问答题试题四(共15分)阅读下列说明和表，回答问题1至问题2，将解答填入答题纸的对应栏内。[说明]看门狗(Watchdog)技术是嵌入式系统设计中保证系统可靠的常用技术。嵌入式控制系统运行时由于受到外部干扰或者内部系统错误，程序有时会出现“跑飞”现象，导致整个系统瘫痪。为了防止这一现象的发生，对系统可靠性要求较高的场合往往要加入看门狗电路。当系统“跑飞”时，看门狗电路能自动恢复系统的运行。

问答题阅读以下关于嵌入式系统I2C总线接口电路的技术说明，根据要求回答问题1至问题4。【说明】I2C总线是一种多主控器总线，对多个IC器件具有控制总线的能力。采用串行I2C总线技术设计接口电路，可节约嵌入式系统微处理器的I/O端口。图6-17给出了一种实现了键盘、时钟和实时参数存储三个功能模块的应用电路。图6-17中仅应用I2C总线构成单主控器的系统。此时时钟线SCL仅由微处理器驱动，因此可以用微处理器的一根I/O线作为SCL信号线，将其设置为输出方式，由软件控制产生串行时钟信号；用微处理器的另一根I/O线作为I2C总线的串行数据线，由软件控制在时钟的低电平期间读取或输出数据。在图6-17中采用ATMEL公司的E2PROMAT24C64(IC8)实现了系统初始化数据、仪表系数、用户设置的参数或某些重要的实时数据参数的存储。DS1302时钟芯片可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达2.5～5.5V。8位并行I/O口扩展器件PCF8574具有口输出锁存功能，可直接驱动大电流LED管，同时还带有一个中断请求输出端INT(漏极开路方式)。在图6-17中，将PCF8574器件的8位准双向口外挂了一个4×4键盘矩阵。

问答题[说明] 设有数组X和Y。X数组中有X1，X2、…、X10十个数，Y中有Y1、Y2、…、 Y10十个数。编制程序计算： Z1=X1+Y1 Z2=X2+Y2 Z3=X3-Y3 Z4=X4-Y4 Z5=X5-Y5 Z6=X6+Y6 Z7=X7-Y7 Z8=X8-Y8 Z9=X9+Y9 Z10=X10+Y10 设置一个10位的标志尺：LOGIC_RULE，若它的每一位决定了当前按顺序该做加法(该位为0)或减法(该位为1)操作，则由上列等式可知LOGIC RULE中的低10位应是{{U}} (1) {{/U}}。 [汇编程序代码] datarea segment ;define data segment x dw x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10 y dw y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7,y8,y8,y10 z dw z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7,z8,z9,z10 logic_ruledw {{U}} (2) {{/U}} ;LOGIC_RULE initialize datarea ends program segment ;define code segment main proc far assume cs：program, ds:datarea start： ;starting execution address {{U}} (3) {{/U}} ;save old data segment sub ax, ax ;put zero in AX push ax ;save it on stack ;set DS register to current data segment mov ax,datarea mov ds,ax ;MAIN PART OF PROGRAM GOES HERE mov bx,0 mov ex,10 mov dx,logic_rule next: mov ax,x[bx] shr dx,1 jc subtract {{U}} (4) {{/U}} jmp short result subtract: sub ax, y [bx] result: {{U}} (5) {{/U}} ;result=＞Zn add bx,2 loop next ret ;return to DOS main endp ;end of main part of program program ends ;end of code segment end start ;end of assembly 附：指令及寄存器说明。 MOV 传送字或字节 PUSH 把字压入堆栈 SHR 逻辑右移 JC 有进位时转移 JMP 无条件转移指令 SUB 减法 ADD 加法 LOOP CX不为零时循环 JNE/JNZ 不等于时转移 CMP 比较 段寄存器2个： CS： 代码段寄存器 DS： 数据段寄存器 数据寄存器4个： AX： 累加器 BX： 基址寄存器 CX： 计数寄存器 DX： 数据寄存器

问答题仔细阅读求解汉诺塔问题的C语言程序，完成其中(1)～(4)空白填空。 运行结果为： Step 1：Disk 1 A--->C Step 2： ____(1)____ Step 3：Disk 1 C--->B Step 4： ____(2)____ Step 5： ____(3)____ Step 6：Disk2 B--->C Step 7： ____(4)____

问答题【问题2】（10 分） 请针对【问题1】找出的LED 接口电路设计中的错误，简要分析其故障原因。

问答题阅读下面有关某项目自动化配送中心处理机控制系统的叙述，回答问题1至问题3，将答案填入对应栏内。【说明】某企业大型配送控制中心通常采用自动化方式存取仓库内的货物，配送控制中心对货物的存取由两部分组成：其一，配送控制中心管理和调度多台配送车；其二，配送车根据指令从仓库货架上存取货物。图1-1为某企业大型仓库货物存取示意图。图中配送车上安装有智能控制设备，通过视频接口接收图像数据，实施对货架位置的定位识别，然后将识别信息发送到配送控制中心。配送控制中心向配送车发送控制命令，将配送车上的货物放置到指定的货架位置，或从指定的货架位置上取出货物，装载到该配送车。

