A.Windows10
B.Linux
C.uC/OS
D.vxworks
第1题
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。
第2题
某公司承担了一项大型物料配送中心的研发项目,使用自动化设备进行货物的存取。系统主要由两部分组成:其一是装有智能设备的配送车,用于自动化装卸货物:其二是用于管理和调度这些配送车的物料配送中心。如图3-1所示。
智能设备接受配送中心发出的存取货指令,根据货舱地址和舱位位置等参数,自动控制配送车行走,并调整机械臂到达目标舱位,当存取完货物后,再次等待配送中心指令。其中,视频监视器用于采集工作现场的视频数据,该数据用于智能没备识别配送车当前位置。
公司经理将智能设备的研制任务交给了李工。李工投入了大量的时间,通过一个月的努力,提交了智能设备的设计方案。但是,出乎李工预料,该方案被专家评审会否定了。评审意见指出,李工的设计方案实施成本高,并且在技术上有缺陷,建议重新设计。
李工的设计方案指出,考虑到智能设备工作的环境条件非常恶劣,并且处理机要处理大量的视频信息,所以,智能设备的硬件设计应考虑以下几点:
(1)由于智能设备要处理大量的图像数据,智能设备中的处理机应采用目前先进的、具有很强数据处理和信号处理能力的MPC7410处理器,并采用双处理机结构,以增加设备的容错能力:
(2)为了使智能设备适应不同环境条件,其设备的环境温度指标必须满足军用标准要求(-55度~+70度),因此,元器件必须经过严格筛选,并考虑芯片散热问题:
(3)由于智能设备与配送中心的数据交换采用无线通信,而配送中心义要控制多台配送车,为了保证通信数据的安全性,避免相互千扰,设计中应考虑采用安全措施,实施数据加解密操作,密钥由配送中心统一管理与分发。
请用300字以内的文字说明上述三点设计考虑有何问题。
第3题
阅读以下关于嵌入式系统设计方面的叙述,在答题纸上回答问题 1 至问题 3。
某公司承担了一项大型物料配送中心的研发项目,使用自动化设备进行货物的存取。系统主要由两部分组成,其一是装有智能设备的配送车,用于自动化装卸货物;其二是用于管理和调度这些配送车的物料配送中心。如图 3-1 所示。
智能设备接受配送中心发出的存取货指令,根据货舱地址和舱位位置等参数,自动控制配送车行走,并调整机械臂到达目标舱位,当存取完货物后,再次等待配送中心指令。其中,视频监视器用于采集工作现场的视频数据,该数据用于智能设备识别配送车当前位置。
公司经理将智能设备的研制任务交给了李工。李工投入了大量的时间,通过一个月的努力,提交了智能设备的设计方案。但是,出乎李工预料,该方案被专家评审会否定了。评审意见指出,李工的设计方案实施成本高,并且在技术上有缺陷,建议重新设计。
【问题 1】 (10 分)
李工的设计方案指出,考虑到智能设备工作的环境条件非常恶劣,并且处理机要处理大量的视频信息,所以,智能设备的硬件设计应考虑以下几点:
(1)由于智能设备要处理大量的图像数据,智能设备中的处理机应采用目前先进的、具有很强数据处理和信号处理能力的 MPC7410 处理器,并采用双处理机结构,以增加设备的容错能力;
(2)为了使智能设备适应不同环境条件,其设备的环境温度指标必须满足军用标准要求(-55 度~+70 度) ,因此,元器件必须经过严格筛选,并考虑芯片散热问题;
(3)由于智能设备与配送中心的数据交换采用无线通信,而配送中心又要控制多台配送车,为了保证通信数据的安全性,避免相互干扰,设计中应考虑采用安全措施,实施数据加解密操作,密钥由配送中心统一管理与分发。
请用 300 字以内的文字说明上述三点设计考虑有何问题。
【问题 2】 (6 分)
图 3-2 是李工在设计方案中给出的智能设备工作状态转换图。
(1)请指出图中的两处错误(在图中圈出)并用 200 字以内的文字说明理由;
(2)给出正确的状态转换图。
【问题 3】 (9 分)
针对李工的设计缺陷,请用 300 字以内的文字说明本项目应如何进行正确设计
第4题
A.Profile由PP和MIDP组成,分别支持移动和嵌入式设备的开发
B.J2ME包括一个Profile,可以定义应用系统的声明周期模型
C.PP是由其下层的PBP支持以及AWT类库组成的
D.MIDP主要用于支持在移动设备加入用户界面、网络连接等
第5题
阅读以下关于某嵌入式系统BIT的说明,回答问题1至问题3,将答案填入答题纸
的对应栏内。
【说明】
【说明】
某公司负责研制一个嵌入式计算机系统,如图4-1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。
【问题1】(6分)
王工负责对该系统进行故障模式分析,识别出了该系统可能出现的故障模式,如表
4.1所示。请将属于CPU和RAM的故障填写在答题纸的对应栏中。
【问题2](3分)
王工设计了三种BIT测试程序,分别是上电BIT、周期BIT、维护BIT。运行流程
如图4-2所示。
图4-2软件运行流程示意图
请回答下面三个问题,将答案填写在答题纸的对应栏中。
(1)请问不影响和破坏任务正常运行的是哪一种BIT?
(2)请问具有最完备的测试用例集合,可用于故障隔离和定位的是哪一种BIT?
(3)请问确保设备单元在使用前都被测式的是哪一种BIT?
【问题3](6分)
李工负责设计CPU单元的BIT测试算法,通过对每组指令分别设计一组测试用例,
定义不同的操作数、操作码和预期值,在指令运行后比较结果与预期值。由于该系统选
用的处理器集成了多级Cache(高速缓存),并且指令缓存和数据缓存是分开的,执行指
令功能测试前需要刷新指令Cache,以保证与内存中的测试代码一致。每个测试项的测
试结果正确为0,故障为1。
以32位字比较指令cmpw测试为例,cmpw将寄存器rA和rB内数据比较的结果(大于、
小于、等于)放入条件寄存器CIX,其操作码为Ox7COOOOOO,测试用例数据如表4.2所示。
表4.2字比较指令CI ipw测试用例数据
cmpw指令功能测试的算法流程示意如图4—3所示。请补全流程图4.3中的执行操作,
将答案填写在答题纸的对应栏中。
第6题
B.F8:下翻按键,下翻页操作
C.F12:返回按键,返回初始页面
D.F11:确认按键、确认操作
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