嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备： 、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。

硬件是嵌入式系统运行的载体，也是嵌入式系统的基础，嵌入式系统硬件的选择包括硬件平台和嵌入式处理器的选择、外围设备的选择和接口电路的选择。以下关于硬件平台的选择的描述中，说法错误的是 （ ） 。（ ）A.如果当前项目是一个全新的项目，最好选用能够满足需求的多个处理器来实现B.在多处理器设计中，把控制和管理用一个处理器实现C.可以从简单的处理器入手，随着系统负载的增加而增加处理器的数量D.如果己有的系统实现了相似的功能，则应尽可能重用该系统结构

硬件是嵌入式系统运行的载体，也是嵌入式系统的基础，嵌入式系统硬件的选择包括硬件平台和嵌入式处理器的选择、外围设备的选择和接口电路的选择。以下关于硬件平台的选择的描述中，说法错误的是（35）

A.如果当前项目是一个全新的项目，最好选用能够满足需求的多个处理器来实现

B.在多处理器设计中，把控制和管理用一个处理器实现

C.可以从简单的处理器入手，随着系统负载的增加而增加处理器的数量

D.如果己有的系统实现了相似的功能，则应尽可能重用该系统结构

硬件是嵌入式系统运行的载体，也是嵌入式系统的基础。嵌入式系统硬件的选择包括硬件平台和嵌入式处理器的选择、外围设备的选择和接口电路的选择。以下关于硬件平台的选择说法错误的是(64)。

A．如果这是个全新的项目，最好选用能够满足需求的多个处理器来实现

B．在多处理器设计中，把控制和管理用一个处理器实现

C．可以从简单的处理器入手，随着系统负载的增加而增加处理器的数量

D．如果已有的系统实现了相似的功能，应尽可能重用该系统结构

A、显示器

B、键盘

C、微处理器

D、RAM

E、电源电路

F、时钟电路

嵌入式系统硬件的核心是CPU。下面关于嵌入式系统CPU特点的叙述中，错误的是（）。

A.支持实时处理

B.低功耗

C.字长在16位以下

D.集成了测试电路

阅读以下关于嵌入式系统软件设计方面的叙述，回答问题1至问题3。

某公司承担了一项嵌入式系统软件开发项目。该项目主要用于车载电子系统中监视发动机及燃油系统等系统工作状况，并通过综合仪表显示给驾驶员。经过多次与用户沟通，形成以下技术要求：

(1)本项目的硬件平台由主处理机模块和多种接口模块组成，底板采用标准VME总线(硬件结构图如图3-1所示)，具体硬件模块配置如下。

①主处理机模块(CPM)采用PowerPC755，主频266MHz，配有SDRAM存储器和FLASH存储器；提供一个定时/计数器；支持16级中断和二级cache。

②输入输出模块(IOC)支持16路RS422接口信号，传输速率不低于115.2kbps，IOC模块与CPM模块的数据交换采用64KByte双端口存储器。

③离散量接口模块(DAM)支持64路开关型离散量输入输出接口；2路频率量输入；12位A/D转换器和12位：D/A转换器。

④图形处理模块(GPM)用于显示图形，支持OpenGL标准接口软件。

⑤MBI模块主要提供1553B外总线接口，PSM为电源支持模块。

(2)本项目软件主要工作在CPM模块中，完成对外部设备的数据采集、分析和相应的控制，将监视结果以图形方式显示给驾驶员。该系统的软件主要包括外部接口驱动软件、VME数据传输软件、处理软件、图形显示和外总线(1553B)数据交换软件。要求数据的采集必须确保每帧数据无丢失，并在本帧内完成数据的处理工作，本帧信息显示给驾驶员的时刻最晚不能超过下帧。详细的技术要求如下。

①16路RS422接口主要完成对汽车燃油系统、动力系统和驾驶员命令的数据采集与控制。RS422数据传输格式将以32Byte为基本数据块，分别以20ms、40ms、60ms和1s四个不同周期交换数据。

