计算机三级嵌入式系统开发技术真题(带答案)

操作题（一）

电动汽车充电桩（示意图如图3-1所示）

以S3C2410芯片为核心，并外加其他功能电路来进行设计，其基本功能描述如下：a、充电桩支持2种充电方式，一种是固定金额方式，如：充300元的电能。那么，所充电能的金额等于300元后自动停止充电；另一种是随机充电，即：随时按"停止"键来停止充电，若未按"停止"键，则电池充满后也会自动停止充电。

b、支持现金和IC卡付费。IC卡是预付费卡，金额不足将报警。

c、能够通过RS-485总线与后台结算服务器连接，传递结算信息。

d、用LCD显示器来显示被充电电池的电量情况，并显示充电时间、金额等信息。根据上述功能要求的描述，请完善下面的叙述（程序）和回答有关的问题。（完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后附录）。

1）充电桩控制器设计时，需设计一个键盘，键盘中应包含0~9数字键及"切换"、"启动"、"停止"等3个命令键。其键盘接口设计成4×4的阵列（按键排列示意如图3-2所示）。图3-2中的键盘接口电路中选用GPE4~GPE7来输出键盘行扫描信号，选用GPE0~GPE3来输入键盘列信号。软件设计时设计者自行设计键盘扫描函数，请你补充

//**KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址，KEYINPUT是键盘读入时的地址

#defineKEYOUTPUT (*(volatile INT8U *)0x56000044) //0x56000044是GPE端口数据寄存器的地址

#define KEYINPUT (*(volatile INT8U *)0x56000044)

INT16U ScanKey()

{

INT16U key=0xFFFF;

INT16U i;

INT8U temp=0xFF,output;

//仅初始化GPE4~GPE7为输出

rGPECON= ((rGPECON & 0xFFFF00FF) | (1) );

//仅初始化GPE0~GPE3为输入

rGPECON= rGPECON &(2); // rGPECON是对应GPE端口控制寄存器的变量

for (i=(3); i<= 128; i<<=1) //循环扫描键盘，看是否有按键按下

{

output|= 0xFF;

output&= (~i); //键盘行信号求反

KEYOUTPUT= output; //通过GPE端口数据寄存器输出行信号

temp= KEYINPUT; //通过GPE端口数据寄存器读列信号，该列无键按下时列信号是1 if((temp&0x0F)!= (4))//判断是否有键按下

{

key = (~i);

key <<= 8; //变量key中存储键码值，行信号左移到高8位

key |= temp|0xF0; //列信号存于变量key的低8位中，无用位置1

return (key); //返回键码值

}

}

return 0xFFFF;

}

上面的键盘扫描函数返回的是键码值，程序中循环(5)次来扫描所有键盘行，若所有行均无键按下时，返回的键码值应为：(6)。若有按键按下，则返回该键对应的键码值。例如：若按下的是键盘中"8"键，则函数返回值为：(7)，若按下的是键盘中"启动"键，则函数返回值为：(8)。

（2）IC卡读写电路设计时，选用IC卡读写模块通过I2C总线接口与S3C2410连接，设计时利用S3C2410芯片内部的专用I2C总线引脚，即GPE端口的(9)引脚和 (10)引脚连接到IC卡读写模块的I2C总线引脚SDA和SCL上。那么，相关驱动程序中需要用语句：rGPECON=(rGPECON|0xA0000000)& (11)来初始化GPE端口相关引脚为I2C总线功能的

（3）为了实现与后台结算服务器连接，选择S3C2410内部的UART1部件，并外加电平转换芯片来实现支持RS-485串行通信的接口电路。下面一段程序是初始化UART1部件（注：UART1的波特率要求为：9600bps，数据格式要求为：8位数据、1位停止位、奇校验，主频为PCLK。）。

void UART1_Init()

{

rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFF0FF)| (12);//端口H相应引脚功能初始化

rUFCON1=0x0; //FIFO disable

rUMCON1=0x0;

rULCON1= ((13) <<3)|(0<<2)|( (14)); //设置线路控制寄存器

rUCON1=0x245; //设置控制寄存器

rUBRDIV1=((int)(PCLK/(15) +0.5) - 1); //设置波特率，小数采用四舍五入

}

（4）充电桩的LCD显示器，由于显示的内容不复杂，因此选用16色LCD屏。设计LCD 屏接口电路时，选用S3C2410芯片的GPC0~GPC7连接到LCD模块的8位数据线上，用来传输显示信息。在相关驱动程序中，可以用以下语句来初始化GPC0~GPC7为输出：rGPCCON = ((rGPCCON|0x00005555)& (16)) // rGPCCON对应GPC端口的控制寄存器设计时，选择专用电池电量检测芯片来测量被充电电池的电量。该芯片能提供被测电池的电量信息，并具有1个电量充满状态的引脚。若设计时，将该引脚连接到

S3C2410芯片的GPF0引脚上，使该引脚有效后产生中断信号，立即执行停止充电程序，防止过充。在相关驱动程序中，可以用以下语句来初始化GPF0为中断请求信号输入：rGPFCON = ((rGPFCON & 0xFFFFFFFC)| (17)) // rGPFCON对应GPF端口的控制寄存器

（5）充电桩的应用软件将在无操作系统环境下进行开发。若设计者自行设计一个启动引导程序，来引导应用程序。启动引导程序中需要完成异常向量表的设置。ARM9体系结构中规定异常向量之间各相差(18)个字节，因此，需要在各异常向量处设计一条分枝指令。对于S3C2410微处理器来说，其启动引导程序还需要完成禁止(19)部件和禁止中断，并设置各工作模式下的(20)指针。

附录：综合题中完善程序或回答问题所需的寄存器格式

端口E控制寄存器（GPECON）的格式

符号位描述初始状态

GPE15 [31:30] 00=输入 01=输出 10=IICSDA 11=保留00

GPE14 [29:28] 00=输入 01=输出 10=IICSCL 11=保留00

GPE13 [27:26] 00=输入 01=输出 10=SPICLK 11=保留00

GPE12 [25:24] 00=输入 01=输出 10=SPIMOSI0 11=保留00

GPE11 [23:22] 00=输入 01=输出 10=SPIMISO0 11=保留00

GPE10 [21:20] 00=输入 01=输出 10=SDDAT3 11=保留00

GPE9 [19:18] 00=输入 01=输出 10=SDDAT2 11=保留00