问答题阅读以下关于CAN现场总线嵌入式监控系统的技术说明，根据要求回答问题1至问题5。[说明]某自动化仪表企业正在研究使用现场总线网络构成自动监测系统的可行性，打算采用CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)总线作为底层网络构件系统。该企业试验用的数据采集与监测系统的网络结构如图6-10所示。在图6-10网络结构中，系统主控机可有一台或多台，相当于上位机，负责系统的总体管理，可以向网络节点发送命令，接受节点数据，进行存储、分析、统计、显示与打印等工作。在系统主控机内装有PCCAN网卡(CAN总线通信接口适配卡)。系统主控机中具有以下几种软件模块：(1)初始化模块。该模块用来设置CAN网络通信速率、输出控制方式、报文标识符屏蔽格式等参数，设定各节点工作空间的位置与规模，初始化节点缓冲区域的缓冲文件等。(2)采集节点信息与数据模块。该模块可以采用指定节点发送、由节点主动发送和自动轮询采集等多种方式，并可以统计与分析数据采集的进度与状态。(3)向节点发送参数、命令或程序模块。(4)数据统计分析模块。(5)系统管理模块。图6-10所示的网络结构中有12个网络节点，每一节点都通过传感器采集现场的有关数据。在每一节点电路中都配置了MCP2510CAN控制器和TJA1050总线收发器，其接口电路如图6-11所示。系统主控机与网络节点采用双绞线连接，实验时最大节点间的距离为35m。

问答题【问题1】由图2一1系统总体框图设计可知，飞控板和遥控板之间是用2．4G无线通信进行数据传输，各自主处理器和无线通信模块之间是SPI接口。同时，在飞控板上，处理器和惯性测量单元是通过IIC进行数据交互。以下关于SPI接口和IIC接口的描述中，正确的是：__________(1)、_________(2)、_________(3)、_________(4)。 A．SPI和IIC都是主从式通信方式 B．SPI的数据收发线是各自独立的，IIC也是同样 C．SPI和IIC的传输都不需要片选控制 D．IIC总线是一个多主机的总线，可以连接多于一个能控制总线的器件到总线 E．IIC总线包括标准模式，快速模式和高速模式，相互之间的传输速度差异并不大 F．在原理设计中，到底采用SPI和IIC哪种方式，需要依据外设芯片的接口而定 G．SPI是一种环形总线结构H．在IIC总线上，可以有多个从设备具有相同的IIC地址

问答题试题四阅读以下关于某嵌入式系统BIT的说明，回答下列问题。[说明]某公司负责研制一个嵌入式计算机系统，如图1所示。该系统以PowerPC处理器为核心，通过AD进行实时数据采集，并将采集来的数据进行预处理后，通过RS422总线发送给后端计算中心。同时为了提高产品的安全性和可靠性，设计实现了机内自测试(Built_In_Test,BIT)。BIT依靠自身电路和程序完成对计算机平台硬件的功能检查、故障诊断与隔离。

问答题阅读以下关于某嵌入式系统多路数据采集的说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 某嵌入式系统中，存在16路数据采集通道，为了提高数据采集的可靠性，对16路采集通道均采用双余度设计，为了监控采集通道是否发生故障，对各路双余度通道采集值进行比较，只有当该通道两个余度设备采集值均不小于45时，才表示该路通道正常。设计人员设计函数num of passer用于统计无故障通道数目，在该函数的设计中考虑了如下因素： (1)采用如下数据结构存储通道号及采集值： Struct value {unsigned int No； ／／通道号，1到16 unsigned short Value1； ／／余度1采集值 unsigned short Value2； ／／余度2采集值 } (2)当输入参数异常时，函数返回-1； (3)若正确统计了无故障通道数目，则返回该数目； (4)该函数需要两个输入参数，第一个参数是用于存储通道号及余度采集值的数组，第二个参数为通道总数目。 开发人员根据上述要求使用ANSI C对代码实现如下(代码中第一个数字代表行号)： 1)unsigned int num_of_passer(struct value array[]，unsigned int num) { 2) unsigned int n=0； ／／循环变量 3) unsigned int counter； ／／无故障通道数目 4) if((array==NULL)｜｜(num==0)｜｜(num＞16)) 5) return－i； ／／当输入参数异常时，函数返回－1 6) for in=0； n＜=num； n++) { 7) if((array[n]．Value1＞45)＆＆((array[n]．Value2＞45))) 8) counter=counter+1； } 9) return counter； }

