10=LCDVF1 11=保留	00
GPC5	[11:10]	00=输入01=输出10=LCDVF0 11=保留	00
GPC4	[9:8]	00=输入01=输出10=VM 11=保留	00
GPC3	[7:6]	00=输入01=输出10=VFRAME 11=保留	00
GPC2	[5:4]	00=输入01=输出10=VLINE 11=保留	00
GPC1	[3:2]	00=输入01=输出10=VCLK 11=保留	00
GPC0	[1:0]	00=输入01=输出10=LEND 11=保留	00

2)端口E控制寄存器(GPECON)的格式

符号	位	描述	初始状态
GPE15	[31:30]	00=输入01=输出10=IICSDA 11=保留	00
GPE14	[29:28]	00=输入01=输出10=IICSCL 11=保留	00
GPE13	[27:26]	00=输入01=输出10=SPICLK 11=保留	00
GPE12	[25:24]	00=输入01=输出10=SPIMOSI0 11=保留	00
GPE11	[23:22]	00=输入01=输出10=SPIMISO0 11=保留	00
GPE10	[21:20]	00=输入01=输出10=SDDAT3 11=保留	00
GPE9	[19:18]	00=输入01=输出10=SDDAT2 11=保留	00
GPE8	[17:16]	00=输入01=输出10=SDDAT1 11=保留	00
CPE7	[15:14]	00=输入01=输出10=SDDAT0 11=保留	00
GPE6	[13:12]	00=输入01=输出10=SDCMD 11=保留	00
GPE5	[11:10]	00=输入01=输出10=SDCLK 11=保留	00
GPE4	[9:8]	00=输入01=输出10=IISSDO 11=保留	00
GPE3	[7:6]	00=输入01=输出10=IISSDI 11=保留	00
GPE2	[5:4]	00=输入01=输出10=CDCLK 11=保留	00
GPE1	[3:2]	00=输入01=输出10=IISSCLK 11=保留	00
GPE0	[1:0]	00=输入01=输出10=IISLRCK 11=保留	00

3)端口H控制寄存器(GPHCON)的格式

符号	位	描述	初始状态
CPH10	[21:20]	00=输入01=输出 10=CLKOUT1 11=保留	00
GPH9	[19:18]	00=输入01=输出 10=CLKOUT0 11=保留	00
GPH8	[17:16]	00=输入01=输出 10=UCLK 11=保留	00
GPH7	[15:14]	00=输入01=输出 10=RXD2 11=nCTS1	00
GPH6	[13:12]	00=输入01=输出 10=TXD2 11=nRTS1	00
GPH5	[11:10]	00=输入01=输出 10=RXD1 11=保留	00
GPH4	[9:8]	00=输入01=输出 10=TXD1 11=保留	00
GPH3	[7:6]	00=输入01=输出 10=RXD0 11=保留	00
GPH2	[5:4]	00=输入01=输出 10=TXD0 11=保留	00
GPH1	[3:2]	00=输入01=输出 10=nRTS0 11=保留	00
GPH0	[1:0]	00=输入01=输出 10=nCTS0 11=保留	00

4)ULCONn寄存器的格式

符号	位	描述	初始状态
Reserred	[7]	保留	0
Infra-Red Mode	[6]	确定是否采用红外模式 0=正常操作模式1=红外传输模式	0
Parity Mode	[5:3]	确定校验类型 0xx=无校验 100=奇校验101=偶校验	000
Stop Bit	[2]	确定停止位数 0=1位停止位1=2位停止位	0
Word Length	[1:0]	确定数据位数 00=5位01=6位 10=7位11=8位	00

5)CPSR寄存器(32位寄存器)的格式(注：仅给出了最后5位，即工作模式选择位)

M4	M3	M2	M1	M0	工作模式
1	0	0	0	0	用户模式
1	0	0	0	1	FIQ模式
1	0	0	1	0	IRQ模式
1	0	0	1	1	管理模式
1	0	1	1	1	中止模式
1	1	0	1	1	未定义模式
1	1	1	1	1	系统模式

