问答题便携式血氧仪采用无创伤的血氧检测方法,通过光电信号检测人体手指内动脉血的周期变化特征,从而计算出动脉血氧饱和度(其外形如图所示)。若便携式血氧仪以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、利用动脉血液中血红蛋白和还原血红蛋白对红光或红外光吸收率的不同,:采用光电电路来无创伤检测动脉血氧饱和度,并检测脉率。b、若动脉血氧饱和度低于90%,需进行声光报警,声光报警的频率与脉搏的频率一致。c、便携式血氧仪中能保存1个月中所检测的动脉血氧饱和度、脉率等参数,保存参数时需要同时保存相关的检测时间,并可通过按键“→”和按键“←”来查看。d、采用普通单色液晶LCD作为显示器,显示动脉血氧饱和度、脉率等参数。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。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)。(1)在便携式血氧仪的硬件平台设计时,除了需要设计最小系统所需的时钟电路、复位电路等外,还必须设计光电信号采集电路来采集动脉血对红光或红外光的反射。现选用一个波长660nm的红光LED和一个波长910nm的红外光LED作为光源,其阳极接电源正极,且由GPE15引脚和GPE14引脚分别加同相驱动电路后控制相关LED的阴极使其发光。那么,GPE15或GPE14输出__________【81】电平时,其控制的LED发光。在相关驱动程序中,初始化GPE15或GPE14引脚功能的语句可以是:rGPECON=((rGPECON|0x50000000)&__________【82】);//rGPECON是端口E的控制寄存器只控制波长910nm的红外光LED亮(GPEl4引脚控制)的语句可以是:rGPEDAT=rGPEDAT&__________【83】;//rGPEDAT是端口E的数据寄存器。只控制波长660nm的红光LED灭(GPEl5引脚控制)的语句可以是:rGPEDAT=rGPEDAT|__________【84】;(2)硬件平台设计时,还需设计一个光敏电路来接收动脉血对红光或红外光的反射光,将光信号转换成电流。经过放大的光电流信号,必须经过__________【85】转换电路,变为数字信号后,才可以输入CPU进行处理。由于脉搏波的能量主要分布在0.5~5Hz范围,因此,对脉搏波信号的采样频率至少应该为__________【86】Hz,所得到的数字脉搏波信号才不至于失真。(3)为了满足声光报警的频率(即报警LED闪烁频率及蜂鸣器“嘀…嘀…”呜叫频率)与脉搏频率一致,设计时选用Timer1部件来产生一个时间间隔,该时间间隔为脉搏波周期的1/2。若检测出脉搏波频率为2Hz,系统主频参数PCLK为264MHz,分割器值选择为16,预分频器值选择为99,那么,Timer1部件产生的时间间隔应为__________【87】ms,初始化函数可以设计如下,请补充完善。(注:下面程序中所用的参数请用十六进制表示)voidTimer1Int(void){//设置定时器配置寄存器0(TCFG0)rTCFGO=_________【88】;//deadzone=0,Timer1预分频器值设99//设置定时器配置寄存器1(TCFG1)rTCFGl=__________【89】;//工作在中断方式,分割器值为16//设置计数常数rTCNTB1=0xA122;//设置控制寄存器TCONrTCON=__________【90】;//仅更新TCNTB1和TCMPB1rTCON=__________【91】;//仅Timer1启动}(4)在保存所检测的动脉血氧饱和度、脉率等参数时,需同时保存检测时间。检测时间通过读取S3C2410芯片内部的__________【92】部件来获得实时的日期及时间。在相关驱动程序中,可以用下面一段语句来初始化该部件。voidR_init(void){//初始化相关寄存器,rRTCCON是控制寄存器变量。rRTCCON=rRTCCON|__________【93】;//设置使能该部件的控制位rRTCALM=__________【94】;//报警功能(即闹钟)全部禁止rRTCRST=0x00;rTICNT=__________【95】;//时间间隔设置为1srRTCCON=(rRTCCON&__________【96】);//设置不使能该部件的控制位……//省略了其他语句}(5)设计按键“→”和按键“←”的电路时,选择GPE8、GPE9来分别连接。若按键按下时,对应的GPIO引脚将为“0”,否则为“1”。那么,在相关驱动程序中,可以用语句:rGPECON=rGPECON&__________【97】来初始化GPE8、GPE9为输入,并可以用下面一段语句来判断是哪个命令按键被唯一按下。temp=rGPEDAT&0x0300;//temp是一个8位二进制变量,rGPEDAT是端口E的数据寄存器switch(temp){case__________【98】://判断是否“→”按键被唯一按下,“→”键连接到GPE8……//省略了其他语句case__________【99】://判断是否“←”按键被唯一按下,“←”键连接到GPE9……//省略了其他语句}设计单色LCD显示屏的接口电路时,采用S3C2410芯片的GPE0~GPE7连接到LCD模块的8位数据线D0~D7上,用来传输显示信息。在相关驱动程序中,可以用下面语句来初始化GPE0~GPE7为输出:rGPECON=((rGPECON|0x00005555)&__________【100】)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E控制寄存器(GPECON)的格式2)TCFG0寄存器的格式3)TCFG1寄存器的格式通过TCFG0、TCFG1的设置,可以确定预分频器值和分割器值,最终通过下面公式计算定时器计数时钟频率。定时器计数时钟频率=PCLK/(预分频器值+1)/(分割器值)预分频器值的范围=0~255分割器值的取值范围=2,4,8,164)TCON寄存器的格式5)RTCCON寄存器的格式6)TICNT寄存器的格式7)RTCALM寄存器的格式
问答题某食堂的售饭系统由一个后台数据库系统及若干个前台刷卡机组成,其基本功能具体描述如下:
a、刷卡机的硬件组成中,除了必须的最小硬件系统外,还需要IC卡读写模块、8段LED组成的显示模块、键盘模块、蜂鸣器模块、RS-485通信模块等。
b、客户需要事先办理本系统的消费IC卡,预存若干金额,办卡信息及预存金额存储在后台数据库系统中。
c、客户消费时,用IC卡在刷卡机上支付。支付时,由售饭员在刷卡机上输入客户缴费金额且在LED显示器上显示,然后客户刷卡,若IC卡合法,则把缴费金额和IC卡信息传输给后台数据库系统。若IC卡不合法,用蜂鸣器发不合法提示音。
d、后台数据库系统接收到刷卡机的信息后,将根据IC卡号查询出该卡的余额,若余额大于等于应缴费额,则进行扣费,再把当前余额及扣费正确信息回传给刷卡机。若余额小于应缴费额,则回传扣费不正确信息给刷卡机。
e、刷卡机接收到回传的信息后,显示回传的余额,且若是扣费正确信息,则用蜂鸣器发“扣费正确”提示音;若是扣费不正确信息,则用蜂鸣器发“扣费不正确”提示音。
根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建刷卡机的硬件平台,请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。
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的控制寄存器(GPCCON)
引脚
GPCCON的位
描述
GPC15
[31:30]
00=输入,01=输出,10=VD7,11=保留
GPC14
[29:28]
00=输入,01=输出,10=VD6,11=保留
GPC13
[27:26]
00=输入,01=输出,10=VD5,11=保留
GPC12
[25:24]
00=输入,01=输出,10=VD4,11=保留
GPC11
[23:22]
00=输入,01=输出,10:VD3,11=保留
GPC10
[21:20]
00=输入,01=输出,10=VD3,11=保留
CPC9
[19:18]
00=输入,01=输出,10=VD2,11=保留
GPC8
[17:16]
00=输入,01=输出,10=VD1,11=保留
GPC7
[15:14]
00=输入,01=输出,10=LCDVF2,11=保留
GPC6
[13:12]
