嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷软件资格考试(中级)试题及答案指导(2024年)VIP

2024年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、嵌入式系统设计中，以下哪项不是其典型的特点？A、高效能B、专用处理架构C、可移植性高D、低功耗2、下列关于嵌入式系统处理器的描述中，哪一项是错误的？A、ARM架构在嵌入式领域应用广泛B、嵌入式处理器通常具备低功耗和高性能C、嵌入式系统处理器不支持实时操作D、MIPS架构也是嵌入式处理器的一种3、嵌入式系统通常由哪些基本部分组成？4、什么是实时操作系统（RTOS）？5、嵌入式系统中的中断处理机制主要目的是什么？6、以下关于嵌入式操作系统（RTOS）的特点描述，错误的是：A.实时性强B.资源占用小C.开发周期长D.兼容性好7、嵌入式系统硬件设计中，ARMCortex-M系列处理器常被用于微控制器和低功耗应用。请问ARMCortex-M3处理器的内核架构是属于以下哪种类型？（）A、RISCB、CISCC、VLIWD、DSP8、在嵌入式系统开发中，uC/OS-II是一种常用的实时操作系统（RTOS）。以下哪个特性不是uC/OS-II的主要特点？（）A、支持抢占式任务调度B、多任务支持C、具有中断嵌套特性D、支持多核处理器9、题目：下列哪种类型的微处理器在嵌入式系统中具有较低的性能指标，但功耗较低，适用于电池供电型设备？A.32位微处理器B.16位微处理器C.64位微处理器D.RISC微处理器10、题目：在进行嵌入式系统软件设计时，以下哪种方法可以有效地降低软件复杂性，提高模块化程度？A.使用宏定义B.使用函数指针C.使用面向对象设计D.使用全局变量11、嵌入式系统中的“裸机”是指什么？A.嵌入式系统中的硬件平台B.没有操作系统的嵌入式系统C.只包含硬件的嵌入式系统D.嵌入式系统中的软件平台12、以下哪项不是嵌入式系统设计的关键特性？A.实时性B.可靠性C.易用性D.可扩展性13、嵌入式系统的基本特征包括（）。A.专用性B.实时性C.独立性D.交互性14、下列关于嵌入式系统的描述中，错误的是（）。A.内嵌式嵌入式系统可以使用独立的操作系统。B.硬件设计通常需要高度量身定制。C.软件通常采用模块化和高度优化的方式进行设计。D.嵌入式系统的硬件设计和主体应用的开发有时可以同时进行。15、以下哪一个不属于嵌入式系统中的处理器类型？A.ARM架构的处理器B.DSP（数字信号处理器）C.FPGA（现场可编程门阵列）D.CPU（中央处理器）16、在嵌入式系统中，用于存储程序和数据的非易失性存储介质是？A.硬盘驱动器（HDD）B.USB闪存盘C.EEPROM（电擦除可编程只读存储器）D.RAM（随机存取存储器）17、以下哪个选项不属于嵌入式系统硬件的组成？A.微处理器B.存储器C.输入输出接口D.操作系统18、嵌入式系统的实时性能可以通过以下哪个指标来衡量？A.处理速度B.响应时间C.系统稳定性D.硬件配置19、嵌入式系统中的CPU类型通常包括哪些？A、RISCB、CISCC、DSPD、getAll上述选项20、在嵌入式系统设计中，以下哪种通信方式不属于无线通信？A、蓝牙B、Wi-FiC、以太网D、GPRS21、嵌入式系统设计中，以下哪项不是实时系统的关键特性？A.时序确定性B.容错性C.可靠性D.易用性22、在嵌入式系统中，通常采用以下哪种处理器架构？A.CISC（ComplexInstructionSetComputer）B.RISC（ReducedInstructionSetComputer）C.VLIW（VeryLongInstructionWord）D.ASIP（Application-SpecificIntegratedProcessor）23、嵌入式系统中，下列哪种类型的存储器通常用于存储程序代码？（）A.RAM（随机存取存储器）B.ROM（只读存储器）C.EEPROM（电可擦可编程只读存储器）D.Flash（闪存）24、嵌入式系统设计时，实时操作系统（RTOS）通常用于哪些场景？（）A.硬件设备驱动开发B.软件性能优化C.实时数据处理D.以上都是25、嵌入式系统设计中，编写高效代码的最佳实践是？A、尽可能使用高级语言而不是低级语言；B、尽量减少代码的注释和文档，以减小程序大小；C、采用循环展开、重启优化等编译器优化技术；D、优先考虑代码的可读性和维护性，而非运行效率。26、嵌入式系统中的“多任务”机制指的是？A、同时运行多个任务，每个任务都在独立的线程中；B、在同一时间只能执行一个任务，其他任务等待当前任务完成；C、使用操作系统提供的进程调度功能来实现多个任务的交替执行；D、依赖硬件多核处理器同时执行多个任务。27、某嵌入式系统采用移植性极强的操作系统，便于在不同硬件平台上部署。这种操作系统的特点是：A.实时性强B.资源占用大C.移植性强D.专用性强28、以下关于嵌入式系统硬件设计的基本原则，错误的是：A.稳定性和可靠性是硬件设计的关键B.硬件设计尽量简单，降低成本C.高集成度是硬件设计的发展方向D.硬件设计应追求高性能和高可靠性29、在嵌入式系统中，以下哪个组件通常用于存储大量的非易失性数据？A.EEPROMB.FlashROMC.SRAMD.DRAM30、嵌入式系统的实时操作系统（RTOS）与通用操作系统的区别主要在于哪个方面？A.用户界面B.多任务处理能力C.资源管理策略D.实时性能31、嵌入式系统的操作系统通常具有哪些特点？（A、B、D）A、轻量级B、实时性强C、安全性差D、对硬件资源需求低32、ARM架构中常见的L1缓存和L2缓存属于哪种类型的内存？（B）A、RAMB、CacheC、ROMD、Flash33、简述嵌入式系统中的“裸机”概念及其在嵌入式系统中的作用。34、说明嵌入式系统调试的常用方法及其优缺点。35、以下关于嵌入式系统硬件平台的描述，哪一项是错误的？A.嵌入式系统硬件平台通常由微控制器、存储器、接口电路等组成。B.嵌入式系统硬件平台可以是单芯片解决方案。C.嵌入式系统硬件平台不包含操作系统。D.嵌入式系统硬件平台支持多种编程语言。36、嵌入式系统开发中，以下哪种技术不属于嵌入式系统软件？A.嵌入式实时操作系统（RTOS）B.嵌入式数据库C.通用操作系统，如WindowsD.硬件驱动程序37、嵌入式系统中，RISC（精简指令集计算机）相较于CISC（复杂指令集计算机）具有哪些优势？A.功耗更小B.结构简单C.寻址方式更丰富D.指令系统更为复杂38、CAN（控制器局域网络）技术具有哪些特点？A.网络拓扑结构为总线型B.适用于网络节点数量较少的情况C.数据传输速率较低D.适用于有要求的实时传输的场合39、下列关于嵌入式系统设计原则的描述，错误的是：A.嵌入式系统设计应尽可能简化硬件结构，降低成本。B.嵌入式系统应具备高度的实时性，满足任务执行的时间要求。C.嵌入式系统应尽可能采用开源软件，以降低开发成本。D.嵌入式系统设计无需过多考虑软件的可维护性和可扩展性。40、在嵌入式系统中，通常通过以下哪一项来控制微处理器的时钟频率？A.硬件跳线B.系统的串口通信C.系统的IO口D.微处理器的软件控制指令41、以下哪个协议不属于嵌入式系统通信协议？A.I2CB.SPIC.USBD.TCP/IP42、嵌入式系统中的实时操作系统（RTOS）主要作用是什么？A.提高嵌入式系统的运行速度B.实现多任务处理C.增强嵌入式系统的可扩展性D.降低嵌入式系统的功耗43、嵌入式系统设计中的存储器访问控制主要包含哪几种机制？（A）A、存储器映射I/O、直接存储器存取(DMA)B、虚拟存储、内存保护C、内存复用、地址空间隔离D、缓存一致性、内存共享44、在嵌入式系统设计中，关于中断处理的描述，下列哪一项是正确的？