2019年计算机三级嵌入式系统开发技术综合真题及答案

2019年计算机三级嵌入式系统开发技术综合真题及答

案

三、综合题

1、某机械设备的控制器，其基本功能要求有：

需要有8个数字量输入，用于采集设备的状态信息；且需要8个数字量输出，用于控制设备动作。

具备一个RS-232接口，能够和上位机连接，接收上位机发送的命令及参数。

需要提供一个基准定时信号，定时时间间隔为0.01秒。

需要彩色LCD显示器，用于显示状态信息等。

根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建该机械设备控制器的硬件平台，请完善下面的叙述和C语言程序（需要使用的控制寄存器的格式见题后说明）。

（1）若硬件设计时采用GPIO端口E的GPE0~GPE7引脚作为8个数字量输出，那么软件设计时其初始化语句是：

rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&___【1】____。若软件设计时需要通过GPE5引脚输出“1”来驱动执行机构动作，那么语句是：rGPEDAT= rGPEDAT | ___【2】____。（注：rGPECON是端口E的控制寄存器所对应的变量，rGPEDAT是端口E的数据寄存器所对应的变量）

（2）硬件设计时，选用UART0来完成RS-232接口电路设计。在软件设计时，其初始化程序中波特率设置为9600bps，数据格式设置为：8位数据位、奇校验、1位停止位。请补充完善下面的UART0初始化函数（注：主频参数为PCLK）：

voidUART0_Init()

rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFF00)|___【3】____; //端口H相对应引脚功能初始化

rUFCON0=0x0; //FIFO不使能

rUMCON0=0x0;

rULCON0=___【4】____; //设置线路控制寄存器

rUCON0=0x145; //设置控制寄存器

rUBRDIV0=((int)(PCLK/___【5】____) 1); //设置波特率，小数采用四舍五入

（3）按照上面UART0初始化函数所设置的通信速率，每秒钟最多能传输___【6】____个字节的信息。若上位机有大小为4KB的初始参数需要下载到控制器中，那么，约需传输____【7】___秒才能完成下载（1K＝1024，精确到小数点后面1位数字）。

（4）系统中所需要的0.01秒基准定时时间选用S3C2410芯片内部的Timer0部件来产生。若系统的主频参数PCLK为264MHz，分频器值选择为16，预分频系数选择为3，那么，Timer0的计数常数为___【8】____。软件设计时，设计了如下的Timer0初始化函数，请补充完善。（注：下面程序中⑨、⑩、⑿用8位十六进制数表示，⑾用4位十六进制数表示）

voidTimer0Int(void)

//设置定时器配置寄存器0（TCFG0）

rTCFG0=___【9】____; //Timer0预分频系数选择为3，该寄存器中其它无关位均为0

//设置定时器配置寄存器1（TCFG1）

rTCFG1=___【10】___; // Timer0分频器值为16，该寄存器中其它无关位均为0

//设置计数常数

rTCNTB0=___【11】____; //设置控制寄存器TCON

rTCON=___【12】____;//更新TCNTB0和TCMPB0，该寄存器中其它无关位均为0

rTCON=0x00000009;//设置Timer0自动装载,并启动

（5）彩色LCD显示屏的硬件接口电路由S3C2410的专用GPIO端口__【13】_____和端口___【14】____相关引脚配以驱动电路来设计。软件设计时，需要通过设置它们控制寄存器的值分别为___【15】____和____【16】___来确定它们的引脚功能。

（6）系统的软件能够设计为在无操作系统的环境下运行。设计者自行设计系统的启动引导程序，在该程序中完成异常向量设置、堆栈指针设置以及必要的硬件初始化。ARM9体系结构中规定的IRQ异常所对应的异常向量地址为___【17】____。Timer0部件所产生的0.01秒基准时间到时将引起IRQ异常。因为IRQ异常向量地址与下一个异常向量地址之间间隔为___【18】____个字节，所以，通常在IRQ异常向量地址处设计一条转移指令。堆栈指针的设置需按工作模式来实行。设置IRQ模式下的堆栈指针，需在R0“清0”后用指令

ORRR1,R0,#0x12|___【19】____和MSRCPSR_CXSF,R1来使CPU核进入IRQ模式，然后再给SP寄存器赋值作为该模式下的堆栈指针。这些初始化工作完成后，即可通过指令___【20】____来引导应用程序的主函数main()。

说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。

1)端口C的控制寄存器（GPCCON）

引脚GPCCON的位描述