00=输入,01=输出,10=LCDVF1,11=保留
GPC5
[11:10]
00=输入,01=输出,10=LCDVF0,11=保留
GPC4
[9:8]
00=输入,01=输出,10=VM,11=IIS数据输出
CPC3
[7:6]
00=输入,01=输出,10=VFRAME,11=IIS数据输入
GPC2
[5:4]
00=输入,01=输出,10=VLINE,11=保留
CPC1
[3:2]
00=输入,01=输出,10=VCLK,11=保留
GPC0
[1:0]
00=输入,01=输出,10=LEND,11=保留
2)端口D的控制寄存器(GPDCON)
引脚
GPCCON的位
描述
GPD15
[31:30]
00=输入,01=输出,10=VD23,11=保留
GPD14
[29:28]
00=输入,01=输出,10=VD22,11=保留
GPD13
[27:26]
00=输入,01=输出,10=VD21,11=保留
GPD12
[25:24]
00=输入,01=输出,10=VD20,11=保留
CPD11
[23:22]
00=输入,01=输出,10=VD19,11=保留
GPD10
[21:20]
00=输入,01=输出,10=VD18,11=保留
GPD9
[19:18]
00=输入,01=输出,10=VD17,11=保留
GPD8
[17:16]
00=输入,01=输出,10=VD16,11=保留
CPD7
[15:14]
00=输入,01=输出,10=VD15,11=保留
GPD6
[13:12]
00=输入,01=输出,10=VD14,11=保留
GPD5
[11:10]
00:输入,01=输出,10=VD13,11=保留
GPD4
[9:8]
00=输入,01=输出,10=VD12,11=保留
GPD3
[7:6]
00=输入,01=输出,10=VD11,11=保留
GPD2
[5:4]
00=输入,01=输出,10=VD10,11=保留
GPD1
[3:2]
00=输入,01=输出,10=VD9,11=保留
GPD0
[1:0]
00=输入,01=输出,10=VD8,11=保留
3)端口E的控制寄存器(GPECON)
引脚
GPCCON的位
描述
GPE15
[31:30]
00=输入,01=输出,10=IICSDA,11=保留
GPE14
[29:28]
00=输入,01=输出,10=IICSCL,11=保留
GPE13
[27:26]
00=输入,01=输出,10=SPICLK0,11=保留
GPE12
[25:24]
00=输入,01=输出,10=SPIMOSIO,11=保留
GPE11
[23:22]
00=输入,01=输出,10=SPIMISO0,11=保留
GPE10
[21:20]
00=输入,01=输出,10=SSDAT3,11=保留
GPE9
[19:18]
00=输入,01=输出,10=SSDAT2,11=保留
GPE8
[17:16]
00=输入,01:输出,10=SSDAT1,11=保留
GPE7
[15:14]
00=输入,01=输出,10=SSDATO,11=保留
GPE6
[13:12]
00=输入,01=输出,10=SDCMD,11=保留
GPE5
[11:10]
00=输入,01=输出,10=SDLCK,11=保留
GPE4
[9:8]
00=输入,01=输出,10=IISSDO,11=数据输出
GPE3
[7:6]
00=输入,01=输出,10=IISSI,11=数据输入
GPE2
[5:4]
00=输入,01=输出,10=CDCLK,11=保留
CPE1
[3:2]
00=输入,01=输出,10=IISCLK,11=保留
GPE0
[1:0]
00=输入,01=输出,10=IISLRCK,11=保留
问答题某机械设备的控制器,其基本功能要求有:需要有8个数字量输入,用于采集设备的状态信息;且需要8个数字量输出,用于控制设备动作。具备一个RS-232接口,可以和上位机连接,接收上位机发送的命令及参数。需要提供一个基准定时信号,定时时间间隔为0.01秒:需要彩色LCD显示器,用于显示状态信息等。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建该机械设备控制器的硬件平台,请完善下面的叙述和C语言程序(需要使用的控制寄存器的格式见题后说明):(1)若硬件设计时采用GPIO端口E的GPE0~GPE7引脚作为8个数字量输出,那么软件设计时其初始化语句是:rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&__________【81】。若软件设计时需要通过GPE5引脚输出“1”来驱动执行机构动作,那么语句是:rGPEDAT=rGPEDAT|__________【82】。(注:rGPECON是端口E的控制寄存器所对应的变量,rGPEDAT是端口E的数据寄存器所对应的变量)(2)硬件设计时,选用UART0来完成RS-232接口电路设计。在软件没计时,其初始化程序中波特率设置为9600bps,数据格式设置为:8位数据位、奇校验、1位停止位。请补充完善下面的UART0初始化函数(注:主频参数为PCLK):voidUART0_Init(){rGPHCON=(rGPHcON&0xFFFFFF00)|__________【83】;//端口H相应引脚功能初始化rUFCON0=0x0;//FIFO不使能rUMCON0=0x0;rULCON0=__________【84】;//设置线路控制寄存器rUCON0=0x145;//设置控制寄存器rUBRDIV0=((int)(PCLK/__________【85】)-1);//设置波特率,小数采用四舍五入}(3)按照上面UART0初始化函数所设置的通信速率,每秒钟最多能传输__________【86】个字节的信息。若上位机有大小为4KB的初始参数需要下载到控制器中,那么,约需传输__________【87】秒才能完成下载(1K=1024,精确到小数点后面1位数字)。(4)系统中所需要的0.01秒基准定时时间选用S3C2410芯片内部的Timer0部件来产生。若系统的主频参数PCLK为264MHz,分频器值选择为16,预分频系数选择为3,那么,Timer0的计数常数为__________【88】。软件设计时,设计了如下的Timer0初始化函数,请补充完善。(注:下面程序中⑨、⑩、(12)用8位十六进制数表示,(11)用4位十六进制数表示)voidTimer0Int(void){//设置定时器配置寄存器0(TCFG0)rTCFG0=__________【89】;//Timer0预分频系数选择为3,该寄存器中其它无关位均为0//设置定时器配置寄存器1(TCFG1)rTCFG1=__________【90】;//Timer0分频器值为16,该寄存器中其它无关位均为0//设置计数常数rTCNTB0=__________【91】;//设置控制寄存器TCONrTCON=__________【92】;//更新TCNTB0和TCMPB0,该寄存器中其它无关位均为0rTCON=0x00000009;//设置Timet0自动装载,并启动}(5)彩色LCD显示屏的硬件接口电路由S3C2410的专用GPI0端口__________【93】和端口__________【94】相关引脚配以驱动电路来设计。软件设计时,需要通过设置它们控制寄存器的值分别为__________【95】和__________【96】来确定它们的引脚功能。(6)系统的软件可以设计为在无操作系统的环境下运行。设计者自行设计系统的启动引导程序,在该程序中完成异常向量设置、堆栈指针设置以及必要的硬件初始化。ARM9体系结构中规定的IRQ异常所对应的异常向量地址为__________【97】。Timer0部件所产生的0.01秒基准时间到时将引起IRQ异常。由于IRQ异常向量地址与下一个异常向量地址之间间隔为__________【98】个字节,因此,通常在IRQ异常向量地址处设计一条转移指令。堆栈指针的设置需按工作模式来进行。设置IRQ模式下的堆栈指针,需在R0“清0”后用指令ORRR1,R0,#0x12|__________【99】和MSRCPSR_CXSF,R1来使CPU核进入IRQ模式,然后再给SP寄存器赋值作为该模式下的堆栈指针。这些初始化工作完成后,即可通过指令__________【100】来引导应用程序的主函数main()。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的控制寄存器(GPCCON)2)端口D的控制寄存器(GPDCON)3)端口E的控制寄存器(GPECON)4)端口H的控制制寄存器(GPHCON)5)UART线路控制寄存器(ULCONnn可以是0、1、2)6)TCFGO寄存器7)TCFGl寄存器说明:设置TCFGO、TCFG1可以确定预分频器系数、分频器值,如:通过设置TCFG0为0x0000001F,Timer0的预分频器系数选择为31,设置TCFG1为00x00000001,Timer0的分频器值选择为4。通过下面公式计算定时器的计数常数:定时器输入时钟频率=PCLK/(预分频系数+1)/分频器值计数常数=定时时间间隔/(1/定时器输入时钟频率)预分频系数的范围为0~255,分频器值的取值范围为2、4、8、16。8)TCON寄存器(注:此处不用的位被省略,其值默认为0x0000000)