（B）A、中断优先级一旦设置就不能修改B、中断处理程序执行期间，任何其他中断请求将被延迟或忽略C、中断嵌套时，优先级较低的中断请求会先于优先级较高的中断请求得到处理D、系统的大部分复杂控制通常都在中断处理程序中实现45、软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试卷一、基础知识部分45、简述嵌入式系统与计算机系统的区别。46、简述嵌入式系统中的存储器层次结构。47、在嵌入式系统中，以下哪个选项不属于硬件抽象层（HAL）的功能？A、管理硬件资源B、实现特定硬件平台的设备驱动C、提供硬件独立的软件接口D、编写操作系统内核代码48、以下哪种编程语言不适合嵌入式系统开发？A、C语言B、C++C、PythonD、Java49、题目：嵌入式系统设计中，关于中断优先级配置的正确说法是：A.中断优先级配置仅与特定处理器相关，与其他因素无关B.所有中断请求都可以自由地使用任何优先级C.通常情况下，优先级较低的设备中断会优先处理D.中断优先级的配置对系统的稳定性没有任何影响50、题目：关于嵌入式系统中的资源分配，以下说法错误的是：A.资源分配是嵌入式操作系统设计中的重要问题B.分配策略对于CPU的使用率和系统的响应时间有很大影响C.资源分配主要包括内存分配、设备分配和信号量分配D.实时系统中，对资源的高效利用和及时释放是确保实时性的关键51、嵌入式系统设计中，以下哪项不是典型的嵌入式处理器架构？A.RISC（精简指令集计算机）B.CISC（复杂指令集计算机）C.VLIW（超长指令字）D.RISC-V52、在嵌入式系统设计中，以下哪个术语描述了嵌入式系统对实时性能的需求？A.容错性B.可靠性C.实时性D.可扩展性53、以下关于嵌入式处理器体系结构的描述中，错误的是：A、RISC架构强调精简指令集，控制简单，优化硬件效率。B、CISC架构使用的指令体系较为复杂，灵活性高。C、嵌入式处理器大多采用CISC架构以提高执行效率。D、嵌入式处理器的选择应考虑具体的系统性能需求和功耗限制。54、关于嵌入式系统的实时性要求，以下陈述正确的是：A、嵌入式系统不需要考虑时延要求，因为它们通常是离线工作的。B、任何嵌入式系统都必须具备多任务处理和最高优先级任务调度的能力。C、实时嵌入式系统必须能够按照预定的时间响应特定的事件或命令。D、嵌入式系统的实时性要求与处理器的速度无关。55、嵌入式系统通常采用什么类型的处理器？56、在嵌入式系统中，以下哪项不是通常采用的网络通信技术？57、在嵌入式系统中，以下哪种存储器类型具有非易失性，且能够在断电后保留数据？A.RAMB.ROMC.SRAMD.DRAM58、嵌入式系统的中断处理机制中，以下哪种中断具有最高优先级？A.外部中断B.软件中断C.同步中断D.硬件中断59、嵌入式系统的主要特征包括以下哪些？（2分）A、高效性B、实时性C、分布式D、专用性60、在嵌入式开发中，哪些编程语言被广泛使用？（2分）A、CB、PythonC、C++D、Java61、嵌入式系统设计中，什么是“软实时”系统和“硬实时”系统的区别？62、在嵌入式系统中，什么是UART？63、以下哪种技术不属于嵌入式系统常用的实时操作系统（RTOS）技术？A.任务调度B.中断管理C.文件系统D.内存管理64、在嵌入式系统中，以下哪种通信方式属于串行通信？A.以太网B.USBC.红外D.蓝牙65、嵌入式系统中的“MCU”是指什么？A、微处理器B、微控制器C、存储器D、电源管理芯片66、在嵌入式系统中，常用的Flash存储器有哪些类型？A、EPROMB、EEPROMC、NORFlashD、NANDFlash67、以下关于微处理器（Microprocessor）描述错误的是：A.微处理器是一种执行算术逻辑运算和数据的控制指令的芯片B.微处理器作为计算机的核心部件，决定了计算机的处理能力C.微处理器主要由运算器和控制器组成D.可以直接执行高级语言程序68、以下关于嵌入式系统设计原则描述错误的是：A.嵌入式系统的设计应注重可靠性和实时性B.硬件设计应尽量采用标准化、通用化的设计方案C.软件设计应采用模块化、可重用性高的设计方法D.嵌入式系统应具备较低的能耗和较小的体积69、在嵌入式系统的开发过程中，关于RTOS（实时操作系统）的选择，下列哪个因素不是主要考虑的因素？A.内核类型（微内核/宏内核）B.支持的处理器架构C.开发团队的规模D.中断响应时间70、关于嵌入式系统的电源管理策略，下列哪一项描述是错误的？A.动态电压频率调整（DVFS）可以降低功耗。B.CPU空闲时进入低功耗模式可以节省电能。C.增加系统的运行频率总是能提高能效。D.软件算法优化有助于减少功耗。71、嵌入式系统中的中断优先级是如何设置的？72、以下哪项不是嵌入式系统设计中的实时性要求？73、以下关于嵌入式系统设计特点的说法中，不正确的是（）。A、专一性，嵌入式系统通常为执行特定任务而设计。B、实时性，嵌入式系统需要在规定的时间内完成特定任务。C、安全性，嵌入式系统的软件和硬件需要符合安全标准。D、复杂性，嵌入式系统的设计不需要考虑成本和功耗。74、以下嵌入式系统的应用领域说法中，正确的是（）。A、航空航天，用于飞机的导航系统。B、医疗设备，如心电图机。C、智能音箱，通过内置的AI实现语音控制。D、以上都是。75、以下关于嵌入式系统硬件资源描述错误的是（）。A.CPU是嵌入式系统的核心，负责执行指令和控制整个系统B.ROM和RAM是嵌入式系统的存储资源，ROM存储系统程序，RAM存储运行中数据C.GPIO（通用输入/输出）是嵌入式系统与人机交互或与其他设备交互的重要接口D.嵌入式系统一般不包含电源管理模块，因此不需要对电源进行监控和管理二、应用技术（全部为主观问答题，总5大题，第一题必选，剩下4选2，每题25分，共75分）第一题案例材料内容某智能家电制造商正在开发一款新型智能冰箱。该冰箱不仅具备传统冰箱的功能，如温度控制和食物保鲜，还集成了先进的物联网技术，能够通过Wi-Fi连接到用户的智能手机，提供远程监控和管理功能。此外，智能冰箱内置了摄像头，可以自动识别内部的食物种类，并根据用户的饮食习惯推荐食谱。为了确保产品的可靠性和安全性，开发团队决定采用嵌入式Linux操作系统作为软件平台，并使用C/C++语言编写应用程序。然而，在开发过程中遇到了几个挑战，包括硬件资源有限、实时性要求高以及需要处理大量的图像数据等。开发团队首先进行了需求分析，明确了智能冰箱的主要功能模块，包括用户界面、网络通信模块、图像处理模块和温控模块。为了保证系统的稳定运行，他们对各个模块进行了详细的性能评估，并选择了合适的硬件平台。在软件设计阶段，团队采用了模块化的设计思想，每个功能模块都被封装成独立的组件，以便于测试和维护。此外，为了提高系统的实时响应能力，团队对操作系统的内核进行了裁剪和优化。然而，在测试阶段发现，由于图像处理模块需要占用大量的计算资源，导致其他模块的响应速度变慢。开发团队经过讨论后决定采用多线程编程技术来解决这个问题，使得图像处理和其他任务能够在不同的线程中并行执行。此外，为了降低功耗，团队还引入了动态电源管理机制，可以根据冰箱的工作状态自动调整处理器的频率。问答题1、在本案例中，开发团队为何选择嵌入式Linux操作系统作为软件平台？请列举至少三个理由。2、针对图像处理模块导致其他模块响应速度变慢的问题，开发团队采取了什么措施？请简要说明这些措施如何工作。3、为了减少智能冰箱的功耗，团队引入了动态电源管理机制，请解释这一机制是如何工作的？第二题案例材料：某智能家居系统采用嵌入式Linux操作系统，主要功能包括环境监测、家电控制、安全防护等。系统硬件包括微控制器（MCU）、传感器、无线通信模块、显示屏和执行器等。系统软件分为两部分：嵌入式操作系统和应用层软件。应用层软件负责处理用户输入、显示系统状态、与传感器交互以及控制执行器等。系统需求：1.环境监测模块需实时采集室内温度、湿度、光照强度等数据，并将数据上传至服务器。2.家电控制模块需实现对空调、灯光、窗帘等家电的远程控制。