2011年下半年软考嵌入式系统设计师下午试卷（参考答案版）

试题四（共 15分）

   阅读以下关于中断的叙述，回答问题 1 至问题 4，将答案填入答题纸的对应栏内。

【说明】

   在某嵌入式系统中，王工设计的计算机模块如图4-1 所示。它要求 CPU在执行完当前指令后转而对中断请求进行处理。假定：T_DC为查询链中每个设备的延迟时间，T_a、T_b、T_c分别为设备 A、B、C的中断服务程序所需的执行时间，T_s和T_R为保存现场和恢复现场所需的时间。

【问题1】（2分）

   一般计算机系统根据对中断处理的策略不同，可分为单级中断系统和多级中断系统。本项目中王工设计的系统属于哪一类中断系统？请将设备 A、设备 B、设备C三个设备的中断优先级按照从高到低的次序排列。

【问题2】（5分）

   本系统不允许中断嵌套，如果 CPU 响应中断，则中断处理过程按照如下流程执行，将(1)～(5)的内容填入答题纸上相应的位置。

   中断处理过程流程：

    a) CPU检查响应中断的条件是否满足；

    b) 如果 CPU响应中断，则(1)

    c)   (2)            

    d)分析中断原因；

    e)    (3)    

    f)  退出中断，      (4)

    g) (5)，CPU继续执行。

【问题3】（4分）

   当设备 A、设备 B、设备 C同时发出中断请求时，请计算出处理器处理设备 A、B、C的时间 TA、TB和TC。如果处理三个设备所需要的总时间为 T，那么本系统所设计的中断极限频率 f是多少？

【问题4】（4分）

   嵌入式系统中多用 I/O 设备管理软件来管理外设。I/O 设备管理软件一般分为 4 层，层次关系和每一层的主要功能说明如图 4-2所示。请给出 4层软件的名称，将(1)～(4)的内容填入答题纸上相应的位置。

试题三（共 15分）

   阅读以下关于嵌入式软件测试用例设计的叙述，回答问题 1至问题 3，将答案填入答题纸的对应栏内。 

【说明】

 某程序段的流程如图 3-1所示，x、y是两个变量，K、J 表示一段程序执行体，表 3-1 所示为本题可供选择的四组测试用例组。

【问题1】（3分）

 简答以下问题。

  (1)条件覆盖的含义是什么？

  (2)路径覆盖的含义是什么？  

【问题 2】（2分）

   在程序测试用例设计中，有语句覆盖、条件覆盖、判定覆盖（分支覆盖）和路径覆盖等。其中，____是最强的覆盖准则。

   请把以下 4个选项中正确的选项序号填入上述空白处。

   ①语句覆盖

   ②条件覆盖

   ③判定覆盖（分支覆盖）

   ④路径覆盖

   【问题 3】（10 分）

   为了对图 3-1 所示的程序段进行覆盖测试，必须适当地选取测试用例组。实现判定覆盖至少应采用的测试用例组是  (1)和 (2) ，实现条件覆盖至少应采用的测试用例组是    (3) ；实现路径覆盖至少应采用的测试用例组是    (4)  和   (5)。

   请把以下 8个选项中正确的选项序号填入上述空白处。

①
试用例组Ⅰ和Ⅱ

   ②测试用例组Ⅱ和Ⅲ

   ③测试用例组Ⅲ和Ⅳ

   ④测试用例组Ⅰ和Ⅳ

   ⑤测试用例组Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ

   ⑥测试用例组Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ

   ⑦测试用例组Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ

   ⑧测试用例组Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ

试题一（共 15分）

   阅读以下关于某嵌入式系统设计方案的叙述，回答问题 1 至问题 3，将答案填入答题纸的对应栏内。

 【说明】

   某公司承接了开发周期为6个月的某机载嵌入式系统软件的研制任务。该机载嵌入式系统硬件由数据处理模块、大容量模块、信号处理模块、FC网络交换模块和电源模块组成，如图 1-1所示。数据处理模块和大容量模块的处理器为 PowerPC7447，数据处理模块主要对机载数据进行处理，完成数据融合；大容量模块主要存储系统数据，同时也有数据处理的能力；信号处理模块的处理器为专用的数字信号处理器DSP，完成雷达数据处理，并将处理后的数据发送给数据处理模块；FC 网络交换模块为已开发的模块，本次不需要开发软件，主要负责系统的数据交换；电源模块主要负责给其它模块供电，电源模块上没有软件。

    PowerPC7447 和 DSP是32位处理器，内存按字节编址。PowerPC7447 以大端方式  (big_ endian)存储数据，DSP以小端方式(little_endian)存储数据。

【问题1】（5分）

   在数据处理模块1 中，需要使用 A/D 变换器对外部电源模块的电压进行检测。当前数据处理模块中的A/D 变换器为 10 位，当 A/D 变换器的输入模拟电压最大为 5.115V时，A/D 输出为 3FFH。

   通过配置A/D变换器的中断寄存器及比较寄存器（比较寄存器的值是用来和A/D转换结果进行比较），可以将 A/D 变换器配置为输入电压大于一定值时产生中断，也可以配置为输入电压小于一定值时产生中断，通过此种方式向系统报警。

   请回答以下三个问题。

【问题1】

(1)（5分）此 A/D 变换器的量化间隔为多少 mV（量化间隔为 A/D 变换器最低有效位 1 位所代表的模拟电压值）?   