②64路离散量数据主要监控发动机工作状态，要求每10ms采集一次，并在下一个10ms周期内将发动机状况显示到驾驶员座舱。

③多路模拟量数据主要采集发动机转速、油量及汽车的其他数据，为驾驶员监控汽车状态提供必要的量化数据。模拟量数据的刷新频率为1s。

④外总线(1553B)主要完成该系统与汽车其他电子系统的数据交换。

公司将本项目交给项目主管李工实施，要求李工按技术要求完成本项目的软件设计工作，公司根据合同关于“数据的采集必须确保每帧数据无丢失，并在本帧内完成数据的处理工作，本帧信息显示给驾驶员的时刻最晚不能超过下帧”的要求，提醒李工设计中重点考虑整个系统的实时性问题。李工完成设计后，提交公司评审，会上就李工设计中存在的缺陷展开了激烈讨论，最终达成一致。

李工在设计IOC模块软件时指出：为了使CPM模块能够及时处理RS422数据，在IOC与CPM间的双端口存储器中为每个422通道设计一级缓冲，当某通道接收一个字节时，就将数据放入缓冲，由CPM接收(其结构如图3-2所示)。这样的好处在于每当有数据输入时，CPM模块可立即读取，而增大双口缓冲的目的是在CPM来不及处理时可防止数据的丢失。同时，IOC中的程序相对简单、实时性好、可以不考虑422通道的数据传输周期，只要按查询方式对16路422输入进行查询读取即可。

会上，王工提出了强烈的反对意见，认为这种设计方法绝对不可取，这种方法只考虑了软件的简单与便利，而没有针对软件特点考虑问题，在设计中对实时性、负载平衡分配及实现算法上均存在缺陷，必须改进。

(1)你认为李工的设计在实时性、负载平衡分配和实现算法上存在怎样的缺陷?详细说明理由。

(2)请给出IOC模块和CPM模块之间双口存储器数据交换方法。

以下关于嵌入式系统的组成说法错误的是(26)。

A．在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块，其中嵌入式操作系统和应用程序都可以固化在 RAM中

B．Cache位于主存和嵌入式微处理器内核之间，用于减小主存或辅助存储器对微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快，实时性更强

C．板级支持包(BSP)位于嵌入式系统硬件层和系统软件层之间，也称为硬件抽象层(HAL)，它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关

D．系统软件层位于嵌入式中间层和应用软件层之间，由RTOS；文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块等组成。

A、中间层又称为板级支持包，包含了BOOTLOADER和必要的硬件驱动

B、系统层包含了操作系统内核以及操作系统的功能组件

C、应用层包含的主要是用户任务

D、应用层是实现系统功能的关键

E、系统层是嵌入式系统必须的

F、中间层和应用层有时可以合并成一个层次

嵌入式系统中的软、硬件是固定好了的，不可裁剪。()

阅读以下关于嵌入式软件体系架构的叙述。

3. 某公司承担了一项宇航嵌入式设备的研制任务。本项目除对硬件设备环境有很高的要求外，还要求支持以下功能：

(1) 设备由多个处理机模块组成，需要时外场可快速更换(即LRM结构)；

(2) 应用软件应与硬件无关，便于软硬件的升级；

(3) 由于宇航嵌入式设备中要支持不同功能，系统应支持完成不同功能任务间的数据隔离；

(4) 宇航设备可靠性要求高，系统要有故障处理能力。

公司在接到此项任务后，进行了反复论证，提出三层栈(TLS)软件总体架构，如下图所示，并将软件设计工作交给了李工，要求他在三周内完成软件总体设计工作，给出总体设计方案。

[问题1]

用150字以内的文字，说明公司制定的TLS软件架构的层次特点，并针对上述功能需求(1)～(4)，说明架构中各层内涵。

[问题2]

在TLS软件架构的基础上，关于选择哪种类型的嵌入式操作系统问题，李工与总工程师发生了严重分歧。李工认为，宇航系统是实时系统，操作系统的处理时间越快越好，隔离意味着以时间作代价，没有必要，建议选择类似于VxWorks5.5的操作系统；总工程师认为，应用软件间隔离是宇航系统安全性要求，宇航系统在选择操作系统时必须考虑这一点，建议选择类似于Linux的操作系统。

请说明两种操作系统的主要差异，完成下表中的空白部分，并针对本任务要求，用200字以内的文字说明你选择操作系统的类型和理由。

两种操作系统的主要差异

[问题3]

故障处理是宇航系统软件设计中极为重要的组成部分。故障处理主要包括故障监视、故障定位、故障隔离和系统容错(重组)。用150字以内的文字说明嵌入式系统中故障主要分哪几类?并分别给出两种常用的故障滤波算法和容错算法。