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計(jì)算機(jī)三級(jí)嵌入式系統(tǒng)模擬試題及答案2016

　　1、某機(jī)械設(shè)備的控制器，其基本功能要求有：

計(jì)算機(jī)三級(jí)嵌入式系統(tǒng)模擬試題及答案2016

　　需要有8個(gè)數(shù)字量輸入，用于采集設(shè)備的狀態(tài)信息;且需要8個(gè)數(shù)字量輸出，用于控制設(shè)備動(dòng)作。

　　具備一個(gè)RS-232接口，可以和上位機(jī)連接，接收上位機(jī)發(fā)送的命令及參數(shù)。

　　需要提供一個(gè)基準(zhǔn)定時(shí)信號(hào)，定時(shí)時(shí)間間隔為0.01秒。

　　需要彩色LCD顯示器，用于顯示狀態(tài)信息等。

　　根據(jù)上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片為核心來(lái)構(gòu)建該機(jī)械設(shè)備控制器的硬件平臺(tái)，請(qǐng)完善下面的敘述和C語(yǔ)言程序(需要使用的控制寄存器的格式見(jiàn)題后說(shuō)明)。

　　(1)若硬件設(shè)計(jì)時(shí)采用GPIO端口E的GPE0~GPE7引腳作為8個(gè)數(shù)字量輸出，那么軟件設(shè)計(jì)時(shí)其初始化語(yǔ)句是：rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&___【1】____。若軟件設(shè)計(jì)時(shí)需要通過(guò)GPE5引腳輸出“1”來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，那么語(yǔ)句是：rGPEDAT= rGPEDAT | ___【2】____。(注：rGPECON是端口E的控制寄存器所對(duì)應(yīng)的變量，rGPEDAT是端口E的數(shù)據(jù)寄存器所對(duì)應(yīng)的變量)

　　(2)硬件設(shè)計(jì)時(shí)，選用UART0來(lái)完成RS-232接口電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，其初始化程序中波特率設(shè)置為9600bps，數(shù)據(jù)格式設(shè)置為：8位數(shù)據(jù)位、奇校驗(yàn)、1位停止位。請(qǐng)補(bǔ)充完善下面的UART0初始化函數(shù)(注：主頻參數(shù)為PCLK)：

　　voidUART0_Init()

　　{

　　rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFF00)|___【3】____; //端口H相應(yīng)引腳功能初始化

　　rUFCON0=0x0; //FIFO不使能

　　rUMCON0=0x0;

　　rULCON0=___【4】____; //設(shè)置線路控制寄存器

　　rUCON0=0x145; //設(shè)置控制寄存器

　　rUBRDIV0=((int)(PCLK/___【5】____) 1); //設(shè)置波特率，小數(shù)采用四舍五入

　　}

　　(3)按照上面UART0初始化函數(shù)所設(shè)置的通信速率，每秒鐘最多能傳輸___【6】____個(gè)字節(jié)的信息。若上位機(jī)有大小為4KB的初始參數(shù)需要下載到控制器中，那么，約需傳輸____【7】___秒才能完成下載(1K=1024，精確到小數(shù)點(diǎn)后面1位數(shù)字)。

　　(4)系統(tǒng)中所需要的0.01秒基準(zhǔn)定時(shí)時(shí)間選用S3C2410芯片內(nèi)部的Timer0部件來(lái)產(chǎn)生。若系統(tǒng)的主頻參數(shù)PCLK為264MHz，分頻器值選擇為16，預(yù)分頻系數(shù)選擇為3，那么，Timer0的計(jì)數(shù)常數(shù)為_(kāi)__【8】____。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了如下的Timer0初始化函數(shù)，請(qǐng)補(bǔ)充完善。(注：下面程序中⑨、⑩、⑿用8位十六進(jìn)制數(shù)表示，⑾用4位十六進(jìn)制數(shù)表示)

　　voidTimer0Int(void)