3.安全防护模块需对门禁、报警系统进行管理，确保家庭安全。4.系统应具备用户认证功能，确保数据传输的安全性。一、系统硬件设计1、（1）请简述嵌入式系统硬件设计中，微控制器（MCU）的选择原则。（2）根据系统需求，选择合适的MCU，并说明选择理由。（1）嵌入式系统硬件设计中，微控制器（MCU）的选择原则包括：处理器性能：满足系统计算需求；存储容量：满足系统存储需求；外设资源：满足系统接口需求；通信接口：满足系统通信需求；电源电压：满足系统供电需求；成本效益：满足项目预算。（2）根据系统需求，选择STM32F103系列MCU。理由如下：处理器性能：STM32F103系列MCU采用ARMCortex-M3内核，性能稳定；存储容量：具有丰富的存储空间，满足系统存储需求；外设资源：具备丰富的模拟和数字外设，满足系统接口需求；通信接口：支持USB、CAN、SPI等多种通信接口，满足系统通信需求；电源电压：工作电压范围宽，满足系统供电需求；成本效益：性价比高，满足项目预算。二、系统软件设计2、（1）请简述嵌入式系统软件设计中，应用层软件的主要功能模块。（2）根据系统需求，设计环境监测模块的软件架构，并说明设计思路。（1）嵌入式系统软件设计中，应用层软件的主要功能模块包括：用户界面模块：负责用户交互，显示系统状态；数据采集模块：负责采集传感器数据；通信模块：负责与服务器进行数据传输；控制模块：负责控制家电、门禁、报警系统等；安全模块：负责用户认证和数据加密。（2）环境监测模块的软件架构设计思路如下：数据采集模块：采用中断方式采集传感器数据，降低CPU负载；数据处理模块：对采集到的数据进行处理，如滤波、转换等；数据传输模块：通过TCP/IP协议将数据上传至服务器；状态显示模块：实时显示环境数据，如温度、湿度、光照强度等；错误处理模块：对异常情况进行处理，如传感器故障、网络中断等。第三题案例描述某公司计划开发一款基于ARM处理器的智能路由器，该路由器需要具备高性能、低功耗、高可靠性等特点。设计团队选择了一款特定的ARM处理器，并基于此处理器设计了整个硬件系统。在软件设计阶段，团队决定采用Linux操作系统，并且还需要实现基于嵌入式系统的特定应用功能，如网络路由、流量控制、安全防护等。以下是具体的设计过程和相关技术选型：1.硬件选择：ARM处理器型号：RK3568，四核CPU，64位架构，支持多种外设和接口。存储容量：内部集成2GBRAM，16GBeMMC闪存。网络接口：10/100/1000Mbps以太网接口，Wi-Fi802.11ac2×2。2.操作系统选型：Linux版本：UbuntuCore22.04LTS。3.路线设计：路由功能：基于BGP协议的网络路由。流量控制：使用CBQ（Class-basedQueueing）技术。安全防护：集成硬件加速的安全模块，如硬件加密、防火墙等功能。问答题1、针对该路由器的路由设计部分，请简述BGP协议在网络路由中的作用，并设计至少一种可能的BGP影响路由的事件。2、在路由器上实施CBQ（Class-basedQueueing）技术时，需要定义哪些基本参数，并解释这些参数的作用。3、针对硬件加速的安全模块，设计一种可能的安全防护策略，并解释该策略的实现方法。第四题案例材料：某智能洗车设备厂家希望开发一款基于嵌入式系统的智能洗车机器人，该机器人能够通过自动控制系统完成洗车步骤，并具有远程监控和管理功能。以下是该智能洗车机器人的技术规格需求和关键技术点：技术规格需求：1.具备自动识别车辆类型和污渍程度；2.自动调整喷水强度和清洁剂用量；3.具有自动充电功能和远程监控与管理；4.操作界面简洁直观，能够提供多种操作模式和语音提示；5.支持Wi-Fi、蓝牙等多种通信方式。关键技术点：1.嵌入式处理器：主频1GHz，内存2GB；2.控制系统：采用PID控制算法，实现自动识别和调整；3.传感器：采用多个传感器组合，实现车辆类型和污渍程度的识别；4.电机驱动：采用直流无刷电机，实现自动喷水、旋转等功能；5.电池：采用锂电池，容量10Ah，能够满足一天的使用需求。1、请分析该智能洗车机器人采用的传感器类型及其工作原理。1、说明PID控制算法在控制系统中的应用，并分析其在实际应用中的优点。1.灵活性强，能适应不同的工作环境；2.稳定性高，控制效果好；3.在实际应用中，可根据实际情况调整参数，以满足不同需求；4.简单易行，易于编程和控制。1、针对远程监控与管理功能，请分析以下三种通信方式：Wi-Fi、蓝牙、ZigBee的优势和适用场景。1.Wi-Fi：具有较快的传输速度和较远的传输距离，适用于需要高传输速度和远距离传输的场景，如远程充电功能；2.蓝牙：传输速度相对较慢，传输距离有限，但功耗低、成本低，适用于近距离的设备通信，如语音提示功能；3.ZigBee：传输速度较慢，传输距离较短，但具有低功耗、低成本、抗干扰能力强等特点，适用于对功耗有较高要求的设备通信，如监控和管理系统。第五题案例背景材料某公司正在开发一款用于智能交通系统的嵌入式设备，该设备能够实时监测车辆的位置信息，并通过无线通信模块将数据发送给中央处理中心。此外，该设备还具备紧急情况下的自动报警功能，能够在检测到事故时迅速向最近的救援机构发送求救信号。为了确保系统的可靠性和安全性，开发团队决定在设计过程中采取多种措施来加强系统的稳定性，并且对关键组件进行了冗余设计。在硬件方面，开发团队选择了高性能的微处理器作为主控单元，并且配备了足够的存储空间以支持复杂的数据处理任务。同时，为了适应户外恶劣的工作环境，设备采用了防水防尘的设计标准。软件方面，团队使用了实时操作系统RTOS来管理任务调度，并编写了一系列的应用程序来实现数据采集、处理及传输等功能。在进行系统测试时，开发团队发现设备在长时间运行后会出现内存泄露的问题，这可能导致设备无法正常工作。此外，在极端天气条件下，设备的无线通信性能也会受到影响，有时甚至会完全失去连接。面对这些问题，团队需要采取有效的措施来解决，确保产品能够满足市场需求并顺利上市。应用技术题目1、请简述在本案例中，开发团队可以采取哪些措施来解决内存泄露问题？（5分）2、针对极端天气下无线通信性能下降的问题，开发团队有哪些可行的解决方案？（5分）3、在确保系统稳定性和安全性的前提下，本案例中的开发团队如何合理地进行冗余设计？（5分）2024年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试题及答案指导一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、嵌入式系统设计中，以下哪项不是其典型的特点？A、高效能B、专用处理架构C、可移植性高D、低功耗答案：C解析：嵌入式系统设计的特点包括高效能、专用处理架构和低功耗。虽然可移植性在软件开发中很重要，但在嵌入式系统设计中并不突出，因为嵌入式系统通常针对特定硬件和应用场景进行定制。2、下列关于嵌入式系统处理器的描述中，哪一项是错误的？A、ARM架构在嵌入式领域应用广泛B、嵌入式处理器通常具备低功耗和高性能C、嵌入式系统处理器不支持实时操作D、MIPS架构也是嵌入式处理器的一种答案：C解析：嵌入式系统处理器通常支持实时操作，尤其是在高可靠性要求的应用场景中，如汽车电子、工业控制等领域，嵌入式实时操作系统（RTOS）广泛应用于这类系统。3、嵌入式系统通常由哪些基本部分组成？答案：嵌入式系统的基本部分通常包括处理器（CPU）、存储器、输入输出接口和固件（软件）。解析：嵌入式系统是一个专用计算机系统，其基本组成部分包括：处理器（CPU）：系统的核心，执行指令和计算。存储器：包括程序存储器（ROM/EEPROM）和数据存储器（RAM），用于存储系统运行所需的程序和临时数据。输入输出接口：用于与外部设备或其他系统进行通信和数据交换。固件（软件）：嵌入式系统的软件部分，负责管理和控制硬件的操作以及实现特定的功能。