问答题某机械设备的控制器,其基本功能要求有:需要有8个数字量输入,用于采集设备的状态信息;且需要8个数字量输出,用于控制设备动作。具备一个RS-232接口,可以和上位机连接,接收上位机发送的命令及参数。需要提供一个基准定时信号,定时时间间隔为0.01秒。需要彩色LCD显示器,用于显示状态信息等。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建该机械设备控制器的硬件平台,请完善下面的叙述和C语言程序(需要使用的控制寄存器的格式见题后说明)。(1)若硬件设计时采用GPIO端口E的GPE0~GPE7引脚作为8个数字量输出,那么软件设计时其初始化语句是:rGPECON=(rGPECON10x00005555)&【81】_______。若软件设计时需要通过GPE5引脚输出“1”来驱动执行机构动作,那么语句是:rGPEDAT=rGPEDAT|【82】_______。(注:rGPECON是端口E的控制寄存器所对应的变量,rGPEDAT是端口E的数据寄存器所对应的变量)(2)硬件设计时,选用UART0来完成RS一232接口电路设计。在软件设计时,其初始化程序中波特率设置为9600bps,数据格式设置为:8位数据位、奇校验、1位停止位。请补充完善下面的UARTO初始化函数(注:主频参数为PCLK):voidUART0_Init(){rGPHCON=(rGPHCON&OxFFFFFF00)|【83】_______;//端口H相应引脚功能初始化rUFCON0=0X0;//FIFO不使能rUMCON0=0x0:ruLCON0=【84】_______;//设置线路控制寄存器rUCON0=0x145;//设置控制寄存器ruBRDIV0=((int)(PCIX/【85】_______)-1);//设置波特率,小数采用四舍五入}(3)按照上面UAlRT0初始化函数所设置的通信速率,每秒钟最多能传输【86】_______个字节的信息。若上位机有大小为4KB的初始参数需要下载到控制器中,那么,约需传输【87】_______秒才能完成下载(1K=1024,精确到小数点后面1位数字)。(4)系统中所需要的0.01秒基准定时时间选用S3C2410芯片内部的Timer0部件来产生。若系统的主频参数PCLK为264MHz,分频器值选择为16预分频系数选择为3,那么,Timer0的计数常数为【88】_______。软件设计时,设计了如下的Timer0初始化函数,请补充完善。(注:下面程序中⑨、⑩、(12)用8位十六进制数表示,(11)用4位十六进制数表示)voidTimer0Int(void){//设置定时器配置寄存器O(TCFGO)rTcFGO=【89】_______;//Timer0预分频系数选择为3,该寄存器中其它无关位均为0//设置定时器配置寄存器1(TCFG1)rTCFG1=【90】_______;//Timer0分频器值为16,该寄存器中其它无关位均为0//设置计数常数rTCNTB0=【91】_______;//设置控制寄存器’rCONrTCON=【92】_______;//更新TCNTB0和TCMPB0,该寄存器中其它无关位均为0rTCON=0x00000009;//设置Timer0自动装载,并启动}(5)彩色LCD显示屏的硬件接口电路由S3C2410的专用GPIO端口【93】_______和端口【94】_______相关引脚配以驱动电路来设计。软件设计时,需要通过设置它们控制寄存器的值分别为【95】_______和【96】_______来确定它们的引脚功能。(6)系统的软件可以设计为在无操作系统的环境下运行。设计者自行设计系统的启动引导程序,在该程序中完成异常向量设置、堆栈指针设置以及必要的硬件初始化。ARM9体系结构中规定的IRQ异常所对应的异常向量地址为【97】_______。Timer0部件所产生的0.01秒基准时间到时将引起IRQ异常。由于IRQ异常向量地址与下一个异常向量地址之间间隔为【98】_______个字节,因此,通常在IRQ异常向量地址处设计一条转移指令。堆栈指针的设置需按工作模式来进行。设置IRQ模式下的堆栈指针,需在R0“清0”后用指令ORRR1,R0,#0x12|【99】_______和MSRCPSR_CXSF,R1来使CPU核进入IRQ模式,然后再给SP寄存器赋值作为该模式下的堆栈指针。这些初始化工作完成后,即可通过指令【100】_______来引导应用程序的主函数main()。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的控制寄存器(GPCCON)2)端口D的控制寄存器(GPDCON)3)端口E的控制寄存器(GPECON)4)端口H的控制寄存器(GPHCON)5)UART线路控制寄存器(ULCONnn可以是0、1、2)6)TCFG0寄存器7)TCFG1寄存器说明:设置TCFG0、TCFG1可以确定预分频器系数、分频器值,如:通过设置TCFG0为0x0000001F,Timer0的预分频器系数选择为31,设置TCFG1为0x00000001,Timer0的分频器值选择为4。通过下面公式计算定时器的计数常数:定时器输入时钟频率=PCLK/(预分频系数+1)/分频器值计数常数=定时时间间隔/(1/定时器输入时钟频率)预分频系数的范围为0~255,分频器值的取值范围为2、4、8、16。8)TCON寄存器(注:此处不用的位被省略,其值默认为0x0000000)
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题后的附录)(1)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、__________【81】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GPEl引脚控制,GPEl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)&__________【82】);//rGPEPCON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&__________【83】;//rGPEDAT是端口E的数据寄存器rGPEDAT=rGPEDAT|__________【84】;(2)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。)。voidUAT1_Init(){rGPHcoN=(rGPHCON&0xFFFFFOFF)|__________【85】;//端口H相应引脚功能初始化rUFCON1=0x0://FIFOdisablerUMCON1=0x0:rULCON1=__________【86】<<3)|(0<<2)|(__________【87】);//设置线路控制寄存器rUCON1=0x245;//设置控制寄存器ruBRDIV1=((int)(PCLK/__________【88】)+0.5-1);//设置波特率,小数采用四舍五入}(3)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。设入的语音频率范围是300Hz~4000Hz,因此,对语音波形采样时,采样频率至少应为__________【89】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__________【90】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=__________【91】;(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__________【92】寄存器定时输出数字语音信号。