　　{

　　//設(shè)置定時(shí)器配置寄存器0(TCFG0)

　　rTCFG0=___【9】____; //Timer0預(yù)分頻系數(shù)選擇為3，該寄存器中其它無(wú)關(guān)位均為0

　　//設(shè)置定時(shí)器配置寄存器1(TCFG1)

　　rTCFG1=___【10】___; // Timer0分頻器值為16，該寄存器中其它無(wú)關(guān)位均為0

　　//設(shè)置計(jì)數(shù)常數(shù)

　　rTCNTB0=___【11】____; //設(shè)置控制寄存器TCON

　　rTCON=___【12】____;//更新TCNTB0和TCMPB0，該寄存器中其它無(wú)關(guān)位均為0

　　rTCON=0x00000009;//設(shè)置Timer0自動(dòng)裝載,并啟動(dòng)

　　}

　　(5)彩色LCD顯示屏的硬件接口電路由S3C2410的專(zhuān)用GPIO端口__【13】_____和端口___【14】____相關(guān)引腳配以驅(qū)動(dòng)電路來(lái)設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，需要通過(guò)設(shè)置它們控制寄存器的值分別為_(kāi)__【15】____和____【16】___來(lái)確定它們的引腳功能。

　　(6)系統(tǒng)的軟件可以設(shè)計(jì)為在無(wú)操作系統(tǒng)的環(huán)境下運(yùn)行。設(shè)計(jì)者自行設(shè)計(jì)系統(tǒng)的啟動(dòng)引導(dǎo)程序，在該程序中完成異常向量設(shè)置、堆棧指針設(shè)置以及必要的硬件初始化。ARM9體系結(jié)構(gòu)中規(guī)定的IRQ異常所對(duì)應(yīng)的異常向量地址為_(kāi)__【17】____。Timer0部件所產(chǎn)生的0.01秒基準(zhǔn)時(shí)間到時(shí)將引起IRQ異常。由于IRQ異常向量地址與下一個(gè)異常向量地址之間間隔為_(kāi)__【18】____個(gè)字節(jié)，因此，通常在IRQ異常向量地址處設(shè)計(jì)一條轉(zhuǎn)移指令。堆棧指針的設(shè)置需按工作模式來(lái)進(jìn)行。設(shè)置IRQ模式下的堆棧指針，需在R0“清0”后用指令ORRR1,R0,#0x12|___【19】____和MSRCPSR_CXSF,R1來(lái)使CPU核進(jìn)入IRQ模式，然后再給SP寄存器賦值作為該模式下的堆棧指針。這些初始化工作完成后，即可通過(guò)指令___【20】____來(lái)引導(dǎo)應(yīng)用程序的主函數(shù)main()。

　　說(shuō)明：下面是試題解答時(shí)需要用到的寄存器格式及相關(guān)說(shuō)明。

　　1)端口C的控制寄存器(GPCCON)

　　引腳GPCCON的位描述

　　GPC15[31：30]00=輸入，01=輸出，10=VD7，11=保留

　　GPC14[29：28]00=輸入，01=輸出，10= VD6，11=保留

　　GPC13[27：26]00=輸入，01=輸出，10= VD5，11=保留

　　GPC12[25：24]00=輸入，01=輸出，10= VD4，11=保留

　　GPC11[23：22]00=輸入，01=輸出，10= VD3，11=保留

　　GPC10[21：20]00=輸入，01=輸出，10= VD2，11=保留

　　GPC9[19：18]00=輸入，01=輸出，10= VD1，11=保留

　　GPC8[17：16]00=輸入，01=輸出，10= VD0，11=保留

　　GPC7[15：14]00=輸入，01=輸出，10=LCDVF2，11=保留

　　GPC6[13：12]00=輸入，01=輸出，10= LCDVF1，11=保留

　　GPC5[11：10]00=輸入，01=輸出，10=LCDVF0，11=保留

　　GPC4[9：8]00=輸入，01=輸出，10=VM，11=IIS數(shù)據(jù)輸出

　　GPC3[7：6]00=輸入，01=輸出，10=VFRAME，11= IIS數(shù)據(jù)輸入

　　GPC2[5：4]00=輸入，01=輸出，10=VLINE，11=保留

　　GPC1[3：2]00=輸入，01=輸出，10=VCLK，11=保留

　　GPC0[1：0]00=輸入，01=輸出，10=LEND，11=保留

　　2)端口D的控制寄存器(GPDCON)

