【简答题】实验十四 4×4矩阵式键盘识别技术 1． 任务要求...

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。

【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E2PROM AT24C64(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2.5～5.5 V。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。

电阻R36、R37在图6-17电路中有何作用。请在100字以内简要说明。

A.4

B.8

C.16

D.32

阅读以下关于嵌入式系统技术的说明，根据要求回答问题1至问题3。

[说明]

某水电站根据安全监控的需要决定采用嵌入式工控微机进行实时多任务安全监测。该系统有32路模拟量输入、96路开关量、16路脉冲量输入和水位落差量输入，产生显示信息、报警信号、监测报表和水位传感器控制信号等输出。该水电站安全监测系统具有以下几个特点：

(1)对各种模拟量、开关量、脉冲量、水位落差量等数据量的监测，事实上只是周期性地重复执行相应的各个任务模块。

(2)监视的对象比较固定，系统硬件的规模相对固定不变。

(3)尽可能允许把所有软件都固化在EPROM中。

(4)人机交互作用的内容固定，即由操作人员通过键盘去调用此系统中所存入的相应应用程序，不会去修改应用程序。

基于以上安全监测系统的特点，该水电站技术研发部门准备选用现有的工业控制机系统及现成的各种模板等硬件，由本部门的开发人员自行开发软件。所开发的软件主要包括：

(1)应用程序，即按各类输入/输出量的采集、处理、显示、报警和制表等功能分别作为若干任务块，由这些任务组成应用程序。

(2)多任务嵌入式实时操作系统，用来协调各任务的资源分配与管理，管理任务之间的联系与多任务操作。

根据以上安全监测系统的特点，技术研发人员郭工程师提出了一个自行编制简化“多任务嵌入式实时操作系统”的方案，以适应于协调管理硬件资源和监测对象的实际需求，其中只保留了标准的多任务实时操作系统的核心功能，例如CPU管理、中断管理和外设管理等。请在200字以内简要说明郭工程师提出的简化的“多任务嵌入式实时操作系统”可能具有哪些优点。

通用温度控制系统任务书 1 温度控制系统系统功能技术要求 1.1 温度测量范围：-10~70摄氏度，显示分辨率0.1摄氏度，精度0.5摄氏度； 1.2 显示要求：数码管显示； 1.3 输入控制要求 可通过键盘设置温度控制设定值，设定低温限和高温限，报警低限和报警高限； 1.4 参数保存要求：设定参数可以掉电保存，上电恢复； 1.5 报警要求 利用声音和灯光报警，并在不同状态下体现不同的报警声音； 1.6 执行机构 1.6.1 两路控制继电器作为执行机构（bang-bang（滞环控制）控制方式） 1.6.2 PWM控制加热电路（PID控制） 1.6.3 制冷片控制（可选，恒温控制） 1.7 控制逻辑 1.7.1 在低温限和高温限之间，执行机构不动作（bang-bang（滞环）控制方式，用于控制精度不高场合），超过高温限时，执行降温；低于低温限时，执行加热。 1.7.2 PID控制 1.7.3 上述2种方式选择之一 1.7.4 超过报警低限和报警高限，产生报警信号 1.8 上位机或App数据通信（选做） 1.8.1 参数获取 1.8.2 参数设定 1.8.3 运行状态获取 1.8.4 强制运行 1.9 遥控接口（选做） 2 通用温控系统设计实现要求 2.1 用AD软件画出能实现技术要求的电路原理图 原理图以实验板原理图为基础，根据技术要求画出相对完善的电路原理图。原理图中元件应标明具体型号参数。 2.2 画出能实现技术要求系统硬件结构框图。 系统硬件框图根据自己实际设计情况，画出相对具体的框图。 画出系统软件设计流程图。 2.3 温控系统演示或控制实现，在实验板上模拟演示（或者添加辅助电路或执行元件来完成）。 3 通用温度控制系统验收要求 3.1 提交一份设计说明书文档，规范性参加郑州轻工业学院毕业设计撰写规范。 3.2 说明书文档要体现系统的成本构成，并理解影响系统成本的主要因素。 3.3 提交源程序代码及注释 3.4 程序在实验板演示（验收可采用如下但不局限如下方法：用手模拟外部温度，输出用发光二极管，来模拟输出变化（滞环控制时观察亮或不亮，PWM控制观察闪烁频率）。）

请补充函数fun()，该函数的功能是：输出一个N×N矩阵，N由键盘输入，矩阵元素的值为随机数，并计算出该矩阵四周边元素的平均值，结果由函数返回。例如：当N=4时：

注章：部分源程序给出如下。

请勿改动主函数main和其他函数中的任何内容，仅在函数fun的横线上填入所编写的若干表达式或语句。

试题程序；

include＜stdio.h＞

include＜conio.h＞

include＜stdlib.h＞

define N 20

double fun(int a[ ][N]，int n)