(4)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GPEO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&__________【93】;//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)==【94】){//判断出人体在感应区内……}(5)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__________【95】,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ORRR1,R0,__________【96】|0xC0和MSRCPSR_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__________【97】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__________【98】个字节,因此,需要在各异常向量处设汁一条分支指令?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__________【99】部件,并设置各工作模式下的__________【100】指针。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2)端口E控制寄存器(GPECON)的格式3)端口H控制寄存器(GPHCON)的格式4)ULCONn寄存器的格式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)
问答题指纹考勤机通常用于在工作日的上班时间,采集员工指纹信息,以确定该员工是否正常上班。其基本功能要求有:a、能够采集指纹信息,并求取指纹特征,然后与事先预存在指纹特征库中的指纹特征比对。b、系统中需存储指纹图原始信息和指纹特征信息,这些指纹信息,是预先采集并存储的。每个新员工初来企业工作时,需先采集其指纹图原始信息,并求取指纹特征,然后添加到指纹原始图信息库和指纹特征库中。c、在新员工指纹信息采集时,需通过键盘输入其员工ID,然后采集其指纹图信息,采集完成后,按“保存”键可保存指纹图信息。若按“取消”键,则可取消本次采集。d、指纹考勤机上需要一个LCD显示屏,便于显示相关的信息。e、需要与后台PC机通信,以便把考勤信息传输给后台PC机保存,并可以查询及生成相关统计报表。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建该指纹考勤机的硬件平台,请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)。(1)在硬件平台构建时,若选用的指纹采集模块的图像芯片分辨率设置为256×360,一幅灰度等级为256的指纹图需要存储单元【81】_______KB(注:1024B=1KB)。若指纹图信息库中需要存储100幅员工指纹原始图像信息,那么,在设计存储器系统时,至少需要设计容量为【82】_______MB的存储单元来存储指纹原始图信息。(保留2位小数)(2)若在设计指纹采集模块的接口电路时,选用GPE端口的GPEl5和GPE14分别连接指纹采集模块的SDA和SCL引脚,GPE端口的GPE7~GPE0连接指纹采集模块的数据线D7~D0,用于输入原始图像信息。那么,在相关驱动程序中,需用下面语句来初始化GPE15、GPE14的引脚功能:rGPECON=((rGPECON&0x0FFFFFFF)|【83】_______)//rGPECON是端口E的控制寄存器并用下面语句来初始化GPE7~GPE0的引脚功能:rGPECON=((rGPECON&【84】_______)(3)在设计键盘接口电路时,选用GPF0~GPF3来输出键盘行扫描信号,选用GPF4~GPF7来输入键盘列信号(其按键排列示意图如图所示),即把键盘设计成4×4的阵列形式。在软件设计时,自行设计了键盘扫描函数,请你补充完善之://**KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址,KEYINPUT是键盘读入时的地址#defineKEYOUTPUT(*(volatileINT8U*)0x56000054)#defineKEYINPUT(*(volatileINT8U*)0x56000054)INTl6UScanKey(){INT16Ukey=0xFFFF;INT8Ui:INT8Utemp=0xFF,output;rGPFCON=((rGPFCON|【85】_______)&0xFF55);//初始化GPF0~GPF3为输出,rGPFCON是端口F的控制寄存器rGPFCON=rGPFCON&【86】_______;//初始化GPF4~GPF7为输入for(i=1;((i<=【87】_______)&&(i>0));i<<=1){output1=0xFF:output&=(~i);KEYOUTPUT=output;temp=KEYINPUT;if((temp&0xF0)!=【88】_______){key=(~i);key<<=8:key|=((temp&0xF0)|0x0F);return(key);}}retum0xFFFF;}上面的键盘扫描函数返回值是键盘扫描码,通过键盘扫描码我们可以判断是否有按键按下,并确定是哪个按键按下。例如:若返回值为【89】_______时,可知是键盘中的“8”键按下,若返回值为0xFE7F时,可知是键盘中的【90】_______键被按下。若无键按下时,返回值应为【91】_______。(4)若LCD显示屏的接口电路设计时,选用S3C2410的端口C和端口D来控制LCD屏的相关信号,那么,初始化端口D引脚功能的语句可以编写如下:rGPDCON=【92】_______)//rGPDCON是端口D的控制寄存器(5)与后台PC机的通信通过串口进行,若硬件设计时选用UART1部件来实现串口,那么,在相关驱动程序中需要用下面一组语句来初始化相关的硬件部件(注:设置波特率为115200bps)。rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFOFF)|【93】_______;//rGPHCON是端口H的控制寄存器rUFCON1=0x0://FIFOdisablerUMCON1=0x0:rULCON1=(5<<【94】_______)|(0<<【95】_______)|(3);//设置线路控制寄存器:偶校验,1位停止位,8位数据位rUCON1=0x245;//设置控制寄存器rUBRDIV2=((int)(PCLK/(115200×【96】_______)+0.5)-1);//PCLK是系统主频(6)若在设计系统启动引导程序时,需要设置系统的异常向量表,因为ARM9体系结构中规定异常向量之间各相差【97】_______个字节,因此,需要在各异常向量处设计一条分枝指令。对于S3C2410微处理器来说,启动引导程序还需要完成禁止看门狗部件和禁止【98】_______,并设置各工作模式下的【99】_______指针。然后再通过BL指令来引导应用程序的【100】_______函数。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D控制寄存器(GPDCON)的格式2)端口E控制寄存器(GPECON)的格式3)端口F控制寄存器(GPFCON)的格式4)GPHCON寄存器的格式5)ULCONn寄存器的格式
问答题酒店客房的门锁系统是由总台服务器和若干客房指纹锁组成,其基本功能具体描述如下:a、客房的指纹锁与总台服务器之间通过通信网络连接。b、旅客在总台登记住宿时,录入其指纹信息,并提取其特征值存储在总台服务器中。同时录入一个密码(若干位数字组成),以备指纹无法开锁时,用密码开锁。c、旅客在开客房指纹锁时,把相应手指放在门锁的指纹采集部件上,采集相应的指纹图像信息,并传输给总台服务器。d、总台服务器接收到某个客房指纹锁传输来的指纹图像信息后,进行特征值求取并进行匹配,若匹配正确,则回送开锁指令给客房指纹锁。e、客房指纹锁收到开锁指令后,控制开锁的机械动作,并用绿色LED灯指示开锁成功。f、若匹配不正确,总台服务器回送不开锁指令给客房指纹锁。g、客房指纹锁收到不开锁指令后,用红色LED灯指示开锁不成功。h、若指纹无法开锁,旅客还可以通过客房指纹锁上的数字按键输入密码,若密码匹配正确,也可以控制开锁的机械动作,并用绿色LED灯指示开锁成功。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建客房指纹锁控制器的硬件平台,请完善下面的叙述和C语言程序(需要使用的控制寄存器的格式见题后说明)。(1)若采集的指纹图像分辨率为320×240,灰度等级为256,则存储一幅指纹图像的原始像素信息需要的存储容量为【81】_______KB(1K=1000)。若采用115.2Kbps的异步串行通信网传输,一幅指纹图像的传输时间至少需要【82】_______秒,若采用10Mbps的以太网传输,一幅指纹图像的传输时间至少要【83】_______秒,因此,系统中总台服务器和若干个客房指纹锁之间选用以太网连接。(2)硬件构件设计时,以太网接口选用AX88796芯片为核心来设计,若S3C2410芯片的nGCS2引脚连接到该芯片的【84】_______引脚(低电平有效),那么,AX88796芯片内部寄存器地址的首地址是:【85】_______。(3)若客房指纹锁红色LED指示灯的驱动电路由GPI0的GPC0引脚控制,绿色LED指示灯的驱动电路由GPCI引脚控制。GPC0、GPCI引脚各自输出“0”时,其对应的LED灯灭,各自输出“1”时,其对应的LED灯亮。那么,初始化GPC0、GPC1引脚为输出功能的语句是:rGPCCON=((rGPCCON10x00000005)&【86】_______);//rGPCCON是端口c的控制寄存器控制绿色LED灯点亮和熄灭的语句分别是:rGPcDAT=rGPcDAT|【87】_______;//rGPCDAT是端口C的数据寄存器rGPCDAT=rGPCDAT&【88】_______;红色LED灯点亮和熄灭的语句分别是:rGPCDAT=rPCDAT|【89】_______;rGPCDAT=rGPCDAT&【90】_______;(4)指纹采集部件由一个摄像芯片和光学镜头组成。S3C2410芯片通过I2C总线传输控制命令给摄像芯片。硬件设计时,选择S3C2410芯片的GPE15、GPE14引脚与摄像芯片的引脚【91】_______、SCL相连。软件设计时,需要用下面语句初始化该引脚为I2C功能引脚。rGPECON=((rGPECON10xA0000000)&【92】_______);//rGPECON是端口E的控制寄存器(5)若输入密码的键盘采用非标准键盘,键盘接口设计成4×3的阵列。若设计时选用了GPE0~GPE3来输出键盘行扫描信号,选用GPD0~GPD2来输入键盘列信号。请补充完善下面的键盘扫描函数://**keyoutput是键盘扫描时的输出地址,keyinput是键盘读入时的地址#defineKEYOUTPUT(*(volatileINT8U*)0x56000044)//定义GPE的数据端口#defineKEYINPUT(*(volatileINT8U*)0x56000034)//定义GPD的数据端口INTl6UScanKey(){INTl6Ukey=0xFFFF;INTl6Ui;INT8Utemp=0xFF,output;rGPDCON=rGPDCON&【93】_______;//初始化GPDO~GPD2为输入rGPECON=((rGPECON&【94】_______)i0x00000055);//初始化GPE0~GPE3为输出;for(i=1;((i<=【95】_______)&&(i>0));i<<=1){output1=0xFF:output&=(~i);KEYOUTPUT=output;temp=KEYINPUT;if((temp&Ox07)!=【96】_______){key=(~i);key<<=8:key|=((temp&0x07)10xF8);return(key);}}retum0xFFFF;}上面的键盘扫描函数返回的是由键盘行信号和键盘列信号合并而成的一个16位二进制值,根据该函数的返回值,可以判断是否有按键按下,并可确定是哪个按键按下。若返回值为【97】_______时,可知键盘中无键按下,若返回值为【98】_______时,可知键盘中第3行第2列的键被按下。(注:以GPE0对应的键盘行为第一行,以GPD0对应的键盘列为第一列)(6)为了便于以太网通信程序的编写,客房指纹锁的应用软件基于μC/OS-II操作系统来设计,客房指纹锁的应用程序主函数中,需要用OSTaskCreate()函数【99】_______,并用【100】_______函数启动多任务调度功能。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的控制寄存器(GPCCON)2)端口D的控制寄存器(GPDCON)3)端口E的控制寄存器(GPECON)4)端口H的控制寄存器(GPHCON)
问答题酒店客房的门锁系统是由总台服务器和若干客房指纹锁组成,其基本功能具体描述如下:a、客房的指纹锁与总台服务器之间通过通信网络连接。b、旅客在总台登记住宿时,录入其指纹信息,并提取其特征值存储在总台服务器中。同时录入一个密码(若干位数字组成),以备指纹无法开锁时,用密码开锁。c、旅客在开客房指纹锁时,把相应手指放在门锁的指纹采集部件上,采集相应的指纹图像信息,并传输给总台服务器。d、总台服务器接收到某个客房指纹锁传输来的指纹图像信息后,进行特征值求取并进行匹配,若匹配正确,则回送开锁指令给客房指纹锁。e、客房指纹锁收到开锁指令后,控制开锁的机械动作,并用绿色LED灯指示开锁成功。f、若匹配不正确,总台服务器回送不开锁指令给客房指纹锁。g、客房指纹锁收到不开锁指令后,用红色LED灯指示开锁不成功。h、若指纹无法开锁,旅客还可以通过客房指纹锁上的数字按键输入密码,若密码匹配正确,也可以控制开锁的机械动作,并用绿色LED灯指示开锁成功。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建客房指纹锁控制器的硬件平台,请完善下面的叙述和C语言程序(需要使用的控制寄存器的格式见题后说明)。(1)若采集的指纹图像分辨率为320×240,灰度等级为256,则存储一幅指纹图像的原始像素信息需要的存储容量为__________【81】KB(1K=1000)。若采用115.2Kbps的异步串行通信网传输,一幅指纹图像的传输时间至少需要__________【82】秒,若采用10Mbps的以太网传输,一幅指纹图像的传输时间至少要__________【83】秒,因此,系统中总台服务器和若干个客房指纹锁之间选用以太网连接。(2)硬件构件设计时,以太网接口选用AX88796芯片为核心来设计,若S3C2410芯片的nGCS2引脚连接到该芯片的__________【84】引脚(低电平有效),那么,AX88796芯片内部寄存器地址的首地址是:__________【85】。(3)若客房指纹锁红色LED指示灯的驱动电路由GPIO的GPC0引脚控制,绿色LED指示灯的驱动电路由CPC1引脚控制。GPC0、GPC1引脚各自输出“0”时,其对应的LED灯灭,各自输出“1”时,其对应的LED灯亮。那么,初始化GPC0、GPC1引脚为输出功能的语句是:rGPCCON=((rGPCCON|0x00000005)&__________【86】);//rGPCCON是端口C的控制寄存器控制绿色LED灯点亮和熄灭的语句分别是:rPCDAT=rGPCDAT|__________【87】;//rGPCDAT是端口C的数据寄存器rGPCDAT=rGPCDAT&__________【88】;红色LED灯点亮和熄灭的语句分别是:rGPCDAT=rGPCDAT|_________【89】;rGPCDAT=rGPCDAT&__________【90】;(4)指纹采集部件由一个摄像芯片和光学镜头组成。S3C2410芯片通过I2C总线传输控制命令给摄像芯片。硬件设计时,选择S3C2410芯片的GPE15、GPE14引脚与摄像芯片的引脚__________【91】、SCL相连。软件设计时,需要用下面语句初始化该引脚为I2C功能引脚。rGPECON=((rPECON|0xA0000000)&__________【92】);//rGPECON是端口E的控制寄存器(5)若输入密码的键盘采用非标准键盘,键盘接口设计成4×3的阵列。若设计时选用了GPE0~GPE3来输出键盘行扫描信号,选用GPD0~GPD2来输入键盘列信号。