4、什么是实时操作系统（RTOS）？答案：实时操作系统（RTOS）是一种操作系统，它在指定的时间限制内必须响应外部事件或触发器，满足实时性要求。解析：实时操作系统（RTOS）具有以下特点：实时性：RTOS能够在规定的时间内处理输入和输出，满足实时事件处理的严格时间约束。响应性：RTOS能够快速响应用户请求或系统事件，保证系统的高效运行。预测性：RTOS的行为可以在很大程度上预测，其任务调度和资源分配是可预期的。可靠性：RTOS设计时考虑了系统的稳定性和故障恢复机制，确保系统的可靠性。应用领域包括工业控制、医疗设备、通信系统、汽车导航等需要严格时间要求的场合。5、嵌入式系统中的中断处理机制主要目的是什么？答案：C解析：嵌入式系统中的中断处理机制主要目的是：A.提高CPU的运行速度B.增加系统的存储容量C.快速响应用户请求和外部事件D.提高系统的可靠性正确答案为C。中断处理机制允许系统在执行当前任务时，能够迅速响应外部事件或用户请求，从而提高系统的实时性和响应速度。6、以下关于嵌入式操作系统（RTOS）的特点描述，错误的是：A.实时性强B.资源占用小C.开发周期长D.兼容性好答案：D解析：嵌入式操作系统（RTOS）的特点通常包括：A.实时性强：RTOS能够确保任务在规定时间内完成，满足实时性要求。B.资源占用小：RTOS设计轻量级，对系统资源的占用较小。C.开发周期长：嵌入式系统开发周期通常较长，RTOS作为系统核心，其开发周期也较长。D.兼容性好：此选项描述错误，RTOS通常针对特定硬件平台进行开发，兼容性相对较差。因此，错误描述为D。7、嵌入式系统硬件设计中，ARMCortex-M系列处理器常被用于微控制器和低功耗应用。请问ARMCortex-M3处理器的内核架构是属于以下哪种类型？（）A、RISCB、CISCC、VLIWD、DSP答案：A、RISC解析：ARMCortex-M3处理器采用的是精简指令集计算机（RISC）架构设计，它具有精简的指令集，使得代码密度提高，功耗降低，更加适合于嵌入式系统的应用需求。8、在嵌入式系统开发中，uC/OS-II是一种常用的实时操作系统（RTOS）。以下哪个特性不是uC/OS-II的主要特点？（）A、支持抢占式任务调度B、多任务支持C、具有中断嵌套特性D、支持多核处理器答案：D、支持多核处理器解析：uC/OS-II是一种单核实时操作系统，它不支持多核处理器的特性。其主要特点是支持抢占式任务调度、多任务支持和强大的中断嵌套管理能力。对于多核架构的嵌入式系统，开发者通常会使用支持多核操作系统的平台。9、题目：下列哪种类型的微处理器在嵌入式系统中具有较低的性能指标，但功耗较低，适用于电池供电型设备？A.32位微处理器B.16位微处理器C.64位微处理器D.RISC微处理器答案：B解析：16位微处理器相比32位和64位微处理器，其处理能力和性能较低，但功耗通常较低，因此适用于电池供电型设备等对功耗要求较高的应用。10、题目：在进行嵌入式系统软件设计时，以下哪种方法可以有效地降低软件复杂性，提高模块化程度？A.使用宏定义B.使用函数指针C.使用面向对象设计D.使用全局变量答案：C解析：面向对象设计将软件设计分解为小的、独立的、可重用的模块，通过封装和继承等机制，可以有效地降低软件复杂性，提高模块化程度。相比其他选项，面向对象设计更加符合软件工程的原则。11、嵌入式系统中的“裸机”是指什么？A.嵌入式系统中的硬件平台B.没有操作系统的嵌入式系统C.只包含硬件的嵌入式系统D.嵌入式系统中的软件平台答案：B解析：在嵌入式系统领域，“裸机”通常指的是没有操作系统的嵌入式系统。在这样的系统中，程序直接运行在硬件平台上，没有中间软件层的抽象和封装。12、以下哪项不是嵌入式系统设计的关键特性？A.实时性B.可靠性C.易用性D.可扩展性答案：C解析：嵌入式系统设计的关键特性通常包括实时性、可靠性和可扩展性。实时性要求系统能够在规定的时间内完成操作；可靠性确保系统在长时间运行中保持稳定；可扩展性允许系统在需要时进行升级或扩展。而“易用性”通常不是嵌入式系统设计的首要考虑因素，因为嵌入式系统更多关注的是性能和功能实现。13、嵌入式系统的基本特征包括（）。A.专用性B.实时性C.独立性D.交互性答案：A,B解析：嵌入式系统的特征通常包括专用性、实时性和独立性。实时性强调系统能够快速响应外部事件或内部事件，确保在规定的时间内完成任务。独立性意味着系统可以独立运行而不依赖于外部大型计算机或通用操作系统。专用性是指嵌入式系统是为特定任务或应用设计的，与其他任务或应用无关。14、下列关于嵌入式系统的描述中，错误的是（）。A.内嵌式嵌入式系统可以使用独立的操作系统。B.硬件设计通常需要高度量身定制。C.软件通常采用模块化和高度优化的方式进行设计。D.嵌入式系统的硬件设计和主体应用的开发有时可以同时进行。答案：A解析：内嵌式嵌入式系统通常指的是完全整合在硬件中的嵌入式系统，对于这类系统，确实可以使用独立的操作系统。但是，也有大量的嵌入式系统使用实时操作系统或没有操作系统。因此，A选项描述是一种特定情况下的正确性，而不是普遍性。其他选项均符合嵌入式系统的设计特性。15、以下哪一个不属于嵌入式系统中的处理器类型？A.ARM架构的处理器B.DSP（数字信号处理器）C.FPGA（现场可编程门阵列）D.CPU（中央处理器）答案：C解析：ARM架构的处理器、DSP和CPU都是嵌入式系统中的常见处理器类型。FPGA（现场可编程门阵列）虽然也可以用于嵌入式系统，但通常不被归类为主处理器，而是作为一种可编程逻辑资源。16、在嵌入式系统中，用于存储程序和数据的非易失性存储介质是？A.硬盘驱动器（HDD）B.USB闪存盘C.EEPROM（电擦除可编程只读存储器）D.RAM（随机存取存储器）答案：C解析：在嵌入式系统中，EEPROM（电擦除可编程只读存储器）是用来存储程序和数据的非易失性存储介质。它可以在断电后仍保存数据，不同于RAM，RAM是一种易失性存储介质，断电后会丢失存储的数据。硬盘驱动器（HDD）和USB闪存盘虽然在嵌入式系统中也有应用，但它们更多的是作为数据存储介质而不是主要的程序存储介质。17、以下哪个选项不属于嵌入式系统硬件的组成？A.微处理器B.存储器C.输入输出接口D.操作系统答案：D解析：嵌入式系统的硬件主要包括微处理器、存储器、输入输出接口等。操作系统虽然是嵌入式系统的重要组成部分，但它属于软件系统，不属于硬件组成。18、嵌入式系统的实时性能可以通过以下哪个指标来衡量？A.处理速度B.响应时间C.系统稳定性D.硬件配置答案：B解析：嵌入式系统的实时性能主要是指系统能够在规定的时间内完成任务的性能。响应时间是指系统从接收到任务请求到完成任务所需的时间，因此响应时间是衡量嵌入式系统实时性能的重要指标。处理速度、系统稳定性、硬件配置虽然也会影响实时性能，但不是衡量实时性能的直接指标。19、嵌入式系统中的CPU类型通常包括哪些？A、RISCB、CISCC、DSPD、getAll上述选项答案：D解析：嵌入式系统中的CPU可以采用不同的架构类型。RISC（精简指令集计算）和CISC（复杂指令集计算）是两种常见的CPU架构类型。RISC架构简化了指令集，相对更容易控制，但潜在的效率可能略低；CISC架构则包含了丰富的指令集，能完成更复杂的任务，但在控制上相对复杂。此外，嵌入式系统中还常使用DSP（数字信号处理器），它们专门设计用于处理信号处理任务，如音频、图像和视频处理等。因此正确答案是D，即涵盖以上所有选项。20、在嵌入式系统设计中，以下哪种通信方式不属于无线通信？A、蓝牙B、Wi-FiC、以太网D、GPRS答案：C解析：嵌入式系统设计时，常用的几种无线通信方式包括蓝牙、Wi-Fi和GPRS（通用分组无线服务）。这些通信方式适用于需要在设备之间无线传输数据的应用。而以太网是一个有线通信标准，并不属于无线通信，主要用于联网设备间的有线连接。因此，正确答案是C，即以太网。