　　引腳GPDCON的位描述

　　GPD15[31：30]00=輸入，01=輸出，10=VD23，11=保留

　　GPD14[29：28]00=輸入，01=輸出，10= VD22，11=保留

　　GPD13[27：26]00=輸入，01=輸出，10= VD21，11=保留

　　GPD12[25：24]00=輸入，01=輸出，10= VD20，11=保留

　　GPD11[23：22]00=輸入，01=輸出，10= VD19，11=保留

　　GPD10[21：20]00=輸入，01=輸出，10= VD18，11=保留

　　GPD9[19：18]00=輸入，01=輸出，10= VD17，11=保留

　　GPD8[17：16]00=輸入，01=輸出，10= VD16，11=保留

　　GPD7[15：14]00=輸入，01=輸出，10= VD15，11=保留

　　GPD6[13：12]00=輸入，01=輸出，10= VD14，11=保留

　　GPD5[11：10]00=輸入，01=輸出，10= VD13，11=保留

　　GPD4[9：8]00=輸入，01=輸出，10= VD12，11=保留

　　GPD3[7：6]00=輸入，01=輸出，10= VD11，11=保留

　　GPD2[5：4]00=輸入，01=輸出，10= VD10，11=保留

　　GPD1[3：2]00=輸入，01=輸出，10= VD9，11=保留

　　GPD0[1：0]00=輸入，01=輸出，10= VD8，11=保留

　　3)端口E的控制寄存器(GPECON)

　　引腳GPECON的位描述

　　GPE15[31：30]00=輸入，01=輸出，10=IICSDA，11=保留

　　GPE14[29：28]00=輸入，01=輸出，10=IICSCL，11=保留

　　GPE13[27：26]00=輸入，01=輸出，10=SPICLK0，11=保留

　　GPE12[25：24]00=輸入，01=輸出，10=SPIMOSI0，11=保留

　　GPE11[23：22]00=輸入，01=輸出，10=SPIMISO0，11=保留

　　GPE10[21：20]00=輸入，01=輸出，10=SSDAT3，11=保留

　　GPE9[19：18]00=輸入，01=輸出，10=SSDAT2，11=保留

　　GPE8[17：16]00=輸入，01=輸出，10=SSDAT1，11=保留

　　GPE7[15：14]00=輸入，01=輸出，10=SSDAT0，11=保留

　　GPE6[13：12]00=輸入，01=輸出，10=SDCMD，11=保留

　　GPE5[11：10]00=輸入，01=輸出，10=SDLCK，11=保留

　　GPE4[9：8]00=輸入，01=輸出，10=IISSDO，11=IIS數(shù)據(jù)輸出

　　GPE3[7：6]00=輸入，01=輸出，10=IISSI，11= IIS數(shù)據(jù)輸入

　　GPE2[5：4]00=輸入，01=輸出，10=CDCLK，11=保留

　　GPE1[3：2]00=輸入，01=輸出，10=IISCLK，11=保留

　　GPE0[1：0]00=輸入，01=輸出，10=IISLRCK，11=保留

　　4)端口H的控制寄存器(GPHCON)