{

int i，j；

int k；

double s=0.0；

double aver=0.0；

printf("*****The array*****\n")；

for(i=0；i＜n；i++)

{

for(j=0；j＜n；j++)

{

a[i][j]=rand()%10；

printf("%4d"，a[i][j])；

if(【 】)

s+=a[i][j]；

}

printf("\n")；

}

k=【 】；

aver=【 】；

return aver；

}

main( )

{

int a[N][N]；

int n；

double S；

Clrscr( )；

printf("*****Input the dimension Of array N*****\n")；

scanf(“%d”，&n)；

S=fun(a，n)；

printf(“***** THE RESULT *****\n”)；

printf(“The average is %2,3f\n”，S)；

}

三、 程序填空题（每题6分，共18分） 49．从键盘输入若干个数，当输入0时结束输入，求这些数的平均值以及平方和。 function pingfang l=0; total1=0; total2=0; a=input('input a:\n'); while( [1] ) l=l+1; total1=total1+a; total2=total2+a^2; a=input(''); end total1 avg= [2] total2 end 50．编制m文件，等待键盘输入，输入密码自己的生日199003，密码正确，显示输入密码正确，程序结束；否则提示，重新输入 function pw k=0; n=input('请输入密码(整数)\n'); while( [3] ) if n==199003 disp('输入正确') k=1; else k=0; n=input('密码错误，请重新输入密码(整数)\n'); end end end 51．一个函数文件，输入3个参数，前2个为矩阵，第3个是数字0或1。其中（1）如果是0，则计算矩阵乘积A*B（判断A与B能否相乘，若不能相乘，则输出：A与B不能相乘）；（2）如果是1，计算A.*B（要判断A与B能否点乘，若不能点乘，则输出：只有同型矩阵才能点乘）。 function y=myfun(A,B,num) if num==0 if [4] disp('A和B可以相乘'); y=A*B; else disp('A和B不能相乘'); end end if num==1 if [5] disp('A和B可以点乘'); y=A.*B; else disp('A和B不可以点乘'); end end

下面是关于某测试设备的叙述，仔细阅读并分析，回答问题1至问题4，将答案填入对应栏内。

【说明】

某测试设备是一个嵌入式系统，是为了测试一个专用设备而研制的，如下图所示。测试设备用于测试被测设备的各项软、硬件功能，包括2路RS232串口、2路模拟量、电源以及专用设备的其他内部部件。在被测专用设备内部有专门的自检测程序，来测试内部各部件。测试设备的串口与被测设备相连接，加电后，通过按测试设备的周边键与被测设备握手同步，再向被测设备发送检测消息，被测设备测试自己的某项功能后，通过串口将测试结果发回给测试设备，显示在测试设备的LCD屏上。

测试设备的硬件由处理器模块、IO模块和电源模块组成，处理器模块上有CPU、存储器、2路串口、键盘控制器；IO模块上有D/A、A/D转换器，用作为模拟量输入和采集电源的电压值，以测试被测设备的模拟量和电源；电源模块提供测试设备的电源；测试设备模块间采用ISA总线。

测试设备的2路串口与被测设备相连，同时测试设备的D/A、A/D转换控制器的输入线路与被测设备的模拟量和电源线相连，可直接测试被测设备的2路RS232串口、2路模拟量、电源。

测试设备的软件由底层驱动(串口驱动、D/A、A/D驱动和自定义键盘驱动)、嵌入式操作系统和测试软件组成。

设存储器容量为4兆字，字长32位，模块数为4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织，存储周期为200ns，数据线宽度32位，总线传送周期为50ns，请计算顺序存储器和交叉存储器的平均存取时间(单位：ns)和带宽(单位：位/秒)。

你的公司正在为年采购量为15000个的声音识别计算机键盘设备(共4年)订单进行竞标。由于技术的更新，该设备在4年后将不会有更多的销售量。该产品的生产设备的购置成本为340万美元，同时将直线折旧至残值为0，净营运资本的投入为75000美元，将在项目期末回收。而生产设备在生产期末可以以200000美元的价格出售。每年的固定成本为700000美元，变动成本为每单位产品48美元。在合同以外，你认为该产品还可以在未来4年内销售到其他国家，预计销售量分别为4000、12000、14000、7000,定价为145美元。税率为40%，必要报酬率为13%。同时公司的董事长在净现值为10000美元以下时将不会接受该项目。那么竞标价应该设定为多少呢?

答:我们需要计算项目的竞标价，但项目存在额外的现金流。由于公司目前没有生产声音识别计算机键盘，因此这些额外的现金流属于项目的增量现金流。由于额外销售的数量和价格已知，因此可以计算这些销售的现金流。订单外的销售产生的现金流如下: