电子科大嵌入式期末试题2014末--

学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第1页共8页电子科技大学2014-2015学年第1学期期末考试A卷课程名称：微处理器系统结构与嵌入式系统设计考试形式：一本书开卷考试日期：2015年1月8日考试时长：120分钟平行班课程成绩构成：平时10%，期中15%，实验15%，期末60%英才班课程成绩构成：平时30%，期中0%，实验20%，期末50%本试卷试题由三部分构成，共5页。题号一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）三（6）三（7）合计得分注意：请将第一、二题答案填入指定位置。一、单选题答案（共30分，共30空，每空1分）二、填空题答案（共20分，共20空，每空1分）1.①运算器②控制器2.①528②5283.①1②DRAM（动态RAM）4.①空递增5.①高②嵌套6.①FIQ（快中断、快速中断）7.①4②4③0④18.①MRS②LDR③LDM123456789101112131415DBCBCCBBABBDAAB161718192021222324252627282930DDACDCDDBBBBCDD得分得分学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第2页共8页9.①同步控制②电路简单，速度快③时钟以最慢设备为准，高速设备速度受影响学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第3页共8页一、单选题（共30分，共30空，每空1分）1.程序计数器PC通常用于存放（D）。A、数据B、指令C、正在执行的指令地址D、待取指的指令地址2.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（B）。A、每一条机器指令由一条微指令来执行B、每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来执行C、每一条微指令由一段机器指令编写的程序来执行D、一条微指令由若干条机器指令组成3.指令之间存在的相关性可能会引起流水线的停顿，从而影响流水线的性能和效率。下列不属于指令相关的为（C）。A、数据相关B、结构相关C、名字相关D、控制相关4.某微处理器的结构之所以称为超标量结构，是因为该微处理器（B）。A、不仅能进行32位运算，也能进行64位运算B、内部含有多条指令流水线和多个执行部件C、数据传输速度很快，每个总线周期最高能传送4个64位数据D、芯片内部集成的晶体管数超过100万个，功耗很大5.在CPU内部，用于存放将要执行的指令代码的是（C）。A、PC寄存器B、ALUC、指令寄存器D、指令译码器6.在嵌入式软件系统中，以下模块不属于操作系统层的是（C）。A、文件系统B、OS内核C、键盘驱动D、嵌入式GUI7.在汇编过程中不会产生指令码，只用来指示汇编程序如何汇编的指令是（B）。A.汇编指令B.伪指令C.机器指令D.宏指令8.三总线结构的计算机主要包含（B）。A、主存总线、中断总线和DMA总线B、地址总线、数据总线和控制总线C、I/O总线、主存总线和DMA总线D、数据总线、控制总线和状态总线9.下列因素中，与Cache的命中率无关的是（A）。A、主存存取时间B、块的大小C、Cache组织方式D、Cache容量10.在同步通信的一个总线周期中（B）。A、先传送数据，再传输地址B、先传送地址，再传输数据C、只传输数据D、只传输地址11.关于实时操作系统（RTOS）的任务调度器，以下描述中正确的是（B）。A、任务之间的公平性是最重要的调度目标学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第4页共8页B、大多数RTOS调度算法都是可抢占式（可剥夺式）的C、RTOS调度器都采用了基于时间片轮转的调度算法D、RTOS调度算法只是一种静态优先级调度算法12.计算机系统的内总线是微处理器、内存储器和I/O接口之间相互交换信息的公共通路，其中可用于外界向微处理器传送状态信号的是（D）。A、数据总线B、地址总线C、状态总线D、控制总线13.存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来（A）。A、存储程序和数据B、存储数据和状态C、存储指令和程序D、存储状态和程序14.CPU能直接访问的存储器是（A）。A、内存储器B、云盘C、硬磁盘D、光盘15.下列四条叙述中，属于RAM特点的是（B）。A、可随机读写数据，断电后数据不会丢失B、可随机读写数据，断电后数据将全部丢失C、只能顺序读写数据，断电后数据将部分丢失D、只能顺序读写数据，断电后数据将全部丢失16.下列存储器中，断电后信息不会丢失的是（D）。A、DRAMB、SRAMC、CACHED、ROM17.下面说法中，（D）是正确的。A、EPROM是不能改写的B、EPROM是可改写的，所以也可以当作RAM使用C、EPROM只能改写一次D、EPROM是可改写的，但不能当作RAM使用18.和外存相比，内存的特点是（A）。A、容量小、速度快、成本高B、容量小、速度快、成本低C、容量大、速度快、成本高D、容量大、速度快、成本低19.微型计算机中的内存储器，通常采用（C）。A、磁表面存储器B、磁芯存储器C、半导体存储器D、光存储器20.中断响应后，保护断点的目的是（D）。A、便于寻找中断源B、使CPU能跳转到中断服务程序起始的地方C、便于找到中断向量D、使中断服务程序能返回被中断的地方21.对于某低速外设，在其准备数据期间希望CPU能做自己的工作，只有当外设准备好数据后才与CPU交换数据。完成这种数据传输最好选用（C）方式。A、无条件传送B、查询传送C、中断传送D、DMA传送学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第5页共8页22.以下数据中，能用于ARM数据处理指令中的立即数是（D）。A、0x01AB0000B、0x0000FFF0C、0xFFFFFFFFD、0x8000002223.ARM处理器的CPSR寄存器中反映处理器状态的位是（D）。A、S位B、I位C、F位D、T位24.在嵌入式系统设计中，可以通过（B）模块来测量电池电源电压。A、MMUB、ADCC、PWMD、RTC25.I2C总线的数据传输采用的是（B）方式。A、单工B、半双工C、全双工D、多工26.以下叙述中，不符合RISC特征的是（B）。A、指令长度固定，种类少B、寻址方式丰富，指令功能尽量增强C、选取使用频率较高的指令D、设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单27.嵌入式系统的应用软件一般在宿主机上开发，在目标机上运行，因此需要一个（B）环境。A、交互操作系统B、交叉编译C、交互平台D、分布式计算28.下列ARM指令中，第二源操作数采用了寄存器直接寻址方式的是（C）。A、MOVR1,#0x98B、LDRR0,[R1,#4]C、MOVR3,R0D、LDRR0,[R2],#429.在下列ARM指令中，能实现清零R0中的低8位，而其他位保持不变的是（D）。A、ADDR0，R0，#0xFFB、ORRR0，R0，#0xFFC、EORR0，R0，#0xFFD、BICR0，R0，#0xFF30.在ARM指令的条件码中，表示无符号数小于的是（D）。A、LTB、LSC、LED、LO二、填空题（共20分，共20空，每空1分）1.在冯·诺伊曼架构下，CPU通常包含其五个基本组成部分中的①和②。2.已知PCI2.1总线位宽是64位的，若总线时钟频率是66MHz，且每个时钟周期可传输一次数据，则该总线带宽为①MB/s；另一种总线AGP2x的位宽是32位，若总线时钟频率也是66MHz，每个时钟周期可传输两次数据，则其带宽为②MB/s。3.SRAM的基本存储单元是双稳态锁存电路，每个单元电路可存放①位二进制信息。需要进行刷新的RAM存储器是②。4.当数据被压入堆栈时，SP的值增大，且数据全部入栈后，SP指向存放最后一个入栈数据单元的下一个单元，这种堆栈称为①堆栈。学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第6页共8页5.系统在处理某个中断请求服务A时，再次接收到其他中断请求B，如果系统停止当前正在处理的中断服务子程序，转而去处理后来的中断请求，说明B比A的优先级①（高/低），这种状况被称为中断的②。6.在ARM处理器的七种工作模式中，具有独立的R8~R12寄存器的是①模式。7.ARM处理器中寄存器初值为：R2=5，R3=4，R4=3，执行指令SUBSR2,R3,R4,LSR#2后，寄存器R2=①，R3=②。CPSR中的标志位Z=__③__，C=__④__。8.在ARM处理器中，用于读CPU中程序状态寄存器的指令是①，能够读接口中状态寄存器的指令有②和__③__。9.某系统并行总线时序示意如下：该系统采用的总线时序控制方式为①。其优点是②，缺点是__③__。三、综合题（共50分）1.（8分）简述高速缓冲存储器技术和虚拟存储器技术的异同。答：相同点：a.以存储器访问的局部性为基础；（1分）b.采用的调度策略类似；（1分）c.对用户都是透明的。（2分）不同点：a.划分的信息块的长度不同；（2分）b.Cache技术由硬件实现，而虚拟存储器由OS的存储管理软件辅助硬件实现。（2分）2.（8分）比较说明中断服务程序与子程序调用的异同。答：程序中断的处理比子程序的调用要复杂的多：a.子程序的执行是程序员事先安排好的（由调用子程序的指令转入）；而中断服务子程序的执行一般是由随机的中断事件引发的。（2分）b.子程序的执行受到主程序或上层子程序的控制；而中断服务子程序一般与被中断的现行程序无关。（2分）c.不存在同时调用多个子程序的情况，因此子程序不需要进行优先级排队；而不同中断源则有同时向CPU提出服务请求。（2分）共同点：都要进行程序跳转，都需要保护断点以确保正确返回（2分）。得分得分得分地址CLKIO/(/M)D0-D7A0-A15WR/(/RD)数据地址学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第7页共8页3.（8分）简述CPU以查询方式向打印机传送一次数据的基本过程，并指出该方式的优缺点。答：数据输出过程如下（3分）：a.CPU读取打印机接口中的状态寄存器，并检查状态信息以确定打印机当前是否空闲，不空闲则反复查询；b.若打印机空闲，则CPU将数据写入数据端口，同时产生输出选通信号，并置打印机状态为忙；c.打印机取走数据信息，并回复ACK响应信号，清除打印机忙状态信号。查询式程序控制方式是一种CPU主动、外设被动的I/O操作方式。（2分）这种控制方式很好地解决了CPU与外设之间的同步问题，不再像同步式（无条件式）程序控制方式那样对端口进行“盲读”、“盲写”，数据传送可靠性高，且硬件接口相对简单（2分）；但它的缺点是CPU工作效率较低，I/O响应速度慢（1分）。4.（6分）若某异步串行通信系统中，假设一个字符包含8个数据位，每帧包含一个字符、1个奇偶校验位、1个起始位、1个停止位，若每秒最快可以传送900个字符，则其波特率为多少？在该速率下，发送1位信息需要多少时间？请画出使用偶校验时，发送一个字符“E”（ASCII码为0x45）的波形示意图。答：波特率=(8+1+1+1)*900=9900bps（2分）发送一位信息需要时间t=1/9900≈0.1ms（1分）图（3分）起010100010偶1停15.（6分）在ARM处理器中，试列举可以修改R15寄存器的指令及类型，并讨论修改R15后程序可能出现的状况。答：数据处理类指令：MOV等转移指令：B、BL等加载指令：LDR等异常产生指令：SWI等得分得分得分学院姓名学号任课老师考场教室__________选课号/座位号………