21、嵌入式系统设计中，以下哪项不是实时系统的关键特性？A.时序确定性B.容错性C.可靠性D.易用性答案：D解析：嵌入式系统，尤其是实时系统，其关键特性通常包括时序确定性、容错性和可靠性，因为这些特性对于系统的稳定运行至关重要。易用性虽然也是一个重要的系统特性，但对于实时系统来说并不是最关键的。实时系统更注重的是任务的及时完成和系统的稳定性。因此，选项D不是实时系统的关键特性。22、在嵌入式系统中，通常采用以下哪种处理器架构？A.CISC（ComplexInstructionSetComputer）B.RISC（ReducedInstructionSetComputer）C.VLIW（VeryLongInstructionWord）D.ASIP（Application-SpecificIntegratedProcessor）答案：B解析：在嵌入式系统中，RISC架构（ReducedInstructionSetComputer，精简指令集计算机）因其指令数量较少，执行速度快，功耗较低而被广泛采用。RISC架构的设计理念是通过简单、高效的指令来提高处理速度。相对于CISC（ComplexInstructionSetComputer，复杂指令集计算机），RISC架构更注重指令的执行效率。虽然VLIW（VeryLongInstructionWord，超长指令字）和ASIP（Application-SpecificIntegratedProcessor，应用特定集成处理器）也是嵌入式系统常用的处理器架构，但RISC仍然是首选之一。因此，选项B是正确答案。23、嵌入式系统中，下列哪种类型的存储器通常用于存储程序代码？（）A.RAM（随机存取存储器）B.ROM（只读存储器）C.EEPROM（电可擦可编程只读存储器）D.Flash（闪存）答案：B解析：在嵌入式系统中，ROM（只读存储器）通常用于存储程序代码，因为它具有非易失性，即断电后信息不会丢失。RAM（随机存取存储器）虽然是易失性存储器，适合存储运行时的数据，但不适合存储程序代码。EEPROM和Flash虽然也是非易失性存储器，但它们更常用于存储需要频繁更新的数据，而不是程序代码。因此，正确答案是B。24、嵌入式系统设计时，实时操作系统（RTOS）通常用于哪些场景？（）A.硬件设备驱动开发B.软件性能优化C.实时数据处理D.以上都是答案：D解析：实时操作系统（RTOS）主要用于处理对时间敏感的应用，适用于以下场景：A.硬件设备驱动开发：RTOS可以确保设备驱动程序能够及时响应硬件事件。B.软件性能优化：RTOS提供任务优先级和多任务处理，有助于提高软件性能。C.实时数据处理：在需要处理实时数据的场合，RTOS确保数据处理的及时性和准确性。由于RTOS在上述所有场景中都有应用，所以正确答案是D。25、嵌入式系统设计中，编写高效代码的最佳实践是？A、尽可能使用高级语言而不是低级语言；B、尽量减少代码的注释和文档，以减小程序大小；C、采用循环展开、重启优化等编译器优化技术；D、优先考虑代码的可读性和维护性，而非运行效率。答案：C解析：在嵌入式系统设计中，高效代码的编写是一个重要的环节。C选项中提到的循环展开和重启优化是常见的编译器优化技术，能够有效提高代码的执行效率。虽然A选项中的高级语言可以简化开发过程，但在嵌入式系统中，往往需要考虑目标处理器的性能限制，因此直接采用低级语言编写程序在某些情况下更有效。B选项忽略了代码的可读性与维护性，虽然在内存和程序大小方面有所减少，但如果代码过于紧凑且缺乏注释，后续维护将变得困难。D选项虽然强调了可读性和维护性的优先级，但嵌入式系统通常资源有限，运行效率至关重要，因此不能忽视运行效率。26、嵌入式系统中的“多任务”机制指的是？A、同时运行多个任务，每个任务都在独立的线程中；B、在同一时间只能执行一个任务，其他任务等待当前任务完成；C、使用操作系统提供的进程调度功能来实现多个任务的交替执行；D、依赖硬件多核处理器同时执行多个任务。答案：C解析：嵌入式系统中的“多任务”机制指的是能够通过操作系统（或其他调度机制）对多个任务进行合理的调度，使得它们可以在时间上实现相互交替执行的效果，就如同是“多任务处理器”，但实际上并不是真正的“同时”执行。A选项描述的情况在某些高级应用场景中确实存在，但并非所有嵌入式系统都会或允许在任务之间维护独立的线程。B选项显然不是多任务的定义。D选项指出了使用多核处理器可以实现多任务处理，但并非所有嵌入式系统都具备多核处理器资源，因此D选项不是普遍适用于所有情况的解释。27、某嵌入式系统采用移植性极强的操作系统，便于在不同硬件平台上部署。这种操作系统的特点是：A.实时性强B.资源占用大C.移植性强D.专用性强答案：C解析：嵌入式系统常用的操作系统分为实时操作系统（RTOS）和通用操作系统。其中，RTOS具有实时性强、资源占用适中等特点，而通用操作系统，如Linux操作系统，由于具有高度的可移植性，可以在多种硬件平台上运行，因此移植性强。28、以下关于嵌入式系统硬件设计的基本原则，错误的是：A.稳定性和可靠性是硬件设计的关键B.硬件设计尽量简单，降低成本C.高集成度是硬件设计的发展方向D.硬件设计应追求高性能和高可靠性答案：D解析：嵌入式系统硬件设计的基本原则包括稳定性和可靠性、简化设计降低成本、高集成度、功耗等因素。D选项中的“硬件设计应追求高性能和高可靠性”虽有一定的道理，但并不是硬件设计的基本原则，因为高性能和高可靠性需要在具体设计中根据实际需求来平衡，而非盲目追求。29、在嵌入式系统中，以下哪个组件通常用于存储大量的非易失性数据？A.EEPROMB.FlashROMC.SRAMD.DRAM答案：B解析：在嵌入式系统中，FlashROM（闪存）通常用于存储大量的非易失性数据。EEPROM（电可擦写可编程只读存储器）虽然也可以存储非易失性数据，但它的存储容量通常较小。SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器）都是易失性存储器，不适合用于长期存储数据。因此，正确答案是B。30、嵌入式系统的实时操作系统（RTOS）与通用操作系统的区别主要在于哪个方面？A.用户界面B.多任务处理能力C.资源管理策略D.实时性能答案：D解析：嵌入式系统的实时操作系统（RTOS）与通用操作系统的区别主要在于实时性能。RTOS设计用于确保任务在预定的时间内完成，即具有严格的实时性要求。通用操作系统虽然也支持多任务处理和资源管理，但它们通常不保证任务的实时响应时间。因此，正确答案是D。31、嵌入式系统的操作系统通常具有哪些特点？（A、B、D）A、轻量级B、实时性强C、安全性差D、对硬件资源需求低答案：A、B、D解析：嵌入式系统的操作系统通常具有如下特点：轻量级，即占用较小的内存和处理能力；实时性强，能够提供及时响应和处理；对硬件资源需求低，意味着操作系统设计时注重高效利用有限的硬件资源。安全性差不是嵌入式操作系统的特点，因此选项C是错误的。32、ARM架构中常见的L1缓存和L2缓存属于哪种类型的内存？（B）A、RAMB、CacheC、ROMD、Flash答案：B解析：ARM架构中的L1缓存和L2缓存属于高速缓存（Cache）类型。缓存主要用于提升数据访问速度，减少从主内存（如DDR存储器）读写数据的延迟，从而提高整个系统的运行效率。33、简述嵌入式系统中的“裸机”概念及其在嵌入式系统中的作用。答案：裸机指的是只有操作系统的最小核心版本和必要的硬件驱动程序，主要用于运行特定嵌入式应用程序的硬件平台。裸机在嵌入式系统中的作用包括：1.提供底层硬件交互接口，使操作系统能够直接访问硬件资源；2.提高系统运行效率，减少运行时开销；3.为上层应用程序提供稳定的运行环境；4.增强系统的安全性，防止软件漏洞被恶意利用。解析：本题考察考生对嵌入式系统基础知识的理解，特别是对“裸机”概念的认识。裸机是嵌入式系统的一个基本组成部分，其主要功能是为操作系统和上层应用程序提供底层硬件交互接口，为系统的稳定运行提供支持。