(2)如果规定下限阈值为 4.092V，要使用中断检测这个电压，此时 A/D 变换器的比较寄存器应为多少？

(3)如果采用查询方式实现电源电压超限报警功能，程序如何判断 A/D 变换器完成了单次数据转换？

【问题2】（5分）

   李工负责该系统软件的研发。在软件策划过程中，为了加快软件的开发，确保进度，李工将软件分解为若干软件配置项，每个软件配置项指定一人开发。每个配置项的开发过程包括：软件需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件编码、软件单元测试和部件级测试六个阶段。李工的做法符合软件工程的要求吗？为什么？

【问题3】（5分）

   田工负责编写信号处理模块与数据处理模块2 的通信程序，约定好的数据组织方式如表1-1所示。

 以下是信号处理模块端的一段程序：

  unsigned int msgid= 0x01;    // 表示从信号处理模块发送到数据处理模块 2 的消息 ID

  typedef struct FCSND_Data_struct{

    unsigned char A;

    unsigned int B；

    unsigned short C；

    unsigned char D[16];

  } FCSND_DATA;

  FCSND_ DATA send Data;

……

……

  FillfcData(&sendData);   //将待发送数据赋值到 sendData 数据结构中

  sendfc((msgid, &sendData, sizeof(FCSND_DATA));    //发送数据

以下是数据处理模块2端的一段程序：

  unsigned int msgid= 0x00;    //接收到的消息 ID

  typedef struct FCRCV_Data_struct{

    unsigned char A;

    unsigned int B；

  unsigned short C；

  unsigned char D[16];

｝ FCRCV_DATA;

FCRCV_DATA recvData;

……

……

recvfc((msgid, &recvData, sizeof(FCRCV _DATA));//接收数据

请问以上程序是否存在问题？如果存在问题，请分析原因。

试题二（共 15分）

   阅读以下关于某嵌入式处理器和 8255 的叙述，回答问题 l至问题 3，将答案填入答题纸的对应栏内。

 【说明】

   图 2-1 为使用某嵌入式处理器和8255 对打印机进行控制的电路图，其中8255 的中断请求 PC3 接到处理器的中断请求输入端INTO上，打印机的数据口接在8255的 PAO-PA7上，打印机的输出电平ACK接在8255的 PC6 上。

   为了使用 入式处理器对打印机进行控制，在程序设计时，需要将 8255 的 PA口设置为工作方式 1； PB口设置在工作方式 0，配置为输入；PC口的 PC0、PC1、PC2、PC3 和 PC4 定义为输出。

   为了在打印机输出为低电平时通过8255 的PC3产生有效的中断请求信号 INTRA，必须使得 A口的中断请求使能 INTE=1，实际上就是通过 C口的按位复位操作将 PC6 置1，整个程序分为四部分：依次是8255的初始化，嵌入式处理器的中断初始化，嵌入式处理器的主程序和打印字符的中断处理程序。其中 8255的端口配置功能如表 2-1 所示。嵌入式处理器的中断使能控制字含义如表 2-2 所示，该处理器的典型汇编

指令如表 2-3所示。

图2-1嵌入式处理器和 8255 对打印机进行控制的电路图

EA:  全部中断，0=关中断，1=开中断

ES： 串口中断，0=关中断，1=开中断

ET1：定时器 1中断，0=关中断，1=开中断

EX1：外部 INT1 中断，0=关中断，l=开中断

ET0：定时器 0中断，0=关中断，1=开中断

EX0：外部 INT0 中断，0=关中断，1=开中断

问题1】 (6 分)

   根据图 2-1 所示，通过嵌入式处理器访问 8255的PA口、PB口和PC口对应的地址分别是什么？（请用16 进制描述）

 对应的地址：

  PA口：(1)

  PB口：(2)

  PC口：(3)

【问题2】（4分）

   在嵌入式处理器的汇编语言中，最简单的指令寻址方式为立即寻址和直接寻址，请回答下面两个汇编语言语句所描述的含义，将答案填写在答题纸的对应栏中。

    MOV A，  #3AH：(1)

    MOV R4，  3AH: (2)

【问题3】（5分）

   以下汇编程序用于打印机输出控制，请将下面汇编程序的空(1)～(5)补充完整，并将解答填入答题纸的对应栏中。

    8255 的A口工作在方式1输出，初始化程序：

    INTI55: MOV   DPTR, #8003H

            MOV A,   10100010B

             MOVX @DPTR，A    ；配置 A口在工作方式 1、B口在工作方式 0

            MOV   A,    00001101B

            MOVX @DPTR，A    ；将 PC6 口置位

   嵌入式处理器的中断初始化程序：

    INT031：

            MOV IE，(1)    ；开总中断及所有五个中断源用十六进制表示

            ANL TCON，#0FEH    ；规定 INT0 下降沿低电平产生中断请求

 嵌入式处理器主程序：

   （打印存储单元20H 开始向后的内容，中断处理程序中每次从 20H中取到需要打印的存储单元地址，直到遇到存储单元里面内容不是 OAH 为止）

             ORG

             0100H

            MOV R0，#20H    ；取打印缓冲区地址

             MOV DPTR, #8000H

            MOV A，(2)    ；取打印字符

    INC   R0

            MOV 20H, R0

            MOVX @DPTR，A    ；输出打印

           当字符打印结束会产生一次中断，中断服务程序如下：

            ORG 1300H

   PRINTER: PUSH PSW    ；压栈操作

               PUSH Acc

              PUSH R0

               PUSH   DPH

              PUSH DPL

              MOV R0，(3)；用十六进制表示                MOV DPTR，#8000H

               MOVX .A, @R0   ；取打印字符

              MOVX @DPTR，A    ：输出打印

              INC   R0

              MOV 20H, R0    ；将需要取打印内容的地址放置到 20H 单元

              CJNE A，#0AH，NEXT

              ANL IE，(4)；关 INT0中断，用十六进制表示

        NEXT:POP DPL

              POP  DPH

               POP    (5)

               POP  Acc

               POP PSW

               RETI