全国信息技术人才-嵌入式软件开发工程师考试参考试题

《全国信息技术人才-嵌入式软件开发工程师》考试范围及参考试题目录第一部分：考试试题范围第一类：嵌入式C：第二类：嵌入式ARM：第三类：嵌入式LINUX第二部分：考试试题格式：第一类：填空题：20-30分第二类：填空题：20-30分第三类：问答题：40-60分。第三部分：考试试题范例：第一部分：考试试题范围第一类：嵌入式C（考试知识范围）知识点1：嵌入式C、标准C、单片机C区别知识点2：C程序组成知识点3：C程序常用变量类型（包括函数、数组、指针、结构体等的类型）知识点4：常用运算符合关系表达式知识点5:9条基本语句和32个关键字。知识点6：函数知识点7：数组知识点8：指针知识点9：结构体知识点10：链表知识点11：宏定义知识点12：文件和算法第二类：嵌入式ARM知识点1：嵌入式系统含义及应用范围知识点2：嵌入式ARM（S3C2440）芯片特点知识点3：嵌入式ARM常用指令知识点4：ARM体系架构、ARM的七种模式知识点5：ARM的37个通用寄存器知识点6：ARM中断响应过程知识点7：嵌入式GPIO操作过程知识点8：ARM启动代码含义及作用知识点9：常用CPU架构知识点10：嵌入式UART、PWM、定时器、看门狗等含义及用途第三类：嵌入式LINUX知识点1：操作系统含义及分类知识点2：LINUX操作系统特点知识点3：LINUX常用命令知识点4：LINUX下启动代码、内核裁剪、根文件系统；知识点5：LINUX驱动原理及概念知识点6：LINUX产品发布第二部分：考试试题格式：第一类：填空题：20-30分第二类：填空题：20-30分第三类：问答题：40-60分。第三部分：考试试题范例：3.1什么是嵌入式系统？其特点有些什么？答：嵌入式系统是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”特点：1）是专用的计算机系统，用于特定的任务；2）资源较少，可以裁减；3)功耗低，体积小，集成度高，成本低;4）使用实时操作系统；5)可靠性要求更高，具有系统测试和可靠性评估体系;6）运行环境差异大7）大部分程序固化在ROM中；8)较长的生命周期；9）嵌入式微处理器通常包含专用调试电路3.2嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么？答：BootLoader是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序代码。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。（对于嵌入式系统来说，有的使用操作系统，也有的不使用操作系统，但在系统启动时都必须运行BootLoader，为系统运行准备好软硬件环境。）3.3目前嵌入式操作系统有哪些？答：1）µC/OS-II嵌入式操作系统内核；2）VxWorks嵌入式实时操作系统；3）WinCE操作系统；4）Linux操作系统；5）Symbian操作系统3.4构造嵌入式开发环境有哪几种形式？答：1）交叉开发环境；2）软件模拟环境；3)评估电路板3.5嵌入式系统开发的基本流程?答：1）系统定义与需求分析；2）系统设计方案的初步确立；3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证；4）完善初步方案、初步方案实施；5）软硬件集成测试；6）系统功能性能测试及可靠性测试。3.6什么是可编程片上系统？答：用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统SOPC.它是一种特殊的嵌入式系统，首先它是SOC，即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能，具有一般SOC基本属性；其次，它又具备软硬件在系统可编程的功能，是可编程系统，具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。3.7有时要使用Thumb技术的原因答：（Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。）在性能和代码大小之间取得平衡，在需要较低的存储代码时采用Thumb指令系统用Thumb指令编写最小代码量的程序（能够很好的解决代码长度的问题），却取得以ARM代码执行的最好性能，可以带来低功耗,小体积,低成本。3.8ARM处理器的工作模式有哪几种？答：1）正常用户模式（usr）；2）快速中断模式（fiq）；3）普通中断模式（irq）；4）操作系统保护模式（svc）或管理模式；5）数据访问中止模式（abt）；6）处理未定义指令的未定义模式（und）；7）运行特权级的操作系统任务的系统模式（sys）。3.9寄存器R13，R14，R15的专用功能各是什么？答：1）寄存器R13保存堆栈指针SP；2）寄存器R14用作子程序链接寄存器，也称为LR，用以保存返回地址；3）R15（PC）用作程序计数器。3.10寄存器CPSR，SPSR的功能各是什么？答：1）CPSR包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。所有处理器模式下都可以访问当前的程序状态寄存器CPSR。2）在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器——程序状态保存寄存器SPSR。当异常出现时，SPSR用于保存CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。3.11ARM的异常有哪几种，各进入何种工作模式？他们退出各采用什么指令？答：1）复位（Reset）异常（管理模式）；2）未定义指令（undefinedinstruction）异常（未定义模式）；3）软件中断（SWI）异常（管理模式）；4）指令预取中止（PrefechAbort）异常（中止模式）；5）数据访问中止（DataAbort）（中止模式）；6）快速中断请求（FIQ）（FIQ模式）；7）外部中断请求（IRQ）（IRQ模式）。