　　引腳GPHCON的位描述

　　GPH10[21：20]00=輸入，01=輸出，10=CLKOUT1，11=保留

　　GPH9[19：18]00=輸入，01=輸出，10= CLKOUT0，11=保留

　　GPH8[17：16]00=輸入，01=輸出，10=UEXTCLK，11=保留

　　GPH7[15：14]00=輸入，01=輸出，10=RXD2，11=保留

　　GPH6[13：12]00=輸入，01=輸出，10=TXD2，11=保留

　　GPH5[11：10]00=輸入，01=輸出，10=RXD1，11=保留

　　GPH4[9：8]00=輸入，01=輸出，10=TXD1，11=IIS數(shù)據(jù)輸出

　　GPH3[7：6]00=輸入，01=輸出，10=RXD0，11= IIS數(shù)據(jù)輸入

　　GPH2[5：4]00=輸入，01=輸出，10=TXD0，11=保留

　　GPH1[3：2]00=輸入，01=輸出，10=nRTS0，11=保留

　　GPH0[1：0]00=輸入，01=輸出，10=nCTS0，11=保留

　　5)UART線路控制寄存器(ULCONn n可以是0、1、2)

　　ULCONn的位[7][6][5：3][2][1]描述保留

　　值為0確定紅外模式

　　0=正常操作模式

　　1=正常操作模式確定校驗(yàn)類(lèi)型

　　0xx=無(wú)校驗(yàn)

　　100=奇校驗(yàn)

　　101=偶校驗(yàn)確定停止位數(shù)

　　0=1位停止位

　　1=2位停止位確定數(shù)據(jù)位

　　00=5位01=6位

　　10=7位11=8位6)TCFG0寄存器

　　TCFG0的位功能描述初始狀態(tài)值

　　[31：24]保留0x00[23：16]在此不用0x00

　　[15：8]確定Timer2，Timer3，Timer4的預(yù)分頻系數(shù)0x00[7：0]確定

　　Timer0，Timer1的預(yù)分頻系數(shù)0x007)TCFG1寄存器

　　TCFG1的位功能描述初始狀態(tài)值[31：24]保留0x00

　　[23：20]在此不用0b0000

　　[19：16]確定Timer4的分頻器值0000=2 0001=4 0010=8 0011=16

　　[15：12]確定Timer3的分頻器值0000=2 0001=4 0010=8 0011=16

　　[11：8]確定Timer2的分頻器值0000=2 0001=4 0010=8 0011=16

　　[7：4]確定Timer1的分頻器值0000=2 0001=4 0010=8 0011=16

　　[3：0]確定Timer0的分頻器值0000=2 0001=4 0010=8 0011=16

　　說(shuō)明：設(shè)置TCFG0、TCFG1可以確定預(yù)分頻器系數(shù)、分頻器值，如：通過(guò)設(shè)置TCFG0為0x0000001F，Timer0的預(yù)分頻器系數(shù)選擇為31，設(shè)置TCFG1為0x00000001，Timer0的分頻器值選擇為4。通過(guò)下面公式計(jì)算定時(shí)器的計(jì)數(shù)常數(shù)：

　　定時(shí)器輸入時(shí)鐘頻率=PCLK/(預(yù)分頻系數(shù)+1)/分頻器值

　　計(jì)數(shù)常數(shù)=定時(shí)時(shí)間間隔/(1/定時(shí)器輸入時(shí)鐘頻率)

　　預(yù)分頻系數(shù)的范圍為0～255，分頻器值的取值范圍為2、4、8、16。

　　6)TCON寄存器(注：此處不用的位被省略，其值默認(rèn)為0x0000000)

　　TCON的位功能描述初始狀態(tài)值厖0x0000000[3]確定Timer0的自動(dòng)裝載功能

　　1=自動(dòng)裝載0=一次停止0b0[2]確定Timer0的輸出反轉(zhuǎn)位

　　1=TOUT0反轉(zhuǎn)0=TOUT0不反轉(zhuǎn)0b0[1]確定Timer0的更新

　　1=更新TCNTB0和TCMPB0 0=不更新0b0[0]確定Timer0的啟動(dòng)/停止

　　1=啟動(dòng)0=停止0b0

　　【參考答案】

　　1:0xFFFF5555

　　2:0x0020