34、说明嵌入式系统调试的常用方法及其优缺点。答案：嵌入式系统调试的常用方法包括：1.软件/代码调试：通过代码检查和调试工具发现并修正程序中的错误；优点：直接定位问题源，修正过程简单；缺点：调试效率较低，易受环境因素影响。2.硬件调试：通过逻辑分析仪、示波器等工具分析硬件电路信号，定位硬件故障；优点：硬件问题定位迅速准确；缺点：成本较高，对技术人员要求较高。3.虚拟仿真调试：通过虚拟仿真平台，模拟嵌入式系统的运行环境和行为，发现并解决问题；优点：成本低、易于操作，不受实际硬件限制；缺点：仿真精度有限，无法完全代替实际硬件测试。解析：本题考查考生对嵌入式系统调试方法的掌握。嵌入式系统调试是嵌入式开发过程中的重要环节，了解和掌握常用的调试方法对于提高开发效率和质量具有重要意义。本题通过列举几种调试方法，考察考生对不同方法的优点和缺点的理解。35、以下关于嵌入式系统硬件平台的描述，哪一项是错误的？A.嵌入式系统硬件平台通常由微控制器、存储器、接口电路等组成。B.嵌入式系统硬件平台可以是单芯片解决方案。C.嵌入式系统硬件平台不包含操作系统。D.嵌入式系统硬件平台支持多种编程语言。答案：C解析：嵌入式系统硬件平台通常包括微控制器、存储器、接口电路等组件，可以采用单芯片解决方案。操作系统是嵌入式系统的重要组成部分，负责管理硬件资源和运行应用程序。因此，选项C的描述是错误的。36、嵌入式系统开发中，以下哪种技术不属于嵌入式系统软件？A.嵌入式实时操作系统（RTOS）B.嵌入式数据库C.通用操作系统，如WindowsD.硬件驱动程序答案：C解析：嵌入式系统软件通常指的是专门为嵌入式系统设计的软件，包括RTOS、嵌入式数据库和硬件驱动程序等。通用操作系统，如Windows，虽然可以在某些嵌入式系统中运行，但它们并非专为嵌入式系统设计，因此不属于嵌入式系统软件。选项C描述的是通用操作系统，不符合嵌入式系统软件的定义。37、嵌入式系统中，RISC（精简指令集计算机）相较于CISC（复杂指令集计算机）具有哪些优势？A.功耗更小B.结构简单C.寻址方式更丰富D.指令系统更为复杂答案：A、B解析：RISC架构的设计目标是在合理面积、低功耗及性能成本下提供高效的处理能力。相比于CISC架构，RISC架构具有以下优势：功耗更小：由于RISC架构简化了指令集，使得处理器在执行CPU操作时所需的能量更少，因此它在便携式设备（如智能手机、平板电脑）中非常受欢迎。结构简单：RISC架构的指令集较为精简，减少了硬件实现的复杂性，使得设计更加简单，容易维护。更高的硬件成本：虽然RISC架构提高了处理器的性能和能效，但相应地增加了硬件成本，尤其是在逻辑和控制单元上的成本增加。因此，在成本敏感的应用场景中，CISC架构可能更为经济。较低的指令执行效率：RISC架构虽然指令执行速度快，但由于单条指令执行的功能有限，因此需要更多的指令来完成复杂任务，从而可能减少总执行效率。38、CAN（控制器局域网络）技术具有哪些特点？A.网络拓扑结构为总线型B.适用于网络节点数量较少的情况C.数据传输速率较低D.适用于有要求的实时传输的场合答案：A、D解析：CAN总线是一种串行总线技术，适用于实时监控和分布式控制系统的通信。它的特点包括：网络拓扑结构为总线型：CAN节点连接在一个共享的总线上，所以采用的是“一点对多点”的总线拓扑结构。适用于网络节点数量较少的情况：虽然理论上可以支持更多的节点，但在实际应用中由于数据帧格式的限制及节点间冲突处理机制，节点数量受到一定限制。数据传输速率较高：CAN协议可以支持高达1Mbit/s的数据传输速率，甚至在更长的总线长度上也能保证较低的数据传输延迟。适用于有要求的实时传输的场合：CAN总线通过其仲裁机制实现实时传输，特别适合汽车、工业自动化等对实时性要求较高的场合。良好的抗干扰能力：CAN协议集成了错误检测和自动重传机制，能够在恶劣的电磁环境下保持良好的通信质量。39、下列关于嵌入式系统设计原则的描述，错误的是：A.嵌入式系统设计应尽可能简化硬件结构，降低成本。B.嵌入式系统应具备高度的实时性，满足任务执行的时间要求。C.嵌入式系统应尽可能采用开源软件，以降低开发成本。D.嵌入式系统设计无需过多考虑软件的可维护性和可扩展性。答案：D解析：嵌入式系统设计时，除了考虑硬件结构和实时性外，软件的可维护性和可扩展性也非常重要。软件的可维护性确保在未来升级或修复错误时能够方便地进行，而可扩展性则使得系统在未来能适应更多的功能需求。因此，D选项的说法是错误的。A、B、C选项均符合嵌入式系统设计的合理原则。40、在嵌入式系统中，通常通过以下哪一项来控制微处理器的时钟频率？A.硬件跳线B.系统的串口通信C.系统的IO口D.微处理器的软件控制指令答案：A解析：在嵌入式系统中，通常通过硬件跳线来控制微处理器的时钟频率。这是因为时钟频率直接关系到系统的功耗和性能，通过硬件跳线可以方便地调整时钟频率，以满足不同应用场景的需求。串口通信、IO口和软件控制指令虽然也可能影响系统的某些功能，但不是控制微处理器时钟频率的直接方式。因此，A选项是正确的。41、以下哪个协议不属于嵌入式系统通信协议？A.I2CB.SPIC.USBD.TCP/IP答案：D解析：I2C、SPI和USB都是常见的嵌入式系统通信协议，用于设备间的数据传输。而TCP/IP主要用于网络通信，不是嵌入式系统特有的通信协议。因此，D选项正确。42、嵌入式系统中的实时操作系统（RTOS）主要作用是什么？A.提高嵌入式系统的运行速度B.实现多任务处理C.增强嵌入式系统的可扩展性D.降低嵌入式系统的功耗答案：B解析：实时操作系统（RTOS）的主要作用是实现多任务处理，确保系统中多个任务能够按照预定的时间要求完成。虽然RTOS也可以在一定程度上提高嵌入式系统的运行速度、增强可扩展性或降低功耗，但其核心功能仍然是实现多任务处理。因此，B选项正确。43、嵌入式系统设计中的存储器访问控制主要包含哪几种机制？（A）A、存储器映射I/O、直接存储器存取(DMA)B、虚拟存储、内存保护C、内存复用、地址空间隔离D、缓存一致性、内存共享答案：A解析：嵌入式系统设计中的存储器访问控制主要包含存储器映射I/O（Memory-MappedI/O,MMIO）和直接存储器存取(DirectMemoryAccess,DMA)。存储器映射I/O允许输入输出函数通过访问存储器来执行，而DMA则允许外设直接访问主存储器，绕过了CPU，提高了数据传输效率。其他选项虽然也是重要的存储器管理机制，但它们在仓储器系统设计中的直接关联较小。44、在嵌入式系统设计中，关于中断处理的描述，下列哪一项是正确的？（B）A、中断优先级一旦设置就不能修改B、中断处理程序执行期间，任何其他中断请求将被延迟或忽略C、中断嵌套时，优先级较低的中断请求会先于优先级较高的中断请求得到处理D、系统的大部分复杂控制通常都在中断处理程序中实现答案：B解析：中断处理是嵌入式系统中的一项重要功能，用于处理外部硬件发送的中断请求。当处理器响应一个中断时，当前正在进行的程序会被中断并转入处理该中断的中断服务程序。在这个期间，任何其他中断请求将被延迟或忽略，直到当前中断处理完毕或者允许新的中断。通常，中断优先级是可配置的，但在中断处理期间，这些优先级是暂时性的，不会受到外界干扰。中断嵌套是指当前中断处理程序未执行完毕前，另一个中断请求到来且其优先级更高，处理器则会暂停当前中断处理程序并发去处理高优先级的中断请求。中断处理程序通常用于执行关键的任务，但系统的大部分复杂控制一般不由中断服务程序直接完成，而是通过中断服务程序提供的接口或者后台任务来实现。45、软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试卷一、基础知识部分45、简述嵌入式系统与计算机系统的区别。答案：嵌入式系统与计算机系统的区别主要在于以下几点：1.