异常返回指令：1）SWI，未定义的返回：MOVSPC,R14；2）IRQ,FIQ,预取中止的返回：SUBSPC,R14,#4；3）数据中止返回并重新存取：SUBSPC,R14,#8异常中断的优先级：复位（最高优先级）--数据异常中止---FIQ--IRQ---预取指异常中止---SWI----未定义指令（包括缺协处理器）。3.12什么是小端和大端存储器组织？答：1)小端存储器组织是较高的有效字节存放在较高的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址（同同小）。2)大端存储器组织是较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址（正反大）。3.13ARM核现在有哪几种？答：ARM7、ARM9、ARM11、CORTEX-M3、CORTEX-M0、CORTEX-A8、ARM9E、ARM10E,、SecurCore等。3.14嵌入式C语言有多少条语句，多少个关键字。答：有9条基本语句和32个关键字。基本语句分四类：1）顺序结构语句：0条2）选择结构语句：2条（if，switch-case-break）3）循环结构语句：3条(while、do-while、for)4）转移结构语句：4条(goto、break、continue、return)3.15在ARM的立即寻址方式下其立即数如何在指令编码中表示？答：在ARM数据处理指令中，当参与操作的第二操作数为立即数型时，每个立即数都是采用一个8位的常数循环右移偶数位而间接得到。其中循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示，如果立即数记作immediate，8位常数记作immed_8，4位的循环右移值记作rotate_imm，有效的立即数是由一个8位的立即数循环右移偶数位得到。因此有效立即数immediate可以表示成：immediate=immed_8循环右移（2×rotate_imm）3.16ARM中断响应过程；答：1）将PC值保存（R15保存到相应异常对应的R14中）；2)将CPSR值保存（保存到相应异常对应的SPSR中）；3)将CPSR设置（修改为）异常进入的模式；（不能直接修改，只能间接修改cpsr_cxsf）4)执行异常5)还原PC6)还原CPSR(即将对应SPSR还原到CPSR。3.18如何在c语言程序中内嵌汇编？答：内嵌的汇编指令包括大部分的ARM指令和Thumb指令，但是不能直接引用C的变量定义，数据交换必须通过ATPCS进行。嵌入式汇编在形式上表现为独立定义的函数体。3.19如何在汇编语言程序访问C语言的全局变量？答：汇编程序可以通过地址间接访问在C语言程序中声明的全局变量。通过使用IMPORT关键词引人全局变量，并利用LDR和STR指令根据全局变量的地址可以访问它们。对于不同类型的变量，需要采用不同选项的LDR和STR指令，如下所示：1）unsignedchar——LDRB/STRB；2）unsignedshort——LDRH/STRH；3）unsignedint——LDR/STR；4）char——LDRSB/STRSB；5）Short——LDRSH/STRSH3.20在C语言程序如何调用汇编语言程序？答：为了保证程序调用时参数的正确传递，汇编程序的设计要遵守ATPCS。在汇编程序中需要使用EXPORT伪操作来声明，使得本程序可以被其它程序调用。同时，在C程序调用该汇编程序之前需要在C语言程序中使用extern关键词来声明该汇编程序。3.21IIC总线速度答：标准IIC总线---100KBIT/S快速IIC总线---400KBIT/S高速IIC总线---3.4MBIT/S.3.22在嵌入式C语言程序设计中为提高程序效率的相关设计技巧。答：1）变量定义；2）参数传递；3）循环条件；4）以空间换时间；5）数学方法解决问题；6）使用位操作；7）嵌入汇编。3.23Linux操作系统的内核、文件系统、编程接口等。P192P201答：Linux的内核也有很多种，例如普通的Linux内核、uClinux内核、RTLinux内核等3.24.嵌入式Linux操作系统的特点。答：广泛的硬件支持、内核高效稳定、开放源码，软件丰富、优秀的开发工具、完善的网络通信和文件管理机制，3.25.USB总线速度？答：USB1.1---12MBIT/SUSB2.0---480MBIT/SUSB3.0---5.0GBIT/S3.26ARM程序分析程序解释AREACOPYBS,CODE,READONLY；定义一个代码段ENTRY；程序入口LDRRO,=SRC；取得原数据表的表头LDRR1,=DST；取得目标数据表的表头MOVR2,#20；R4作为循环控制BCOPYMOVSR3,R2,LSR,#3；R3=R23逻辑右移3位BEQCWORD；若Z=1,跳转到CWORDOCOPYLDMIAR0!,{R4-R11}；加载R0指向的地址上的多字数据，保存到R4~R11中，R0值更新STMIAR1!,{R4-R11}；将R4-R11的数据存储到R1指向的地址上，R1值更新SUBSR3,R3,#1；R3=R3-1BNEOCOPY；若Z=0,跳转到OCOPYCWORDANDR2,R2,#7；R2=R2&7BEQSTOP；若Z=1，跳转到STOPWCOPYLDRR3,{R0},#4；将R3中的字数据读入以R0为地址的存储器中，并将新地址R0+4写入R1STRR3,{R1},#4；将R3中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1+4写入R1SUBSR2,R2,#1；R2=R2-1BNEWCOPY；若Z=0,跳转到WCOPYSTOP…………在程序中常常需要根据一定的参数选择执行不同的子程序。跳转表中存放的是各子函数的地址，选择不同的子程序的参数是该子程序在跳转表中的偏移量。在本例中R3寄存器中存放的是跳转表的基地址（首选地址，其中存放的是第一个子程序的地址）。R0寄存器的值用于选择不同的子程序；当R0为0时，选择的是子程序DoAdd；当R0为1时，选择的是子程序DoSub。在ADS编译环境程序如下：AREAJump，CODE，READONLY；设置本程序的名称及属性NUMEQU2；跳转表中的子程序个数ENTRY；程序执行的入口点StartMOVR0,#0；设置3个参数，R0选择调用哪个子程序MOVR1,#3；R1为子程序要用的参数MOVR2,#2；R2为子程序要用的参数BLFunc；调用子程序Func，进行算术运