请补充完善下面的键盘扫描函数://**keyoutput是键盘扫描时的输出地址,keyinput是键盘读入时的地址#defineKEYOUTPUT(*(volatileINT8U*)OX56000044)//定义GPE的数据端口#defineKEYINPUT(*(volatileINT8U*)0X56000034)//定义GPD的数据端口INT16UScanKey(){INT16Ukey=0xFFFF;INT16Ui;INT8Utemp=0xFF,output;rGPDCON=rGPDCON&__________【93】;//初始化GPDO~GPD2为输入rGPECON=((rGPECON&__________【94】)|0x00000055);//初始化GPEO~GPE3为输出;for(i=1;((i<=__________【95】)&&(i>0));i<<=1){output|=0xFF:output&=(~i);KEYOUTPUT=output;temp=KEYINPUT;if((temp&0x07)!=__________【96】){key=(~i);key<<=8:key|=((temp&0x07)|0xF8);return(key);}}return0xFFFF;}上面的键盘扫描函数返回的是由键盘行信号和键盘列信号合并而成的一个16位二进制值,根据该函数的返回值,可以判断是否有按键按下,并可确定是哪个按键按下。若返回值为__________【97】时,可知键盘中无键按下,若返回值为__________【98】时,可知键盘中第3行第2列的键被按下。(注:以GPE0对应的键盘行为第一行,以GPD0对应的键盘列为第一列)(6)为了便于以太网通信程序的编写,客房指纹锁的应用软件基于μC/OS-II操作系统来设计,客房指纹锁的应用程序主函数中,需要用OSTaskCreate()函数__________【99】,并用__________【100】函数启动多任务调度功能。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的控制寄存器(GPCCON)2)端口D的控制寄存器(GPDCON)3)端口E的控制寄存器(GPECON)4)端口H的控制寄存器(GPHCON)
问答题电动汽车充电桩(示意图如图所示)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、充电桩支持2种充电方式,一种是固定金额方式,如:充300元的电能。那么,所充电能的金额等于300元后自动停止充电;另一种是随机充电,即:随时按“停止”键来停止充电,若未按“停止”键,则电池充满后也会自动停止充电。b、支持现金和IC卡付费。IC卡是预付费卡,金额不足将报警。c、能够通过RS一485总线与后台结算服务器连接,传递结算信息。d、用LCD显示器来显示被充电电池的电量情况,并显示充电时间、金额等信息。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。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后附录)。(1)充电桩控制器设计时,需设计一个键盘,键盘中应包含0~9数字键及“切换”、“启动”、“停止”等3个命令键。其键盘接口设计成4×4的阵列(按键排列示意如下图所示)。下图中的键盘接口电路中选用GPE4~GPE7来输出键盘行扫描信号,选用GPE0~GPE3来输入键盘列信号。软件设计时设计者自行设计键盘扫描函数,请你补充完善之://**KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址,KEYINPUT是键盘读入时的地址#defineKEYOUTPUT(*(volatileINT8U*)0x56000044)//0x56000044是GPE端口数据寄存器的地址#defineKEYINPUT(*(volatileINT8U*)0x56000044)INT16UScanKey(){INT16Ukey=0xFFFF;INT16Ui;INT8Utemp=0xFF,output;//仅初始化GPE4~GPE7为输出rGPECON=((rGPECON&OxFFFFOOFF)|【81】_______);//仅初始化GPE0~GPE3为输入rGPECON=rGPECON&【82】_______;//rGPECON是对应GPE端口控制寄存器的变量for(i=【83】_______;i<=128;i<<=1)//循环扫描键盘,看是否有按键按下{output|=0xFF:output&=(~i);//键盘行信号求反KEYOUTPUT=output;//通过GPE端口数据寄存器输出行信号temp=KEYINPUT;//通过GPE端口数据寄存器读列信号,该列无键按下时列信号是1if((temp&0x0F)!=【84】_______)//判断是否有键按下{key=(~i);key<<=8;//变量key中存储键码值,行信号左移到高8位key|=temp|0xF0;//列信号存于变量key的低8位中,无用位置1return(key);//返回键码值}}returnOxFFFF;}上面的键盘扫描函数返回的是键码值,程序中循环【85】_______次来扫描所有键盘行,若所有:均无键按下时,返回的键码值应为:【86】_______。若有按键按下,则返回该键对应的键码值。例如若按下的是键盘中“8”键,则函数返回值为:【87】_______,若按下的是键盘中“启动”键,则函数返值为:【88】_______。(2)IC卡读写电路设计时,选用IC卡读写模块通过I2C总线接口与S3C2410连接,设计时利用$3C2410芯片内部的专用I2C总线引脚,即GPE端口的【89】_______引脚和【90】_______引脚连接到IC卡读写模块的I2C总线引脚SDA和SCL上。那么,相关驱动程序中需要用语句:rGPECON=(rGPECON|0xA0000000)&【91】_______来初始化GPE端口相关引脚为I2C总线功能的引脚。(3)为了实现与后台结算服务器连接,选择S3C2410内部的UART1部件,并外加电平转换芯片来实现支持RS一485串行通信的接口电路。下面一段程序是初始化UART1部件(注:UART1的波特率要求为:9600bps,数据格式要求为:8位数据、1位停止位、奇校验,主频为PCLK)。voidUART1_Init(){rGPHCON=(rGPHCON&OxFFFFFOFF)|【92】_______;//端口H相应引脚功能初始化rUFCON1=0x0;//FIFOdisablerUMCON1=0x0:rULCON1=(【93】_______<<3)|(0<<2)|(【94】_______);//设置线路控制寄存器rUCON1=0x245;//设置控制寄存器ruBRDIV1=((int)(PCLK/【95】_______+0.5)-1);//设置波特率,小数采用四舍五入}(4)充电桩的LCD显示器,由于显示的内容不复杂,因此选用16色LCD屏。设计LCD屏接口电路时,选用S3C2410芯片的GPC0~GPC7连接到LCD模块的8位数据线上,用来传输显示信息。在相关驱动程序中,可以用以下语句来初始化GPC0~GPC7为输出:rGPCCON=((rGPCCON10x0000555)&【96】_______)//rGPCCON对应GPC端口的控制寄存器设计时,选择专用电池电量检测芯片来测量被充电电池的电量。该芯片能提供被测电池的电量信息,并具有1个电量充满状态的引脚。若设计时,将该引脚连接到S3C2410芯片的GPF0引脚上,使该引脚有效后产生中断信号,立即执行停止充电程序,防止过充。在相关驱动程序中,可以用以下语句来初始化GPF0为中断请求信号输入:rGPFCON=((rGPFCON&0xFFFFFFFC)|【97】_______)//rGPFCON对应GPF端口的控制寄存器(5)充电桩的应用软件将在无操作系统环境下进行开发。若设计者自行设计一个启动引导程序,来引导应用程序。启动引导程序中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【98】_______个字节,因此,需要在各异常向量处设计一条分枝指令。对于S3C2410微处理器来说,其启动引导程序还需要完成禁止【99】_______部件和禁止中断,并设置各工作模式下的【100】_______指针。说明:下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及存着说明。1)端口E控制寄存器(GPECON)的格式2)ULCONn寄存器的格式3)GPHCON寄存器的格式4)GPCCON寄存器的格式5)GPFCON寄存器的格式