运行环境不同：嵌入式系统通常是针对特定应用环境设计的，对环境要求较高；计算机系统则可以适应多种运行环境。2.体系结构不同：嵌入式系统一般采用专用处理器和外围设备，而计算机系统通常使用通用处理器。3.设计目标不同：嵌入式系统主要追求稳定性和低功耗，而计算机系统追求高性能和可扩展性。4.软件特点不同：嵌入式系统软件通常采用裸机或者实时操作系统，计算机系统则运行通用操作系统。5.开发周期不同：嵌入式系统的开发周期较长，需要针对具体应用优化；计算机系统开发周期相对较短。解析：本题考查嵌入式系统与计算机系统的区别。通过分析两种系统在运行环境、体系结构、设计目标、软件特点和开发周期等方面的差异，便于考生全面了解嵌入式系统。46、简述嵌入式系统中的存储器层次结构。答案：嵌入式系统中的存储器层次结构包括以下几个层次：1.cache：用于提高系统CPU访问速度，通常包括一级缓存（L1）和二级缓存（L2）。2.片上缓存（SRAM）：位于CPU附近，用于缓存经常访问的数据和指令。3.片外缓存（DRAM）：位于主板上，容量较大，但访问速度相对较慢。4.扩展存储器：如SD卡、NORFlash、NANDFlash等，用于存储大量数据。解析：本题考查嵌入式系统中的存储器层次结构。通过介绍各级缓存和扩展存储器的特点，使考生了解嵌入式系统中的存储器层次结构。47、在嵌入式系统中，以下哪个选项不属于硬件抽象层（HAL）的功能？A、管理硬件资源B、实现特定硬件平台的设备驱动C、提供硬件独立的软件接口D、编写操作系统内核代码答案：D解析：硬件抽象层（HardwareAbstractionLayer，HAL）的主要作用是提供一种硬件无关的抽象接口，使得上层软件能够透明地访问硬件资源。它通常包括硬件资源管理、设备驱动的实现以及提供硬件独立的接口等功能，而不涉及到操作系统内核代码的编写。编写操作系统内核代码是操作系统的责任，与HAL无关。48、以下哪种编程语言不适合嵌入式系统开发？A、C语言B、C++C、PythonD、Java答案：C解析：Python和Java属于高级语言，通常需要更多的内存和计算资源，而嵌入式系统往往有更严格的资源限制。C语言和C++则因其效率高、直接操作硬件能力较强，常被用于嵌入式系统开发。因此，Python和Java不适合大多数嵌入式系统开发环境。答案：C、Python解析：Python因其解释执行的特点，相比于C/C++需要更多的资源，对于大多数嵌入式系统而言，其资源是有限的，因此不适合直接用于嵌入式系统的开发。Java也需要虚拟机的支持，资源需求较高，同样不适合嵌入式系统开发。49、题目：嵌入式系统设计中，关于中断优先级配置的正确说法是：A.中断优先级配置仅与特定处理器相关，与其他因素无关B.所有中断请求都可以自由地使用任何优先级C.通常情况下，优先级较低的设备中断会优先处理D.中断优先级的配置对系统的稳定性没有任何影响答案：A解析：在嵌入式系统设计中，中断优先级配置通常与特定处理器的中断控制器相关，不同的处理器可能有不同的中断优先级配置方法。其他选项描述均不符合实际情况，中断优先级配置是为了提高系统的响应效率和稳定性，优先级设置不当可能会导致响应时间过长或系统无法按照预期的顺序处理中断。因此，选择A。50、题目：关于嵌入式系统中的资源分配，以下说法错误的是：A.资源分配是嵌入式操作系统设计中的重要问题B.分配策略对于CPU的使用率和系统的响应时间有很大影响C.资源分配主要包括内存分配、设备分配和信号量分配D.实时系统中，对资源的高效利用和及时释放是确保实时性的关键答案：C解析：嵌入式系统中的资源分配确实是嵌入式操作系统设计中的重要问题，选项A、B和D都是正确的。选项C中，信号量分配并不是资源分配的一部分，它是进程同步的一种机制。资源分配主要包括内存分配、设备分配等，但不包括信号量分配。因此，选择C。51、嵌入式系统设计中，以下哪项不是典型的嵌入式处理器架构？A.RISC（精简指令集计算机）B.CISC（复杂指令集计算机）C.VLIW（超长指令字）D.RISC-V答案：B解析：嵌入式系统设计中常用的处理器架构包括RISC、VLIW和RISC-V。RISC是精简指令集计算机的缩写，旨在通过减少指令数量和提高指令执行速度来优化处理器性能。VLIW（超长指令字）是另一种处理器架构，它将多个指令打包在一个超长指令字中，由处理器一次性执行。RISC-V是一种新的开放架构，它遵循RISC原则。CISC（复杂指令集计算机）则不是嵌入式系统设计中常用的处理器架构。CISC架构通常用于通用处理器，如个人电脑中的处理器。52、在嵌入式系统设计中，以下哪个术语描述了嵌入式系统对实时性能的需求？A.容错性B.可靠性C.实时性D.可扩展性答案：C解析：嵌入式系统设计中的实时性是指系统对任务执行时间的要求非常严格，即在规定的时间内必须完成特定任务。实时性是嵌入式系统设计中的一个关键特性，因为它直接关系到系统是否能够满足实时任务的需求。容错性是指系统在面对故障时仍能正常工作的能力；可靠性是指系统在长时间运行中保持稳定和可靠的能力；可扩展性是指系统根据需要增加功能或性能的能力。这些术语虽然与嵌入式系统设计有关，但并不直接描述实时性能的需求。53、以下关于嵌入式处理器体系结构的描述中，错误的是：A、RISC架构强调精简指令集，控制简单，优化硬件效率。B、CISC架构使用的指令体系较为复杂，灵活性高。C、嵌入式处理器大多采用CISC架构以提高执行效率。D、嵌入式处理器的选择应考虑具体的系统性能需求和功耗限制。答案：C解析：嵌入式处理器通常采用RISC架构设计来简化硬件并提升效率，而不是CISC架构，因为CISC架构虽然灵活性高，但通常需要更大的硬件资源。54、关于嵌入式系统的实时性要求，以下陈述正确的是：A、嵌入式系统不需要考虑时延要求，因为它们通常是离线工作的。B、任何嵌入式系统都必须具备多任务处理和最高优先级任务调度的能力。C、实时嵌入式系统必须能够按照预定的时间响应特定的事件或命令。D、嵌入式系统的实时性要求与处理器的速度无关。答案：C解析：实时性是嵌入式系统的一个关键特性，意味着系统需要在特定的时间内完成任务，以响应外部事件或内部命令。选项A错误，嵌入式系统即便离线工作，也必须考虑时延要求。选项B错误，并非所有嵌入式系统都要求多任务处理和最高优先级任务调度。选项D错误，处理器速度是影响实时性能的因素之一。55、嵌入式系统通常采用什么类型的处理器？答案：CGNU/Linux或实时操作系统(RTOS)解析：嵌入式系统设计中，通常会采用专用处理器，如ARM、MIPS、PowerPC等。操作系统方面，嵌入式系统可以选择GNU/Linux操作系统，它是一种免费软件的操作系统；或者选择实时操作系统(RTOS)，以满足嵌入式系统对实时响应的需求。56、在嵌入式系统中，以下哪项不是通常采用的网络通信技术？答案：B无线局域网(WLAN)解析：嵌入式系统中的网络通信技术主要包括无线通信、有线通信和无线传感器网络等。无线局域网(WLAN)虽然是一种常见的无线通信技术，但并不是嵌入式系统设计中的常规选择。无线通信技术如ZigBee、蓝牙等在嵌入式系统中更为常见。因此，无线局域网(WLAN)不是嵌入式系统中通常采用的网络通信技术。57、在嵌入式系统中，以下哪种存储器类型具有非易失性，且能够在断电后保留数据？A.RAMB.ROMC.SRAMD.DRAM答案：B解析：在嵌入式系统中，ROM（Read-OnlyMemory，只读存储器）是一种非易失性存储器，能够在断电后保留数据。而RAM（RandomAccessMemory，随机存取存储器）、SRAM（StaticRandomAccessMemory，静态随机存取存储器）和DRAM（DynamicRandomAccessMemory，动态随机存取存储器）都是易失性存储器，断电后数据会丢失。因此，正确答案是B.ROM。58、嵌入式系统的中断处理机制中，以下哪种中断具有最高优先级？A.外部中断B.