问答题 闸机控制器的硬件平台设计时，除了需要设计最小硬件系统(包括：微处理器、______电路、时钟电路、复位电路、存储器、JTAG接口电路)外，还必须设计IC卡读写电路、闸门电机驱动电路、声音提示及声光报警电路、LED显示接口电路等。若闸门电机驱动电路由GPE1引脚控制，GPE1引脚输出“0”时，控制闸门关闭，输出“1”时，控制闸门打开。那么，初始化GPE1引脚功能的语句是：
rGPECON=((rGPECON|0x00000004)&______); //rGPECON是端口E的控制寄存器
控制闸门关闭和打开的语句分别是：
rGPEDAT=rGPEDAT&______; //rGPEDAT是端口E的数据寄存器
rGPEDAT=rGPEDAT | ______;

问答题 IC卡读写电路设计时，选用IC卡读写模块通过异步串行接口与S3C2410连接，利用S3C2410芯片内部的UART1部件实现异步串行接口电路设计。那么，在UART1的驱动程序设计时，可用下面一段程序来初始化UART1部件(注：UART1的波特率要求为：115200bps，数据格式要求为：8位数据、1位停止位、偶校验，主频为PCLK。)。
void UART1_Init()
{
rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFF0FF)|______;//端口H相应引脚功能初始化
rUFCON1=0x0; //FIFO disable
rUMCON1=0x0：
rULCON1=(______＜＜3)|(0＜＜2)|(______); //设置线路控制寄存器
rUCON1=0x245; //设置控制寄存器
ruBRDIV1=((int)(PCLK/______)+0.5-1); //设置波特率，小数采用四舍五入
}

问答题 乘客出站时刷的若是“市民卡”，则需要用声音来播报卡的类别，即若是“学生卡”则语音播报：学生卡；若是“老人卡”则语音播报：老人卡。因此，硬件平台构建时设计了一个16位D/A转换器芯片，再加上功率放大电路及扬声器等所构成的语音播报电路，S3C2410芯片通过GPC端口与D/A转换器的16位数据线相连。软件设计时，可以先行对相关的语音波形进行采样、编码。设人的语音频率范围是300Hz～4000Hz，因此，对语音波形采样时，采样频率至少应为______KHz，所采得的数字语音信号才不至于失真。假设，播音员读“学生卡”的这段语音波形持续3秒，采用该采样频率进行采样，数字语音信号编码采用16位二进制数，那么存储该段语音信号约需要______KB(1KB=1024B)的存储容量。语音回放时，按照采样频率要求，定时从所存储的单元中逐次读出先行采样得到的数字语音信号，输出给D/A转换器，然后通过扬声器播出。因此，在相关的驱动程序中，需要用语句：rGPCCON=______；(注：rGPCCON是端口C的控制寄存器)来初始化GPC端口的引脚功能。然后通过GPC端口的______寄存器定时输出数字语音信号。

问答题 闸门在乘客通过闸机后立即关闭，因此，硬件平台构建时，可在闸门的后方一定距离内安装一个红外感测探头，并在闸机控制器中设计相关接口电路。若采用GPE0引脚来输入红外感测信号，GPE0引脚为“1”时，表示人体不在感应区内，GPE0引脚为“0”时，表示人体在感应区内。那么，初始化GPE0引脚功能的语句是：
rGPECON=rGPECON&______; //rGPECON是端口E的控制寄存器
判断是否人体在感应区内的语句可以是：
if((rGPEDAT&0x0001)==______)
{//判断出人体在感应区内
……
}

问答题 闸机控制器的应用软件将在无操作系统环境下进行开发。设计者可以设计一个启动引导程序，来引导应用程序。按照ARM9体系结构中的规定，启动引导程序代码的存储单元首址应该是______，它对应着复位异常向量。系统上电/复位后，ARM9微处理器处于管理模式，启动引导程序在引导应用程序前，通常需用指令ORR R1，R0，______| 0xC0和MSR CPSR_cxsf，R1来使ARM核进入用户模式(注：R0，R1寄存器的初值设定为0。CPSR寄存器的格式见题后附录。)，然后再通过指令______来引导应用程序主函数main()。启动引导程序中还需要完成异常向量表的设置，ARM9体系结构中规定异常向量之间各相差______个字节，因此，需要在各异常向量处设计一条分支指令。对于S3C2410微处理器来说，其启动引导程序还需要完成禁止看门狗部件和禁止______部件，并设置各工作模式下的______指针。