问答题采用S3C2410构成一个嵌入式应用系统,主要用于车辆行车事件记录。已知重要信息提示部件用I2s总线与S3C2410连接,GPS模块采用UART1与S3C2410连接,LCD模块采用与S3C2410兼容的LCD接口连接,操作键盘使用GPF0~GPF7引脚,分别接8个按键F0~F7,RS-232接口连接UART0,行车记录信号采集用模拟量输入接S3C2410的AIN[0]~AIN[7],IC卡读/写器采用I2C总线与S3C2410连接,车速传感器接口采用SPI接口与S3C2410连接,如下图所示。嵌入式应用系统组成图(综合实例用图)
问答题某食堂的售饭系统由一个后台数据库系统及若干个前台刷卡机组成,其基本功能具体描述如下:a、刷卡机的硬件组成中,除了必须的最小硬件系统外,还需要IC卡读写模块、8段LED组成的显示模块、键盘模块、蜂鸣器模块、RS一485通信模块等。b、客户需要事先办理本系统的消费IC卡,预存若干金额,办卡信息及预存金额存储在后台数据库系统中。c、客户消费时,用IC卡在刷卡机上支付。支付时,由售饭员在刷卡机上输入客户缴费金额且在LED显示器上显示,然后客户刷卡,若IC卡合法,则把缴费金额和IC卡信息传输给后台数据库系统。若IC卡不合法,用蜂鸣器发不合法提示音。d、后台数据库系统接收到刷卡机的信息后,将根据IC卡号查询出该卡的余额,若余额大于等于应缴费额,则进行扣费,再把当前余额及扣费正确信息回传给刷卡机。若余额小于应缴费额,则回传扣费不正确信息给刷卡机。e、刷卡机接收到回传的信息后,显示回传的余额,且若是扣费正确信息,则用蜂鸣器发“扣费正确”提示音;若是扣费不正确信息,则用蜂鸣器发“扣费不正确”提示音。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建刷卡机的硬件平台,请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(1)在设计硬件时,最小的硬件系统是保证系统能正常工作的必要硬件组成。它包括电源电路、【81】_______、复位电路、调试测试接口以及【82】_______。(2)若在硬件设计时,选用8个共阴极的8段LED(其排列如图1所示)组成2组显示器(1组4个8段LED),用于显示当前消费金额和余额。若采用GPC0~GPC6、GPC7外接同向驱动后,分别连接到显示“消费金额”的LED显示器段信号线a~f、dp上,采用GPDO~GPD3外接同向驱动后分别控制该组显示器中低数据位~高数据位的4个8段LED位信号线。另外采用GPC8~GPC14、GPC15外接同向驱动后,分别连接到显示“余额”的LED显示器段信号线a~f、dp上,采用GPD4~GPD7外接同向驱动后分别控制该组显示器中低数据位~高数据位的4个8段LED位信号线。那么,GPC0~GPC15引脚的功能为:【83】_______,GPDO~GPD7引脚的功能为:【84】_______。初始化GPC0~GPC15引脚功能的语句可以是://rGPCCON是端口C的控制寄存器,其格式见后面附录rGPCC()N=【85】_______;初始化GPDO~GPD7引脚功能的语句可以是//rGPDCON是端口D的控制寄存器,其格式见后面附录rGPDCON=((rGPDCON10x00005555)&【86】_______);若只在“余额”LED显示器中的次高数据位LED上显示字符“3”,相关驱动程序中可用下面语句实现。rGPCDAT=【87】_______;//输出“3”的段信号rGPDDAT=【88】_______;//输出次高数据位被点亮的控制信号(3)刷卡机上输入客户缴费金额的键盘,在设计时采用非标准键盘组成,键盘接口设计成4×4的阵列(其按键排列示意图如图2所示)。键盘接口电路中选用GPE0~GPE3来输出键盘行扫描信号,选用GPE4~GPE7来输入键盘列信号。软件设计时设计者自行设计了键盘扫描函数,请你补充完善之://*KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址,KEYINPUT是键盘读入时的地址#defineKEYOUTPUT(*(volatileINT8U*)0x56000044)#defineKEYINPUT(*(volatileINT8U*)0x56000044)INTl6UScanKey(){INTl6Ukey=0xFFFF;INT16Ui;INTSUtemp=0xFF,output;//rGPECON是端口E的控制寄存器,其格式见后面附录rGPECON=((rGPECON&0xFFFFFF00)|【89】_______);//初始化GPE0~GPE3为输出rGPECON=rGPECON&【90】_______;//初始化GPE4~GPE7为输入//下面判断键盘中是否有键按下for(i=1;((i<=8)&&(i>0));【91】_______){output|=0xFF:output&=(~i);KEYOUTPUT=output;temp=KEYINPUT;if((temp&OxFO)!=【92】_______)//判断列信号是否为全“1”{key:(~i);key<<=8:key|=((temp&0xF0)10x0F);//求得按键的返回值retum(key);//函数返回按键对应的值}}retum0xFFFF;}应用程序中可根据上面的键盘扫描函数的返回值,来判断是否有按键按下,并确定是哪个按键按下。例如:若返回值为:【93】_______时,可知是键盘中的“6”键按下,若返回值为:【94】_______时,可知是键盘中的“确认”键被按下。若无键按下时,返回值应为:【95】_______。(4)刷卡机与后台数据库系统通信采用RS一485总线。因此在硬件设计时,需要采用S3C2410芯片内部的【96】_______部件外加电平转换芯片等来实现。若在软件设计时,其初始化程序中波特率设置为9600bps,数据格式设置为:8位数据位、无校验、1位停止位。那么,1秒时间内最多能传输【97】_______字节的信息。(5)刷卡机上的应用软件是在无操作系统环境下开发的。设计者可以自行设计系统的启动引导程序,在该程序中完成异常向量设置、堆栈指针设置以及必要的硬件初始化。ARM9体系结构中规定的复位异常所对应的异常向量地址为【98】_______。系统上电/复位后,将从该地址处开始执行程序,因为ARM9体系结构中规定的各异常向量地址之间间隔通常为【99】_______个字节。因此,复位异常向量地址处通常存储一条【100】_______指令的代码。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的控制寄存器(GPCCON)2)端口D的控制寄存器(GPDCON)3)端口E的控制寄存器(GPECON)
问答题车载行车记录仪用于在汽车行驶过程中记录汽车行驶周围环境的视频图像。其基本功能要求有:a、需要一个视频摄像模块,用于采集汽车行驶中周围环境的视频图像,图像分辨率为320×240。b、需要“回放”、“下载”、“删除”3个命令按键。c、需要一个320×240的彩色LCD显示屏。d、采集视频图像的同时,需要记录当前的实时时间,精确到秒。f、需要一个通信接口,在视频图像下载时用来传输视频图像。根据上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建该行车记录仪的硬件平台,请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(1)若硬件设计时采用GPIO端口E的GPE15、GPE14引脚连接基于I2C总线的视频摄像模块的【81】_______信号引脚和【82】_______信号引脚。那么,驱动程序中需要用语句:rPECON=(rGPECON|0xA0000000)&【83】_______来初始化GPE15、GPE14引脚为I2C总线功能的引脚。(注:rGPECON是端口E的控制寄存器,其格式如表1所示)(2)若摄像模块所采集的一帧视频图像,其分辨率为320×240,原始图像的颜色数据格式为Y:U:V=8:4:4,那么,一帧图像的原始图像信息需要的存储容量为【84】_______KB(1K=1024)。若视频信号每秒需要16帧图像,那么,一段1分钟的视频,其原始图像信息约需【85】_______MB的存储空间。