软件中断C.同步中断D.硬件中断答案：A解析：在嵌入式系统的中断处理机制中，外部中断通常具有最高的优先级。外部中断是由外部事件（如按钮按下、传感器信号变化等）触发的，系统需要快速响应以处理这些事件。而软件中断、同步中断和硬件中断的优先级通常低于外部中断。因此，正确答案是A.外部中断。59、嵌入式系统的主要特征包括以下哪些？（2分）A、高效性B、实时性C、分布式D、专用性答案：A、B、D解析：嵌入式系统具有高效性、实时性以及专用性等特征。嵌入式系统通常是为了提高工作效率或响应速度，因此高效性是重要特征之一。实时性是指系统需要在一定的时间范围内完成预定的操作，适用于要求快速响应的场合。而专用性则指的是这些系统通常被设计来执行特定的任务，而不是广泛适用的任务，这使得它们更加高效和针对特定需求定制化。60、在嵌入式开发中，哪些编程语言被广泛使用？（2分）A、CB、PythonC、C++D、Java答案：A、C解析：在嵌入式开发领域，C和C++编程语言被广泛使用。这两种语言具有高度的处理器效率和灵活性，特别适合编写要求高性能、低资源占用的应用程序。Python虽然也支持嵌入式开发，但其主要被应用于更高的抽象层次或特定领域（如机器学习等），通常不作为底层系统编程的主要选择。Java虽然在移动设备中有一定应用，但对于大多数嵌入式系统并非主流选择，尤其是在资源受限的环境中。61、嵌入式系统设计中，什么是“软实时”系统和“硬实时”系统的区别？答案：软实时系统和硬实时系统的区别在于系统满足实时要求的关键程度。解析：软实时系统指的是那些对实时性要求不是非常严格的系统，如一些多媒体应用。这类系统在一定时间范围内完成任务是可以接受的，偶尔的超时也不会引起严重后果。而硬实时系统则对实时性有严格要求，系统中任务的响应时间必须在规定的时间内完成，超时会导致系统无法恢复的错误，如飞行控制系统和安全关键型系统。62、在嵌入式系统中，什么是UART？答案：UART是通用异步收发传输器（UniversalAsynchronousReceiver-Transmitter）的缩写。解析：UART是一种串行通信接口，用于嵌入式系统中的数据传输。与其他串行通信接口相比，如同步通信接口，UART采用的是异步通信方式，其主要特点是不需要时钟同步，通过数据位的开始和停止位进行数据同步。UART具有电气特性、传输速率和通信协议简单等优点，广泛应用于嵌入式系统的设备通信。63、以下哪种技术不属于嵌入式系统常用的实时操作系统（RTOS）技术？A.任务调度B.中断管理C.文件系统D.内存管理答案：C解析：实时操作系统（RTOS）主要用于确保嵌入式系统中的任务能够及时响应外部事件，保证系统的实时性。RTOS的技术包括任务调度、中断管理、内存管理等。文件系统主要用于长期数据存储，不属于RTOS的核心技术之一。因此，C选项不属于嵌入式系统常用的RTOS技术。64、在嵌入式系统中，以下哪种通信方式属于串行通信？A.以太网B.USBC.红外D.蓝牙答案：C解析：串行通信是指数据在传输过程中，按照一定顺序逐位传输的通信方式。在嵌入式系统中，常见的串行通信方式包括RS-232、RS-485、红外通信等。以太网、USB和蓝牙都属于并行通信或复合通信方式。因此，C选项红外通信属于嵌入式系统中的串行通信方式。65、嵌入式系统中的“MCU”是指什么？A、微处理器B、微控制器C、存储器D、电源管理芯片答案：B、微控制器解析：MCU（MicrocontrollerUnit）是指带有内部微处理器的芯片，通常用于嵌入式系统中控制和处理各种传感器和执行器的信号。它集成了处理器、存储器和I/O外设接口等组件，是嵌入式系统的常见核心组件之一。66、在嵌入式系统中，常用的Flash存储器有哪些类型？A、EPROMB、EEPROMC、NORFlashD、NANDFlash答案：C、NORFlash；D、NANDFlash解析：在嵌入式系统中，常用的Flash存储器主要分为NORFlash和NANDFlash两大类。NORFlash的特点是支持快速随机读取，适用于固件代码存放和快速启动，但写入速度较慢；NANDFlash则以大容量和快速顺序写入著称，适用于存储大容量的数据文件，但随机写入速度较慢。EPROM（ErasableProgrammableRead-OnlyMemory）和EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory）虽然也常见于嵌入式系统，但它们更多是通用存储器类型，而非Flash存储器。67、以下关于微处理器（Microprocessor）描述错误的是：A.微处理器是一种执行算术逻辑运算和数据的控制指令的芯片B.微处理器作为计算机的核心部件，决定了计算机的处理能力C.微处理器主要由运算器和控制器组成D.可以直接执行高级语言程序答案：D解析：微处理器能够执行的是机器码程序，即编译后形成的二进制指令序列。高级语言程序需要经过编译器转换成机器码才能由微处理器执行，因此D选项描述错误。A、B、C选项均正确描述了微处理器的基本特征和组成。68、以下关于嵌入式系统设计原则描述错误的是：A.嵌入式系统的设计应注重可靠性和实时性B.硬件设计应尽量采用标准化、通用化的设计方案C.软件设计应采用模块化、可重用性高的设计方法D.嵌入式系统应具备较低的能耗和较小的体积答案：D解析：嵌入式系统的设计原则确实应注重可靠性和实时性（A），硬件设计应采用标准化、通用化的设计方案（B），以及软件设计采用模块化、可重用性高的设计方法（C）。然而，嵌入式系统的能耗和体积并不是设计中的绝对原则，而是根据具体应用场景和设计要求权衡考虑。因此，D选项描述错误。69、在嵌入式系统的开发过程中，关于RTOS（实时操作系统）的选择，下列哪个因素不是主要考虑的因素？A.内核类型（微内核/宏内核）B.支持的处理器架构C.开发团队的规模D.中断响应时间答案：C解析：在选择RTOS时，主要考虑的因素包括但不限于内核类型、支持的处理器架构以及中断响应时间等与系统性能直接相关的特性。而开发团队的规模虽然也会影响项目的管理和发展，但它并不是选择RTOS的主要技术考量因素。70、关于嵌入式系统的电源管理策略，下列哪一项描述是错误的？A.动态电压频率调整（DVFS）可以降低功耗。B.CPU空闲时进入低功耗模式可以节省电能。C.增加系统的运行频率总是能提高能效。D.软件算法优化有助于减少功耗。答案：C解析：增加系统的运行频率并不总能提高能效。实际上，在很多情况下，过高的运行频率会增加功耗而不会带来相应的性能提升。因此，合理设置运行频率是电源管理的一个重要方面。动态电压频率调整(DVFS)、在CPU空闲时进入低功耗模式以及通过软件算法优化来减少不必要的计算都是有效的电源管理策略。71、嵌入式系统中的中断优先级是如何设置的？答案：A解析：在嵌入式系统中，中断优先级通常通过硬件或软件的方式设置。硬件方式是通过中断控制器（如GIC）来设置，而软件方式是通过操作系统的中断管理机制来设置。在大多数情况下，中断优先级是通过配置中断控制器中的优先级寄存器来实现的。72、以下哪项不是嵌入式系统设计中的实时性要求？答案：C解析：A.确定系统的响应时间B.确保任务执行的一致性和确定性C.系统的功耗消耗D.系统的内存占用在嵌入式系统设计中，实时性要求主要包括确定系统的响应时间、确保任务执行的一致性和确定性以及系统的可靠性。而功耗消耗和内存占用虽然也是设计时需要考虑的因素，但并不直接属于实时性要求的范畴。因此，选项C不是嵌入式系统设计中的实时性要求。73、以下关于嵌入式系统设计特点的说法中，不正确的是（）。A、专一性，嵌入式系统通常为执行特定任务而设计。B、实时性，嵌入式系统需要在规定的时间内完成特定任务。C、安全性，嵌入式系统的软件和硬件需要符合安全标准。D、复杂性，嵌入式系统的设计不需要考虑成本和功耗。答案：D解析：嵌入式系统的设计不仅需要考虑功能要求，还需要综