问答题 //配置为主模式、读模式、使能I2C，并开启I2C delay_cnt＜ 1000; delay_cnt++) //配置为主模式、写模式、使能并开启I2C delay_cnt ＜1000; delay_cnt++)      }      请将空(1)～(4)处空缺的代码补充完整。

问答题【问题3】（4 分） 以下汇编程序用于求寄存器AX 中符号数的绝对值。请将下面汇编程序的空（1）～（4）补充完整，并将解答填入答题纸的对应栏中。 CMP AX,（1） JL（2） JMP（3） YESNEG: NEG AX NONEG: MOV RESULT,（4） 将上述汇编程序改进如下，请将改进后的汇编程序的空（5）～（8）补充完整，并将解答填入答题纸的对应栏中。 CMP AX,（5） JGE（6） NEG（7） NONEG: MOV RESULT,（8）

问答题阅读以下关于中断的叙述。[说明]在某嵌入式系统中，王工设计的计算机模块如图4-1所示。它要求CPU在执行完当前指令后转而对中断请求进行处理。假定：TDC为查询链中每个设备的延迟时间，Ta、Tb、Tc分别为设备A、B、C的中断服务程序所需的执行时间，TS和TR为保存现场和恢复现场所需的时间。

问答题【问题3】（8分） 图2-1中的连接可以简化，将AD574的CE和12／8(—)管脚接为高电平，而使CS和A0接地。此时只需要用R/C(—)来启动AD574的变换，然后通过查询STS状态来判断变换是否完成（AD574的STS管脚由高变低表明AD574变换完成）。对应的采集变换程序如下，最终结果是将变换好的数据放在BX中。请补全下面程序中的空（1）~（4），将答案填写在答题纸对应的栏目中。 ；对8255初始化，此段程序放在应用程序开始的位置上 INT155：MOV DX，0063H MOV AL， 10011010B ；8255的A口8位，B口8位，以及C口的高4位均设置为输入，C口的低4位设置为输出 OUT DX， AL ；控制字写入8255的控制寄存器 MOV AL， 00000001B OUT DX， AL ；使用位控方式将PC0置位 ；以下是对输入信号进行一次变换的程序 ACQUQ：MOV DX， 0062H MOV AL， 0000000B OUT DX， AL MOV AL，（1）B ；二进制表示 OUT DX， AL ；由PC0输出低电平到高电平启动变换 NOP NOP WAITS： IN AL， DX ；取出AD574的STS状态 AND AL， （2） H ；判断变换是否结束，十六进制表示 JNZ WAITS MOV DX，0060H IN AL， DX ；读取A口取得A/D变换的低8位 MOV BL， （3） ；将A口获取的低8位放在BL中 MOV DX，0061H IN AL， DX ；读取B口数据 AND AL， （4） H ；取AD574数据的高4位，十六进制表示 MOV BH，AL RET

问答题[问题1] 什么是临界资源(critical resource)?请用100字以内文字简要说明。

问答题 阅读以下关于输入输出接口设计的说明，回答问题1至问题3，将解答填入对应栏内。 【说明】 下图为采用查询方式工作的输入接口，地址译码器中A15～A1直接接到或门的输入端。

问答题阅读以下关于嵌入式系统A/D接口技术的说明，根据要求回答问题1至问题6。[说明]12位逐次逼近式A/D转换芯片AD574A内置双极性电路的启动转换和读取数据命令均由控制总线提供，具有自动校零和自动极性转换功能，非线性误差小于±1/2LBS，转换时间为25μs。AD574A芯片的内部框图及各引脚的功能图如图6-6所示。图6-7所示为AD574A单极性输人电路原理图。表6-2为AD574A工作时控制端标志意义表。

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。根据电梯运行的流程，把电梯划分为停止状态、运行状态、开门状态和关门状态4种控制状态。停止状态是指电梯在没有任何请求的情况下静止状态，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。电梯根据控制状态的迁移规则进行状态迁移，系统初始时，电梯处于停止状态。

问答题阅读以下关于中断的叙述，回答问题1至问题3，将答案填入对应栏内。【说明】某计算机中断系统有4级中断I1，I2，I3和I4，中断响应的优先次序为I1→I2→I3→I4，即先响应I1，冉响应I2，……，最后响应I4。每级中断对应一个屏蔽码，屏蔽码中某位为“1”表示禁止中断(关中断)，若为“0”则表示允许中断(开中断)。各级中断处理程序与屏蔽码的关系如表3-1所示。

问答题[问题3](3分) 根据连接图，若出现地址线A15与CPU断线，并搭接到高电平上，下面描述中正确的是________。(该题为多选题) A．此时存储器只能寻址A15＝1的地址空间 B．此时存储器只能寻址总共64KB空间的高32KB地址空间 C．此时访问64KB空间的高32KB地址空间时会错误地访问到低32KB得知空间 D．此时访问64KB空间的低32KB地址空间时会错误地访问到高32KB地址空间