在设计下载通信接口电路时,考虑到即使采用115200bps的速率,下载一段1分钟的视频至少需要用时约【86】_______小时(精确到小数点后1位),因此,采用异步串行口(即RS-232接口)来下载就不合适。(3)设计彩色LCD显示屏的接口电路时,可以采用S3C2410芯片中专用于连接LCD显示屏的【87】_______端口和【88】_______端口来设计。3个命令按键:“回放”、“下载”、“删除”,分别连接到GPE0、GPE1、GPE2。若按键按下时,对应的GPIO引脚将为“0”,否则为“1”。那么,在相关驱动程序中,可以用语句:rGPECON=rGPECON&【89】_______来初始化GPE0、GPE1、GPE2为输入,而不影响GPE端口的其它引脚功能,并用下面一段语句来判断是哪个命令按键被唯一按下。temp=rGPEDAT&0x0007;//temp是一个8位二进制变量,rGPEDAT是端口E的数据寄存器switch(temp){case【90】_______://判断是否“回放”按键被唯一按下……//省略了其他语句case【91】_______://判断是否“下载”按键被唯一按下……//省略了其他语句case【92】_______://判断是否“删除”按键被唯一按下……//省略了其他语句}(4)采集视频图像的同时,所需记录的实时时间,通过读取S3C2410芯片内部的RTC部件来获得。该部件进行读写时,需要先置位【93】_______,然后再进行读写。读写操作完成后,需要【94】_______该位。在相关驱动程序中,可以用下面一段语句来初始化该部件。voidRTC_init(void){//初始化相关寄存器rRTCCON=(rRTCCON|【95】_______);//rRTCCON是控制寄存器变量,其格式如表2所示。rRTCALM=【96】_______;//报警功能(即闹钟)全部禁止rRTCRST=0x00:rTICNT=【97】_______;//时间间隔设置为1srRTCCON=(rRTCCON&【98】_______);……//省略了其他语句}(5)用于下载视频图像的通信接口采用USB接口较合适,并且,图像信息需要压缩。因此,移植一个Linux操作系统作为软件平台,使其能在本行车记录仪硬件上运行,将便于其应用软件的开发。软件平台的构建步骤通常是:首先移植【99】_______程序;然后再完成Linux内核的移植,内核移植完成后还需构建【100】_______文件系统。
问答题老年人监护系统由一个社区监控中心及若干便携式监护仪组成,便携式监护仪可由老年人随身携带,时刻监测老年人的脉象。便携式监护仪的基本功能要求如下:a、通过在老年人手腕上佩戴的压电传感器检测脉搏信号,并根据脉搏信号来测算心脏功能是否异常,若异常,则自动向社区监控中心发出报警信息。b、报警信息通过3G模块发送给社区监控中心。c、便携式监护仪具有GPS定位功能,报警信息中包含GPS定位信息。d、需存储报警前1小时的脉搏信号片段。e、便携式监护仪上需要“下载”、“人工报警”、“消除报警”等3个按键。f、报警时,除了向社区监控中心发送消息外,还具有本机上的声光报警。根据上述功能要求描述,若采用S3C2410芯片为核心来构建便携式监护仪的硬件平台,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题后的附录)(1)在便携式监护仪硬件平台设计时,除了要设计最小硬件系统外,还必须设计脉搏信号采集电路、GPS接口电路、3G模块接口电路等。其中,最小硬件系统应该包括:微处理器、时钟电路、电源电路、__________【81】电路、主存储器、调试测试接口等6部分电路。GPS接口电路设计时,选用一款具有RS一232通信接口的专用GPs模块,该GPS模块可通过RS一232通信接口接收命令并发送定位信息,因此,电路设计时采用S3C2410芯片内部的__________【82】部件外加电平转换芯片等来设计与GPS模块的接口。(2)脉搏信号采集电路的设计时,选用压电传感器来探测脉搏信号,并设计信号放大电路和A/D电路。由于脉搏信号的谐波频率在0.2Hz到40Hz之间,因此,A/D采样的频率必须大于等于__________【83】Hz。若按所需最小的采样频率进行脉搏信号的采集,每个样本值用8位二进制表示,那么,1小时的脉搏信号片段需要存储容量约为__________【84】KB(1KB=1024B)。(3)声光报警电路设计时,利用GPE0作为输出,控制LED灯工作,GPE1作为输出控制蜂鸣器工作。那么,相关驱动程序中,初始化GPE0、GPE1引脚功能的语句是:以PECON=((rGPECON|0x00000005)&__________【85】);//rGPECON是端口E的控制寄存器若GPE0输出“1”时,控制LED灯亮,GPE0输出“0”时,控制LED灯灭,那么,相关驱动程序中,控制LED灯亮和LED灯灭的语句分别可以是:rGPEDAT=rGPEDAT|__________【86】;//rGPEDAT是端口E的数据寄存器rGPEDAT=rGPEDAT&__________【87】;(4)3G模块的接口电路设计时,选用具有SPI接口的3G模块,因而可采用S3C2410芯片端口E的GPE11~__________【88】引脚(注:可通过题目后面附录中的相关表格来确定)连接到3G模块的相关SPI信号引脚上。并且,在相关驱动程序中,用下面语句来初始化它们作为SPI引脚使用。rGPECON=((rGPECON|__________【89】)&0xFABFFFFF);//rGPECON是端口E的控制寄存器(5)便携式监护仪需要的实时时间,通过读取S3C2410芯片内部的__________【90】部件来获得。该部件进行读写时,需要先置位“使能位”,然后再进行读写。读写操作完成后,需要__________【91】该位。在相关驱动程序中,可以用下面一段语句来初始化该部件。voidRTC_init(void){//初始化相关寄存器rRTCCON=(rRTCCON|__________【92】);//置位使能位,rRTCCON是控制寄存器变量rRTCALM=__________【93】;//报警功能(即闹钟)全部禁止rRTCRST=0x00;rTICNT=【94】;//时间间隔设置为1srRTCCON=(rRTCCON&__________【95】);//RTC读写操作完成后对“使能位”操作……//省略了其他语句}(6)便携式监护仪上所需要的3个按键,其接口电路设计时,将端口E的引脚GPE2、GPE3、GPE4分别连接到3个命令按键:“下载”、“人工报警”、“消除报警”上。若按键按下时,对应的GPI0引脚将为“0”,否则为“1”。那么,在相关驱动程序中,可以用下面一段语句来判断是哪个命令按键被唯一按下。temp=rGPEDAT&0x001C;//temp)是一个16位二进制变量,rGPEDAT是端口E的数据寄存器switch(temp){case__________【96】://判断是否“下载”按键被唯一按下……//省略了其他语句case__________【97】://判断是否“人工报警”按键被唯一按下……//省略了其他语句case__________【98】://判断是否“消除报警”按键被唯一按下……//省略了其他语句}(7)便携式监护仪上的所有应用程序,可以在无操作系统环境下开发,开发工具可以选用RvDS,利用该开发工具完成应用程序的编辑、编译、__________【99】、下载、调试等工作。应用程序的主函数main()中,其主体结构应该设计成一个__________【100】结构。在该结构内,完成按键命令的识别及响应,脉搏信号采集及处理等功能。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E控制寄存器(GPECON)的格式2)RTCCON寄存器的格式3)TICNT寄存器的格式4)RTCALM寄存器的格式
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
综合题车载行车记录仪用于在汽车行驶过程中记录汽车行驶周围环境的视频图像
综合题家庭服务网关是智能家庭中的关键设备
综合题酒店客房的门锁系统是由总台服务器和若干客房指纹锁组成,其基本功能具体描述如下:
a、客房的指纹锁与总台服务器之间通过通信网络连接
综合题指纹考勤机(如图所示)通常用于在工作日的上班时间,采集员工指纹信息,以确定该员工是否正常上班
选择题下面关于嵌入式处理芯片生产厂商的叙述中,错误的是
选择题8段共阴极LED数码管如下图所示,为使其显示数字5,其段代码(高位到低位的顺序是:dp g f e d c b a)为
